H - Electricity – 02 – K
Patent
H - Electricity
02
K
H02K 7/04 (2006.01) F16C 32/04 (2006.01) F16C 39/06 (2006.01) H02K 7/09 (2006.01) H02K 21/38 (2006.01) H02K 17/12 (2006.01)
Patent
CA 2233707
A rotary motor and a rotary magnetic bearing are integrated in a compact assembly (10) that is contactless. A stator assembly (16) surrounds a ferromagnetic rotor (18) with an annular air gap (20) which can accommodate a cylindrical wall (12e), e.g. of a chamber, for semiconductor wafer processing. The stator assembly (16) has a permanent magnet (38) or magnets sandwiched between vertically spaced magnetic stator plates (36) with plural pole segments (36a). The rotor is preferably a ring of magnetic stainless steel with complementary pole teeth ( 18c). The stator assembly levitates and passively centers the rotor along a vertical axis and against tilt about the either horizontal axis (26, 28), provides a radial position bias for the rotor, and establishes a motor flux field at the rotor poles. Polyphase coils (40) wound on the stator plates (36) produce a rotating flux field that drives the rotor as a synchronous homopolar motor. A rotor without pole teeth allows operation with an asynchronous inductive drive. A controller (54) energizes control coils (42) wound on each stator pole segment (36a) in response to a sensed physical position of the rotor. The control coils (42) provide active radial position control and can actively damp tip and tilt oscillations that may overcome the passive centering.
Un moteur rotatif et un palier magnétique rotatif sont intégrés pour former une unité compacte (10), fonctionnant sans contact. Un stator (16) entoure un rotor ferromagnétique (18) avec un espace d'air annulaire (20) qui peut recevoir une paroi cylindrique (12e), par exemple une chambre, pour le traitement de tranches de semi-conducteur. Le stator (16) a un ou des aimants permanents (38) en sandwich entre des plaques magnétiques (36) de stator espacées verticalement, avec une pluralité de segments polaires (36a). Le rotor (27) est, de préférence, un anneau en acier inoxydable magnétique avec des dents polaires complémentaires (18c). Le stator (16) subit une lévitation et centre passivement le rotor le long d'un axe vertical, empêche son inclinaison par rapport à l'un ou l'autre axe horizontal (26, 28), donne au rotor (22) une polarisation en position radiale et fournit du champ de flux moteur aux pôles du rotor. Des enroulements polyphasés (40) enroulés autour des plaques (36) du stator, produisent un champ à flux tournant qui entraîne le rotor (22) à la manière d'un moteur homopolaire synchrone. Un rotor (22) sans dents polaires permet un fonctionnement avec un entraînement inductif asynchrone. Un dispositif de commande (54) alimente les enroulements de commande (42) enroulés sur chaque segment (36a) polaire de stator, en réponse à une position spatiale détectée du rotor (22). Les enroulements de commande (42) assurent une commande active de la position radiale et permettent d'amortir activement les oscillations longitudinales et transversales qui pourraient empêcher le centrage passif.
Downer James
Eisenhaure David
Gondhalekar Vijay
Hockney Richard
Jagannathan Shankar
Riches Mckenzie & Herbert Llp
Satcon Technology Corporation
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1481548