專利名稱：極距可變直線渦流制動(dòng)器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直線渦流制動(dòng)器及其控制技術(shù)領(lǐng)域，屬于電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代加工工業(yè)領(lǐng)域，諸如激光切割、高速磨床、精密車床、加工中心等很多場(chǎng)合都需要高速度高精度的直線運(yùn)動(dòng)，而傳統(tǒng)的方法只能借助于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲桿等中間環(huán)節(jié)來(lái)獲得直線運(yùn)動(dòng)，這就不可避免地存在慣性大、摩擦大、有反向間隙等缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著直線電機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的場(chǎng)合開始直接應(yīng)用它來(lái)獲得直線運(yùn)動(dòng)。由于采用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，直線電機(jī)具有速度快、加 速度高、定位精度高、行程長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，而這恰恰滿足了高速精密加工技術(shù)的要求。但是，針對(duì)系統(tǒng)需求研制開發(fā)或購(gòu)買的直線電機(jī)性能以及特性是否滿足要求，如何對(duì)直線電機(jī)系統(tǒng)性能做出正確、客觀的評(píng)價(jià)，都需要有成熟的直線電機(jī)系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備來(lái)完成。已有的直線電機(jī)推力加載測(cè)試裝置如圖16所示，該裝置由系統(tǒng)平臺(tái)、直線電機(jī)的動(dòng)子、直線電機(jī)的定子、滑輪、傳動(dòng)繩以及砝碼組成。通過(guò)滑輪和傳動(dòng)繩，把砝碼的自身重量加到直線電機(jī)的動(dòng)子上，形成單方向的拉力加載到直線電機(jī)上。不斷增加砝碼的重量，當(dāng)直線電機(jī)開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，直線電機(jī)的制動(dòng)力等于砝碼的重量，既而獲得直線電機(jī)的最大靜態(tài)力。但是，該加載測(cè)試裝置存在如下缺點(diǎn):(1)測(cè)試加載推力時(shí)，只能進(jìn)行單方向、單程測(cè)量，不適合短行程直線電機(jī)測(cè)試；(2)加載力不能連續(xù)變化，只能通過(guò)添加或減少砝碼來(lái)改變負(fù)載；(3)系統(tǒng)采用傳動(dòng)繩，加載時(shí)產(chǎn)生形變，運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的推力擾動(dòng)，從而影響加載精度；(4)只能靜態(tài)加載，無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前各種直線電機(jī)加載測(cè)試裝置存在的主要問(wèn)題，本發(fā)明提出一種適用于直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)加載用的極距可變直線渦流制動(dòng)器及其控制方法。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，它包括初級(jí)和次級(jí)，所述初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙；其特征在于，初級(jí)包括初級(jí)固定板、初級(jí)鐵心和勵(lì)磁繞組；初級(jí)鐵心固定在初級(jí)固定板上；初級(jí)鐵心面向氣隙側(cè)的表面為齒槽結(jié)構(gòu)，所述偶數(shù)個(gè)電樞齒沿初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向排列，每個(gè)電樞齒上均纏繞有一個(gè)線圈；位于第(4n-3 )個(gè)電樞齒和第(4n-2 )個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第一勵(lì)磁繞組；第(4n-l)個(gè)電樞齒和第(4n)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第二勵(lì)磁繞組，η為正整數(shù)；次級(jí)包括反應(yīng)板和導(dǎo)磁軛板，反應(yīng)板由低電阻率材料構(gòu)成，反應(yīng)板貼在導(dǎo)磁軛板的面向初級(jí)的氣隙側(cè)。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，還可以在電樞鐵心的第(4η_3 )個(gè)電樞齒和第(4η-2)個(gè)電樞齒之間的軛部?jī)?nèi)嵌放有永磁體，該永磁體的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，還可以在電樞鐵心的第(4η_3 )個(gè)電樞齒和第(4n-2 )個(gè)電樞齒的氣隙面上分別固定有一塊平板形永磁體，該永磁體的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且相鄰兩塊永磁體的充磁方向相反。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，還可以在電樞鐵心的第(4n_3)個(gè)電樞齒或第(4n-2 )個(gè)電樞齒的氣隙面上固定有一塊平板形永磁體，該永磁體的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體的充磁方向相同。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，還可以在電樞鐵心的第(4Π-3 )個(gè)電樞齒與第(4n-2 )個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永磁體，該永磁體的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體的充磁方向相同。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器還可以為雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)鏡像布置在次級(jí)的兩側(cè)。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器還可以為雙初級(jí)、雙次級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)背靠背布置，兩個(gè)次級(jí)鏡像布置在雙初級(jí)的兩側(cè)。本發(fā)明所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器中的次級(jí)可以采用液體冷卻結(jié)構(gòu)，在次級(jí)導(dǎo)磁軛板上或次級(jí)反應(yīng)板上沿運(yùn)動(dòng)方向開有相互平行的冷卻液通道。