本發(fā)明涉及混合繞組直線電磁制動(dòng)器。屬于電機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

永磁渦流制動(dòng)是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一門新型的制動(dòng)技術(shù)，它是利用導(dǎo)體在永磁陣列中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)大渦流以及渦流磁場(chǎng)與永磁體磁場(chǎng)的相互作用進(jìn)行制動(dòng)，在制動(dòng)過程中無摩擦、無接觸，外部環(huán)境對(duì)制動(dòng)效果沒有影響。永磁制動(dòng)無需外部能量，制動(dòng)時(shí)無噪音、無振動(dòng)、不怕污染、耐天候、且永無磨損，是一種綠色環(huán)保、高可靠性的制動(dòng)技術(shù)，目前已逐漸成為制動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域研究發(fā)展的新方向。

相對(duì)電磁渦流制動(dòng)而言，永磁渦流制動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)在于不需要外加勵(lì)磁電源和勵(lì)磁繞組，這樣既節(jié)省了用電和用銅，很好地避免了電磁制動(dòng)的溫升問題，又不存在斷電時(shí)制動(dòng)失效的危險(xiǎn)，可靠性更高，同時(shí)，永磁體良好的磁性能可以保證足夠的制動(dòng)力。缺點(diǎn)在于不可調(diào)性，一旦安裝好，永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小不能隨意調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)性能稍差，且制動(dòng)力特性不能兼顧高速與低速。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的采用電磁渦流制動(dòng)會(huì)產(chǎn)生溫升，而采用永磁渦流制動(dòng)，永磁渦流制動(dòng)中利用永磁體的磁場(chǎng)產(chǎn)生的制動(dòng)力不可調(diào)節(jié)，動(dòng)態(tài)性能差，且制動(dòng)力特性不能兼顧高速與低速的問題?，F(xiàn)提供混合繞組直線電磁制動(dòng)器。

混合繞組直線電磁制動(dòng)器，它包括定子、動(dòng)子和多相功率變換器，定子和動(dòng)子之間存在氣隙；

定子包括定子鐵心5、籠型短路繞組3和多相交流繞組4；定子鐵心5開有定子槽，所述定子槽內(nèi)設(shè)置籠型短路繞組3和多相交流繞組4；

動(dòng)子由動(dòng)子基板1和永磁體2構(gòu)成；

動(dòng)子基板1為平板形，在動(dòng)子基板1的面向氣隙側(cè)，沿運(yùn)動(dòng)方向長條形初級(jí)永磁體2n、s交替排列，

籠型短路繞組3的繞組輸出端和多相交流繞組4的繞組輸出端均連接多相功率變換器的交流輸入端。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，

定子鐵心5氣隙側(cè)沿橫向開有定子槽，定子槽的槽底設(shè)置籠型短路繞組3，定子槽的槽口設(shè)置多相交流繞組4；

籠型短路繞組3包括多個(gè)導(dǎo)條3-1和兩個(gè)邊條3-2，兩個(gè)邊條3-2平行，多個(gè)導(dǎo)條3-1均與邊條3-2垂直；每個(gè)定子槽中底側(cè)都嵌放一根金屬的導(dǎo)條3-1；定子鐵心5的每個(gè)齒上都繞有一個(gè)線圈，每個(gè)線圈的線圈邊都嵌放在定子鐵心槽的槽口側(cè)，各個(gè)線圈聯(lián)結(jié)成多相交流繞組4，該多相交流繞組4的輸出端與多相功率變換器交流輸入端相連。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，定子鐵心5氣隙側(cè)沿橫向開有定子槽，定子槽的槽底設(shè)置籠型短路繞組3，定子槽的槽口設(shè)置多相交流繞組4；

