[實(shí)用新型]模塊化容錯(cuò)型電磁發(fā)射用直線電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320820500.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN203608049U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱超越;張凱賀;盧琴芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K16/00
• 分類號(hào): H02K16/00;H02K41/025
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電機(jī)制造領(lǐng)域，更具體地說，是關(guān)于電磁彈射用直線電機(jī)的一種模塊設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

?在許多直線運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要一定的機(jī)械傳動(dòng)部件，將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，這樣帶來(lái)的問題包括系統(tǒng)體積增大，重量增加，控制精度低，并且維護(hù)成本高，使用壽命短。采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，免去機(jī)械傳動(dòng)部件，綜合考慮整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率仍然較高。在電磁彈射領(lǐng)域，要求較高的加速度，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)難以達(dá)到指標(biāo)，需要直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。

?目前，公知的直線感應(yīng)電機(jī)構(gòu)造是由定子鐵心，銅線繞組以及導(dǎo)電板組裝而成。將銅線繞組嵌入鐵心齒槽內(nèi)部，通入三相交流電，導(dǎo)電板就會(huì)在電磁推力的作用下直線運(yùn)動(dòng)。銅線繞組通常采用傳統(tǒng)雙層疊繞組設(shè)計(jì)，其端部重疊，以獲得更好的電磁性能。但是，端部重疊的銅線繞組會(huì)造成端部過長(zhǎng)，無(wú)效銅多，既浪費(fèi)材料，又使得運(yùn)行過程中損耗變大，性能變差，尤其是用于電磁彈射時(shí)，其極距非常大，導(dǎo)致端部導(dǎo)線很長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了開發(fā)出適用于高速大極距應(yīng)用場(chǎng)合的模塊化直線感應(yīng)電機(jī)，本實(shí)用新型提供一種模塊化容錯(cuò)型電磁發(fā)射用直線電機(jī)。該電機(jī)模塊不僅節(jié)省銅材，提升效率，而且能方便地組裝，可應(yīng)用到電磁彈射裝置中。定子由多個(gè)模塊拼裝而成，可以靈活設(shè)定模塊的個(gè)數(shù)，各個(gè)模塊磁路與電路獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)，具有較好的容錯(cuò)性，在電磁彈射等長(zhǎng)定子場(chǎng)合將采用分段供電技術(shù)，在若干個(gè)模塊故障時(shí)能保證系統(tǒng)性能不受到大影響。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

???模塊化容錯(cuò)型電磁發(fā)射用直線電機(jī)，采用端部不重疊的電樞繞組。從下到上依次為定子一、鋁板或銅板和定子二，動(dòng)子為鋁或銅導(dǎo)電板，兩側(cè)定子由多個(gè)模塊間隔排列構(gòu)成。每個(gè)模塊包括一個(gè)七齒槽的定子鐵心、三相電樞繞組，兩個(gè)模塊間可以緊湊拼接，也可以保持一定間隔；電樞銅線繞組連出，接電源。

所述定子一和定子二安裝時(shí)偏移兩個(gè)齒槽轉(zhuǎn)矩，以減小推力波動(dòng)。?

所述定子鐵心的開口為全開口，槽中繞組可為單層或多層。

?所述定子鐵心由硅鋼片疊制而成。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1．模塊化集中繞組式感應(yīng)直線電機(jī)比疊繞組結(jié)構(gòu)節(jié)省大量銅材，尤其是高速大極距條件下，從而降低制造成本以及正常運(yùn)行時(shí)的損耗。

2.定子模塊化，可組裝構(gòu)成更加復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用，如電磁彈射裝置等。結(jié)合分段供電條件，單個(gè)模塊損壞不會(huì)對(duì)整體性能產(chǎn)生大影響，具有很好的容錯(cuò)性，且安裝維修方便。

3.三相繞組間隔排布，端部不重疊，繞組之間互感很小，也具有較高的容錯(cuò)性能。

附圖說明

?圖1是本實(shí)用新型的電磁彈射用直線感應(yīng)電機(jī)示意圖，

?圖2是電機(jī)的直線感應(yīng)電機(jī)模塊示意圖，

?圖3電磁彈射應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖中，定子一1、動(dòng)子2、定子二3、定子鐵心4.1、三相電樞繞組4.2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利的直線電機(jī)模塊作進(jìn)一步說明。

?圖1顯示了短動(dòng)子的模塊化容錯(cuò)型直線感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用實(shí)例中的整體結(jié)構(gòu)，包括定子一1、動(dòng)子2、和定子二3。動(dòng)子為短導(dǎo)電板，定子為若干個(gè)模塊間隔排列形成。每個(gè)模塊包括一個(gè)七齒槽的定子鐵心4.1、三相電樞繞組4.2，繞組在結(jié)構(gòu)比較大時(shí)可采用多層結(jié)構(gòu)，圖2中顯示了三層的結(jié)構(gòu)。每個(gè)繞組跨距為一個(gè)齒槽，各模塊之間繞組并聯(lián)。模塊之間可以間隔一定距離，也可以緊密相鄰以增加電磁推力。安裝時(shí)，兩側(cè)定子之間可偏移一定的位置，減小推力波動(dòng)，以獲得更好的彈射性能。在電磁彈射等需要大推力的應(yīng)用場(chǎng)合，采用多模塊拼裝方式，在移動(dòng)方向與垂直方向均采用多個(gè)模塊組合的方式，如圖3所示，此時(shí)動(dòng)子導(dǎo)電板為整體結(jié)構(gòu)，而定子由多個(gè)模塊組合而成，模塊之間可以是緊密排列，也可以按一定間隔排列。

工作時(shí)，將定子三相繞組與變頻器相連，電源加頻率為f的三相電壓。

整個(gè)定子由多個(gè)模塊拼裝而成，每個(gè)模塊包括七槽電樞鐵芯與三相集中式電樞繞組。模塊之間獨(dú)立，安裝方便。

通入三相交流電后，產(chǎn)生行波磁場(chǎng)。導(dǎo)電板中交鏈的磁通變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生推力，做直線運(yùn)動(dòng)。通過控制加到電樞繞組上的電壓大小和頻率，則可調(diào)節(jié)電機(jī)速度，適應(yīng)不同場(chǎng)合的需要。

以上實(shí)施范例僅供說明本使用新型之用，而非對(duì)本使用新型保護(hù)范圍的限制。有關(guān)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，而所有等同的技術(shù)方案應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范疇內(nèi)，由附屬的權(quán)利要求所限定。