CN113141091B - 冷却板单元、制备方法及冷却板涡流抑制结构 - Google Patents

冷却板单元、制备方法及冷却板涡流抑制结构 Download PDF

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CN113141091B CN202110441797.9A CN202110441797A CN113141091B CN 113141091 B CN113141091 B CN 113141091B CN 202110441797 A CN202110441797 A CN 202110441797A CN 113141091 B CN113141091 B CN 113141091B
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Abstract

冷却板单元、制备方法及冷却板涡流抑制结构，涉及直线电机冷却制造领域。属于光学领域，解决了如何抑制长初级直线电机冷却板上产生的跨极涡流的问题本发明为解决现有产生径向偏振光和角向偏振光的装置结构复杂，成本高的问题。冷却板单元包括两块尺寸相同的冷却板，将每块长度为mτ的冷却板，以
Figure DDA0003035306590000011
的切割间距分割成n等份，每个等份子区域串联连通，使得n个子区域的涡流通路串联起来，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。本发明用于抑制冷却板上涡流合成。

Description

冷却板单元、制备方法及冷却板涡流抑制结构
技术领域
本发明涉及直线电机冷却制造领域。
背景技术
长初级直线电机系统，电枢电流在线圈中产生的铜耗大，导致电机发热量大，则直线电机的动态性能和定位精度受到极大的影响。而传统的冷却结构采用冷却板覆盖线圈表面的方式，冷却板采用金属材质，导致冷却板本身会由于永磁极的相对运动而产生跨极涡流引起损耗。此外引起的跨极涡流还会引起直线电机的涡流阻尼力，引入了新的推力波动，劣化了直线电机的动态性能。
现有技术中在音圈电机冷却板结构上进行了切割，能够减小涡流损耗，但效果较差、而且划分方式没有准确依据，并且无法使用在长初级直线电机中，无法削弱跨极涡流。因此，如何抑制长初级直线电机冷却板上产生的跨极涡流，亟需解决。
发明内容
本发明目的是为了解决如何抑制长初级直线电机冷却板上产生的跨极涡流的问题，本发明提供了一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构。
本发明提供了三种结构的冷却板单元，并可利用每种结构的冷却板单元可拼接成两种不同结构的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，具体如下：
第一种结构的冷却板单元：
第一种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板和第二冷却板，第一冷却板覆盖且固定在第二冷却板上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板的上表面设有一条蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板上的n+1个纵向沟槽分别与第二冷却板上的n+1个纵向沟槽一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000021
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000022
蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置。
第一种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板和第二冷却板；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板叠放在第二冷却板上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000023
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板的上表面铣出蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板固定在第二冷却板上，第二冷却板的上表面与第一冷却板的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
第二种结构的冷却板单元：
第二种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板和第二冷却板，第一冷却板覆盖且固定在第二冷却板上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板的上表面设有一条蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板上的n+1个纵向沟槽分别与第二冷却板上的n+1个纵向沟槽一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000031
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000032
沿第一、二冷却板的长度方向上均设有两个横向沟槽，横向沟槽的方向与纵向沟槽的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边，其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽相交；
蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
第二种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板和第二冷却板；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板叠放在第二冷却板上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000041
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板进行两次横向切割，每次切割上下贯穿叠放后的两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个横向沟槽，横向沟槽的方向与纵向沟槽的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边；其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽相交；
S3、在第二冷却板的上表面铣出蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板固定在第二冷却板上，第二冷却板的上表面与第一冷却板的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
第三种结构的冷却板单元：
第三种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板和第二冷却板，第一冷却板覆盖且固定在第二冷却板上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；第二冷却板的上表面设有一条蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板上的n+1个纵向沟槽分别与第二冷却板上的n+1个纵向沟槽一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000051
