一种具有超导磁悬浮结构的长行程磁浮平面电机

摘要

本发明公开了一种具有超导磁悬浮结构的长行程磁浮平面电机，利用超导材料的特有性能，解决了现有磁悬浮长行程平面电机承载力低、悬浮力和驱动力交叉耦合等问题。电机由定子和动子组成，定子包括基台和二维永磁阵列，动子包括平台、常导线圈组和超导线圈组。所述平面电机的悬浮力由位于动子平台底部的八组超导线圈组提供，每角有两组超导线圈组，四角分布有四组外围超导线圈组和四组内围超导线圈组，每个超导线圈组由四个独立无铁芯超导线圈组成；所述平面电机的驱动力由位于动子平台底部四边的常导线圈组提供。与传统的磁悬浮长行程平面电机相比，本发明提出的平面电机具有高承载力、悬浮力与驱动力完全解耦、控制简单的优点。

主权项

一种具有超导磁悬浮结构的长行程磁浮平面电机，包括动子和定子，所述动子包括平台、以及设置于平台底部四边的四组常导线圈组；所述定子包括基台、以及安装在基台顶部的由两种极性的永磁体交错排列而成的二维永磁阵列，所述二维永磁阵列的磁化方向垂直于永磁体表面，其特征在于：所述动子还包括设置于平台底部四角的四组外围超导线圈组、以及设置于平台底部且位于四组外围超导线圈组内侧的四组内围超导线圈组；其中，四组外围超导线圈组的几何中心、四组内围超导线圈组的几何中心以及动子平台的几何中心重合，四组内围超导线圈组分别与四组外围超导线圈组一一对应，每个内围超导线圈组邻近与其相对应的外围超导线圈组设置；位于动子平台同一对角线上的两组外围超导线圈组以及位于另一对角线上的两组内围超导线圈组形成第一悬浮力单元组，其余超导线圈组形成第二悬浮力单元组；并且，每组外围/内围超导线圈组各包括四个独立无铁芯超导线圈；所述外围/内围超导线圈组中的超导线圈完全位于二维永磁阵列的永磁体的上方时，该超导线圈通电工作；否则，所述外围/内围超导线圈组中的超导线圈部分位于永磁体的上方或全部位于永磁体的外部时，该超导线圈断电不工作；当所述动子在定子上方移动时，第一悬浮力单元组与第二悬浮力单元组中至少有一组工作，且处于工作状态的第一或第二悬浮力单元组中的各超导线圈组中处于工作状态的超导线圈的个数相同。