磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直線(xiàn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及一種磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]直線(xiàn)電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在直線(xiàn)電機(jī)直驅(qū)電梯、直線(xiàn)電機(jī)地鐵、磁懸浮列車(chē)、直線(xiàn)電機(jī)加工中心、自動(dòng)化流水線(xiàn)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)合，不但要求直線(xiàn)電機(jī)推力大，還經(jīng)常需要對(duì)直線(xiàn)電機(jī)進(jìn)行增磁與弱磁調(diào)節(jié)、推力調(diào)節(jié)、法向力調(diào)節(jié)、無(wú)接觸導(dǎo)向控制等，都需要對(duì)勵(lì)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有帶勵(lì)磁調(diào)節(jié)的開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，磁體(磁化方向沿縱向)和帶勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈的U形鐵芯交替排列，該結(jié)構(gòu)要求初級(jí)軛部之外為非磁性材料且要求足夠的厚度以便與減少漏磁，勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈磁通路徑:勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈(沿法向)一初級(jí)鐵芯柱一氣隙一次級(jí)鐵芯齒、軛部一次級(jí)鐵芯齒一氣隙一初級(jí)鐵芯柱一初級(jí)鐵芯軛部一永磁體(沿縱向)一(回到)勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈。由于磁體可等效為通電的空芯線(xiàn)圈，故磁體的厚度(沿縱向)對(duì)于上述勵(lì)磁磁路來(lái)說(shuō)，可以看做空氣隙，會(huì)產(chǎn)生很大的磁阻和磁壓降，使得勵(lì)磁磁勢(shì)(即勵(lì)磁電流與繞組匝數(shù)的乘積)大部分消耗到磁體等效空氣隙中了，故其勵(lì)磁場(chǎng)調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)效果很差，需要提供的勵(lì)磁電流和供電功率非常大，線(xiàn)圈容易發(fā)熱，導(dǎo)致電機(jī)體積大，成本高，一般只適用于工作氣隙很小、永磁體很薄的場(chǎng)合，對(duì)于多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，難以實(shí)現(xiàn)大推力和有效的勵(lì)磁調(diào)節(jié)。已成為制約直線(xiàn)電機(jī)工程應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有混合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)出力小、調(diào)節(jié)能力低、勵(lì)磁功率與體積大、成本高等問(wèn)題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、出力大、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、勵(lì)磁功率小、性?xún)r(jià)比高的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)。
[0004]本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的:
磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)，包括由兩個(gè)面對(duì)面設(shè)置的單邊次級(jí)構(gòu)成的雙邊次級(jí)，單邊次級(jí)由開(kāi)槽鐵芯組成，雙邊次級(jí)與設(shè)置在雙邊次級(jí)之間的雙邊初級(jí)配合構(gòu)成雙邊型開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)，雙邊初級(jí)由至少一組交替貼裝的導(dǎo)磁鐵芯、磁體及繞組組成，至少一組導(dǎo)磁鐵芯上設(shè)置勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈，導(dǎo)磁鐵芯為雙邊貫通式導(dǎo)磁鐵芯，與相應(yīng)的雙邊次級(jí)配合形成勵(lì)磁通道。
[0005]所述的雙邊貫通式導(dǎo)磁鐵芯包括兩貫通柱，兩貫通柱之間設(shè)置有軛部的為H形導(dǎo)磁鐵芯，兩貫通柱與軛部為一體結(jié)構(gòu);兩貫通柱之間沒(méi)有設(shè)置軛部的為II形導(dǎo)磁鐵芯，所述的勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈套設(shè)在H形或II形導(dǎo)磁鐵芯的兩貫通柱外側(cè)面上。
[0006]所述的勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈位于H形或II形導(dǎo)磁鐵芯的兩貫通柱外側(cè)凹槽I內(nèi)，或者勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈伸出導(dǎo)磁鐵芯位于相鄰磁體凹槽Π內(nèi)，導(dǎo)磁鐵芯兩貫通柱或磁體與勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈配合設(shè)置。
