專利名稱：直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直線電機(jī)新型裝置。此技術(shù)可以應(yīng)用于高速列車、數(shù)控機(jī)床、磁 懸浮發(fā)射的技術(shù)領(lǐng)域。此項(xiàng)技術(shù)的核心是利用Halbach永磁體和短路線圈產(chǎn)生斥 浮力，實(shí)現(xiàn)定子與運(yùn)動部件無接觸，無摩擦，運(yùn)行過程安全可控。利用單邊直線 感應(yīng)電機(jī)原理提供牽引推力。
背景技術(shù)：
磁懸浮發(fā)射和高速磁懸浮列車是直線電機(jī)應(yīng)用，高速磁懸浮列車和磁懸浮 發(fā)射在運(yùn)行時，依靠電磁吸力或電動斥力將車體懸浮于空中，與軌道無機(jī)械 接觸，依靠直線電動機(jī)產(chǎn)生的電磁推力來實(shí)現(xiàn)列車牽引。它們以高速、安全、 無污染等特點(diǎn)引起人們越來越多的關(guān)注。
牽引高速磁懸浮列車的直線電機(jī)通常有直線同步電機(jī)，直線感應(yīng)電機(jī)。
懸浮結(jié)構(gòu)方式有斥浮式、吸浮式。
直線同步電機(jī)和長次級直線感應(yīng)電機(jī)，其高速運(yùn)動部分需要電源提供能 量，應(yīng)用于磁懸浮發(fā)射時，高速運(yùn)動部分供電較為困難。采用斥浮式結(jié)構(gòu)定、 動子間可以獲得更大的間隙。所以，提出一種應(yīng)用于高速交通尤其適用于磁 懸浮發(fā)射的新型斥浮直線感應(yīng)電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種易于供 電的適用于磁懸浮發(fā)射的懸浮直線感斥浮應(yīng)電機(jī)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)， 包括動子鐵心、定子基座、定子繞組、懸浮永磁體以及激勵繞組，所述的定子繞 組設(shè)置在定子基座的上端驅(qū)動所述的動子鐵心轉(zhuǎn)動，所述的懸浮永磁體與所述的 激勵繞組相對設(shè)置，其中懸浮永磁體設(shè)置在定子基座上，激勵繞組設(shè)置在動子鐵 心上，所述的懸浮永磁體為水平和垂直布置的列陣永磁體，且與磁力繞組相對一 側(cè)的磁場強(qiáng)度高于永磁體另一側(cè)的磁場強(qiáng)度。
在所述的定子基座與動子鐵心之間還設(shè)置有導(dǎo)向磁鐵。本發(fā)明利用Halbach陣列永磁體高磁場的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于斥浮式直線感應(yīng)電 機(jī)。新裝置將Halbach陣列永磁體安裝在動子上，與定子基座上的短路線圈在運(yùn) 動過程中形成斥浮力，使動子懸浮實(shí)現(xiàn)無接觸、無摩擦，在牽引力作用下達(dá)到高 速運(yùn)行。采用單邊長初級直線感應(yīng)電機(jī)提供推力，解決了磁懸浮發(fā)射中，運(yùn)動部 分不易提供電源的問題。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 采用具有高密度磁能積的永磁體，用于直線電機(jī)懸浮，能建立氣隙磁場。 永磁體按照水平和垂直方向排列在一起，形成Halbach陣列，使得磁體一邊的磁 場削弱，而另一邊磁場提高30~40%。 Halbach永磁體建立比普通陣列永磁體建 立的氣隙磁場強(qiáng)度高30%以上。在同樣氣隙要求下，獲得的更大更穩(wěn)定的懸浮力。
2、 牽引采用扁平單邊直線感應(yīng)電機(jī)，定子提供三相交流變頻電源，轉(zhuǎn)子采 用混合次級。其結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。
3、 用于牽引高速磁浮列車或磁懸浮發(fā)射。當(dāng)定子初級繞組通有三相交流電 時，在氣隙空間產(chǎn)生一個形波磁場。它與動子感應(yīng)電磁場進(jìn)行作用，產(chǎn)生電磁推 力。由于采用單邊直線感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)，其動子結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)經(jīng)濟(jì)。Halbach永 磁體磁體陣列和基座上的激勵繞組感生電流相互作用產(chǎn)生懸浮力，Halbach永磁
