一種循環(huán)式永磁直線電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電磁動力驅(qū)動的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通運輸隨著迅速發(fā)展。磁懸浮、空軌、輕軌等軌道運輸方式迅速興起。直線電機適合于直線運動的形式。對于長距離傳動(比如磁懸浮列車)，直線電機存在成本高，制造、維護困難等不足。旋轉(zhuǎn)電機適合于旋轉(zhuǎn)運動形式，而對于直線運動，旋轉(zhuǎn)電機需通過旋轉(zhuǎn)-直線轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)換，這樣增加傳動鏈，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了系統(tǒng)效率，降低可靠性，增加了成本。因此有必要設(shè)計一款適合長距離直線傳動的電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)式永磁直線電機，是為了解決現(xiàn)有的長距離直線傳動成本高、技術(shù)門檻高的問題。
[0004]所述的目的是通過以下方案實現(xiàn)的:所述的一種循環(huán)式永磁直線電機，它包括導(dǎo)軌式機殼1、板式定子2、傳送帶式動子3、第一帶輪4、第二帶輪5、第一帶輪支架6、第二帶輪支架7 ;
導(dǎo)軌式機殼I為方形管狀，導(dǎo)軌式機殼I的下端面上延其軸心線方向開有長通槽1-1 ;傳送帶式動子3由橡膠基底層3-1和增強纖維層3-2壓合而成，外部包裹一層包布層3-3 ;其橡膠基底層3-1中鑲嵌有多塊永磁體3-4和永磁體支撐條3-5，所有永磁體3-4都設(shè)置在同一層面上，所有永磁體3-4都為矩陣排列，所有永磁體3-4的行與行之間設(shè)置有永磁體支撐條3-5，永磁體支撐條3-5的長度略小于傳送帶式動子3的寬度，每行內(nèi)的永磁體3-4的磁極級性方向相同，相臨行的永磁體3-4的磁極級性方向相反；第一帶輪支架6的上端、第二帶輪支架7的上端、傳送帶式動子3、第一帶輪4和第二帶輪5都設(shè)置在導(dǎo)軌式機殼I的內(nèi)部，傳送帶式動子3套在第一帶輪4和第二帶輪5上，第一帶輪4安裝在第一帶輪支架6的上端上，第二帶輪5安裝在第二帶輪支架7的上端上，第一帶輪支架6的下端穿過導(dǎo)軌式機殼I下端的長通槽1-1后與板式定子2的一端連接；第二帶輪支架7的下端穿過導(dǎo)軌式機殼I下端的長通槽1-1后與板式定子2的另一端連接；使傳送帶式動子3下側(cè)端面與板式定子2的上側(cè)電極2-1的上端面之間有間隙2-2 ;使傳送帶式動子3下側(cè)端面上的兩側(cè)端面與導(dǎo)軌式機殼I內(nèi)側(cè)下端長通槽1-1兩側(cè)的上表面摩擦頂接。
[0005]本發(fā)明能實現(xiàn)低成本直線電機的長距離驅(qū)動，兼具直線電機結(jié)構(gòu)簡單、散熱好、過載能力強、爬坡性能好和旋轉(zhuǎn)電機成本低、軌道簡單的優(yōu)點。本發(fā)明實現(xiàn)動子(永磁體)循環(huán)利用，無需沿整個軌道式電機殼鋪設(shè)感應(yīng)線圈，耗材少，成本低，使軌道結(jié)構(gòu)簡單，精度要求低，制造難度??；本設(shè)計電機動子采用永磁體，效率高，功率因數(shù)高，功率密度大；本設(shè)計電機為開放式結(jié)構(gòu)，電機散熱能力強，能夠?qū)崿F(xiàn)電機的長時間過載工作，適合于電機頻繁啟停；動、定子間徑向力大，傳動帶式動子3與軌道式機殼I間摩擦系數(shù)大，接觸面積大，貼合效果好，爬坡能力強；傳送帶式動子理論最大寬度長度無上限，電機的理論最大功率無上限。