上述極距可變直線渦流制動(dòng)器的極距可變控制方法是通過(guò)控制第一勵(lì)磁繞組與第二勵(lì)磁繞組的連接狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制所述極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)或長(zhǎng)極距狀態(tài)，具體方法 為:當(dāng)需要工作在短極距狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2處于正向串聯(lián)連接狀態(tài)；當(dāng)需要工作在長(zhǎng)極距工作狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2處于反向串聯(lián)連接狀態(tài)。上述控制第一勵(lì)磁繞組與第二勵(lì)磁繞組的連接狀態(tài)的方法是采用電子開關(guān)或機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn):(I)本發(fā)明可以根據(jù)被測(cè)電機(jī)的速度通過(guò)切換開關(guān)改變制動(dòng)器的極距，從而改變制動(dòng)力特性，實(shí)現(xiàn)不同速度下、不同直線電機(jī)的加載測(cè)試。(2)本發(fā)明可以為直線電機(jī)提供與動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)試。(3)本發(fā)明直線渦流制動(dòng)器加載力可以在直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)調(diào)節(jié)，且從根本上消除了加載力波動(dòng)，提高了系統(tǒng)測(cè)試精度。(4)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、損耗小、成本低、操作方便、可靠性高。


圖1是具體實(shí)施方式
十所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的控制方法的控制原理示意圖。圖2是具體實(shí)施方式
一所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是具體實(shí)施方式
二所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是具體實(shí)施方式
三所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是具體實(shí)施方式
四所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是具體實(shí)施方式
五所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是具體實(shí)施方式
五所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是具體實(shí)施方式
五所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是具體實(shí)施方式
七所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是具體實(shí)施方式
七所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是具體實(shí)施方式
八所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是具體實(shí)施方式
八所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是具體實(shí)施方式
九所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是具體實(shí)施方式
十所述的控制方法中，極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)時(shí)，極距可變直線渦流制動(dòng)器中的勵(lì)磁繞組形成的磁場(chǎng)方向示意。圖15是具體實(shí)施方式
十所述的控制方法中，極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在長(zhǎng)極距狀態(tài)時(shí)，極距可變直線渦流制動(dòng)器中的勵(lì)磁繞組形成的磁場(chǎng)方向示意。圖16是現(xiàn)有直線電機(jī)推力加載測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器，它包括初級(jí)和次級(jí)，所述初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙；初級(jí)包括初級(jí)固定板21、初級(jí)鐵心22和勵(lì)磁繞組；初級(jí)鐵心固定在初級(jí)固定板上；初級(jí)鐵心面向氣隙側(cè)的表面為齒槽結(jié)構(gòu)，所述偶數(shù)個(gè)電樞齒23沿初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向排列，每個(gè)電樞齒上均纏繞有一個(gè)線圈；位于第(4n-3)個(gè)電樞齒和第(4n-2)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第一勵(lì)磁繞組I ;第(4n-l)個(gè)電樞齒和第(4n)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第二勵(lì)磁繞組2，η為正整數(shù)；次級(jí)包括反應(yīng)板28和導(dǎo)磁軛板29，反應(yīng)板28由低電阻率材料構(gòu)成，反應(yīng)板28貼在導(dǎo)磁軛板29的面向初級(jí)的氣隙側(cè)。參見圖2說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該極距可變直線渦流制動(dòng)器有10個(gè)電樞齒，每個(gè)電樞齒上都繞有一個(gè)線圈；第I個(gè)電樞齒、第2個(gè)電樞齒、第5個(gè)電樞齒、第6個(gè)電樞齒、第9個(gè)電樞齒和第10個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成勵(lì)磁繞組I ;第3個(gè)電樞齒、第4個(gè)電樞齒、第7個(gè)電樞齒、第8個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成勵(lì)磁繞組2。該圖所示的結(jié)構(gòu)中，在10個(gè)電樞齒的兩側(cè)還設(shè)置有兩個(gè)端部齒25。
具體實(shí)施方式
二、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，在電樞鐵心的第(4η-3)個(gè)電樞齒和第(4η-2)個(gè)電樞齒之間的軛部?jī)?nèi)嵌放有永磁體20，該永磁體20的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。參見圖3說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
