[發明專利]一種恒流源勵磁的三極交流磁懸浮直線電機

在審

• 申請號: 201910366220.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110112884A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 張濤;葉小婷;莫麗紅;魯慶;丁衛紅;應根旺;沈開成;張從舉;吉文宏
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院;江蘇愛特福股份有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02N15/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

本發明公開了一種恒流源勵磁的三極交流磁懸浮直線電機，包括定子（1）、動子（2），其特征在于：所述定子（1）包括三個結構相同的定子鐵心（6），定子鐵心（6）之間通過三個導磁材料制成的連接體（11）固定，本發明不但有效解決了傳統電機增加變換機構，不能滿足性能需求的問題，而且有效解決了傳統直線電機定子與動子自己存在摩擦問題，并且無永磁體，熱穩定性好，造價低。

技術領域

本發明涉及電機制造技術領域，具體涉及一種摩擦、磨損，控制簡單，運行可靠，帶負載能力強，響應速度快，結構緊湊，功耗低，能夠產生穩定徑向懸浮力的恒流源勵磁的三極交流磁懸浮直線電機。

背景技術

隨著自動控制技術和微型計算機的高速發展，對直線運動控制系統的定位精度提出了更高要求，傳統的旋轉電機再加上一套變換機構組成的直線運動驅動裝置，造成傳動系統體積龐大，存在摩擦噪聲與傳動損耗，傳動效率低，傳動機構易損壞，這些缺點導致傳動直線電機已經難以滿足現代直線控制系統的性能需求。

而磁懸浮直線電機是利用磁懸浮技術實現動子懸浮無接觸支承，動子和定子之間始終保持一定的氣隙，消除了定子和動子之間的摩擦阻力，大大提高系統的靈敏度、快速性和隨動性。且實現了磁懸浮直線電機無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所有故障少，免維護，工作安全可靠、壽命長。

磁懸浮直線電機中常采用永磁體產生偏置磁通，懸浮繞組產生懸浮控制磁通，兩者相互作用產生懸浮力。但是，高溫與振動環境下的永磁體退磁難題，導致其工業應用領域受到限制。因此，發明一種采用恒流源勵磁的磁懸浮直線電機對擴展其應用領域具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種恒流源勵磁的三極交流磁懸浮直線電機，本發明不但有效解決了傳統電機增加變換機構，不能滿足控制系統性能需求的問題，而且有效解決了傳統直線電機定子與動子自己存在摩擦問題，且系統無永磁體，熱穩定性好，造價低。

本發明通過以下技術方案實現：

一種恒流源勵磁的三極交流磁懸浮直線電機，包括定子（1）、動子（2），其特征在于：所述定子（1）包括三個結構相同的定子鐵心（6），定子鐵心（6）之間通過三個非導磁材料制成的連接體（11）固定，所述定子鐵心（6）包括懸浮鐵心（9）、3個相同弧度的軸向控制鐵心（10），懸浮鐵心（9）內壁通過隔磁鋁環（8）與3個軸向控制鐵心（10）外壁固定一體，懸浮鐵心（9）內壁沿圓周向等角度設有向內凸出的3個定子懸浮齒（13），其上沿徑向依次繞制恒流源繞組（14）、懸浮繞組（15），懸浮繞組（15）之間采用三相對稱繞組Y型連接方式，每個軸向控制鐵心（10）內壁沿圓周向等角度設有向內凸出的3個定子齒（12），其上對應繞制軸向控制繞組（16）；

所述動子（2）包括動子軸（3），動子軸（3）上套接有M個沿軸向排列的動子鐵心（4），M個動子鐵心（4）圓周向沿徑向等角度設置有3個貫穿于動子軸（3）的動子懸浮齒（5），每個動子鐵心（4）的周面剩余空間均勻設置有9個動子齒（7）。

本發明進一步技術改進方案是：

所述三個定子鐵心（6）的定子懸浮齒（13）上繞制的恒流源繞組（14）為并聯、或為串聯，由直流恒流源供電；所述三個定子鐵心（6）的定子懸浮齒（13）上繞制的三相對稱繞組之間為并聯，由一個三相逆變器供電。

本發明進一步技術改進方案是：

所述定子齒（12）與動子齒（7）、定子懸浮齒（13）與動子懸浮齒（5）均對應設置，連接體（11）設置于相鄰定子懸浮齒（13）對應的懸浮鐵心（9）側壁之間。

本發明進一步技術改進方案是：

所述相鄰定子懸浮齒（13）沿圓周向夾角均為120度，之間等角度設置有3個定子齒（12）。

本發明進一步技術改進方案是：