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中A處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖2中B處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0007]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4所示，它包括導(dǎo)軌式機殼1、板式定子2、傳送帶式動子3、第一帶輪4、第二帶輪5、第一帶輪支架6、第二帶輪支架7 ;
導(dǎo)軌式機殼I為方形管狀，導(dǎo)軌式機殼I的下端面上延其軸心線方向開有長通槽1-1 ;傳送帶式動子3由橡膠基底層3-1和增強纖維層3-2壓合而成，外部包裹一層包布層3-3 ;其橡膠基底層3-1中鑲嵌有多塊永磁體3-4和永磁體支撐條3-5，所有永磁體3-4都設(shè)置在同一層面上，所有永磁體3-4都為矩陣排列，所有永磁體3-4的行與行之間設(shè)置有永磁體支撐條3-5，永磁體支撐條3-5的長度略小于傳送帶式動子3的寬度，每行內(nèi)的永磁體3-4的磁極級性方向相同，相臨行的永磁體3-4的磁極級性方向相反；第一帶輪支架6的上端、第二帶輪支架7的上端、傳送帶式動子3、第一帶輪4和第二帶輪5都設(shè)置在導(dǎo)軌式機殼I的內(nèi)部，傳送帶式動子3套在第一帶輪4和第二帶輪5上，第一帶輪4安裝在第一帶輪支架6的上端上，第二帶輪5安裝在第二帶輪支架7的上端上，第一帶輪支架6的下端穿過導(dǎo)軌式機殼I下端的長通槽1-1后與板式定子2的一端連接；第二帶輪支架7的下端穿過導(dǎo)軌式機殼I下端的長通槽1-1后與板式定子2的另一端連接；使傳送帶式動子3下側(cè)端面與板式定子2的上側(cè)電極2-1的上端面之間有間隙2-2 ;使傳送帶式動子3下側(cè)端面上的兩側(cè)端面與導(dǎo)軌式機殼I內(nèi)側(cè)下端長通槽1-1兩側(cè)的上表面摩擦頂接。
[0008]板式定子2的繞組為常規(guī)三相直線電機式繞組；所有永磁體3-4的材質(zhì)可為釹鐵硼磁鐵(Nd2Fel4B)。
[0009]工作原理:首先檢測出動子磁極的位置，根據(jù)運動方向板式定子2通入交流電，板式定子2的上側(cè)電極2-1的上端面將產(chǎn)生行波磁場，此行波磁場一方面對傳動帶式動子3產(chǎn)生徑向吸合力，將傳動帶式動子3壓合在軌道式機殼I上，另一方面對傳送帶式動子3內(nèi)的底部永磁體3-4施加沿軌道式機殼I的軸線方向的電磁推力，同時傳動帶式動子3反作用力于板式定子2，在傳送帶式動子3與軌道式機殼I之間的摩擦力作用下，推動板式定子沿受軌道式機殼I軸向力方向運動。板式定子2帶動固連的第一帶輪支架6和第二帶輪支架7 —同運動，進而驅(qū)動第一帶輪4和第二帶輪5向前運動。第一帶輪4和第二帶輪5帶動傳送帶式動子3沿軌道式機殼I內(nèi)側(cè)下端長通槽1-1兩側(cè)的上表面上滾動前進，實現(xiàn)直線運動。
[0010]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實施方式在【具體實施方式】一的基礎(chǔ)上在導(dǎo)軌式機殼I內(nèi)側(cè)下端長通槽1-1兩側(cè)的上表面處設(shè)置有臺階槽1-2 ;臺階槽1-2的寬度與傳送帶式動子3的寬度大體相等。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0011]本實施方式中增加的臺階槽1-2能其到對傳送帶式動子3導(dǎo)向，固定橫向位置的作用。