一所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在電樞鐵心的第I個(gè)電樞齒與第2個(gè)電樞齒之間的軛部沿橫向開槽,槽中嵌放永磁體20,在第5個(gè)電樞齒與第6個(gè)電樞齒之間的軛部沿橫向開槽，槽中嵌放永磁體20，第9個(gè)電樞齒與第10個(gè)電樞齒之間的軛部沿橫向開槽，槽中嵌放永磁體20，所有永磁體20的充磁方向均平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，并且所有永磁體20的充磁方向相同。
具體實(shí)施方式
三、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，在電樞鐵心的第(4n-3)個(gè)電樞齒和第(4n-2)個(gè)電樞齒的氣隙面上分別固定有一塊平板形永磁體30,該永磁體30的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且相鄰兩塊永磁體30的充磁方向相反。參見圖4說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
一所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在電樞鐵心的第I個(gè)電樞齒、第2個(gè)電樞齒、第5個(gè)電樞齒、第6個(gè)電樞齒、第9個(gè)電樞齒、第10個(gè)電樞齒的氣隙面上都粘貼固定有一塊平板形永磁體30,每塊永磁體30的充磁方向均垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，相鄰兩塊永磁體30的充磁方向相反。
具體實(shí)施方式
四、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，在電樞鐵心的第(4n-3)個(gè)電樞齒或第(4n-2)個(gè)電樞齒的氣隙面上固定有一塊平板形永磁體30,該永磁體30的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體30的充磁方向相同。參見圖5說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
一所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在第I個(gè)電樞齒、第5個(gè)電樞齒、第9個(gè)電樞齒的氣隙面上粘貼固定有一塊平板形永磁體30,每塊永磁體30的充磁方向均垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，所有永磁體20的充磁方向相同。
具體實(shí)施方式
五、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，在電樞鐵心的第(4n-3)個(gè)電樞齒與第(4n-2)個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永 磁體40，該永磁體40的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體40的充磁方向相同。參見圖6說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
一所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在第I個(gè)電樞齒與第2個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40,在第5個(gè)電樞齒與第6個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40，第9個(gè)電樞齒與第10個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永磁體40，每塊平板形永磁體40的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，每塊平板形永磁體40的充磁方向均相同。參見圖7。說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
三所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在第I個(gè)電樞齒與第2個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40,在第5個(gè)電樞齒與第6個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40，第9個(gè)電樞齒與第10個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永磁體40，每塊平板形永磁體40的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，每塊平板形永磁體40的充磁方向均相同。參見圖8說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是在具體實(shí)施方式
二所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，在第I個(gè)電樞齒與第2個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40,在第5個(gè)電樞齒與第6個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放一塊平板形永磁體40，第9個(gè)電樞齒與第10個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永磁體40，每塊平板形永磁體40的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，每塊平板形永磁體40的充磁方向均相同。
具體實(shí)施方式
六、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
五所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，所述永磁體40沿初級(jí)和次級(jí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的厚度小于或等于槽的寬度。
具體實(shí)施方式
七、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六中任意一項(xiàng)實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，所述直線渦流制動(dòng)器為雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)鏡像布置在次級(jí)的兩側(cè)。參見圖9說(shuō)明本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的具體結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)是由與具體實(shí)施方式