籠型短路繞組3包括多個(gè)導(dǎo)條3-1和兩個(gè)邊條3-2，兩個(gè)邊條3-2平行，多個(gè)導(dǎo)條3-1均與邊條3-2垂直；每個(gè)定子槽中底側(cè)都嵌放一根金屬的導(dǎo)條3-1定子鐵心5的每個(gè)齒上都繞有一個(gè)線圈，線圈的有效邊嵌放在槽中底側(cè)，非有效邊位于定子鐵心5軛背部，各個(gè)線圈聯(lián)結(jié)成多相交流繞組4，該多相交流繞組4的輸出端與多相功率變換器交流輸入端相連。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，金屬的導(dǎo)條與多相交流繞組4的線圈有效邊之間有層間絕緣。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，多相交流繞組4沿運(yùn)動(dòng)方向分段；在制動(dòng)器高速段，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)少，線圈線徑粗，在制動(dòng)器低速段，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)多，線圈線徑細(xì)；每段繞組輸出端連接多相短路開關(guān)，或?qū)⒚慷胃飨嗬@組輸出端直接短路。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，制動(dòng)器高速段與制動(dòng)器低速段的定子鐵心5槽寬、槽深不同。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為雙定子、單動(dòng)子結(jié)構(gòu)，兩個(gè)定子對(duì)應(yīng)相繞組軸線之間沿運(yùn)動(dòng)方向錯(cuò)開距離。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為雙動(dòng)子、單定子結(jié)構(gòu)，定子的多相交流繞組4采用多個(gè)環(huán)形繞組，每個(gè)定子鐵心5上纏繞一個(gè)環(huán)形繞組。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為三定子、雙動(dòng)子結(jié)構(gòu)，三個(gè)定子和兩個(gè)動(dòng)子均沿橫向依次排列，

外側(cè)兩個(gè)定子由磁性金屬板構(gòu)成或由磁性金屬板與非磁性金屬板復(fù)合而成，非磁性金屬板位于氣隙側(cè)；中間定子嵌放籠型短路繞組3和多相交流繞組4，多相交流繞組4采用多個(gè)環(huán)形繞組。

根據(jù)混合繞組直線電磁制動(dòng)器，為了增加制動(dòng)力，混合繞組直線電磁制動(dòng)器為多定子橫向并聯(lián)、多動(dòng)子橫向并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益效果為：

本申請(qǐng)的混合繞組直線電磁制動(dòng)器，在整個(gè)制動(dòng)行程范圍內(nèi)，通過采用籠型短路繞組和多相交流繞組組成的混合繞組以及調(diào)整制動(dòng)器的定子繞組參數(shù)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器從高速到低速的速度變化過程中，保持最高的制動(dòng)力輸出，可有效提高長行程直線渦流制動(dòng)器的制動(dòng)力密度，縮短制動(dòng)距離，降低制動(dòng)系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)可靠性。

附圖說明

圖1為具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中a處的局部放大圖；

圖3為定子鐵心的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為籠型短路繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為多相交流繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：參照?qǐng)D1至圖3具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器，它包括定子、動(dòng)子和多相功率變換器，定子和動(dòng)子之間存在氣隙；

定子包括定子鐵心5、籠型短路繞組3和多相交流繞組4；定子鐵心5開有定子槽，所述定子槽內(nèi)設(shè)置籠型短路繞組3和多相交流繞組4；

動(dòng)子由動(dòng)子基板1和永磁體2構(gòu)成；

動(dòng)子基板1為平板形，在動(dòng)子基板1的面向氣隙側(cè)，沿運(yùn)動(dòng)方向長條形初級(jí)永磁體2n、s交替排列，

籠型短路繞組3的繞組輸出端和多相交流繞組4的繞組輸出端均連接多相功率變換器的交流輸入端。

實(shí)施例：

如圖1所示，混合繞組直線電磁制動(dòng)器，主要由定子、動(dòng)子和功率變換器構(gòu)成。定子主要由定子鐵心、籠型短路繞組和多相交流繞組構(gòu)成；動(dòng)子主要由動(dòng)子基板和永磁體構(gòu)成；動(dòng)子基板為平板形，在動(dòng)子基板的面向氣隙側(cè)，沿運(yùn)動(dòng)方向長條形初級(jí)永磁體n、s交替排列。

該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為雙初級(jí)結(jié)構(gòu)?；\型短路繞組由導(dǎo)條和邊條構(gòu)成，在每個(gè)定子鐵心氣隙側(cè)沿橫向開槽，每個(gè)槽中底側(cè)都嵌放一根金屬導(dǎo)條，所有導(dǎo)條的兩端各與一根金屬邊條連接在一起。定子鐵心的每個(gè)齒上都繞有一個(gè)線圈，每個(gè)線圈的線圈邊都嵌放在定子鐵心槽的槽口側(cè)，各個(gè)線圈聯(lián)結(jié)成多相對(duì)稱繞組。

