[发明专利]一种用于物料管道运输的单边直线感应电动机

说明书

技术领域

本发明属于电动机领域，特别涉及一种用于物料管道运输的直线感应电动机。

技术背景

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电力传动装置，可以看作是由旋转电机切开展平之后演变而来，因此与旋转电机相对应，也可分为直线同步电机、直线感应电机等类型。

直线电机的主要优点在于它能够直接产生直线运动，不再需要中间传动装置将旋转运动转换为直线运动，这不但能够简化装置结构，还可提高运行的可靠性。直线感应电机的初级由带齿槽的铁心及多相绕组构成，但其次级结构可以很简单，采用板状反应板构成，有时可借用装置的设备本体或电机运行的轨道作为其次级，如起重吊车中的工字钢。因此可减轻电机重量，降低了制造成本，在需要直线驱动的场合如交通运输、物料运输等领域具有很好的应用前景。

在矿物运输领域，美国Magplane公司的子公司——磁管道技术公司，曾经开发了一种永磁管道运输系统，该系统采用一种永磁直线同步电动机驱动矿料仓，用于美国佛罗里达州IMC-Global磷矿的矿石运输。永磁直线同步电动机的长初级沿矿料运输管道铺设，由三相绕组及铁心构成。矿料仓在管道内行使，与长初级相对，在矿料仓的底部安装了永磁直线同步电动机的永磁磁极。长初级采用分段供电，改变电机的电压和频率可控制电机推力和速度。

由于现有技术的永磁管道运输系统在其运料仓上安装了永磁体，而永磁体很容易吸附所运物料及周围环境中的铁磁物质。一旦有铁质物体卡在电机气隙中，就会造成运料车损坏或翻车，因此永磁材料的存在对物料运输系统的运行是一潜在的故障源。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在永磁体潜在故障源的不足，提出一种用于矿物管道运输的直线感应电机。

本发明的直线感应电机所采用的技术方案如下：

本发明所指的直线感应电机为单边直线感应电机，为长初级、短次级结构，长初级沿运输轨道铺设，短次级为反应板，设置在物料运输车上。其短次级与长初级相对布置，由气隙δ隔开。

本发明所指的单边直线感应电机，其特征在于所述的直线电机横截面结构或者为圆弧型或者为平板型。

本发明的特征在于所述的长初级由带齿槽的定子铁心与嵌在齿槽中的二相、三相或多相电枢绕组构成。长初级可采用连续铺设；也可采用断续铺设，即一段铺设初级，间隔一段不铺，如此循环。铺设方式由电机运行工况决定。

长初级可由逆变器供电，改变电机的电压和频率可控制电机推力和速度；或者采用固定频率如50Hz的电源供电。长初级可采用分段或不分段供电方式，由运行工况、所用逆变器数量、容量等条件决定。

本发明的特征在于：所述的直线感应电机的板状短次级采用三种不同的结构：第一种为由平板形导体板与导磁铁轭形成的复合反应板。第二种为栅型导体板与导磁材料形成的栅型导体复合反应板。上述两种导体板与导磁铁轭可采用常规机械连接如铆接或螺钉连接，或采用焊接如爆炸焊接等方法复合形成反应板。第三种为条状导体与导磁材料形成的鼠笼型复合反应板。

上述的第二种栅型导体板由以下方式构成：在板状导体上切有阶梯状排列的长方形槽，形成栅型导体板。

上述的第三种平板形鼠笼复合反应板由以下方式构成：将条状导体分别插入或嵌入相应的导磁铁轭中，然后分别与两侧对应的端接导体焊接在一起，使条状导体与对应的端接导体短路连接成类似于旋转鼠笼型转子的结构。所述的条状导体，其截面形状为圆形、矩形、楔形或其它形状。

本发明的特征还在于：所述的短次级可采用导体板及导磁铁轭复合构成，也可只采用平板形导体板或栅形导体板构成，或只采用铁轭构成。

上述的短次级，其导体板、条状导体及端接导体材料为铜或铝；其导磁铁轭由整块铁板或钢板构成，也可由多块铁条或钢条迭成，亦可采用迭片结构。

本发明具有以下优点：

1.采用直线感应电机直接驱动运料仓，省去了中间传动装置，简化了机构，提高了运行的可靠性，提高了运料系统的传递效率。

2.与现有技术采用的永磁直线电动机相比，本发明技术具有如下优点：①短次级为反应板，其结构为板状，可简化装置结构，降低设备维护工作量，有利于降低制造和维护成本；②车上安装次级反应板，不需电源，也就不需要安装受电弓，可减少供电故障隐患；③短次级用反应板代替永磁磁极，运料仓不安装永磁磁极，无磁性，运料管道及货物中的磁性物质不会吸附到运料仓上，消除了运料仓被卡住或损坏的可能性，从根本上杜绝了管道运输的事故隐患。

附图说明：