一种串联的直线电机驱动系统的制作方法

【】本技术涉及直线电机驱动，特别是一种用于游乐设备的串联的直线电机驱动系统。

背景技术

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背景技术：

1、如今直线电机成为游乐设备中的一种主流驱动装置，主要是因为直线电机驱动系统能够驱动游乐设备中用于载人的载体，使其拥有更大的加速度和较高的速度并能够带来更高的刺激感。直线电机驱动系统的主要由直线电机的定子线圈和动子磁铁组合成，其中多个定子线圈沿着轨道安装，通过给定子供电产生电磁感应，对固定在车体上的动子磁铁产生磁场的作用，并产生驱动力让车体开始沿轨道运行。同时给整个串联的定子进行通电时，将导致装机容量巨大且效率低下的问题。

2、根据wo9924284中所提出的所有区段内的定子全部串联，并用并联的开关装置短路不需要的定子，实现局部地给定子通电，以解决002中提出的定子串联时装机容量大、效率低效问题。由于电源电压限制一般在600v～700v，这导致串联过多的定子会由于反电势分压而减小驱动速度的上限；如果减少定子线圈从而提高速度上限，则又会减小定子的驱动力,降低了系统及电机的驱动性能。并且由于定子全部串联，为保证定子恒定出力作用于磁动子，必须始终保持至少两个定子组同时通电。因此该专利所提出的短路切换的过程中，回路开关装置属于带大电流切换对开关装置的使用寿命有较大影响。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本实用新型的目的是提供一种新的驱动方案，该系统在保证全部驱动性能的情况下控制系统成本和系统的故障率的串联的直线电机驱动系统。

2、本实用新型的目的是这样实现的：

3、一种串联的直线电机驱动系统，所述驱动系统应用于游乐设备上使运载体在短距离内快速提速，所述串联的直线电机驱动系统包括：

4、a、沿着运行的方向规律布置的定子组，所述定子组由定子绕组构成；所述多个定子组分成多个定子区段；

5、b、动子，所述动子固定在移动的运载体上，所述动子由永磁体组构成，能与所述的定子组产生的磁场相互作用；

6、c、以及实现定子组电源控制的能量转换单元；

7、其特征在于：

8、d、所述的每个定子组与开关装置并联，多个定子区段内的相同位置的定子组串联一个能量转换单元；

9、e、所述的能量转换单元为多个，且能量转换单元的个数等于定子区段内的最大定子组数。

10、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于至少包括有两个定子组，其中定子组内含有至少一个定子元件。

11、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于总数m×n个定子组分成m个区域，其中m≧2，且每个定子区段由不少于两个定子组构成。

12、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于定子区段内最大定子组数量大于动子长度内最大定子组数。

13、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于每个定子组都有一个与其并联连接的开关装置，且开关装置由多个常闭接触器、晶闸管等可控器件并联或串联构成。

14、如上中所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于能量转换单元是逆变单元。

15、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于同一个逆变单元回路中只有一个定子组与动子耦合。

16、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于每个定子组与一个开关装置并联，以便在不需要该定子组工作时，通过接通开关装置使定子短路来达到特定的定子组不工作的目的。

17、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于当系统进入制动状态时，定子组线圈被并联的开关装置短接形成短接制动回路。

18、如上所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于还包括用于检测动子速度与位置的传感器。

19、优选地，开关装置为以晶闸管和接触器并联构成。

20、本实用新型的有益效果是：

21、本实用新型通过本设计的接力与切换交互进行的驱动方式，使动子前进过程中，每个逆变单元回路中同时只驱动一个定子组，同时关闭不必要的驱动输出，确保逆变单元及电机(定子组)的效率及性能。解决了回路串联过多定子组导致的效率低下及电机性能下降的问题，提高了能量转换器(逆变单元)的利用率。

22、本实用新型还通过停止逆变单元的输出减小作为开关装置的晶闸管之类的组件负载来提高它们的使用寿命，降低了其故障率。在本设计的驱动系统中电机绕组的回路被短接产生制动力，实现短接制动，从而能够在紧急情况下制动车辆，有利于防止车辆在路径上倒退。

技术特征：

1.一种串联的直线电机驱动系统，所述驱动系统应用于游乐设备上使运载体在短距离内快速提速，所述串联的直线电机驱动系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于至少包括有两个定子组，其中定子组内含有至少一个定子元件。

3.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于总数m×n个定子组分成m个区域，其中m≧2，且每个定子区段由不少于两个定子组构成。

4.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于定子区段内最大定子组数量大于动子长度内最大定子组数。

5.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于每个定子组都有一个与其并联连接的开关装置，且开关装置由多个常闭接触器、晶闸管等可控器件并联或串联构成。

6.根据权利要求1中所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于能量转换单元是逆变单元。

7.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于同一个逆变单元回路中只有一个定子组与动子耦合。

8.根据权利要求1所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于当系统进入制动状态时，定子组线圈被并联的开关装置短接形成短接制动回路。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的一种串联的直线电机驱动系统，其特征在于还包括用于检测动子速度与位置的传感器。

技术总结
本技术公开了一种串联的直线电机驱动系统，其包括：沿着运行的方向规律布置的定子组，所述定子组由定子绕组构成；所述多个定子组分成多个定子区段；固定在移动的运载体上的动子；以及实现定子组电源控制的能量转换单元；每个定子组与开关装置并联，多个定子区段内的相同位置的定子组串联一个能量转换单元；能量转换单元为多个，且能量转换单元的个数等于定子区段内的最大定子组数。本技术确保逆变单元及电机(定子组)的效率及性能，解决了回路串联过多定子组导致的效率低下及电机性能下降的问题，提高了能量转换器的利用率。

技术研发人员：王跃勇,刘喜旺
受保护的技术使用者：广东金马游乐股份有限公司
技术研发日：20221104
技术公布日：2024/1/12