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000052
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端靠近其所在的冷却板的第一长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端通过一个横向沟槽相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端靠近其所在的冷却板的第二长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端通过另一个横向沟槽相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
本实施方式中，对于第三种结构的冷却板单元，对每块冷却板进行纵向和横向切割，分别形成纵向沟槽和横向沟槽，并当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽相交；当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端均与该纵向沟槽所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽相交；从而完成对每块冷却板的全部切割工作，并形成n个连通的子区域，将n个子区域上形成的涡流通路串联起来，这种设置方式的目的是为了将每一个子区域上的涡流规划出唯一的相互连接的通路，进而完成涡流矢量的合成抵消，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。
本实施方式中，为了加强冷却板结构强度，可以减短切割横线的长度，也即，相对于第二种结构的冷却板单元，本实施方式中的第三种结构的冷却板单元减少了横向沟槽的长度，而减少横向沟槽的长度后仍保留了较强的涡流抑制效果。使得第三种结构的冷却板单元结构更加简单，且便于制备。
第三种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板和第二冷却板；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板叠放在第二冷却板上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽，纵向沟槽的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽间的间距为
Figure BDA0003035306570000061
且相邻的两个纵向沟槽间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行横向切割，使得当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端通过一个横向沟槽相交；其中，当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端靠近其所在的冷却板的第一长边；还使得当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端通过另一个横向沟槽相交，其中，当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽的一端靠近其所在的冷却板的第二长边；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板的上表面铣出蛇形冷却水道，且蛇形冷却水道沿着第二冷却板上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板上蛇形冷却水道的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板固定在第二冷却板上，第二冷却板的上表面与第一冷却板的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
采用每种结构的冷却板单元可实现两种不同结构的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，具体为：
采用冷却板单元实现的第一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构：
采用第一、第二或第三种结构的冷却板单元实现的第一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，该第一种冷却板涡流抑制结构包括P个冷却板单元，且P个冷却板单元沿着长度方向从左至右依次排列，并拼固在一起，且P个冷却板单元相互连通；P为整数。
将本实施方式所述的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构应用到长初级动磁式直线电机上时，具体参见图1至图3。
采用冷却板单元实现的第二种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构：
采用第一、第二或第三种结构的冷却板单元实现的第二种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，该第二种冷却板涡流抑制结构包括2P个冷却板单元，P为整数；
2P个冷却板单元共构成P个基础模型单元；P个基础模型单元沿着长度方向从左至右依次排列，且拼固在一起，并且P个基础模型单元连通；
其中，每个基础模型单元包含两个冷却板单元，该基础模型单元中的两个冷却板单元相交、且呈镜像设置。
本发明带来的有益效果是：
本发明提出了冷却板单元具有三种不同结构，通过冷却板单元降低冷却板的涡流效应，同时具有针对不同行程的柔性扩展功能。
本发明的技术方案是通过参数设计在冷却板上进行切割，断开涡流回路，减少因磁极运动而产生的涡流，具体实施时，将长度为mτ冷却板以
Figure BDA0003035306570000071
的切割间距将冷却板分割成n等份，每个等份子区域串联连通；这样做的目的是将n个子区域的涡流通路串联起来，利用电涡流矢量合成利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。而将冷却水道排布在纵向沟槽之间，为线圈提供充分的散热。
附图说明
图1是本发明所述的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构的三维结构示意；其中，虚线为水道；
图2是将本发明所述的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构应用到长初级动磁式直线电机上的三维结构示意图；
其中，A1表示长初级动磁式直线电机的动子轭板；A2表示长初级动磁式直线电机动子上的永磁体；A3为本发明所述的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，A4表示长初级动磁式直线电机定子上的初级绕组线圈；A5表示长初级动磁式直线电机定子硅钢片；
图3是图2的轴向剖析图；
