CN1218459C - 直线推进器 - Google Patents
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Abstract
直线推进器，它涉及一种用永磁体、电励磁体组合控制推进力的直线推进器。第二铁芯(2)与第一铁芯(1)的相对端面上开有相同的小齿槽，在第二铁芯(2)上配置有第一励磁绕组(4)，第一永磁体(5)镶在每个第二铁芯(2)的中间，在第二铁芯(2)的上端有第三铁芯(6)，在第三铁芯(6)的外面绕有第一补偿控制绕组(7)。如第一铁芯(1)设置为动子则第二铁芯(2)设置为定子，如选择第一铁芯(1)为定子，则第二铁芯(2)就为动子，在第一铁芯(1)与第二铁芯(2)之间采用磁浮轴承、气浮轴承或其它直线轴承连接。本发明通过合理设计结构获得对永磁体磁性的补偿性和可控性，从而得到大的推进力和良好的控制特性。本发明适用于铁道、电磁弹射、抽油机和其它的驱动装置。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用永磁体、电励磁体组合控制推进力的直线推进器。
背景技术：
现有的直线电机靠动子、定子在电磁场中改变相对位置产生推力，它存在结构单一、磁势补偿单一、磁势难以控制、产生的推进力小的缺点。
发明内容：
为了研制一种高效能的直线推进器，并且要有良好的控制特性，本发明研制一种新型的直线推进器，该发明通过合理设计电磁结构以获得对永磁体磁势的补偿性和可控性，从而在相同尺寸的前提下得到大的推进力及良好的控制特性。该直线推进器包括第一铁芯1、第二铁芯2、第一励磁绕组4、第一永磁体5、补偿控制绕组的第三铁芯6以及第一补偿控制绕组7，第二铁芯2的最少数量与电源的相数相等，在第二铁芯2的下端面开有至少一个第二小齿槽3-2，在第一铁芯1的上端面上开有至少三个与第二铁芯2上的第二小齿槽3-2相同的第一小齿槽3-1，并且第二铁芯2上的第二小齿槽3-2的齿槽中心线与第一铁芯1上对应的第一小齿槽3-1的齿槽中心线相差1/3个齿距，在第二铁芯2上分别配置有一个第一励磁绕组4，第一永磁体5镶在每个第二铁芯2的中间，在第二铁芯2的上端配置有补偿控制绕组的第三铁芯6，在补偿控制绕组的第三铁芯6的外面绕有第一补偿控制绕组7。只要选择第一铁芯1为定子，第二铁芯2就为动子；如选择第一铁芯1为动子，则第二铁芯2就为定子。通过控制第一补偿控制绕组7的绕组线圈的绕向及第一励磁绕组4的通电状态来实现磁势的补偿和控制，第一励磁绕组4的磁势、第一永磁体5的磁势、第一补偿控制绕组7的磁势与各自的磁通路形成的磁系统构成空间混合磁路。合理地调整磁路结构，加强空间混合磁路的磁势，就能得到更大的推进力和良好的控制特性。在第一铁芯1与第二铁芯2之间采用磁浮轴承、气浮轴承或其它直线轴承连接。本发明通过合理设计结构获得对永磁体磁性的补偿性和可控性，从而得到大的推进力和良好的控制特性，本发明适用于电气铁道、电磁弹射、油田抽油机和其它的驱动装置。
附图说明：
图1是实施方式一的结构示意图，图2是实施方式二的结构示意图，图3是实施方式三的结构示意图，图4是实施方式四的结构示意图，图5是实施方式五的结构示意图，图6是实施方式六的结构示意图，图7是实施方式七的结构示意图，图8是实施方式八的结构示意图。
具体实施方式：
具体实施方式一：如图1，本具体实施方式由第一铁芯1、第二铁芯2、第一励磁绕组4、第一永磁体5、补偿控制绕组的第三铁芯6以及第一补偿控制绕组7组成，第一铁芯1设置为动子，第二铁芯2设置为定子，第二铁芯2依照三相电源设为三个，在每个第二铁芯2的下端面开有三个第二小齿槽3-2，在第一铁芯1的上端面上开有十六个与第二小齿槽3-2相同的第一小齿槽3-1，并且第二铁芯2上的第二小齿槽3-2的齿槽中心线与第一铁芯1上相对应的第一小齿槽3-1的齿槽中心线相差1/3个齿距，在每个第二铁芯2上分别配置有一个第一励磁绕组4，第一永磁体5镶在每个第二铁芯2的中间，在第二铁芯2的上端配置有补偿控制绕组的第三铁芯6，在补偿控制绕组的第三铁芯6的外面绕有第一补偿控制绕组7。
具体实施方式二：如图2，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于第一铁芯1设置为定子，第二铁芯2设置为动子，即第二铁芯2连同第一励磁绕组4及第一永磁体5、第三铁芯6、第一补偿控制绕组7与第一铁芯1上下互换位置。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于第一永磁体5镶在每个第二铁芯2的下端面相对正位置的第一铁芯1中。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：如图4，本实施方式与具体实施方式三的不同点在于第一铁芯1设置为定子，第二铁芯2设置为动子，即第二铁芯2连同第一励磁绕组4及第三铁芯6、第一补偿控制绕组7与第一铁芯1连同第一永磁体5上下互换位置。