[实用新型]模块化容错磁通切换永磁直线电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁直线电机，特别是一种模块化容错磁通切换永磁直线电机。

背景技术

 随着世界城市化进程的加快，交通问题日益成为城市发展的难题。地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通运载工具都获得了不同程度的应用与发展。其中，牵引电机的研究和发展成为了轨道交通技术问题的关键。

就技术层面而言，早前，轨道交通运载系统是通过旋转电机驱动，凭借其结构简单，技术成熟，承载能力大等优点长期以来被应用于轨道交通，然而其物理黏着性限制了加减速性能，以及存在机械振动噪声大，车辆结构轻量化和小型化相对困难等缺点，催促着新的技术模式的产生，随后直线电机运载系统走上了历史舞台。随着永磁材料性能的不断提高和永磁直线电机设计制造技术的不断完善,永磁直线电机以其高性能、高稳定性、低噪音和高效率等特点在工业自动化和轨道交通等领域得到广泛应用。初级永磁型直线电机是一类新型永磁无刷直线电机，其结构特点是永磁体和电枢绕组都安置在初级动子上,次级结构简单,仅由导磁铁心组成,集成了直线感应电机结构简单、成本低与永磁直线同步电机功率密度高的优点，特别适用于长定子应用场合。

众所周知，电动机是能量转换与动能传递的直接执行者，起着设备心脏的作用，无论是在工业发达的今天还是将来，其作用亦非常重要，因此电机及驱动系统的可靠性已被诸多专家学者提出和重视。电动机的运行事故是当前发展电力工业方面存在的重要问题之一，给各国的国民经济发展带来了巨大的损失。

目前关于在故障下，增强初级永磁型直线电机可靠性的方法主要集中在对电机本体结构的优化设计上。比如对初级整合模块化结构，交替磁极绕组，加冗余绕组等等，但是由于对结构的优化方法通常受到不同类型电机结构的制约，使得本体的容错性能受到限制，因此要提高系统的可靠性，在对电机本体结构运用冗余技术的基础上，研究的重点应集中于电机本体以外的故障源，通过开发高可靠性驱动电路的拓扑结构、智能控制方法等几个方面。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种提高电机驱动系统的可靠性，结合初级永磁型直线电机的基本特性，在初级永磁型直线电机的某相绕组或某相功率器件发生故障时，通过控制其他相的电流来保持总的行波磁动势不变，达到正常运作时推力特性，提高系统带故障运行能力，总行波磁动势在故障下保持和正常运作下一致，简单方便且低成本的模块化容错磁通切换永磁直线电机。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：模块化容错磁通切换永磁直线电机，包括初级齿和次级齿，所述的初级和次级齿均采用凸极的结构，所述的初级齿包括八片永磁体、电枢绕组和七个容错式的“Ш”形导磁模块，所述的“Ш”形导磁模块包括容错齿和导磁性铁心，所述的导磁性铁心横向并排放置，所述的导磁性铁芯内设有容错齿，所述的永磁体为切向交替充磁，所述的每片永磁体嵌入在两个相邻的“Ш”形导磁模块之间，所述的每相电枢绕组采用集中绕组式，所述的每相电枢绕组置于“Ш”形导磁模块的槽内并横穿永磁体，所述的每相电枢绕组绕于初级齿上且每相电枢绕组间设有容错齿隔开，所述的次级齿仅由导磁型钢轨组成，所述的次级齿共有11个齿。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：模块化容错式磁通切换永磁直线电机具有结构简单、功率高、成本低和带故障运行能力强等特点，可用于城轨交通、矿井等领域。

1.电枢绕组和永磁体被放置初级上，比较容易进行冷却设计，具有同时移动，高可靠性等特点；

2. 容错式的Ш型模块组合的初级铁芯加工简单，易安装同时增强了电机本身的容错性；

3. 电枢绕组为集中绕组和容错式的Ш型模块初级铁芯，使其电路和磁路独立性好。在故障下，非故障相工况不会受影响，具有较高的带故障运行能力，满足了容错电机基本特点。

附图说明

图1为本实用新型模块化容错磁通切换永磁直线电机结构示意图。

图中：1、初级齿    2、次级齿   3、永磁体    4、容错齿    5、电枢绕组  6、“Ш”形导磁模块。

具体实施方式

下面根据说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的解释。