图4是未切割前的冷却板单元的结构示意图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图5是冷却板单元的第一种结构示意图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图6是冷却板单元的第二种结构示意图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图7是采用3个第二种结构的冷却板单元拼接所形成的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构的结构示意图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图8是冷却板单元的第三种结构示意图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图9是冷却板单元的第三种结构中的第一冷却板的俯视图；其中，附图标记100表示冷却板单元；
图10是采用第一种结构的冷却板单元实现的基础模型单元的三维结构示意图；
图11是采用第一种结构的冷却板单元实现的基础模型单元的三维结构中的两个第二冷却板拼接后的俯视图；
图12是第二种结构的冷却板单元中的第一冷却板的俯视图；
图13为向第一种结构的冷却板单元中的蛇形冷却水道通入冷却水后的结构示意图；
图14为涡流损耗功率分布仿真结果图；其中，图14(a)为本发明所述的冷却板切割后形成的涡流损耗功率分布图；图14(b)为本发明所述的冷却板未切割前形成的涡流损耗功率分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
由于冷却板结构强度的要求只能选择金属材料，在直线电机运行过程中，由于直线电机动磁钢的跨极运动，绕组上的冷却板就会与气隙磁场作用产生涡流。为解决抑制长初级直线电机冷却板上产生的跨极涡流的问题，本发明的技术方案是对冷却板进行切割形成沟槽，来断开在冷却板上形成的涡流回路，减少因磁极运动而产生的涡流。
具体实施时，将长度为mτ冷却板以
Figure BDA0003035306570000091
的切割间距将冷却板分割成n等份，每个等份子区域串联连通；这样做的目的是将n个子区域的涡流通路串联起来，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。而将冷却水道排布在纵向沟槽之间，为线圈提供充分的散热。
本发明提供了三种结构的冷却板单元，并可利用三种结构的冷却板单元分别拼接成三种不同结构的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，具体如下：
第一种结构的冷却板单元：
参见图4、图5和图13说明本实施方式，本实施方式所述的第一种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120，第一冷却板110覆盖且固定在第二冷却板120上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板120的上表面设有一条蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板110上的n+1个纵向沟槽200分别与第二冷却板120上的n+1个纵向沟槽200一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000092
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000093
蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置。
本实施方式中，对每块冷却板切割n+1次，形成n+1个纵向沟槽200，n+1个纵向沟槽200将每块冷却板分成n等份，每个等份作为一个子区域，再使当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边相交；当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边相交；完成对每块冷却板的全部切割工作，这种设置方式的目的是为了将每一个子区域上的涡流规划出唯一的相互连接的通路，进而完成涡流矢量的合成抵消，切割过程中只需进行纵向切割形成纵向沟槽200，并利用纵向沟槽200与冷却板的长边相交，完成对每块冷却板的全部切割工作，切割完成后形成n个连通的子区域，将n个子区域上形成的涡流通路串联起来，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。
本实施方式所述的第一种结构的冷却板单元，当冷却板空间较小时，可以用冷却板边界代替切割横线的作用，所得到的冷却板抑制跨极涡流作用略有下将，但仍强于普通切割方式。
参见图4、图5和图13说明本实施方式，本实施方式所述的第一种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板110叠放在第二冷却板120上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽200，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000101
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板120的上表面铣出蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板110固定在第二冷却板120上，第二冷却板120的上表面与第一冷却板110的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
第二种结构的冷却板单元：
参见图6、图7和图12说明本实施方式，本实施方式所述的第二种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120，第一冷却板110覆盖且固定在第二冷却板120上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板120的上表面设有一条蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板110上的n+1个纵向沟槽200分别与第二冷却板120上的n+1个纵向沟槽200一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000111
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000112
沿第一、二冷却板的长度方向上均设有两个横向沟槽300，横向沟槽300的方向与纵向沟槽200的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽300分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边，其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽300相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽300相交；
蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
本实施方式中，对每块冷却板进行纵向和横向切割，分别形成纵向沟槽200和横向沟槽300，并当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽300相交；当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽300相交；完成对每块冷却板的全部切割工作，形成n个连通的子区域，将n个子区域上形成的涡流通路串联起来，这种设置方式的目的是为了将每一个子区域上的涡流规划出唯一的相互连接的通路，进而完成涡流矢量的合成抵消，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。
