專利名稱：非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置，可替代現(xiàn)有的采用傳動 鏈驅(qū)動和摩擦驅(qū)動技術(shù)的軌道車的驅(qū)動系統(tǒng)，尤其適用于現(xiàn)有摩擦驅(qū)動軌道車的
驅(qū)動系統(tǒng)改造。
背景技術(shù)：
目前，公知的自身無動力的軌道車主要有傳統(tǒng)的鏈傳動驅(qū)動和較先進(jìn)的摩擦 驅(qū)動兩種推動方式。鏈傳動驅(qū)動方式是用電機(jī)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪帶動沿軌道布 置的鏈條移動，從而推動軌道車運動。其不足之處在于高耗能、現(xiàn)場污染嚴(yán)重、 可靠性低等。摩擦驅(qū)動方式是通過摩擦輪和與車體相聯(lián)的摩擦桿間所產(chǎn)生的摩擦 力來推動軌道車運動。其不足之處在于摩擦驅(qū)動裝置較為復(fù)雜。為了保證摩擦驅(qū) 動所需的正壓力及適應(yīng)彎道的偏移，托輪機(jī)構(gòu)和驅(qū)動系統(tǒng)整體偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是必不可 少的。摩擦驅(qū)動輪和托輪的工作面需外覆摩擦材料，該摩擦材料與驅(qū)動輪本體間 常出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象。此外，摩擦桿工作面需進(jìn)行糙化處理，加工成本較高。受到 工作溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，摩擦驅(qū)動的性能不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鏈傳動驅(qū)動和摩擦驅(qū)動結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差和制造維修成本高 等不足，提出了一種基于波動電磁場與靜態(tài)磁場間的磁力耦合效應(yīng)的具有結(jié)構(gòu)和 工藝簡單，可靠性高，制造和維護(hù)成本低等優(yōu)點的非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置。
一種非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置，其特征在于由驅(qū)動桿、磁場行波發(fā)生 裝置組成；其中驅(qū)動桿上沿其工作面以隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極 向外且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線 圈，和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅(qū)動方向垂直與驅(qū)動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產(chǎn)生磁場行波，磁場行 波的幅值和頻率受控。
磁場行波發(fā)生裝置主要由直流電源、功率場效應(yīng)管、驅(qū)動器和控制單元等組 成。直流電源提供所需電流，控制單元按程序以PWM原理通過驅(qū)動器驅(qū)動功率場 效應(yīng)管，以控制流經(jīng)電磁線圈的電流，使電磁線圈內(nèi)產(chǎn)生所需頻率和磁場強(qiáng)度的 磁場行波，該波將對驅(qū)動桿工作面上的永磁體施加作用力，從而使驅(qū)動桿前進(jìn)。 驅(qū)動桿前進(jìn)的速率與該磁場行波的波速一致。
本實用新型通過提出新的驅(qū)動原理和相應(yīng)的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，簡化了現(xiàn)有軌道物流 車的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了其可靠性，降低了生產(chǎn)和維護(hù)的成本，同時，也比 傳統(tǒng)摩擦驅(qū)動更節(jié)能。本實用新型可應(yīng)用于軌道車驅(qū)動領(lǐng)域，


圖1非接觸式磁場波動驅(qū)動原理。 圖2電流控制器原理圖。
圖中標(biāo)號名稱l.驅(qū)動桿，2.永磁體，3.驅(qū)動桿運動方向，4.行波方向，5. 磁場行波，6.電磁線圈。
具體實施方式
本實用新型的非接觸式磁場波動驅(qū)動裝置可以用于自身無動力的軌道車。 下面以用于軌道車為例具體介紹本實用新型。
圖r中，驅(qū)動桿i與軌道車一體，由非磁性材料制成。驅(qū)動桿內(nèi)嵌永磁體2
沿驅(qū)動桿1工作面以一定間距線性分布。相鄰永磁體磁極相反。電磁線圈6以一 定間距分布于軌道邊，其磁極與驅(qū)動桿內(nèi)嵌永磁體2磁極相對。當(dāng)受控電流分別 渡過電磁線圈6時，將產(chǎn)生磁場行波5。行波方向4與驅(qū)動桿運動方向3—致。 行波發(fā)生時，將推動驅(qū)動桿l運動，從而軌道車沿軌道隨其運動。
多個電磁線圈形成一組，沿軌道以一定間隔分布多組電磁線圈，可實現(xiàn)軌道 車連續(xù)拉力式驅(qū)動。電磁線圈相對地面固定不動，與驅(qū)動桿工作面相對的電磁線 圈組處于工作狀態(tài)，其它電磁線圈處于不工作狀態(tài)。圖2中，控制單元為微處理器，其功能是執(zhí)行相應(yīng)的控制程序，并向驅(qū)動器 發(fā)送電流脈寬調(diào)制(PWM)指令。驅(qū)動器根據(jù)控制單元的指令接通或截止功率場 效應(yīng)管，形成實際的電流脈寬調(diào)制動作。直流電源提供所需的電流，電流通過功 率場效應(yīng)管調(diào)制后形成流徑電磁線圈的具有特定強(qiáng)度大小和方向的電流。該電流 通過電磁線圈形成具有相應(yīng)強(qiáng)度和磁極方向的磁場。多個電磁線圈按一定間距排 列后產(chǎn)生的組合時變磁場可以形成所需脈寬和速度的行波。根據(jù)磁力偶合效應(yīng)， 行波將使驅(qū)動桿運動，從而推動車體運動。
權(quán)利要求1. 一種非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置，其特征在于由驅(qū)動桿、磁場行波發(fā)生裝置組成；其中驅(qū)動桿上沿其工作面以線性隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極向外，且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線圈和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅(qū)動方向垂直，并與驅(qū)動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產(chǎn)生磁場行波，磁場行波的幅值和頻率受控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置，其特征在于在驅(qū)動 桿的工作永磁體表面加覆有非磁性保護(hù)層。
專利摘要一種非接觸式電磁場波動驅(qū)動裝置，可替代現(xiàn)有的采用傳動鏈驅(qū)動和摩擦驅(qū)動技術(shù)的軌道車的驅(qū)動系統(tǒng)，尤其適用于現(xiàn)有摩擦驅(qū)動軌道車的驅(qū)動系統(tǒng)改造。它由驅(qū)動桿、磁場行波發(fā)生裝置組成；其中驅(qū)動桿上沿其工作面以線性隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極向外，且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線圈和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅(qū)動方向垂直，并與驅(qū)動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產(chǎn)生磁場行波，磁場行波的幅值和頻率受控。
文檔編號H02K41/02GK201243253SQ200820042198
公開日2009年5月20日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者葉文華, 唐敦兵, 樓佩煌, 臧鐵鋼 申請人:南京航空航天大學(xué)