一所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器對(duì)應(yīng)的雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)鏡像布置在次級(jí)的兩側(cè)。參見圖10，該圖所示的雙初級(jí)結(jié)構(gòu)的極距可變直線渦流制動(dòng)器與圖9所示的結(jié)構(gòu)的差別在于次級(jí)只有反應(yīng)板，沒(méi)有導(dǎo)磁軛板。
具體實(shí)施方式
八、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六中任意一項(xiàng)實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，所述直線渦流制動(dòng)器為雙初級(jí)、雙次級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)背靠背布置，兩個(gè)次級(jí)鏡像布置在雙初級(jí)的兩側(cè)。參見圖11所示是本實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器，該結(jié)構(gòu)是與實(shí)施方式一所示的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的雙初級(jí)、雙次級(jí)結(jié)構(gòu)的極距可變直線渦流制動(dòng)器，該種結(jié)構(gòu)中兩個(gè)初級(jí)背靠背布置，為整體式鐵心，兩個(gè)次級(jí)鏡像布置在初級(jí)的兩側(cè)。參見圖12所示的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器，該種極距可變直線渦流制動(dòng)器與圖11所示的結(jié)構(gòu)相比，差別在于兩個(gè)初級(jí)鐵心固定在初級(jí)固定板上。
具體實(shí)施方式
九、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八中任意一項(xiàng)實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的區(qū)別在于，所述次級(jí)采用液體冷卻結(jié)構(gòu)，在次級(jí)導(dǎo)磁軛板上或次級(jí)反應(yīng)板上沿運(yùn)動(dòng)方向開有相互平行的冷卻液通道。參見圖13所示說(shuō)明本實(shí)施方式所述的采用液體冷卻結(jié)構(gòu)的次級(jí)，該種結(jié)構(gòu)是在次級(jí)導(dǎo)磁軛板上沿運(yùn)動(dòng)方向開有相互平行的冷卻液通道。
具體實(shí)施方式
十、參見圖1說(shuō)明本實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
一至九中任意一項(xiàng)實(shí)施方式所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的極距可變控制方法為:通過(guò)控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2的連接狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制所述極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)或長(zhǎng)極距狀態(tài)，具體方法為:當(dāng)需要工作在短極距狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2處于正向串聯(lián)連接狀態(tài)；當(dāng)需要工作在長(zhǎng)極距工作狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2處于反向串聯(lián)連接狀態(tài)。
具體實(shí)施方式
十一、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
十所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的極距可變控制方法的進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2的連接狀態(tài)的方法是采用電子開關(guān)或機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
十二、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
十一所述的一種極距可變直線渦流制動(dòng)器的極距可變控制方法的舉例說(shuō)明，本實(shí)施方式中，采用機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)控制第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2的連接狀態(tài)，可以采用下述連接關(guān)系實(shí)現(xiàn):勵(lì)磁電源為極距可變直線渦流制動(dòng)器的供電電源，極距可變直線渦流制動(dòng)器的第一勵(lì)磁繞組I的一端與勵(lì)磁電源的正極相連，該第一勵(lì)磁繞組I的另一端與第一單刀雙擲開關(guān)3的動(dòng)端連接，勵(lì)磁電源的負(fù)極與第二單刀雙擲開關(guān)4的動(dòng)端連接，第二勵(lì)磁繞組2的一端同時(shí)連接第一單刀雙擲開關(guān)3的一個(gè)靜端和第二單刀雙擲開關(guān)4的一個(gè)靜端，第二勵(lì)磁繞組2的另一端同時(shí)連接第一單刀雙擲開關(guān)3的另一個(gè)靜端和第二單刀雙擲開關(guān)4的另一個(gè)靜端；控制第一單刀雙擲開關(guān)3和第二單刀雙擲開關(guān)4使第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2正向串聯(lián)，此時(shí)極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)；控制第一單刀雙擲開關(guān)3和第二單刀雙擲開關(guān)4使第一勵(lì)磁繞組I與第二勵(lì)磁繞組2反向串聯(lián)，此時(shí)極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在長(zhǎng)極距狀態(tài)。參見圖14和圖15說(shuō)明本實(shí)施方式的工作原理:第I個(gè)電樞齒、第2個(gè)電樞齒、第5個(gè)電樞齒、第6個(gè)電樞齒、第9個(gè)電樞齒、第10個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成勵(lì)磁繞組I ;勵(lì)磁繞組I通入勵(lì)磁電流時(shí)，第I個(gè)電樞齒、第2個(gè)電樞齒、第5個(gè)電樞齒、第6個(gè)電樞齒、第9個(gè)電樞齒、第10個(gè)電樞齒依次形成N極、S極；第3個(gè)電樞齒、第4個(gè)電樞齒、第7個(gè)電樞齒、第8個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成勵(lì)磁繞組2。當(dāng)需要短極距時(shí)，通過(guò)切換開關(guān)使勵(lì)磁繞組I與勵(lì)磁繞組2正向串聯(lián)，這時(shí)，第3個(gè)電樞齒、第4個(gè)電樞齒、第7個(gè)電樞齒、第8個(gè)電樞齒也依次形成N極、S極，如圖14所示；當(dāng)需要長(zhǎng)極距時(shí)，通過(guò)切換開關(guān)使勵(lì)磁繞組I與勵(lì)磁繞組2反向串聯(lián)，這時(shí)，第3個(gè)電樞齒、第4個(gè)電樞齒、 第7個(gè)電樞齒、第8個(gè)電樞齒依次形成S極、N極，從而制動(dòng)器的極距增大一倍，如圖15所示。
