[實(shí)用新型]一種采用永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320571162.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203511644U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈建新;王燦飛;繆冬敏;金孟加
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B61C3/00
• 分類號(hào): B61C3/00;H02K41/03
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及一種采用永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軌道交通是解決城市交通問(wèn)題的一個(gè)重要途徑，近年來(lái)在許多城市廣泛發(fā)展應(yīng)用。相比于旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，采用直線電機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性高、噪音小、爬坡能力與抗打滑能力強(qiáng)、列車高度低因而隧道建設(shè)的土方量小等一系列優(yōu)點(diǎn)。因而，直線電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)在軌道交通推進(jìn)領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

目前直線電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)都采用直線異步電機(jī)結(jié)構(gòu)，能效指標(biāo)較差；特別是在軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中往往采用較大的電機(jī)氣隙，造成直線異步電機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)效率和功率因數(shù)較低。同時(shí)，傳統(tǒng)永磁直線電機(jī)雖具有理想的能效指標(biāo)，但是在應(yīng)用于超長(zhǎng)行程的軌道交通領(lǐng)域時(shí)，在定子側(cè)裝永磁體或繞組，建設(shè)和維護(hù)成本極其昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種應(yīng)用于超長(zhǎng)行程場(chǎng)合且成本較低的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)。

一種采用永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)，包括車廂、車底、輪轂及固定于平行軌道之間的底座，所述的車底與底座之間設(shè)有永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)。

所述的永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)包括固定于車底的動(dòng)子及固定于底座上的定子；所述的動(dòng)子包括若干個(gè)并排的U形鐵心，相鄰兩個(gè)U形鐵心之間設(shè)有永磁體，所述的永磁體與其兩側(cè)的鐵心磁極構(gòu)成電樞齒，所述的電樞齒上繞制有電樞繞組。

所述的永磁體采用稀土永磁體或鐵氧體永磁體。

相鄰兩個(gè)永磁體的充磁方向相反。

所述的電樞繞組采用集中繞組。

所述的定子由凸極結(jié)構(gòu)的鐵心構(gòu)成。

所述的定子采用實(shí)心鐵心、硅鋼片疊片式鐵心或者軟磁復(fù)合材料鐵心。

在永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)工作時(shí)，永磁體使得動(dòng)子與定子之間的氣隙中有磁場(chǎng)分布；當(dāng)動(dòng)子中的電樞繞組通入適當(dāng)電流時(shí)，在氣隙磁場(chǎng)的作用下，動(dòng)子會(huì)沿軌道運(yùn)行，以帶動(dòng)整個(gè)車體運(yùn)行。調(diào)節(jié)電樞繞組中的電流，可以調(diào)節(jié)永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的推力進(jìn)而調(diào)節(jié)列車的速度，也可以改變列車的運(yùn)行方向。

本實(shí)用新型的有益效果為：

（1）本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、噪音小、爬坡能力與抗打滑能力強(qiáng)、列車高度低因而隧道建設(shè)的土方量小等優(yōu)點(diǎn)；

（2）本實(shí)用新型可以有效解決傳統(tǒng)異步電機(jī)軌道交通系統(tǒng)能效指標(biāo)低的缺點(diǎn)；

（3）本實(shí)用新型可以有效解決傳統(tǒng)永磁直線電機(jī)軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)成本極高的缺點(diǎn)；特別是數(shù)以公里乃至百公里計(jì)的定子長(zhǎng)度，傳統(tǒng)永磁直線電機(jī)無(wú)論是動(dòng)圈式還是動(dòng)磁式結(jié)構(gòu)，其定子的制造成本非常巨大，而本實(shí)用新型可以在長(zhǎng)行程的應(yīng)用場(chǎng)合下大幅減小定子的制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的采用永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1和圖2中，1.車廂，2.車底，3.輪轂，4.平行軌道，5.永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)，6.動(dòng)子，7.定子，8.底座，601.U形鐵心，602.永磁體，603.電樞繞組，604.電樞齒。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種采用永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的軌道交通推進(jìn)系統(tǒng)，包括車廂1、車底2、輪轂3和固定在地面上的平行軌道4，固定在平行軌道4之間的底座8，以及安裝在車底2與底座8之間的永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)5。永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)5的動(dòng)子6固定在車底2上，永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的定子7固定在底座8上。

如圖2所示，永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)5的動(dòng)子6包括U形鐵心601，相鄰兩個(gè)U形鐵心之間設(shè)有永磁體602，永磁體與其兩側(cè)的鐵心磁極構(gòu)成電樞齒604，電樞齒上繞制有電樞繞組603。

永磁體602可以采用稀土永磁材料、鐵氧體永磁材料等構(gòu)成；相鄰兩個(gè)永磁體的充磁方向相反。永磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線電機(jī)的定子7僅由凸極結(jié)構(gòu)的鐵心構(gòu)成，可以采用實(shí)心鐵心、硅鋼片疊片式鐵心或者軟磁復(fù)合材料（SMC）鐵心等。

圖2中，動(dòng)子6由7個(gè)U形鐵心601及六個(gè)永磁體602構(gòu)成，電樞繞組為集中繞組。在動(dòng)子6的有效長(zhǎng)度內(nèi)，定子齒數(shù)為10，其中，動(dòng)子6兩側(cè)的U形鐵心601最外側(cè)的半個(gè)鐵心磁極不包含在有效長(zhǎng)度中。

本實(shí)用新型的工作方式如下：