[發(fā)明專利]可轉(zhuǎn)彎的永磁直線同步電機(jī)和彎道系統(tǒng)及軌道車

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310110111.3
• 申請日: 2013-04-01
• 公開（公告）號: CN103227551A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐敦兵;周建華;臧鐵鋼;陸曉春;祁海群;王昌生;楊俊;殷磊磊;孫競偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;B61C3/00;B60L13/03
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可轉(zhuǎn)彎的永磁直線同步電機(jī)和彎道系統(tǒng)及軌道車，并對于與其配套的軌道車進(jìn)行了設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用于軌道物流輸送技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

永磁直線同步電機(jī)PMLSM（Permanent?Magnet?Linear?Synchronous?Motor）利用高能永磁體（如釹鐵硼材料的永磁體），具有高推力、電氣時間常數(shù)小、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。可將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動而不需任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、非接觸運(yùn)行、噪聲低、速度和精度高、維護(hù)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，目前各種直線電機(jī)已在電子制造裝備（如高速貼片機(jī)、微封裝平臺）、高速和高精度的數(shù)控裝備（如高速加工中心、精密磨床）等短行程的領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

在長行程運(yùn)載系統(tǒng)中，永磁直線同步電機(jī)一般采用可直線運(yùn)動的可動部件在一個定子上移動的結(jié)構(gòu)，將輸送產(chǎn)品和部件的裝置安裝在可動部件上，從而實(shí)現(xiàn)對物料的輸送。但是，這種結(jié)構(gòu)在長行程輸送中，存在明顯的不足：如果用次級作為定子，則在整個輸送線的軌道行程上，均需要貼永磁體，這樣會使成本大大增加，而且強(qiáng)磁性的永磁體可能影響周圍設(shè)備的正常工作，此外，由于初級隨軌道車一起運(yùn)動的，將導(dǎo)致其供電線路復(fù)雜且可靠性不高；如果采用初級作為定子，則輸送線工作時，整個初級均需通電，造成用電浪費(fèi)，而且長時間通電可能導(dǎo)致初級溫度過高。因此，在長行程運(yùn)載系統(tǒng)中，常采用的永磁直線同步電機(jī)結(jié)構(gòu)為電樞繞組分段式結(jié)構(gòu)，其基本的方法是：對電機(jī)的初級定子進(jìn)行分段，每隔一定距離布置一個定子段。

目前，國外對應(yīng)用永磁直線同步電機(jī)驅(qū)動長距離水平運(yùn)動的物料輸送線中，Yong-Jae?Kim·?Hideo?Dohmeki在發(fā)表的論文中提出的設(shè)計(jì)方案中，兩個初級段之間的間距大于動子的長度，次級（即動子）在運(yùn)動過程中有一段距離是依靠慣性滑行的，造成驅(qū)動時速度波動較大，而且受永磁直線同步電機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能，動子只能沿直線軌道運(yùn)動，從而限制了永磁直線同步電機(jī)在物料輸送領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決永磁直線同步電機(jī)不能轉(zhuǎn)彎及其用于長距離物料輸送領(lǐng)域的接力式驅(qū)動的問題，提供了一種可轉(zhuǎn)彎的永磁直線同步電機(jī)及其彎道結(jié)構(gòu)，并對與其配套的軌道車進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

一種可轉(zhuǎn)彎的永磁直線同步電機(jī)和彎道系統(tǒng)，由軌道和永磁直線同步電機(jī)組成，其中軌道包括直線軌道和轉(zhuǎn)彎處軌道，永磁直線同步電機(jī)包括初級和次級，?其特征在于：

上述初級由多個初級單元組成，每個初級單元由初級鐵芯和繞組構(gòu)成，其中初級單元的長度為a₁，相鄰初級單元的間距為a₂；次級由m段次級單元通過旋轉(zhuǎn)副連接構(gòu)成，其中m為大于等于3的整數(shù)，每個次級單元由次級鐵芯和按N、S極交替布置在其上的永磁體構(gòu)成；永磁體的極距為τ，每個次級單元的長度為b₁，次級總的長度為mb₁；上述的初級和次級之間滿足：a₁=10τ，a₂=ka₁，k為大于等于2的整數(shù)；b₁=2nτ，其中n為大于等于5的整數(shù)；mb₁=?a₁+?a₂；設(shè)計(jì)中根據(jù)輸送線的長度，確定k，再取n的值，最后確定參數(shù)m。上述轉(zhuǎn)彎處軌道由i段直線擬合段組成，每段直線擬合段的長度為l，其中i為大于等于2的整數(shù)，且l≥3b₁。