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图5，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于增加了第四铁芯12、第二励磁绕组14、第二永磁体15、补偿控制绕组的第五铁芯16以及第二补偿控制绕组17，第四铁芯12设置为定子，第四铁芯12的上端面上开有与第二铁芯2相同数量相同形状的第四小齿槽13-2，在第一铁芯1的下端面上开有与第四铁芯12上的第四小齿槽13-2相同的第三小齿槽13-1，每个第四铁芯12上分别配置一个第二励磁绕组14，第二永磁体15镶在每个第四铁芯12中，第四铁芯12的下端配置有补偿控制绕组的第五铁芯16，在补偿控制绕组的第五铁芯16的外面绕有第二补偿控制绕组17，第一铁芯1的宽度与实施方式一相比增加了一倍。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：如图6，本实施方式与具体实施方式五的不同点在于第一永磁体5设置在与每个第二铁芯2的下端面相对正位置的第一铁芯1中，第二永磁体15设置在与每个第四铁芯12的下端面相对正位置的第一铁芯1中，即第一永磁体5与第二永磁体15成对设置在第一铁芯1中。其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：如图7，本实施方式与具体实施方式二的不同点在于它又增加了第六铁芯11、第四铁芯12、第二励磁绕组14、第二永磁体15，第四铁芯12设置为动子，第六铁芯11设置为定子，在第四铁芯12的下端面上开有与第二铁芯2上的第二小齿槽3-2相同的第三小齿槽13-1，在第六铁芯11的上端面开有与第四铁芯12的第三小齿槽13-1相同的第四小齿槽13-2。在每个第四铁芯12上配置有一个第二励磁绕组14，第二永磁体15镶在每个第四铁芯12中。其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式八：如图8，本实施方式与具体实施方式七的不同点是第一永磁体5镶在与每个第二铁芯2的上端面相对正位置的第一铁芯1中，第二永磁体15镶在与每个第四铁芯12的下端面相对正位置的第一铁芯1中。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。
Claims (5)
1、直线推进器，它包括第一铁芯(1)、第二铁芯(2)、第一励磁绕组(4)、第一永磁体(5)、补偿控制绕组的第三铁芯(6)以及第一补偿控制绕组(7)，其特征在于第二铁芯(2)的最少数量与电源的相数相等，在第二铁芯(2)的下端面开有至少一个第二小齿槽(3-2)，在第一铁芯(1)的上端面上开有至少三个与第二铁芯(2)上的第二小齿槽(3-2)相同的第一小齿槽(3-1)，并且第二铁芯(2)上的第二小齿槽(3-2)的齿槽中心线与第一铁芯(1)上对应的第一小齿槽(3-1)的齿槽中心线相差1/3个齿距，在第二铁芯(2)上分别配置有一个第一励磁绕组(4)，第一永磁体(5)镶在每个第二铁芯(2)的中间，在第二铁芯(2)的上端配置有补偿控制绕组的第三铁芯(6)，在补偿控制绕组的第三铁芯(6)的外面绕有第一补偿控制绕组(7)。
2、根据权利要求1所述的直线推进器，其特征在于第一铁芯(1)设置为动子，第二铁芯(2)设置为定子。
3、根据权利要求1所述的直线推进器，其特征在于第一铁芯(1)设置为定子，第二铁芯(2)设置为动子。
4、根据权利要求1所述的直线推进器，其特征在于它增加了第四铁芯(12)、第二励磁绕组(14)、第二永磁体(15)、补偿控制绕组的第五铁芯(16)以及第二补偿控制绕组(17)，第四铁芯(12)设置为定子，第四铁芯(12)的上端面上开有与第二铁芯(2)相同数量相同形状的第四小齿槽(13-2)，在第一铁芯(1)的下端面上开有与第四铁芯(12)上的第四小齿槽(13-2)相同的第三小齿槽(13-1)，每个第四铁芯(12)上分别配置一个第二励磁绕组(14)，第二永磁体(15)镶在每个第四铁芯(12)中，第四铁芯(12)的下端配置有补偿控制绕组的第五铁芯(16)，在补偿控制绕组的第五铁芯(16)的外面绕有第二补偿控制绕组(17)。
5、根据权利要求3所述的直线推进器，其特征在于它又增加了第六铁芯(11)、第四铁芯(12)、第二励磁绕组(14)、第二永磁体(15)，第四铁芯(12)设置为动子，第六铁芯(11)设置为定子，在第四铁芯(12)的下端面上开有与第二铁芯(2)上的第二小齿槽(3-2)相同的第三小齿槽(13-1)，在第六铁芯(11)的上端面开有与第四铁芯(12)的第三小齿槽(13-1)相同的第四小齿槽(13-2)，在每个第四铁芯(12)上配置有一个第二励磁绕组(14)，第二永磁体(15)镶在每个第四铁芯(12)中。
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