[实用新型]直线感应斥浮电动机

说明书

技术领域

本实用新型属于直线电机新型装置。此技术可以应用于高速列车、数控机床、磁悬浮发射的技术领域。此项技术的核心是利用Halbach永磁体和短路线圈产生斥浮力，实现定子与运动部件无接触，无摩擦，运行过程安全可控。利用单边直线感应电机原理提供牵引推力。

背景技术

磁悬浮发射和高速磁悬浮列车是直线电机应用，高速磁悬浮列车和磁悬浮发射在运行时，依靠电磁吸力或电动斥力将车体悬浮于空中，与轨道无机械接触，依靠直线电动机产生的电磁推力来实现列车牵引。它们以高速、安全、无污染等特点引起人们越来越多的关注。

牵引高速磁悬浮列车的直线电机通常有：直线同步电机，直线感应电机。

悬浮结构方式有：斥浮式、吸浮式。

直线同步电机和长次级直线感应电机，其高速运动部分需要电源提供能量，应用于磁悬浮发射时，高速运动部分供电较为困难。采用斥浮式结构定、动子间可以获得更大的间隙。所以，提出一种应用于高速交通尤其适用于磁悬浮发射的新型斥浮直线感应电机。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种易于供电的适用于磁悬浮发射的悬浮直线感斥浮应电机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直线感应斥浮电动机，包括动子铁心、定子基座、定子绕组、悬浮永磁体以及激励绕组，所述的定子绕组设置在定子基座的上端驱动所述的动子铁心转动，所述的悬浮永磁体与所述的激励绕组相对设置，其中悬浮永磁体设置在定子基座上，激励绕组设置在动子铁心上，所述的悬浮永磁体为水平和垂直布置的列阵永磁体，且与磁力绕组相对一侧的磁场强度高于永磁体另一侧的磁场强度。

在所述的定子基座与动子铁心之间还设置有导向磁铁。

本实用新型利用Halbach阵列永磁体高磁场的优点，应用于斥浮式直线感应电机。新装置将Halbach阵列永磁体安装在动子上，与定子基座上的短路线圈在运动过程中形成斥浮力，使动子悬浮实现无接触、无摩擦，在牵引力作用下达到高速运行。采用单边长初级直线感应电机提供推力，解决了磁悬浮发射中，运动部分不易提供电源的问题。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、采用具有高密度磁能积的永磁体，用于直线电机悬浮，能建立气隙磁场。永磁体按照水平和垂直方向排列在一起，形成Halbach阵列，使得磁体一边的磁场削弱，而另一边磁场提高30～40％。Halbach永磁体建立比普通阵列永磁体建立的气隙磁场强度高30％以上。在同样气隙要求下，获得的更大更稳定的悬浮力。

2、牵引采用扁平单边直线感应电机，定子提供三相交流变频电源，转子采用混合次级。其结构简单，控制方便。

3、用于牵引高速磁浮列车或磁悬浮发射。当定子初级绕组通有三相交流电时，在气隙空间产生一个形波磁场。它与动子感应电磁场进行作用，产生电磁推力。由于采用单边直线感应电机结构，其动子结构简单，造价经济。Halbach永磁体磁体阵列和基座上的激励绕组感生电流相互作用产生悬浮力，Halbach永磁体产生的磁场波形更接近于正弦波形，激励绕组使产生悬浮力的有效轨道面积最大化。能够维持气隙的稳定，提高列车的稳定运行性能。整个结构比较简单，更加适合于高速磁悬浮列车和电磁发射系统！

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型永磁体的排列结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做详细说明，如图1所示，本实用新型直线感应斥浮电动机，包括一种直线感应斥浮电动机，包括动子铁心1、定子基座3、定子绕组2、悬浮永磁体4、激励绕组5以及导向磁铁6，定子绕组2设置在定子基座3的上端驱动动子铁心1转动，悬浮永磁体4与激励绕组5相对设置，其中悬浮永磁体4设置在定子基座2上，激励绕组5设置在动子铁心1上，悬浮永磁体4为水平和垂直布置的列阵永磁体，也称Halbach阵列，且与磁力绕组5相对一侧的磁场强度高于永磁体另一侧的磁场强度，当激励绕组5通电后，Halbach阵列和激励绕组5在一定的速度以上产生稳定斥力，使动子悬浮达到无摩擦。Halbach永磁体按照图2方向安装，靠近激励绕组那一面的磁场大。定子槽中放置单层三相交流绕组，和动子的导磁板实现感应产生牵引电磁推力。测面导向磁铁保证电机左右位置稳定。

列车启动时，通过一定的驱动绕组使电机悬浮加速到一定的速动，之后进入悬浮线圈部分，在悬浮力的作用浮起来运动。定子三相交流绕组通电时，由交流电和气隙磁场作用产生的电磁推力，推动列车高速运行。