CN107104575B - 高速直线电磁制动器 - Google Patents

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Abstract

高速直线电磁制动器，涉及电机领域。本发明是为了解决现有采用电磁涡流进行制动会产生温升，采用永磁涡流进行制动，永磁涡流制动中的永磁体一旦安装好，永磁体产生的磁场大小不能随意调节，动态性能稍差，且制动力特性不能兼顾高速与低速的问题。高速直线电磁制动器，它包括双边初级和变结构次级构成，初级为短初级，变结构次级为长次级，运行时初级运动、次级静止，初级由初级基板和初级永磁体构成；初级基板为平板形，在初级基板的面向气隙侧，沿运动方向长条形初级永磁体N、S交替排列；变结构次级从高速段到低速段结构逐渐变化，以获得高的制动力密度。

Description

高速直线电磁制动器
技术领域
本发明涉及高速直线电磁制动器，属于电机领域。
背景技术
永磁涡流制动是上世纪90年代发展起来的一门新型的制动技术，它是利用导体在永磁阵列中运动产生的强大涡流以及涡流磁场与永磁体磁场的相互作用进行制动，在制动过程中无摩擦、无接触，外部环境对制动效果没有影响。永磁制动无需外部能量，制动时无噪音、无振动、不怕污染、耐天候、且永无磨损，是一种绿色环保、高可靠性的制动技术，目前已逐渐成为制动技术领域研究发展的新方向。
相对电磁涡流制动而言，永磁涡流制动主要优点在于不需要外加励磁电源和励磁绕组，这样既节省了用电和用铜，很好地避免了电磁制动的温升问题，又不存在断电时制动失效的危险，可靠性更高，同时，永磁体良好的磁性能可以保证足够的制动力。缺点在于不可调性，一旦安装好，永磁体产生的磁场大小不能随意调节，动态性能稍差，且制动力特性不能兼顾高速与低速。
发明内容
本发明是为了解决现有采用电磁涡流进行制动会产生温升，采用永磁涡流进行制动，永磁涡流制动中的永磁体一旦安装好，永磁体产生的磁场大小不能随意调节，动态性能稍差，且制动力特性不能兼顾高速与低速。现提供高速直线电磁制动器。
高速直线电磁制动器，它包括双边初级和变结构次级构成，初级为短初级，变结构次级为长次级，
运行时初级运动、次级静止，
初级由初级基板和初级永磁体构成；初级基板为平板形，在初级基板的面向气隙侧，沿运动方向长条形初级永磁体N、S交替排列；
变结构次级从高速段到低速段结构逐渐变化，以获得高的制动力密度。
根据高速直线电磁制动器，在高速段，变结构次级由低磁导率磁性导体板和高电导率非磁性边条构成，
两根高电导率非磁性边条紧密结合在低磁导率磁性导体板的左右两侧，低磁导率磁性导体板的横向宽度大于等于初级永磁体的横向宽度。
根据高速直线电磁制动器，在中、低速段，变结构次级包括磁性导体板、高电导率非磁性边条和高电导率非磁性金属薄板，
高电导率非磁性金属薄板对称粘贴固定在磁性导体板的气隙侧，两根高电导率非磁性边条紧密结合在磁性导体板与高电导率非磁性金属薄板的两侧，
磁性导体板与高电导率非磁性金属薄板的横向宽度大于等于初级永磁体的横向宽度。
根据高速直线电磁制动器，从中速段到低速段，高电导率非磁性金属薄板的厚度逐渐增加。
根据高速直线电磁制动器，磁性导体板由铜铁合金或铁铝合金构成。
根据高速直线电磁制动器，低速段的变结构次级还包括高电导率非磁性导条，
在低速段，变结构次级在磁性导体板的气隙侧沿横向开窄槽，槽中嵌放高电导率非磁性导条，高电导率非磁性导条的两端与高电导率非磁性边条相连接。
根据高速直线电磁制动器，制动器为单边初级、单边次级结构、为单边初级、双边次级结构或者为双边初级、单边次级结构。
根据高速直线电磁制动器，为了增加制动力，制动器为多初级、多次级横向并联结构，初级永磁体的磁路为横向串联磁路。
本发明的有益效果为：
本申请的一种高速直线电磁制动器，在整个制动行程范围内，通过改变制动器变结构次级结构，实现制动器从高速到低速的速度变化过程中，保持最高的制动力输出，可有效提高高速涡流制动器的制动力密度，缩短制动距离，降低制动系统成本，提高系统可靠性。
附图说明
图1为具体实施方式一至具体实施方式三所述的高速直线电磁制动器的结构示意图；
图2为具体实施方式六所述的高速直线电磁制动器的结构示意图；
图3为具体实施方式六所述的高速直线电磁制动器的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的高速直线电磁制动器，它包括双边初级和变结构次级构成，初级为短初级，变结构次级为长次级，
运行时初级运动、次级静止，
初级由初级基板1和初级永磁体2构成；初级基板1为平板形，在初级基板1的面向气隙侧，沿运动方向长条形初级永磁体2N、S交替排列；
变结构次级从高速段到低速段结构逐渐变化，以获得高的制动力密度。
实施例1：
如图1所示，变结构次级包括磁性导体板、高电导率非磁性边条和高电导率非磁性金属薄板，高电导率非磁性金属薄板粘贴固定在磁性导体板的气隙侧，两根高电导率非磁性边条紧密结合在磁性导体板与高电导率非磁性金属薄板的左右两侧；从中速段到低速段，高电导率非磁性金属薄板的厚度逐渐增加，磁性导体板与非磁性金属薄板的横向宽度大于等于初级永磁体的横向宽度。
实施例2：
如图2所示，本实施例与实施例1的主要差别在于在低速段，变结构次级由磁性导体板和高电导率非磁性边条构成，在磁性导体板的气隙侧，沿横向开窄槽，磁性导体板的横向两端与高电导率非磁性边条紧密结合在一起。
实施例3：
如图3所示，本实施例与实施例1的主要差别在于在低速段，变结构次级包括磁性导体板和高电导率非磁性导条、高电导率非磁性边条，在磁性导体板的气隙侧，沿横向开槽，槽中嵌放高电导率非磁性导条，高电导率非磁性导条的两端与高电导率非磁性边条相连接。
具体实施方式二：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，在高速段，变结构次级由低磁导率磁性导体板4和高电导率非磁性边条3构成，
两根高电导率非磁性边条3紧密结合在低磁导率磁性导体板4的左右两侧，低磁导率磁性导体板4的横向宽度大于等于初级永磁体2的横向宽度。
具体实施方式三：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，在中、低速段，变结构次级包括磁性导体板、高电导率非磁性边条3和高电导率非磁性金属薄板5，
高电导率非磁性金属薄板5对称粘贴固定在磁性导体板的气隙侧，两根高电导率非磁性边条3紧密结合在磁性导体板与高电导率非磁性金属薄板5的两侧，
磁性导体板与高电导率非磁性金属薄板5的横向宽度大于等于初级永磁体的横向宽度。
本实施方式中，在中、低速段时，图1中的导体板4采用磁性导体板。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，从中速段到低速段，高电导率非磁性金属薄板5的厚度逐渐增加。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式三所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，磁性导体板4由铜铁合金或铁铝合金构成。
具体实施方式六：参照图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，低速段的变结构次级还包括高电导率非磁性导条6，
在低速段，变结构次级在磁性导体板4的气隙侧沿横向开窄槽4-1，槽中嵌放高电导率非磁性导条6，高电导率非磁性导条6的两端与高电导率非磁性边条3相连接。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，制动器为单边初级、单边次级结构、为单边初级、双边次级结构或者为双边初级、单边次级结构。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一所述的高速直线电磁制动器作进一步说明，本实施方式中，为了增加制动力，制动器为多初级、多次级横向并联结构，初级永磁体的磁路为横向串联磁路。