【主權(quán)項】
1.一種循環(huán)式永磁直線電機，其特征在于它包括導(dǎo)軌式機殼(I)、板式定子(2)、傳送帶式動子(3)、第一帶輪(4)、第二帶輪(5)、第一帶輪支架(6)、第二帶輪支架(7); 導(dǎo)軌式機殼(I)為方形管狀，導(dǎo)軌式機殼(I)的下端面上延其軸心線方向開有長通槽(1-1);傳送帶式動子(3 )由橡膠基底層(3-1)和增強纖維層(3-2 )壓合而成，外部包裹一層包布層(3-3 )，其橡膠基底層(3-1)中鑲嵌有多塊永磁體(3-4)和永磁體支撐條(3-5 )，所有永磁體(3-4)都設(shè)置在同一層面上，所有永磁體(3-4)都為矩陣排列，所有永磁體(3-4)的行與行之間設(shè)置有永磁體支撐條(3-5)，永磁體支撐條(3-5)的長度略小于傳送帶式動子(3)的寬度，每行內(nèi)的永磁體(3-4)的磁極級性方向相同，相臨行的永磁體(3-4)的磁極級性方向相反；第一帶輪支架(6)的上端、第二帶輪支架(7)的上端、傳送帶式動子(3)、第一帶輪(4)和第二帶輪(5)都設(shè)置在導(dǎo)軌式機殼(I)的內(nèi)部，傳送帶式動子(3)套在第一帶輪(4)和第二帶輪(5)上，第一帶輪(4)安裝在第一帶輪支架(6)的上端上，第二帶輪(5)安裝在第二帶輪支架(7)的上端上，第一帶輪支架(6)的下端穿過導(dǎo)軌式機殼(I)下端的長通槽(1-1)后與板式定子(2)的一端連接；第二帶輪支架(7)的下端穿過導(dǎo)軌式機殼(I)下端的長通槽(1-1)后與板式定子(2)的另一端連接；使傳送帶式動子(3)下側(cè)端面與板式定子(2)的上側(cè)電極(2-1)的上端面之間有間隙(2-2);使傳送帶式動子(3)下側(cè)端面上的兩側(cè)端面與導(dǎo)軌式機殼(I)內(nèi)側(cè)下端長通槽(1-1)兩側(cè)的上表面摩擦頂接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式永磁直線電機，其特征在于它在導(dǎo)軌式機殼(I)內(nèi)側(cè)下端長通槽(1-1)兩側(cè)的上表面處設(shè)置有臺階槽(1-2);臺階槽(1-2)的寬度與傳送帶式動子(3)的寬度大體相等。
【專利摘要】一種循環(huán)式永磁直線電機，本發(fā)明屬于電磁動力驅(qū)動的技術(shù)領(lǐng)域。它的導(dǎo)軌式機殼為方形管狀，導(dǎo)軌式機殼的下端面上延其軸心線方向開有長通槽；傳送帶式動子由橡膠基底層和增強纖維層壓合而成，外部包裹一層包布層。其橡膠基底層中鑲嵌有多塊永磁體和永磁體支撐條；第一帶輪支架的上端、第二帶輪支架的上端、傳送帶式動子、第一帶輪和第二帶輪都設(shè)置在導(dǎo)軌式機殼的內(nèi)部，使傳送帶式動子下側(cè)端面與板式定子的上側(cè)電極的上端面之間有間隙；使傳送帶式動子下側(cè)端面上的兩側(cè)端面與導(dǎo)軌式機殼內(nèi)側(cè)下端長通槽兩側(cè)的上表面摩擦頂接。本發(fā)明能實現(xiàn)低成本直線電機的長距離驅(qū)動，兼具直線電機結(jié)構(gòu)簡單、散熱好、過載能力強、爬坡性能好的優(yōu)點。
【IPC分類】H02K41/06
【公開號】CN104967277
【申請?zhí)枴緾N201510326939
【發(fā)明人】齊雯雯, 王茂坤
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月15日