模块化容错型电磁发射用直线电的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种模块化容错型电磁发射用直线电机。它是由定子、动子等构成，定子由若干个模块间隔排列构成，动子为铝导电板或铜导电板。每个定子模块包括七齿槽的定子铁心和三相电枢绕组，电枢采用集中式绕组，定子由硅钢片叠成。双边定子能抵消法向力，使运行更加平稳。通三相交流电后，中间的动子导体板会直线运动，可用于电磁弹射、物流生产线等多个领域。此外，模块化设计方便装配，易于大规模生产，也可以通过两侧定子偏移特定的位置来削弱谐波，减小推力波动，提高电磁弹射装置的性能。
【专利说明】模块化容错型电磁发射用直线电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机制造领域，更具体地说，是关于电磁弹射用直线电机的一种模块设计。
【背景技术】
[0002]在许多直线运动的场合，传统的旋转电机需要一定的机械传动部件，将电机输出的旋转运动转化为直线运动，这样带来的问题包括系统体积增大，重量增加，控制精度低，并且维护成本高，使用寿命短。采用直线电机直接驱动，免去机械传动部件，综合考虑整个传动系统的效率仍然较高。在电磁弹射领域，要求较高的加速度，转动惯量较大的旋转电机传动系统难以达到指标，需要直线电机直接驱动。
[0003]目前，公知的直线感应电机构造是由定子铁心，铜线绕组以及导电板组装而成。将铜线绕组嵌入铁心齿槽内部，通入三相交流电，导电板就会在电磁推力的作用下直线运动。铜线绕组通常采用传统双层叠绕组设计，其端部重叠，以获得更好的电磁性能。但是，端部重叠的铜线绕组会造成端部过长，无效铜多，既浪费材料，又使得运行过程中损耗变大，性能变差，尤其是用于电磁弹射时，其极距非常大，导致端部导线很长。
【发明内容】
[0004]为了开发出适用于高速大极距应用场合的模块化直线感应电机，本实用新型提供一种模块化容错型电磁发射用直线电机。该电机模块不仅节省铜材，提升效率，而且能方便地组装，可应用到电磁弹射装置中。定子由多个模块拼装而成，可以灵活设定模块的个数，各个模块磁路与电路独立，互不关联，具有较好的容错性，在电磁弹射等长定子场合将采用分段供电技术，在若干个模块故障时能保证系统性能不受到大影响。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]模块化容错型电磁发射用直线电机，采用端部不重叠的电枢绕组。从下到上依次为定子一、铝板或铜板和定子二，动子为铝或铜导电板，两侧定子由多个模块间隔排列构成。每个模块包括一个七齿槽的定子铁心、三相电枢绕组，两个模块间可以紧凑拼接，也可以保持一定间隔；电枢铜线绕组连出，接电源。
[0007]所述定子一和定子二安装时偏移两个齿槽转矩，以减小推力波动。
[0008]所述定子铁心的开口为全开口，槽中绕组可为单层或多层。
[0009]所述定子铁心由硅钢片叠制而成。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]1.模块化集中绕组式感应直线电机比叠绕组结构节省大量铜材，尤其是高速大极距条件下，从而降低制造成本以及正常运行时的损耗。
[0012]2.定子模块化，可组装构成更加复杂的实际应用，如电磁弹射装置等。结合分段供电条件，单个模块损坏不会对整体性能产生大影响，具有很好的容错性，且安装维修方便。
[0013]3.三相绕组间隔排布，端部不重叠，绕组之间互感很小，也具有较高的容错性能。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的电磁弹射用直线感应电机示意图，
[0015]图2是电机的直线感应电机模块示意图，
[0016]图3电磁弹射应用时的结构示意图，
[0017]图中，定子一 1、动子2、定子二 3、定子铁心4.1、三相电枢绕组4.2。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型专利的直线电机模块作进一步说明。
[0019]图1显示了短动子的模块化容错型直线感应电机应用实例中的整体结构，包括定子一 1、动子2、和定子二 3。动子为短导电板，定子为若干个模块间隔排列形成。每个模块包括一个七齿槽的定子铁心4.1、三相电枢绕组4.2，绕组在结构比较大时可采用多层结构，图2中显示了三层的结构。每个绕组跨距为一个齿槽，各模块之间绕组并联。模块之间可以间隔一定距离，也可以紧密相邻以增加电磁推力。安装时，两侧定子之间可偏移一定的位置，减小推力波动，以获得更好的弹射性能。在电磁弹射等需要大推力的应用场合，采用多模块拼装方式，在移动方向与垂直方向均采用多个模块组合的方式，如图3所示，此时动子导电板为整体结构，而定子由多个模块组合而成，模块之间可以是紧密排列，也可以按一定间隔排列。
[0020]工作时，将定子三相绕组与变频器相连，电源加频率为f的三相电压。
[0021 ] 整个定子由多个模块拼装而成，每个模块包括七槽电枢铁芯与三相集中式电枢绕组。模块之间独立，安装方便。
[0022]通入三相交流电后，产生行波磁场。导电板中交链的磁通变化，产生感应电流，在磁场作用下产生推力，做直线运动。通过控制加到电枢绕组上的电压大小和频率，则可调节电机速度，适应不同场合的需要。
[0023]以上实施范例仅供说明本使用新型之用，而非对本使用新型保护范围的限制。有关本【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所有等同的技术方案应归属于本实用新型保护的范畴内，由附属的权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种模块化容错型电磁发射用直线电机，其特征是:采用端部不重叠的电枢绕组，从下到上依次为定子一(I)、铝板或铜板(2)和定子二(3)，动子为铝或铜导电板，两侧定子由多个模块(4)间隔排列构成；每个模块包括一个七齿槽的定子铁心(4.1)、三相电枢绕组(4.2)，两个模块间可以紧凑拼接，也可以保持一定间隔；电枢铜线绕组连出，接电源。
2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是:所述定子一(I)和定子二(3)安装时偏移两个齿槽转矩，以减小推力波动。
3.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是:所述定子铁心(4.1)的开口为全开口，槽中绕组可为单层或多层。
4.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是:所述定子铁心(4.1)由硅钢片叠制而成。
【文档编号】H02K16/00GK203608049SQ201320820500
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月15日 优先权日:2013年12月15日
【发明者】朱超越, 张凯贺, 卢琴芬 申请人:浙江大学