源供电的滑触分段供电示意图。A、B、C三相的供电原理相同，B相和C相的电刷2通过绝缘杆20，与A相的电刷2固结为一个整体，随动子移动而移动。更多相绕组的供电原理以此相同。
[0018]根据图3的原理，可以演化出较为实用的结构，图4为所述的滑触开关分段供电结构示意图。将电源滑触轨3与单元电机滑触轨4集成在一个半闭口U形槽内部。电源滑触轨3为内部带有连续导体的半闭口 U形槽状滑触轨与电源线相连，单元电机滑触轨4为内部带间隔绝缘块非连续导体的半闭口 U形槽状滑触轨与各单元电机定子绕组相连。两列滑触导电轨平行分离布置，或者两列滑触导电轨平行布置为一体结构。位于动子上的两个通过导体棒1相连的电刷2配合两半闭口 U形槽滑触轨和单元电机及动子分别配合设置，构成若干组滑触开关。当电刷2从(N+1)#单元电机向下滑触时(N+1) #定子绕组线圈得电，之后依次是(N)#单元电机、(N-1)#单元电机通电，以此类推，从而达到分段供电的效果，如图4和图5所示。
[0019]也可以将电源线与各单元电机定子绕组共用半闭口 U形槽滑触轨，半闭口 U形槽一侧为连续布置导线与电源线相连，另一侧带间隔绝缘块40的滑触轨分别与各单元电机定子绕组相连，半闭口 U形槽底部或两侧之间为绝缘40，位于动子上的电刷配合半闭口 U形槽滑触轨和单元电机及动子设置，构成若干组滑触开关。此方案只需动子侧一组电刷就可以满足分段供电要求，如图6和图7所示。此种方案不仅可以达到图4和图5的原理效果，更能节省大量材料，降低生产安装费用，节约成本。
[0020]为了减小滑触轨、电刷对周围环境的电磁干扰，可将图4、图5、图6和图7半闭口 U形槽滑触轨可在外表面加电磁屏蔽层，或者布置在沿单元电机机架或沿途基础设置的半闭口 “凹”形电磁屏蔽槽内，电刷可伸入半闭口“凹”形电磁屏蔽槽内与半闭口 U形槽滑触轨配合设置。
[0021]另外，为保证安全运行，电源母线侧接入至少一组带常开常闭双向主触点的接触器或电源开关，与所述的至少一组滑触开关、单元电机定子绕组配合构成单元电机短接发电制动保护电路。
[0022]除此之外，还可以优化的是，任一组滑触开关作为位置开关或位置传感器或中间继电器的辅助触点接入中间控制电路或信号电路，用来接通和关断各单元电机或单元执行机构的供电主回路的功率电子器件或功率电子开关。
[0023]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.直线电机滑触式分段供电切换装置，它包括固定在井道机架或基础上的定子轨道、电源母线、设置在定子轨道内的多段单元电机定子模块，以及与单元电机定子模块相对应的电机动子，其特征在于:至少一组单元电机定子绕组接入至少一组作为切换常开主触点使用的分段供电机构，分段供电机构为滑触开关；在动子移动过程中，凡是与动子耦合重叠的定子绕组，滑触开关导通获得电能；而与动子非重叠区域的定子绕组，滑触开关不导通，处于断电状态，实现滑触分段供电。2.根据权利要求1所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:所述的分段供电机构是指:沿井道动子运动方向布置的一列或两列滑触导电轨，滑触导电轨包括电源滑触轨(3)和单元电机滑触轨(4)，其中，电源滑触轨(3)为与电源线连接的连续体，单元电机滑触轨(4)由间断排列的多段导体组成，每段导体的长度与单元电机定子的纵向长度一致，相邻两段导体间隔设置绝缘块，各段单元电机定子绕组分别通过导线与单元电机滑触轨(4)对应各段导体连接，各段导体之间是相互绝缘的；在电源滑触轨(3)和单元电机滑触轨(4)之间设置至少一组可以自由滑动的电刷(2)，电刷(2)通过绝缘杆(20)与动子(18)固结，随动子(18)移动而移动；当电刷位于对应单元电机定子位置时，电源滑触轨(3)上的电能通过电刷滑触馈送到与单元电机滑触轨(4)相连的单元电机定子绕组；当电刷移到该定子绕组范围之外时，电刷与该单元电机对应的滑触轨(4)脱离，该单元电机定子绕组断电。3.根据权利要求2所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:两列滑触导电轨平行分离布置，或者两列滑触导电轨平行布置为一体结构。4.根据权利要求3所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:电源滑触轨(3 )为内部带有连续导体的半闭口 U形槽状滑触轨，单元电机滑触轨(4 )为内部带间隔绝缘块非连续导体的半闭口 U形槽状滑触轨；两个半闭口 U形槽滑触轨相对应的两个通过导体棒(1)相连的电刷(2 )与动子(18 )绝缘连接，配合两半闭口 U形槽滑触轨、单元电机定子绕组及动子设置，构成至少一组滑触开关。5.根据权利要求2所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:电源滑触轨(3)和单元电机滑触轨(4)共用一列滑触导电轨，其中滑触导电轨一侧为连续布置导体与电源线相连，另一侧为带间隔绝缘块的滑触轨并与单元电机定子绕组相连，滑触导电轨底部或两侧之间为绝缘体，与动子绝缘相连的电刷配合滑触导电轨、单元电机定子绕组及动子设置，构成至少一组滑触开关。6.根据权利要求5所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:所述共用的一列滑触导电轨为半闭口 U形槽滑触轨。7.根据权利要求4或6所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:所述的半闭口 U形槽滑触轨在外表面加电磁屏蔽层或者布置在沿单元电机机架或沿途基础设置的半闭口 “凹”形电磁屏蔽槽内，电刷可伸入半闭口“凹”形电磁屏蔽槽内与半闭口 U形槽滑触轨配合设置。8.根据权利要求1所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:电源母线侧接入至少一组带常开常闭双向主触点的接触器或电源开关，与所述的至少一组滑触开关、单元电机定子绕组配合构成单元电机短接发电制动保护电路。9.根据权利要求1所述的直线电机滑触式分段供电切换装置，其特征在于:所述的任一组滑触开关作为位置开关或位置传感器或中间继电器的辅助触点接入中间控制电路或信号电路，依次接通和关断各单元电机或单元执行机构的供电主回路的功率电子器件或功率电子开关。
【专利摘要】直线电机滑触式分段供电切换装置，它包括固定在井道机架或基础上的定子轨道、电源母线、设置在定子轨道内的多段单元电机定子模块，以及与单元电机定子模块相对应的电机动子，至少一组单元电机定子绕组接入至少一组作为切换常开主触点使用的分段供电机构，分段供电机构为滑触开关；在动子移动过程中，凡是与动子耦合重叠的定子绕组，滑触开关导通获得电能；而与动子非重叠区域的定子绕组，滑触开关不导通，处于断电状态，实现滑触分段供电。本发明与现有技术相比，传统直线电机驱动系统分段供电切换机构复杂、可靠性低，成本高，本发明的自动直线电机分段供电切换装置，结构简单、安全可靠、经济适用。
【IPC分类】H02K11/20, H01R41/00
【公开号】CN105305730
【申请号】CN201510748173
【发明人】汪旭东, 许孝卓
【申请人】河南理工大学, 焦作市华鹰机电技术有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月6日