權(quán)利要求
1.一種極距可變直線渦流制動(dòng)器，它包括初級(jí)和次級(jí)，所述初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙；其特征在于，初級(jí)包括初級(jí)固定板(21)、初級(jí)鐵心(22)和勵(lì)磁繞組； 初級(jí)鐵心固定在初級(jí)固定板上；初級(jí)鐵心面向氣隙側(cè)的表面為齒槽結(jié)構(gòu)，所述偶數(shù)個(gè)電樞齒(23)沿初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向排列，每個(gè)電樞齒上均纏繞有一個(gè)線圈；位于第(4n-3)個(gè)電樞齒和第(4n-2)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第一勵(lì)磁繞組(I);第(4n-l)個(gè)電樞齒和第(4n)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第二勵(lì)磁繞組(2)，η為正整數(shù)； 次級(jí)包括反應(yīng)板(28)和導(dǎo)磁軛板(29)，反應(yīng)板(28)由低電阻率材料構(gòu)成，反應(yīng)板(28)貼在導(dǎo)磁軛板(29 )的面向初級(jí)的氣隙側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于在電樞鐵心的第(4η-3)個(gè)電樞齒和第(4η-2)個(gè)電樞齒之間的軛部?jī)?nèi)嵌放有永磁體(20)，該永磁體(20)的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于在電樞鐵心的第(4η-3)個(gè)電樞齒和第(4η-2)個(gè)電樞齒的氣隙面上分別固定有一塊平板形永磁體(30),該永磁體(30)的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且相鄰兩塊永磁體(30)的充磁方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于在電樞鐵心的第(4η-3)個(gè)電樞齒或第(4η-2)個(gè)電樞齒的氣隙面上固定有一塊平板形永磁體(30),該永磁體(30)的充磁方向垂直于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體(30)的充磁方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于在電樞鐵心的第(4η_3)個(gè)電樞齒與第(4η_2)個(gè)電樞齒之間的槽口處嵌放有一塊平板形永磁體(40),該永磁體(40)的充磁方向平行于初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、且所有永磁體(40)的充磁方向相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于所述直線渦流制動(dòng)器為雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)鏡像布置在次級(jí)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于所述直線渦流制動(dòng)器為雙初級(jí)、雙次級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)背靠背布置，兩個(gè)次級(jí)鏡像布置在雙初級(jí)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器，其特征在于所述次級(jí)采用液體冷卻結(jié)構(gòu)，在次級(jí)導(dǎo)磁軛板上或次級(jí)反應(yīng)板上沿運(yùn)動(dòng)方向開有相互平行的冷卻液通道。
9.極距可變直線渦流制動(dòng)器的控制方法，其特征在于，通過(guò)控制第一勵(lì)磁繞組(I)與第二勵(lì)磁繞組(2)的連接狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制所述極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)或長(zhǎng)極距狀態(tài)，具體方法為: 當(dāng)需要工作在短極距狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組(I)與第二勵(lì)磁繞組(2)處于正向串聯(lián)連接狀態(tài)； 當(dāng)需要工作在長(zhǎng)極距工作狀態(tài)時(shí)，控制第一勵(lì)磁繞組(I)與第二勵(lì)磁繞組(2)處于反向串聯(lián)連接狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的極距可變直線渦流制動(dòng)器的控制方法，其特征在于，控制第一勵(lì)磁繞組(I)與第二勵(lì)磁繞組(2)的連接狀態(tài)的方法是采用電子開關(guān)或機(jī)械開關(guān)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
極距可變直線渦流制動(dòng)器及其控制方法，涉及直線渦流制動(dòng)器及其控制技術(shù)領(lǐng)域，屬于電機(jī)領(lǐng)域。本發(fā)明的直線渦流制動(dòng)器中初級(jí)鐵心的每個(gè)電樞齒上均纏繞有一個(gè)線圈；位于第(4n-3)個(gè)電樞齒和第(4n-2)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第一勵(lì)磁繞組；第(4n-1)個(gè)電樞齒和第(4n)個(gè)電樞齒上的線圈依次反向串聯(lián)構(gòu)成第二勵(lì)磁繞組。上述極距可變直線渦流制動(dòng)器的極距可變控制方法是通過(guò)控制開關(guān)使第一勵(lì)磁繞組與第二勵(lì)磁繞組正向串聯(lián)，使極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在短極距狀態(tài)；通過(guò)控制開關(guān)使第一勵(lì)磁繞組與第二勵(lì)磁繞組反向串聯(lián)，使極距可變直線渦流制動(dòng)器工作在長(zhǎng)極距狀態(tài)。本發(fā)明適用于直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)加載技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H02P15/00GK103219863SQ20131015693
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者寇寶泉, 金銀錫, 楊俊 , 白相林 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)