[發明專利]多自由度磁懸浮微動平臺

在審

• 申請號: 202210079509.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114389429A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 張赫;寇詔淇;牟俊任;張魯
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02K41/035
• 分類號: H02K41/035;H02N15/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 張利明

1.一種多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于包括初級基板(100)、上次級基板(200)、下次級基板(300)和多個正交線圈直線直流電機(400)，

初級基板(100)位于上次級基板(200)和下次級基板(300)之間，形成兩個氣隙；并且三個基板水平布置，相互平行；上次級基板(200)和下次級基板(300)機械上連接在一起；

初級基板(100)、上次級基板(200)和下次級基板(300)均為多邊形基板，多邊形基板的邊數與正交線圈直線直流電機(400)的個數相同；正交線圈直線直流電機(400)包括電機初級、電機上次級和電機下次級；電機初級包括正交連接的水平驅動線圈和垂向驅動線圈；

初級基板(100)每個角頂點處設置一個電機初級，上次級基板(200)和下次級基板(300)上對應設置電機上次級和電機下次級。

2.根據權利要求1所述的多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于，所述多邊形基板為矩形基板，四個正交線圈直線直流電機(400)呈中心對稱分布。

3.根據權利要求1所述的多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于，所述多邊形基板為等邊三角形，三個正交線圈直線直流電機(400)呈中心對稱分布。

4.根據權利要求2或3所述的多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于，所述磁懸浮微動平臺還包括磁懸浮重力補償器(500)，所述磁懸浮重力補償器(500)包括補償器初級、補償器上次級和補償器下次級，補償器初級居中設置在初級基板(100)上，補償器上次級居中設置在上次級基板(200)上，補償器下次級居中設置在下次級基板(300)上。

5.根據權利要求4所述的多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于，

電機上次級和電機下次級分別包括次級鐵心和次級永磁體；

次級永磁體為平板形，包括兩塊水平充磁永磁體和兩塊垂向充磁永磁體；四塊永磁體均粘貼固定在次級鐵心上，其中兩塊水平充磁永磁體處于中間，二者之間有間隙，并且充磁方向相同；兩塊垂向充磁永磁體粘貼固定在兩塊水平充磁永磁體的橫向外側，兩塊垂向充磁永磁體的充磁方向相反；兩塊水平充磁永磁體和兩塊垂向充磁永磁體形成串聯磁路；

電機上次級和電機下次級的永磁體對稱布置，且對應位置垂向充磁永磁體的充磁方向相同，對應位置水平充磁永磁體的充磁方向相反；電機上次級和電機下次級的永磁體形成串聯磁路；電機上次級的次級鐵心固定在上次級基板(200)上，電機下次級的次級鐵心固定在下次級基板(300)上；

電機初級的水平驅動線圈和垂向驅動線圈均為矩形線圈；垂向驅動線圈固定在初級基板(100)上，垂向驅動線圈所在平面與初級基板(100)垂直，垂向驅動線圈的兩個有效邊處于水平方向，上有效邊位于初級基板(100)與電機上次級的兩塊水平充磁永磁體形成的空間內；下有效邊位于初級基板(100)與電機下次級的兩塊水平充磁永磁體形成的空間內；

水平驅動線圈固定在初級基板(100)上，其兩個有效邊沿水平方向布置，兩個有效邊分別位于電機上次級和電機下次級的四塊垂向充磁永磁體形成的空間內；

水平驅動線圈和垂向驅動線圈的有效邊長度不相等。

6.根據權利要求5所述的多自由度磁懸浮微動平臺，其特征在于，

補償器初級包括初級永磁體，補償器上次級包括上次級永磁體，補償器下次級包括下次級永磁體，初級永磁體、上次級永磁體和下次級永磁體均為圓盤形或矩形或三角形；

初級永磁體包括上層初級永磁體和下層初級永磁體，上層初級永磁體和下層初級永磁體對稱固定在初級基板(100)的上下表面；上次級永磁體固定在上次級基板(200)的氣隙側，下次級永磁體固定在下次級基板(300)的氣隙側；

初級永磁體、上次級永磁體和下次級永磁體均為垂向平行充磁；初級永磁體與下次級永磁體的充磁方向相同，上次級永磁體和下次級永磁體對稱布置，且充磁方向相反。