本实施方式所述的第二种结构的冷却板单元，对每块冷却板进行纵向和横向切割，这种切割方式所得到的冷却板抑制跨极涡流的效果优于第一种结构的冷却板单元。
参见图6、图7和图12说明本实施方式，本实施方式所述的第二种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板110叠放在第二冷却板120上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽200，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000131
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板进行两次横向切割，每次切割上下贯穿叠放后的两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个横向沟槽300，横向沟槽300的方向与纵向沟槽200的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽300分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边；其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽300相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽300相交；
S3、在第二冷却板120的上表面铣出蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板110固定在第二冷却板120上，第二冷却板120的上表面与第一冷却板110的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
第三种结构的冷却板单元：
参见图8和图9说明本实施方式，本实施方式所述的第三种结构的冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120，第一冷却板110覆盖且固定在第二冷却板120上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；第二冷却板120的上表面设有一条蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板110上的n+1个纵向沟槽200分别与第二冷却板120上的n+1个纵向沟槽200一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000141
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure BDA0003035306570000142
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端靠近其所在的冷却板的第一长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端通过一个横向沟槽300相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端靠近其所在的冷却板的第二长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端通过另一个横向沟槽300相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
本实施方式中，对于第三种结构的冷却板单元，对每块冷却板进行纵向和横向切割，分别形成纵向沟槽200和横向沟槽300，并当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽300相交；当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端均与该纵向沟槽200所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽300相交；从而完成对每块冷却板的全部切割工作，并形成n个连通的子区域，将n个子区域上形成的涡流通路串联起来，这种设置方式的目的是为了将每一个子区域上的涡流规划出唯一的相互连接的通路，进而完成涡流矢量的合成抵消，利用电涡流矢量合成，达到涡流相互抵消的效果。
本实施方式中，为了加强冷却板结构强度，可以减短切割横线的长度，也即，相对于第二种结构的冷却板单元，本实施方式中的第三种结构的冷却板单元减少了横向沟槽300的长度，而减少横向沟槽300的长度后仍保留了较强的涡流抑制效果。使得第三种结构的冷却板单元结构更加简单，且便于制备。
参见图8和图9说明本实施方式，本实施方式所述的第三种结构的冷却板单元的制备方法，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板110和第二冷却板120；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板110叠放在第二冷却板120上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽200，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽200，纵向沟槽200的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽200的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽200的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽200间的间距为
Figure BDA0003035306570000151
且相邻的两个纵向沟槽200间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行横向切割，使得当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端通过一个横向沟槽300相交；其中，当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端靠近其所在的冷却板的第一长边；还使得当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端通过另一个横向沟槽300相交，其中，当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽200的一端靠近其所在的冷却板的第二长边；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板120的上表面铣出蛇形冷却水道121，且蛇形冷却水道121沿着第二冷却板120上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板120上蛇形冷却水道121的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板110固定在第二冷却板120上，第二冷却板120的上表面与第一冷却板110的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道121包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
