一种轨道交通车门的驱动装置的制作方法

本技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道交通车门的驱动装置。

背景技术：

1、现有轨道车辆移门系统，一般采用旋转电机驱动，通过丝杆螺母、同步带等方式将旋转运动转化为直线运动，但是转换机构较为复杂，占用空间大，不利于维护。

2、直线电机可直接将电能转换成直线运动的机械能而无需中间转换机构，结构简单，占用空间小。目前，直线电机主要应用在数控领域，控制精度高，成本高昂。而轨道交通车辆移门控制没有数控直线电机的高精度要求，将直线电机运用至轨道交通车辆移门控制中，可省去目前旋转电机驱动的移门系统的复杂传动机构，提高系统效率。

3、但是，现有技术中用于车辆移门系统的直线电机，通常采用短动子、长定子的结构，占用空间仍较大，且定子绕组的单位成本比动子永磁体的单位成本高，因此此类直线电机成本较高，且不利于维护。

4、另外，现有技术中通常采用在直线电机侧旁的车体上固定安装位置传感器来感应直线电机动子的位置变化，但是这种安装方式占用空间较大，且位置传感器的抗干扰能力较差。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、节省安装空间的轨道交通车门的驱动装置。

2、技术方案：本实用新型提出了一种轨道交通车门的驱动装置，包括直线电机和监测直线电机运动的位置感应部件，所述直线电机包括固定安装在车体上的定子和固定连接车门的动子，定子包括铁芯和绕组，铁芯包括轭部、绕线齿和辅助齿，动子包括一块导磁背板以及贴附于导磁背板上的若干永磁体；所述位置感应部件安装在定子上，正对永磁体；所述定子与动子之间存在气隙。

3、优选地，所述直线电机采用短定子、长动子结构，解决电枢绕组成本比永磁体高即定子单位成本比动子单位成本高的问题。

4、优选地，所述定子、动子与轨道交通车辆门开度的尺寸关系为：l4＝l2-l3、l1＝2l2-l3，其中l1表示动子动态长度，l2表示动子长度，l3表示定子长度，l4表示车门开度；定子设于动子动态长度范围的正中间，根据车门形态调整确定动子长度，可以在确定动子长度的基础上，结合作用力要求以最小的定子尺寸满足动子行程要求，进一步缩减直线电机成本，减小占用空间。

5、优选地，所述位置感应部件包括三个霍尔位置传感器，分别安装于定子绕组的槽口内，相隔相位120°，可以减少对定子绕组感应磁场的干扰以及对气隙长度的影响，而且抗干扰能力强。

6、优选地，所述永磁体的形状为矩形，极性相对地依次紧挨着安装于导磁背板上表面，正对定子绕组。

7、优选地，所述辅助齿设于绕线齿两侧，其形状为矩形、三角形或弧形。

8、优选地，所述一侧辅助齿的数量为一个或多个，多个辅助齿的长度相同或向外侧递减。

9、优选地，所述位置感应部件与定子灌封成整体，可以保证位置感应部件安装的抗震动可靠性，还可以保证驱动装置的防水防尘要求。

10、优选地，所述轭部设有安装孔，用于定子固定。

11、工作原理：当定子绕组中电流变化时，定子对动子永磁体的作用力发生变化，各绕组通过对动子作用力的时刻变化驱动动子移动；霍尔位置传感器通过感应磁场变化来输出动子位置信号，以便控制系统控制下一时刻绕组电流方向从而驱动动子按照需求移动；动子固定连接车门，由此实现车门的移动。

12、有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：1、直线电机采用短定子、长动子结构，能够降低成本，而且短定子加工工艺简单、便于安装，长动子方便与车门实现固定；2、定子包括轭部结构，减少绕组感应漏磁向外扩散，提高磁感应效率；3、定子包括辅助齿，能够削弱直线电机边端效应的影响，抑制推力波动及空载齿槽力；4、霍尔位置传感器分别固定放置于定子三相线圈的槽口处，既减少定子绕组感应磁场的干扰，又减少对气隙长度的影响，位置感应部件与定子灌封成整体，既保证位置感应部件的震动可靠性，同时又保证直线电机定子在车辆移门应用中的高防水防尘等级要求，设计简单、成本较低，位置感应部件的抗干扰能力较强，能精确进行动子运动位置的信号采集，完成直线电机运动控制；5、本驱动装置既可以满足车辆较小的安装空间的要求，又可以满足车辆移门的功能及性能要求，适应轨道交通的应用。

技术特征：

1.一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，包括直线电机(1)和监测直线电机运动的位置感应部件(2)，所述直线电机(1)包括固定安装在车体上的定子(11)和固定连接车门的动子(12)，定子(11)包括铁芯和绕组，铁芯包括轭部(111)、绕线齿(112)和辅助齿(113)，动子(12)包括一块导磁背板(121)以及贴附于导磁背板(121)上的若干永磁体(122)；所述位置感应部件(2)安装在定子(11)上，正对永磁体(122)；所述定子(11)与动子(12)之间存在气隙。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述直线电机(1)采用短定子、长动子结构。

3.根据权利要求2所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述定子(11)、动子(12)与轨道交通车辆门开度的尺寸关系为：l4＝l2-l3、l1＝2l2-l3，其中l1表示动子动态长度，l2表示动子长度，l3表示定子长度，l4表示车门开度。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述位置感应部件(2)包括三个霍尔位置传感器，分别安装于定子绕组的槽口内，相隔相位120°。

5.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述永磁体(122)的形状为矩形，极性相对地依次紧挨着安装于导磁背板(121)上表面，正对定子绕组。

6.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述辅助齿(113)设于绕线齿(112)两侧，其形状为矩形、三角形或弧形。

7.根据权利要求6所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述一侧辅助齿(113)的数量为一个或多个，多个辅助齿(113)的长度相同或向外侧递减。

8.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述位置感应部件(2)与定子(11)灌封成整体。

9.根据权利要求1所述的一种轨道交通车门的驱动装置，其特征在于，所述轭部(111)设有安装孔。

技术总结
本技术公开了一种轨道交通车门的驱动装置，包括直线电机和位置感应部件，所述直线电机包括固定安装在车体上的定子和固定连接车门的动子，定子包括轭部、绕线齿、绕组和辅助齿，动子包括导磁背板以及贴附于导磁背板上的若干永磁体；所述位置感应部件安装在定子上，正对永磁体。本技术利用感应部件感应磁场变化来输出动子位置信号，以便控制系统控制下一时刻绕组电流方向，当定子绕组中电流变化时，定子对动子永磁体的作用力发生变化，各绕组通过对动子作用力的时刻变化驱动动子移动；动子固定连接车门，带动车门实现移动。本技术既可以满足车辆安装空间的要求，又可以满足功能及性能要求，成本低，适应轨道交通的应用。

技术研发人员：张伟,曾世文,黄莉莉,施晶晶,张贻南,倪明慧,刘晓,戴存,徐涛涛
受保护的技术使用者：南京康尼机电股份有限公司
技术研发日：20220930
技术公布日：2024/1/11