主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電動機，由直線電動機初極和直線電動機次極組成，直線電動機初極包含一套主初極和兩套副初極，主初極與副初極橫向平行排列，副初極對稱位于主初極兩側(cè)，主初極與副初極通過初極緊固螺栓安裝在初極安裝板上，形成直線電動機初極模塊，初極模塊通過基座安裝螺栓安裝固定于基座之上；直線電動機次極包含一套主次極與兩套副次極，主次極與副次極通過次極緊固螺栓安裝在次極安裝板上，次極安裝板上面開有便于與工件螺栓連接的螺孔。本實用新型中的直線電機具有效率高，高動態(tài)響應速度，輸出推力范圍大等優(yōu)點。
【專利說明】主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種永磁直線電機，尤其是一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機。
【背景技術(shù)】
[0002]直線驅(qū)動裝置或系統(tǒng)通常都由旋轉(zhuǎn)電機通過中間轉(zhuǎn)換裝置，例如鏈條、鋼絲繩、皮帶、齒條或絲桿等機構(gòu)轉(zhuǎn)換為直線運動的，從而存在體積大、效率低、精度差、噪聲大等問題。因此，“旋轉(zhuǎn)電機+中間轉(zhuǎn)換裝置”這種驅(qū)動方式不適合高效、高精度、小體積、低噪音等應用場合，如高速多軸數(shù)控機床、磁懸浮列車、物流輸送線等。直線電機則能夠有效地解決這些問題，因為它不需要以上任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置，將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能。
[0003]直線電機具有多種類型，可按不同的分類方法進行分類。按電源來分，可以分為交流直線電機、直流直線電機或脈沖直線電機等；按結(jié)構(gòu)來分，可以分為扁平型直線電機、圓筒型直線電機或盤型直線電機等；按工作原理來分，可為直線感應電機，直線同步電機，開關(guān)磁鏈直線電機，開關(guān)磁阻直線電機等，可廣泛地應用于工業(yè)、民用、軍事及其它各種需要直線運動的場合。目前的熱點研究領(lǐng)域主要集中在高速數(shù)控機床、電磁彈射、直線電機地鐵、磁懸浮列車、直線電機電梯(垂直輸送)等，這些應用都需要根據(jù)實際的要求來選擇合適類型的直線電機。這些采用直線電機驅(qū)動的裝置和其它非直線電機驅(qū)動的裝置相比，具有可高可靠性、高速度、高加速度、高精度、噪聲低、封裝方便等優(yōu)點。
[0004]目前永磁同步直線電機單側(cè)橫向上只有一套初極繞組，這種結(jié)構(gòu)的直線電機只能通過調(diào)節(jié)初極電流調(diào)節(jié)直線電機推力。當工況要求直線電機以很高的加速度啟動時，直線電機啟動電流非常大，對直線電機初極繞組的性能和壽命都非常不利。當負載在運行過程中負載阻力變化較大時，有可能超出直線電機的推力范圍，此時直線電機驅(qū)動會報警無法繼續(xù)運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機，這種結(jié)構(gòu)的直線電機具有較快的動態(tài)響應速度、較高的運行效率，推力范圍寬，過載能力強等優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電動機，由直線電動機初極和直線電動機次極組成，其特點是:直線電動機初極包含一套主初極和兩套副初極，主初極與副初極橫向平行排列，副初極對稱位于主初極兩側(cè)，主初極與副初極通過初極緊固螺栓安裝在初極安裝板上，形成直線電動機初極模塊，初極模塊通過基座安裝螺栓安裝固定于基座之上；直線電動機次極包含一套主次極與兩套副次極，主次極與副次極通過次極緊固螺栓安裝在次極安裝板上，次極安裝板上面開有便于與工件螺栓連接的螺孔。[0007]主初極與主次極耦合構(gòu)成直線電動機主單元，所述副初極與副次極耦合構(gòu)成直線電動機副單元，直線電動機主單元與主驅(qū)動控制器連接，直線電動機兩個副單元與副驅(qū)動控制器連接，主驅(qū)動控制器與副驅(qū)動控制器之間為主從關(guān)系。
[0008]直線電動機主單元的推力等于額定負載時的推力，在整個運行過程中保持恒定；所述副單元在加速工況時的副推力與主推力方向相同，在制動工況時與主推力方向相反。
[0009]本實用新型的有益效果是:本實用新型中的直線電機具有效率聞，聞動態(tài)響應速度，輸出推力范圍大等優(yōu)點。在直線電機啟動時，直線電機主初極與副初極同時供電驅(qū)動，且主初極與副初極行波磁場方向相同，向動子提供相同方向的推力；在直線電機動子運行速度接近額定運行時，副初極逐漸停止驅(qū)動，直線電機運行于額定速度時，直線電機主初極單獨驅(qū)動，此時直線電機主初極運行在額定點，此時主初極工作在效率最高點；當直線電機需要進行制動停止運行時，除直線電機主初極進行再生制動以外，直線電機副初極供電驅(qū)動，副初極行波磁場與主初極行波磁場方向相反，直線電機動子能夠以很高的響應速度制動至靜止狀態(tài)。此外在運行過程中，當直線電機動子負載的發(fā)生較大變化，直線電機主初極的最大推力不足以滿足負載推力的要求時，啟動直線電機副初極驅(qū)動，副初極行波磁場方向與主初極行波磁場方向相同，共同驅(qū)動運行，擴大了整個系統(tǒng)的推力范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0011]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖；