进一步的，第一、二和三种结构的冷却板单元中，每个冷却板上，位于该冷却板同一侧的纵向沟槽200的两端平齐。
进一步的，第一、二和三种结构的冷却板单元的制备方法中，横向沟槽300与纵向沟槽200相互垂直。
采用每种结构的冷却板单元可实现两种不同结构的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，具体为：
采用冷却板单元实现的第一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构：
具体参见图7说明本实施方式，本实施方式采用第一、第二或第三种结构的冷却板单元实现的第一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，该第一种冷却板涡流抑制结构包括P个冷却板单元100，且P个冷却板单元100沿着长度方向从左至右依次排列，并拼固在一起，且P个冷却板单元100相互连通；P为整数。
将本实施方式所述的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构应用到长初级动磁式直线电机上时，具体参见图1至图3。
采用冷却板单元实现的第二种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构：
具体参见图10和图11明本实施方式，本实施方式采用第一、第二或第三种结构的冷却板单元实现的第二种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，该第二种冷却板涡流抑制结构包括2P个冷却板单元100，P为整数；
2P个冷却板单元100共构成P个基础模型单元；P个基础模型单元沿着长度方向从左至右依次排列，且拼固在一起，并且P个基础模型单元连通；
其中，每个基础模型单元包含两个冷却板单元100，该基础模型单元中的两个冷却板单元100相交、且呈镜像设置。
本实施方式中，每个基础模型单元的每层冷却板被分为上下两部分，且两部分镜像，采用了双水道的结构，保证了线圈的每一个端部都被水道覆盖，相对于第一种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，第二种长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，冷却效果更加的显著。
动磁钢型永磁直线电机的气隙磁场分布可以表示为：
Figure BDA0003035306570000161
未切割前，冷却板感应涡流损耗计算公式如下：
J＝σ(v·Bx)
所以通过本发明切割方式，冷却板感应涡流表达式为：
Figure BDA0003035306570000171
理论上感应涡流损耗能够完全消除，但由于切割方式被水道分布所限制，仍有部分区域的涡流损耗无法削减，所以仍有涡流损耗分布。其中，σ为冷却板电导率；ν为磁极运动速度，Bf为磁感应强度峰值，Bx为冷却板表面横向磁感应强度，x为冷却板上各点距离该冷却板最左端的横向距离，t为时间，J为感应涡流密度。
经有限元仿真结果得到，在同一冷却板尺寸结构的情况下，现有技术中普通切割方式冷却板产生的涡流损耗功率为5.1W，使用本发明的同尺寸冷却板涡流损耗下降到1.14W。冷却板涡流损耗功率下降了77.6％。更进一步的也削减了由于冷却板涡流引起的电机推力波动。
本申请冷却板切割前后在其上所形成的涡流损耗功率分布，具体参见图14。经过仿真分析可以看出，在同样的冷却能力和电机环境中，未经切割的冷却板涡流均匀分布在整张冷却板，并且涡流功率都处于峰值状态；而经过本专利切割优化后，冷切板的涡流峰值仅分布在水道处，形成了涡流回路，大幅减小了整张冷却板的总涡流功率。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)，第一冷却板(110)覆盖且固定在第二冷却板(120)上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板(120)的上表面设有一条蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
其特征在于，第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板(110)上的n+1个纵向沟槽(200)分别与第二冷却板(120)上的n+1个纵向沟槽(200)一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000011
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure FDA0003035306560000012
蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置。
2.权利要求1所述的冷却板单元的制备方法，其特征在于，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板(110)叠放在第二冷却板(120)上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽(200)，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000021
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第一长边相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第二长边相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板(120)的上表面铣出蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板(110)固定在第二冷却板(120)上，第二冷却板(120)的上表面与第一冷却板(110)的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
3.一种冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)，第一冷却板(110)覆盖且固定在第二冷却板(120)上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；
第二冷却板(120)的上表面设有一条蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
其特征在于，第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板(110)上的n+1个纵向沟槽(200)分别与第二冷却板(120)上的n+1个纵向沟槽(200)一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000022
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure FDA0003035306560000031
沿第一、二冷却板的长度方向上均设有两个横向沟槽(300)，横向沟槽(300)的方向与纵向沟槽(200)的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽(300)分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边，其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽(300)相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽(300)相交；
蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
4.权利要求3所述的冷却板单元的制备方法，其特征在于，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板(110)叠放在第二冷却板(120)上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽(200)，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000032
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板进行两次横向切割，每次切割上下贯穿叠放后的两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个横向沟槽(300)，横向沟槽(300)的方向与纵向沟槽(200)的方向相互垂直，且同一块冷却板上的两个横向沟槽(300)分别靠近所在的冷却板的第一长边和第二长边；其中，同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第一长边所对应的一个横向沟槽(300)相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端均与该纵向沟槽(200)所在的冷却板的第二长边所对应的另一个横向沟槽(300)相交；
S3、在第二冷却板(120)的上表面铣出蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板(110)固定在第二冷却板(120)上，第二冷却板(120)的上表面与第一冷却板(110)的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
5.一种冷却板单元，包括两块尺寸相同的冷却板，分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)，第一冷却板(110)覆盖且固定在第二冷却板(120)上，且二者均采用非导磁的金属材料制成；第二冷却板(120)的上表面设有一条蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接；
其特征在于，第一、二冷却板的长度均为mτ，沿第一、二冷却板的长度方向上均设有n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数，τ为电机的极距；
第一冷却板(110)上的n+1个纵向沟槽(200)分别与第二冷却板(120)上的n+1个纵向沟槽(200)一一对应，且连通；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000041
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；水道的宽度小于
Figure FDA0003035306560000042
当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端靠近其所在的冷却板的第一长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端通过一个横向沟槽(300)相交；
当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端靠近其所在的冷却板的第二长边，且每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端通过另一个横向沟槽(300)相交；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽。
6.权利要求5所述的冷却板单元的制备方法，其特征在于，该方法包括如下过程：
S1、选取两块尺寸相同的冷却板，且两块冷却板的长度为mτ，两块冷却板分别定义为第一冷却板(110)和第二冷却板(120)；m为整数，τ为电机的极距；两块冷却板均采用非导磁的金属材料制成；
S2、使第一冷却板(110)叠放在第二冷却板(120)上，沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行依次纵向切割，共纵向切割n+1次；每次切割上下贯穿两块冷却板，并在每块冷却板上形成一个纵向沟槽(200)，在每块冷却板长度方向上共形成n+1个纵向沟槽(200)，纵向沟槽(200)的切割方向垂直于其所在的冷却板的长度方向，纵向沟槽(200)的长度小于其所在的冷却板的宽度，且纵向沟槽(200)的长度等于长初级动磁式直线电机定子上线圈直边的长度，n为整数；
同一块冷却板上相邻的两个纵向沟槽(200)间的间距为
Figure FDA0003035306560000051
且相邻的两个纵向沟槽(200)间的区域作为一个子区域，同一块冷却板上共形成n个子区域，且n个子区域串联连通；
还沿着叠放后的两块冷却板长度方向进行横向切割，使得当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端通过一个横向沟槽(300)相交；其中，当i为奇数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端靠近其所在的冷却板的第一长边；还使得当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端通过另一个横向沟槽(300)相交，其中，当i为偶数时，每块冷却板上第2i和2i+1个纵向沟槽(200)的一端靠近其所在的冷却板的第二长边；
同一冷却板上，第一长边和第二长边平行、且相对设置；
S3、在第二冷却板(120)的上表面铣出蛇形冷却水道(121)，且蛇形冷却水道(121)沿着第二冷却板(120)上的n个连通的子区域延伸，且在第二冷却板(120)上蛇形冷却水道(121)的每个直线部的左右两侧分别对应一个沟槽，将加工完成的第一冷却板(110)固定在第二冷却板(120)上，第二冷却板(120)的上表面与第一冷却板(110)的下表面相对，从而完成了对一个冷却板单元的加工；
其中，蛇形冷却水道(121)包括直线部和弯曲部，且相邻的两个直线部通过一个弯曲部连接。
7.权利要求1、3或5所述的冷却板单元，其特征在于，每个冷却板上，位于该冷却板同一侧的纵向沟槽(200)的两端平齐。
8.权利要求2、4或6所述的冷却板单元的制备方法，其特征在于，横向沟槽(300)与纵向沟槽(200)相互垂直。
9.采用权利要求1、3或5所述的冷却板单元实现的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，其特征在于，该冷却板涡流抑制结构包括P个冷却板单元(100)，且P个冷却板单元(100)沿着长度方向从左至右依次排列，并拼固在一起，且P个冷却板单元(100)相互连通；P为整数。
10.采用权利要求1、3或5所述的冷却板单元实现的长初级动磁式直线电机冷却板涡流抑制结构，其特征在于，该冷却板涡流抑制结构包括2P个冷却板单元(100)，P为整数；
2P个冷却板单元(100)共构成P个基础模型单元；P个基础模型单元沿着长度方向从左至右依次排列，且拼固在一起，并且P个基础模型单元连通；
其中，每个基础模型单元包含两个冷却板单元(100)，该基础模型单元中的两个冷却板单元(100)相交、且呈镜像设置。
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