具體實(shí)施方式二：參照?qǐng)D1至圖5具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，定子鐵心5氣隙側(cè)沿橫向開有定子槽，定子槽的槽底設(shè)置籠型短路繞組3，定子槽的槽口設(shè)置多相交流繞組4；

籠型短路繞組3包括多個(gè)導(dǎo)條3-1和兩個(gè)邊條3-2，兩個(gè)邊條3-2平行，多個(gè)導(dǎo)條3-1均與邊條3-2垂直；每個(gè)定子槽中底側(cè)都嵌放一根金屬的導(dǎo)條3-1；定子鐵心5的每個(gè)齒上都繞有一個(gè)線圈，每個(gè)線圈的線圈邊都嵌放在定子鐵心槽的槽口側(cè)，各個(gè)線圈聯(lián)結(jié)成多相交流繞組4，該多相交流繞組4的輸出端與多相功率變換器交流輸入端相連。

具體實(shí)施方式三：參照?qǐng)D1具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，定子鐵心5氣隙側(cè)沿橫向開有定子槽，定子槽的槽底設(shè)置籠型短路繞組3，定子槽的槽口設(shè)置多相交流繞組4；

籠型短路繞組3包括多個(gè)導(dǎo)條3-1和兩個(gè)邊條3-2，兩個(gè)邊條3-2平行，多個(gè)導(dǎo)條3-1均與邊條3-2垂直；每個(gè)定子槽中底側(cè)都嵌放一根金屬的導(dǎo)條3-1定子鐵心5的每個(gè)齒上都繞有一個(gè)線圈，線圈的有效邊嵌放在槽中底側(cè)，非有效邊位于定子鐵心5軛背部，各個(gè)線圈聯(lián)結(jié)成多相交流繞組4，該多相交流繞組4的輸出端與多相功率變換器交流輸入端相連。

具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式三所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，金屬的導(dǎo)條與多相交流繞組4的線圈有效邊之間有層間絕緣。

具體實(shí)施方式五：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式四所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，多相交流繞組4沿運(yùn)動(dòng)方向分段；在制動(dòng)器高速段，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)少，線圈線徑粗，在制動(dòng)器低速段，每相繞組串聯(lián)匝數(shù)多，線圈線徑細(xì)；每段繞組輸出端連接多相短路開關(guān)，或?qū)⒚慷胃飨嗬@組輸出端直接短路。

具體實(shí)施方式六：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式五所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，制動(dòng)器高速段與制動(dòng)器低速段的定子鐵心5槽寬、槽深不同。

具體實(shí)施方式七：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為雙定子、單動(dòng)子結(jié)構(gòu)，兩個(gè)定子對(duì)應(yīng)相繞組軸線之間沿運(yùn)動(dòng)方向錯(cuò)開距離。

具體實(shí)施方式八：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式二或三所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為雙動(dòng)子、單定子結(jié)構(gòu)，定子的多相交流繞組4采用多個(gè)環(huán)形繞組，每個(gè)定子鐵心5上纏繞一個(gè)環(huán)形繞組。

具體實(shí)施方式九：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，該混合繞組直線電磁制動(dòng)器為三定子、雙動(dòng)子結(jié)構(gòu)，三個(gè)定子和兩個(gè)動(dòng)子均沿橫向依次排列，

外側(cè)兩個(gè)定子由磁性金屬板構(gòu)成或由磁性金屬板與非磁性金屬板復(fù)合而成，非磁性金屬板位于氣隙側(cè)；中間定子嵌放籠型短路繞組3和多相交流繞組4，多相交流繞組4采用多個(gè)環(huán)形繞組。

具體實(shí)施方式十：本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的混合繞組直線電磁制動(dòng)器作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，為了增加制動(dòng)力，混合繞組直線電磁制動(dòng)器為多定子橫向并聯(lián)、多動(dòng)子橫向并聯(lián)結(jié)構(gòu)。