[發明專利]一種磁懸浮運動臺

在審

• 申請號: 202010983619.4
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112054649A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 丁晨陽;蘇新藝;楊曉峰
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K11/215
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種磁懸浮運動臺，其特征在于：包括上下相對設置的定子和動子；

所述動子包括磁體陣列（102），所述磁體陣列（102）包括多個磁體行和多個磁體列；

所述定子包括第一線圈層（104）、第二線圈層（105）以及霍爾傳感器陣列（103），第一線圈層（104）、第二線圈層（105）以及霍爾傳感器陣列（103）上下層疊設置；

所述霍爾傳感器陣列（103）包括多個霍爾傳感器組（302），所述霍爾傳感器組（302）包括至少四個霍爾傳感器（301），其中四個所述霍爾傳感器(301)排布在一個正方形的四個頂點上，所述正方形其中的兩條邊與所述磁體行或所述磁體列平行；

所述霍爾傳感器組（302）的數量以及排布方式滿足于：

所述磁體陣列（102）在運動過程中能夠交疊覆蓋至少三個不共線的霍爾傳感器組（302），從而解算出動子在六個自由度上的位置。

2.根據權利要求1所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列（103）中的多個霍爾傳感器組（302）按照矩形陣列排布，矩形陣列的行列分別與第一方向（X）和第二方向（Y）軸對應平行，所述磁體陣列（102）至少能夠覆蓋九個傳感器組。

3.根據權利要求1所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列（103）中的多個霍爾傳感器組（302）按照三角形的結構陣列排布，所述磁體陣列（102）至少能夠覆蓋六個傳感器組。

4.根據權利要求3所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列（103）中的多個霍爾傳感器組（302）按照等邊三角形的結構陣列排布。

5.根據權利要求3所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述霍爾傳感器陣列（103）中的多個霍爾傳感器組（302）按照等腰直角三角形的結構陣列排布。

6.根據權利要求1所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：在多個所述磁體行和多個所述磁體列中，為N磁體和S磁體交錯或者交替周期排布。

7.根據權利要求6所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述磁體陣列還包括水平方向上磁化的H磁體，采用Halbach陣列排布。

8.根據權利要求6或7所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：定義在第一方向（X）上相鄰兩個同極磁體的中心間距為λ_x，在第二方向（Y）上相鄰兩個同極磁體的中心間距記λ_y；

所述第一線圈層（104）包括多個第一線圈（401），多個所述第一線圈（401）按照長度方向與第一方向（X）以平行的方式成行成列排布，單個所述第一線圈其長度為a、寬度為b，且：

（大于等于1的整數）

（大于等于0的整數）；

第二線圈層（105）包括多個第二線圈（501），多個所述第二線圈（501）按照長度方向與第二方向（Y）平行的方式成行成列排布，單個所述第一線圈其長度為c、寬度為d，且；

。

9.根據權利要求1-7中任意一項所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：多個所述磁體行和多個所述磁體列互相之間的距離相同，定義在所述磁體列或者所述磁體行方向上相鄰兩個磁體之間的中心距離為τ，所述霍爾傳感器組的正方形的邊長為τ/2。

10.根據權利要求1-7中任意一項所述的一種磁懸浮運動臺，其特征在于：所述第一線圈（401）和/或第二線圈（501）的截面為矩形或者橢圓形。