[发明专利]一种永磁直线电机涡流制动装置

说明书

本申请公开了一种永磁直线电机涡流制动装置，永磁直线电机的永磁动子产生的运动磁场切割鼠笼结构的定子电机绕组，从而产生感应电流阻碍永磁动子运动，形成涡流制动力，从而制动永磁动子，满足了超大功率和超高速度永磁直线电机的制动需求，并且鼠笼结构的定子电机绕组简单可靠，易加工，工艺简单，鼠笼结构的定子电机绕组和定子铁心直接裸露于空气中，散热面积大，散热效果好，无需额外冷却装置。永磁直线电机涡流制动装置包括：涡流制动定子；涡流制动定子包括定子铁心、鼠笼结构的定子电机绕组；当永磁直线电机的永磁动子在涡流制动定子中运动时，鼠笼结构的定子电机绕组产生感应电流，形成涡流制动力。

技术领域

本发明涉及电气传动与自动化领域，特别是涉及一种永磁直线电机涡流制动装置。

背景技术

我国将内燃机混合动力、混合动力列车、高速磁浮列车、船舶电力综合系统及电力推进系统、混合动力电飞机及纯电飞机等列为重点科研方向，为电磁场深度利用提供了重大需求。

在我国最新研制的600公里高速磁浮列车中，车辆的安全制动就是采用涡流制动的方式，其中，涡流制动的磁源为安装在列车侧面的直流电励磁铁心，同时借助导向轨作为涡流制动的感应板，列车制动时，高速移动的励磁铁心在感应板内感生出涡流，涡流产生的磁场和励磁磁场相互作用，从而产生阻碍列车运动的力，降低列车的运行速度。

涡流制动也被应用于高速轮轨列车的制动系统中，德国铁路公司的第三代高速列车ICE3就采用线性涡流制动装置，该涡流制动装置由布置在转向架两侧的电磁铁和钢轨构成，电磁铁位于钢轨中心线上方，当通电磁极在钢轨表面快速运动时，会在钢轨中感应出涡流，通过与励磁磁场相互作用，从而产生制动力。

此外，日本新干线动车组还采用了旋转涡流制动装置，其结构主要包括安装在车轴上的感应盘和布置在转向架上的电磁铁，旋转涡流制动也被广泛应用在汽车中，该装置安装在车辆驱动桥与变速器之间，通过电磁感应原理实现无接触制动。

随着交通工具的高速化，高可靠性、无接触的涡流制动方式将成为高性能制动系统的重要研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供了一种永磁直线电机涡流制动装置，永磁直线电机的永磁动子产生的运动磁场切割鼠笼结构的定子电机绕组，从而产生感应电流阻碍永磁动子运动，形成涡流制动力，从而制动永磁动子，满足了超大功率和超高速度永磁直线电机的制动需求，并且鼠笼结构的定子电机绕组简单可靠，易加工，工艺简单，鼠笼结构的定子电机绕组和定子铁心直接裸露于空气中，散热面积大，散热效果好，无需额外冷却装置。

本发明第一方面提供一种永磁直线电机涡流制动装置，包括：

涡流制动定子；

涡流制动定子包括定子铁心、鼠笼结构的定子电机绕组；

当永磁直线电机的永磁动子在涡流制动定子中运动时，鼠笼结构的定子电机绕组产生感应电流，形成涡流制动力。

进一步的，永磁动子包括支架及永磁体。

进一步的，定子铁心为定子段；

定子铁心采用硅钢片叠压而成。

进一步的，鼠笼结构的定子电机绕组包括鼠笼导条及端环导条；

鼠笼导条的端部与端环导条连接，形成闭合回路。

进一步的，鼠笼结构的定子电机绕组的材料，根据速度条件和制动需求选择得到。

进一步的，涡流制动定子为活动结构，根据速度条件和制动需求调节涡流制动定子与永磁动子之间的气隙的大小。