體產(chǎn)生的磁場波形更接近于正弦波形，激勵繞組使產(chǎn)生懸浮力的有效軌道面積最 大化。能夠維持氣隙的穩(wěn)定，提高列車的穩(wěn)定運(yùn)行性能。整個結(jié)構(gòu)比較簡單，更 加適合于高速磁懸浮列車和電磁發(fā)射系統(tǒng)！


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明永磁體的排列結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做詳細(xì)說明，如圖l所示，本發(fā)明直線感應(yīng)斥浮電 動機(jī)，包括一種直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)，包括動子鐵心l、定子基座3、定子繞組 2、懸浮永磁體4、激勵繞組5以及導(dǎo)向磁鐵6，定子繞組2設(shè)置在定子基座3 的上端驅(qū)動動子鐵心1轉(zhuǎn)動，懸浮永磁體4與激勵繞組5相對設(shè)置，其中懸浮永 磁體4設(shè)置在定子基座2上，激勵繞組5設(shè)置在動子鐵心1上，懸浮永磁體4 為水平和垂直布置的列陣永磁體，也稱Halbach陣列，且與磁力繞組5相對一側(cè) 的磁場強(qiáng)度高于永磁體另一側(cè)的磁場強(qiáng)度，當(dāng)激勵繞組5通電后，Halbach陣 列和激勵繞組5在一定的速度以上產(chǎn)生穩(wěn)定斥力，使動子懸浮達(dá)到無摩擦。 Halbach永磁體按照圖2方向安裝，靠近激勵繞組那一面的磁場大。定子槽中放 置單層三相交流繞組，和動子的導(dǎo)磁板實(shí)現(xiàn)感應(yīng)產(chǎn)生牽引電磁推力。測面導(dǎo)向磁 鐵保證電機(jī)左右位置穩(wěn)定。
列車啟動時，通過一定的驅(qū)動繞組使電機(jī)懸浮加速到一定的速動，之后進(jìn)入
懸浮線圈部分，在懸浮力的作用浮起來運(yùn)動。定子三相交流繞組通電時，由交流 電和氣隙磁場作用產(chǎn)生的電磁推力，推動列車高速運(yùn)行。
權(quán)利要求
1、一種直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)，包括動子鐵心(1)、定子基座(3)、定子繞組(2)、懸浮永磁體(4)以及激勵繞組(5)，所述的定子繞組(2)設(shè)置在定子基座(3)的上端驅(qū)動所述的動子鐵心(1)轉(zhuǎn)動，所述的懸浮永磁體(4)與所述的激勵繞組(5)相對設(shè)置，其中懸浮永磁體(4)設(shè)置在動子鐵心上，激勵繞組(5)設(shè)置在定子基座(3)上，其特征在于所述的懸浮永磁體(4)為水平和垂直布置的列陣永磁體，且與磁力繞組(5)相對一側(cè)的磁場強(qiáng)度高于永磁體另一側(cè)的磁場強(qiáng)度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)，其特征在于在所述的定 子基座(3)與動子鐵心(1)之間還設(shè)置有導(dǎo)向磁鐵(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直線感應(yīng)斥浮電動機(jī)，包括動子鐵心、定子基座、定子繞組、懸浮永磁體以及激勵繞組，定子繞組設(shè)置在定子基座的上端驅(qū)動所述的動子鐵心轉(zhuǎn)動，懸浮永磁體與所述的激勵繞組相對設(shè)置，其中懸浮永磁體設(shè)置在動子上，激勵繞組設(shè)置在定子基座上，懸浮永磁體為水平和垂直布置的列陣永磁體，且與磁力繞組相對一側(cè)的磁場強(qiáng)度高于永磁體另一側(cè)的磁場強(qiáng)度。新裝置將Halbach陣列永磁體安裝在動子上，與定子基座上的激勵繞組在運(yùn)動過程中形成斥浮力，使動子懸浮實(shí)現(xiàn)無接觸、無摩擦，在牽引力作用下達(dá)到高速運(yùn)行。采用單邊長初級直線感應(yīng)電機(jī)提供推力，解決了磁懸浮發(fā)射中，運(yùn)動部分不易提供電源的問題。
文檔編號H02N15/00GK101478272SQ20091002848
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者余海濤, 莊英超, 鋒 李, 胡敏強(qiáng), 磊 黃 申請人:東南大學(xué)