Claims (7)

1.高速直线电磁制动器，它包括双边初级和变结构次级构成，初级为短初级，变结构次级为长次级，
运行时初级运动、次级静止，
初级由初级基板(1)和初级永磁体(2)构成；初级基板(1)为平板形，在初级基板(1)的面向气隙侧，沿运动方向长条形初级永磁体(2)N、S交替排列；
变结构次级从高速段到低速段结构逐渐变化，以获得高的制动力密度；
其特征在于，在中、低速段，变结构次级包括低磁导率磁性导体板(4)、高电导率非磁性边条(3)和高电导率非磁性金属薄板(5)，
高电导率非磁性金属薄板(5)对称粘贴固定在低磁导率磁性导体板(4)的气隙侧，两根高电导率非磁性边条(3)紧密结合在低磁导率磁性导体板(4)与高电导率非磁性金属薄板(5)的两侧，低磁导率磁性导体板(4)与高电导率非磁性金属薄板(5)的横向宽度大于等于初级永磁体的横向宽度。
2.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，在高速段，变结构次级由低磁导率磁性导体板(4)和高电导率非磁性边条(3)构成，
每根高电导率非磁性边条(3)紧密结合在一个低磁导率磁性导体板(4)的内侧壁上，且低磁导率磁性导体板(4)朝向初级永磁体(2)的方向为内侧壁方向，低磁导率磁性导体板(4)的横向宽度大于等于初级永磁体(2)的横向宽度。
3.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，从中速段到低速段，高电导率非磁性金属薄板(5)的厚度逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，低磁导率磁性导体板(4)由铜铁合金或铁铝合金构成。
5.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，低速段的变结构次级还包括高电导率非磁性导条(6)，在低速段，变结构次级在低磁导率磁性导体板(4)的气隙侧沿横向开窄槽(4-1)，槽中嵌放高电导率非磁性导条(6)，高电导率非磁性导条(6)的两端与高电导率非磁性边条(3)相连接。
6.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，制动器为单边初级、单边次级结构、为单边初级、双边次级结构或者为双边初级、单边次级结构。
7.根据权利要求1所述的高速直线电磁制动器，其特征在于，为了增加制动力，制动器为多初级、多次级横向并联结构，初级永磁体的磁路为横向串联磁路。
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