[0007]所述的磁體設(shè)置在相鄰的兩個(gè)H形或II形導(dǎo)磁鐵芯的兩貫通柱外側(cè)面之間，所述的繞組套設(shè)在相鄰兩個(gè)H形或11形導(dǎo)磁鐵芯的兩貫通柱內(nèi)側(cè)面上。
[0008]磁體的法向高度小于或者等于H形或II形導(dǎo)磁鐵芯的法向高度。
[0009 ]所述的磁體為永磁體、超導(dǎo)磁體或者電勵(lì)磁體。
[0010]所述的雙邊初級(jí)橫向端部或軛部通過(guò)連接件連接成一體，與雙邊次級(jí)配合形成統(tǒng)一的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)。
[0011]所述的雙邊貫通式導(dǎo)磁鐵芯的貫通柱端面開(kāi)設(shè)至少一個(gè)槽。
[0012]本發(fā)明所述的雙邊次級(jí)與設(shè)置在雙邊次級(jí)之間的雙邊初級(jí)配合構(gòu)成雙邊型開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)，雙邊初級(jí)由至少一組交替貼裝的導(dǎo)磁鐵芯、磁體及交流繞組組成，至少一組導(dǎo)磁鐵芯上設(shè)置勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈，導(dǎo)磁鐵芯為雙邊貫通式導(dǎo)磁鐵芯，與相應(yīng)的雙邊次級(jí)配合形成勵(lì)磁通道，磁阻大幅降低，當(dāng)雙邊電機(jī)因軌道不平整或氣隙偏差出現(xiàn)不平衡法向力(正壓力)情況下，易于通過(guò)調(diào)整勵(lì)磁電流消除或減小不平衡法向力，顯著減輕或消除導(dǎo)向定位裝置磨損和運(yùn)行噪聲，解決了現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)出力小，不平衡法向力難以調(diào)整等長(zhǎng)期制約直線(xiàn)電機(jī)工程應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。特別適用于高效低成本、大推力、高功率密度、長(zhǎng)行程和需要磁懸浮導(dǎo)向控制等直線(xiàn)電機(jī)工程應(yīng)用場(chǎng)合。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有帶勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈的開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)示意圖；
圖2為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖3為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖4為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖三；
圖5為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)雙邊初級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖一；
圖6為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)雙邊初級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖二；
圖7為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)雙邊初級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖三；
圖8為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)雙邊初級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖四。
[0014]其中，1.雙邊次級(jí)；2.氣隙；3.繞組;4.導(dǎo)磁鐵芯;5.勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈；6.磁體;7.導(dǎo)磁鐵芯I; 8.導(dǎo)磁鐵芯Π ο
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖2?圖4所不為本發(fā)明的磁力平衡式開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)不意圖一、圖二、圖三，包括由兩個(gè)面對(duì)面設(shè)置的單邊次級(jí)構(gòu)成的雙邊次級(jí)I，單邊次級(jí)由開(kāi)槽鐵芯組成，雙邊次級(jí)I與設(shè)置在雙邊次級(jí)I之間的雙邊初級(jí)配合構(gòu)成雙邊型開(kāi)關(guān)磁鏈直線(xiàn)電機(jī)，雙邊初級(jí)由至少一組交替貼裝的導(dǎo)磁鐵芯4、磁體6及繞組3組成，至少一組導(dǎo)磁鐵芯4上設(shè)置勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈5，導(dǎo)磁鐵芯4為雙邊貫通式有軛部H形導(dǎo)磁鐵芯4或無(wú)軛部II形導(dǎo)磁鐵芯4，與相應(yīng)的雙邊次級(jí)I配合形成勵(lì)磁通道，所述的勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈5套設(shè)在H形或II形導(dǎo)磁鐵芯4的兩貫通柱外側(cè)面上，所述的磁體6設(shè)置在相鄰的兩個(gè)H形或II形導(dǎo)磁鐵芯4的兩貫通柱外側(cè)面之間，所述的繞組3套設(shè)在相鄰兩個(gè)H形或II形導(dǎo)磁鐵芯4的兩貫通柱內(nèi)側(cè)面上。其中，圖2、圖3中采用的是H形導(dǎo)磁鐵芯4，圖4中米用的是11形導(dǎo)磁鐵芯4。
[0016]直流勵(lì)磁路徑如圖3所示:勵(lì)磁調(diào)節(jié)線(xiàn)圈5(沿法向)一導(dǎo)磁鐵芯17—?dú)庀兑淮渭?jí)鐵芯一氣隙一導(dǎo)