一种动铁式直线电机线圈阵列功率驱动分配方法

摘要

一种动铁式直线电机线圈阵列功率驱动分配方法，该方法是将动铁式直线电机长方形定子线圈阵列分成n个划分区域，每个划分区域分为工作状态区域和过渡状态区域，根据每个划分区域中的线圈数量，确定功率驱动器的总数量，组成驱动器阵列，将驱动器阵列通过开关设备与定子线圈阵列连接，并保证每个驱动器与每个划分区域内对应位置的线圈通过开关设备连接。本发明根据动子磁钢阵列所在位置，确定线圈阵列的作用范围，利用过渡状态区域的限定，控制线圈通断及电流，实现动子的大行程直线运动。本发明可解决定子线圈数量多，引起的驱动器数量过多而带来结构复杂及驱动器设备总费用过于昂贵问题。

主权项

一种动铁式直线电机线圈阵列功率驱动分配方法，所述的动铁式直线电机包含定子线圈阵列和动子磁钢阵列，其特征在于，所述方法包括：1)将动铁式直线电机长方形定子线圈阵列分成n个划分区域，每个划分区域再分为工作状态区域和过渡状态区域，所述的工作状态区域内包含工作线圈，所述的过渡状态区域内包含过渡线圈，其中所述过渡状态区域位于每个划分区域的两侧，动子磁钢阵列尺寸小于定子线圈阵列；所述的工作状态区域大小的确定方法为：在保证动子磁钢阵列下方覆盖线圈与磁钢阵列电磁作用不会产生边缘效应的前提下，工作状态区域取覆盖线圈外围最大尺寸，过渡状态区域内框与所述工作状态区域大小一致，并在过渡状态区域内框沿运动方向两侧扩展过渡状态区域宽度L，形成过渡状态区域外框，通过过渡状态区域内外框的限定确定过渡状态区域；2)根据步骤1)中每个划分区域中的线圈数量，确定功率驱动器的总数量与一个划分区域内的工作线圈和过渡线圈总数量一致，所有功率驱动器组成驱动器阵列；3)设置开关设备，将所述驱动器阵列通过开关设备与定子线圈阵列连接，并保证每个驱动器与每个划分区域内对应位置的线圈通过开关设备连接，且同一时刻一个驱动器只能与一个对应线圈连通；4)利用位移传感器，测量当前时刻动子的位置X；5)根据所述的动子位置X以及步骤1)所划分区域，确定当前时刻工作状态区域内工作线圈的位置及过渡状态区域内过渡线圈的位置，并给工作线圈通上工作电流，给过渡线圈通上零电流；6)在动子从当前位置运动到下个位置过程中，断开退出过渡状态区域的线圈与所对应驱动器的连接，连通进入过渡状态区域的线圈与所对应驱动器的连接，从过渡状态区域进入工作状态区域的线圈从零电流切换至工作电流，从工作状态区域进入到过渡状态区域的线圈电流切换至零；7)动子在不断的运动过程中，依次重复步骤5)～6)，从而实现动铁式直线电机线圈阵列功率驱动的分配。