一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，包括车厢、车底、轮毂及固定于平行轨道之间的底座，车底与底座之间设有永磁开关磁链直线电机。永磁开关磁链直线电机包括固定于车底的动子及固定于底座上的定子；动子包括若干个U形铁心，相邻两个U形铁心之间设有永磁体，永磁体与其两侧的铁心磁极构成电枢齿，电枢齿上绕制有电枢绕组。本实用新型具有结构简单、可靠性高、噪音小、爬坡能力与抗打滑能力强、列车高度低因而隧道建设的土方量小等优点；可以有效解决传统异步电机轨道交通系统能效指标低的缺点；可以在长行程的应用场合下大幅减小定子的制造成本。
【专利说明】一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轨道交通领域，尤其涉及一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统。
【背景技术】
[0002]轨道交通是解决城市交通问题的一个重要途径，近年来在许多城市广泛发展应用。相比于旋转电机传动系统，采用直线电机的推进系统具有系统简单、可靠性高、噪音小、爬坡能力与抗打滑能力强、列车高度低因而隧道建设的土方量小等一系列优点。因而，直线电机推进系统在轨道交通推进领域得到了越来越多的应用。
[0003]目前直线电机推进系统都采用直线异步电机结构，能效指标较差；特别是在轨道交通推进系统实际应用中往往采用较大的电机气隙，造成直线异步电机推进系统效率和功率因数较低。同时，传统永磁直线电机虽具有理想的能效指标，但是在应用于超长行程的轨道交通领域时，在定子侧装永磁体或绕组，建设和维护成本极其昂贵。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了一种应用于超长行程场合且成本较低的轨道交通推进系统。
[0005]一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，包括车厢、车底、轮毂及固定于平行轨道之间的底座，所述的车底与底座之间设有永磁开关磁链直线电机。
[0006]所述的永磁开关磁链直线电机包括固定于车底的动子及固定于底座上的定子；所述的动子包括若干个并排的U形铁心，相邻两个U形铁心之间设有永磁体，所述的永磁体与其两侧的铁心磁极构成电枢齿，所述的电枢齿上绕制有电枢绕组。
[0007]所述的永磁体采用稀土永磁体或铁氧体永磁体。
[0008]相邻两个永磁体的充磁方向相反。
[0009]所述的电枢绕组采用集中绕组。
[0010]所述的定子由凸极结构的铁心构成。
[0011]所述的定子采用实心铁心、硅钢片叠片式铁心或者软磁复合材料铁心。
[0012]在永磁开关磁链直线电机工作时，永磁体使得动子与定子之间的气隙中有磁场分布；当动子中的电枢绕组通入适当电流时，在气隙磁场的作用下，动子会沿轨道运行，以带动整个车体运行。调节电枢绕组中的电流，可以调节永磁开关磁链直线电机的推力进而调节列车的速度，也可以改变列车的运行方向。
[0013]本实用新型的有益效果为:
[0014](I)本实用新型具有结构简单、可靠性高、噪音小、爬坡能力与抗打滑能力强、列车高度低因而隧道建设的土方量小等优点；
[0015](2)本实用新型可以有效解决传统异步电机轨道交通系统能效指标低的缺点；
[0016](3)本实用新型可以有效解决传统永磁直线电机轨道交通推进系统成本极高的缺点；特别是数以公里乃至百公里计的定子长度，传统永磁直线电机无论是动圈式还是动磁式结构，其定子的制造成本非常巨大，而本实用新型可以在长行程的应用场合下大幅减小定子的制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统结构示意图。
[0018]图2是永磁开关磁链直线电机部分的结构示意图。
[0019]图1和图2中，1.车厢,2.车底,3.轮毂,4.平行轨道,5.永磁开关磁链直线电机，
6.动子，7.定子，8.底座，601.U形铁心，602.永磁体，603.电枢绕组，604.电枢齿。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，包括车厢1、车底2、轮毂3和固定在地面上的平行轨道4，固定在平行轨道4之间的底座8，以及安装在车底2与底座8之间的永磁开关磁链直线电机5。永磁开关磁链直线电机5的动子6固定在车底2上，永磁开关磁链直线电机的定子7固定在底座8上。
[0021 ] 如图2所示，永磁开关磁链直线电机5的动子6包括U形铁心601，相邻两个U形铁心之间设有永磁体602，永磁体与其两侧的铁心磁极构成电枢齿604，电枢齿上绕制有电枢绕组603。
[0022]永磁体602可以采用稀土永磁材料、铁氧体永磁材料等构成；相邻两个永磁体的充磁方向相反。永磁开关磁链直线电机的定子7仅由凸极结构的铁心构成，可以米用实心铁心、娃钢片置片式铁心或者软磁复合材料(SMC)铁心等。
[0023]图2中，动子6由7个U形铁心601及六个永磁体602构成，电枢绕组为集中绕组。在动子6的有效长度内，定子齿数为10，其中，动子6两侧的U形铁心601最外侧的半个铁心磁极不包含在有效长度中。
[0024]本实用新型的工作方式如下:
[0025]永磁开关磁链直线电机5的动子6中的永磁体602使得动子6与定子7之间的气隙中有磁场分布；当永磁开关磁链直线电机5的动子6中的电枢绕组603中通入适当电流时，在气隙磁场的作用下，动子6会沿轨道运行，以带动整个车体运行。调节电枢绕组603中的电流，可以调节永磁开关磁链直线电机的推力进而调节列车的速度，也可以改变列车的运行方向。
[0026]以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，包括车厢、车底、轮毂及固定于平行轨道之间的底座，其特征在于，所述的车底与底座之间设有永磁开关磁链直线电机；所述的永磁开关磁链直线电机包括固定于车底的动子及固定于底座上的定子；所述的动子包括若干个并排的U形铁心，相邻两个U形铁心之间设有永磁体，所述的永磁体与其两侧的铁心磁极构成电枢齿，所述的电枢齿上绕制有电枢绕组。
2.如权利要求1所述的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，其特征在于，所述的永磁体采用稀土永磁体或铁氧体永磁体。
3.如权利要求1所述的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，其特征在于，相邻两个永磁体的充磁方向相反。
4.如权利要求1所述的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，其特征在于，所述的电枢绕组采用集中绕组。
5.如权利要求1所述的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，其特征在于，所述的定子由凸极结构的铁心构成。
6.如权利要求1所述的采用永磁开关磁链直线电机的轨道交通推进系统，其特征在于，所述的定子采用实心铁心、硅钢片叠片式铁心或者软磁复合材料铁心。
【文档编号】H02K41/03GK203511644SQ201320571162
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】沈建新, 王灿飞, 缪冬敏, 金孟加 申请人:浙江大学