[0012]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)分解圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0014]如圖1至圖3所示，一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機，包括次極緊固螺栓1、次極安裝板2、主次極3、副次極4、主初極5、副初極6、初極緊固螺栓7、初極安裝板8、基座9。
[0015]主初極5與副初極6通過初極緊固螺栓7安裝在初極安裝板8上，形成直線電機初極模塊，初極模塊通過基座安裝螺栓10安裝固定于基座9之上。直線電機次極包含一套主次極3與兩套副次極4，主次極3與副次極4通過次極緊固螺栓(I)安裝在次極安裝板2上，形成直線電機次極模塊，次極安裝板2上面開有螺孔，便于與工件螺栓連接。主初極5與主次極3耦合構(gòu)成直線電機主單元，副初極6與副次極4耦合構(gòu)成直線電機副單元。直線電機主單元與副單元分別由兩臺不同的驅(qū)動控制器驅(qū)動控制。主單元的推力等于額定負載時的推力，在整個運行過程中基本保持不變，為負載的運行提供主推力；副單元根據(jù)運行工況的不同調(diào)節(jié)輸出推力的方向與大小，在加速工況時與主推力方向相同，在制動工況時與主推力方向相反。本實用新型中的直線電機具有效率高，高動態(tài)響應速度，輸出推力范圍大等優(yōu)點。在直線電機啟動時，直線電機主初極5與副初極6同時供電驅(qū)動，且主初極5與副初極6行波磁場方向相同，向動子提供相同方向的推力；在直線電機動子運行速度接近額定運行時，副初極6逐漸停止驅(qū)動，直線電機運行于額定速度時，直線電機主初極5單獨驅(qū)動，此時直線電機主初極5運行在額定點，此時主初極5工作在效率最高點；當直線電機需要進行制動停止運行時，除直線電機主初極5進行再生制動以外，直線電機副初極6供電驅(qū)動，副初極6行波磁場與主初極5行波磁場方向相反，直線電機動子能夠以很高的加速度制動至靜止狀態(tài)。此外在運行過程中，當直線電機動子負載的發(fā)生較大變化，直線電機主初極5的最大推力不足以滿足負載推力的要求時，啟動直線電機副初極6驅(qū)動，副初極6行波磁場方向與主初極5行波磁場方向相同,共同驅(qū)動系統(tǒng)運行。
[0016]本實用新型中的主初極與副初極混合式直線電機在一套主初極的基礎(chǔ)上，在主初極的兩側(cè)增加了兩套副初極。主單元的推力等于額定負載時的推力，在整個運行過程中基本保持不變，為負載的運行提供主推力；副單元根據(jù)運行工況的不同調(diào)節(jié)輸出推力的大小，在加速工況時與主推力方向相同，在制動工況時與主推力方向相反。本實用新型中的直線電機具有效率高，高動態(tài)響應速度，輸出推力范圍大等優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機，由直線電動機初極和直線電動機次極組成，其特征在于:所述直線電動機初極包含一套主初極(5)和兩套副初極(6)，所述主初極(5 )與副初極(6 )橫向平行排列，副初極(6 )對稱位于主初極(5 )兩側(cè)，主初極(5 )與副初極(6)通過初極緊固螺栓(7)安裝在初極安裝板(8)上，形成直線電動機初極模塊，初極模塊通過基座安裝螺栓(10)安裝固定于基座(9)之上；所述直線電動機次極包含一套主次極(3)與兩套副次極(4)，主次極(3)與副次極(4)通過次極緊固螺栓(I)安裝在次極安裝板(2)上，次極安裝板(2)上面開有便于與工件螺栓連接的螺孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機，其特征在于:所述主初極(5)與主次極(3)耦合構(gòu)成直線電動機主單元，所述副初極(6)與副次極(4)耦合構(gòu)成直線電動機副單元，直線電動機主單元與主驅(qū)動控制器連接，直線電動機兩個副單元與副驅(qū)動控制器連接，主驅(qū)動控制器與副驅(qū)動控制器之間為主從關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種主初極與副初極混合式結(jié)構(gòu)的永磁直線電機，其特征在于:所述直線電動機主單元的推力等于額定負載時的推力，在整個運行過程中保持恒定；所述副單元在加速工況時的副推力與主推力方向相同，在制動工況時與主推力方向相反。
【文檔編號】H02K41/03GK203691203SQ201320814229
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】董繼維, 劉莉飛, 楊帆, 陳茂才, 張元瑋, 楊智 申請人:中國船舶重工集團公司第七0四研究所