[发明专利]直线电机

说明书

本发明提供一种直线电机，直线电机包括初级组件和次级组件，次级组件包括导磁基板和设置在导磁基板上的导电基板。导电基板在导电基板的长度方向上具有多个相互间隔的凹槽，凹槽形成电阻增大区域，凹槽的延伸方向垂直于导电基板的长度方向；并且凹槽不延伸至导电基板在导电基板的宽度方向上的两侧边缘，从而导电基板在其长度方向上由初级组件引起多个相互分离的电涡流，电涡流中的电流能够沿着导电基板的宽度方向流动，使得涡流的有效分量增加，无效分量减少，随之直线电机的电磁推力输出能力增加，可以一定程度的提升直线电机性能。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体地说，涉及一种涉及轨道交通领域用直线电机，特别是短定子直线异步电机。

背景技术

轮轨交通直线电机驱动领域和中低速磁浮领域的直线电机结构形式均为短定子直线异步电机，短定子安装在车体上，长次级铺设在轨道上且与轨道长度一致。

根据应用领域不同，长次级结构稍有不同，但材质均为铝铁复合次级结构，即在钢支架的用作次级磁轭的导磁基板上覆以铜板或铝板形成的导电基板。用作次级磁轭的导磁基板起到磁通路的作用，相当于旋转电机的次级铁心，在导磁基板上覆盖的铜板或铝板或起导电作用。

图1为现有技术中采用铝铁复合次级结构的直线电机的导电基板的基本结构的俯视图和侧视图，其中导电基板采用冲压成型。

当初级绕组通电并通过次级上方时，复合次级的导电基板感应涡流，涡流场与初级绕组产生的行波磁场相互作用产生车辆所需的电磁力。但由于导电基板为整块结构，涡流场的流通路径不是平行于导电基板宽度方向，如图2所示。导电基板的涡流流向如图3所示，涡流由平行长度方向(行波磁场前进方向)的电流分量Ix和平行于导电基板宽度方向的电流分量Iy合成。平行于导电基板宽度方向的涡流分量Iy与行波磁场相互作用产生直线电机所需的电磁推力/制动力，涡流分量Ix单纯增加导电基板的涡流损耗，无电磁力的输出。

为解决上述问题，中国专利申请CN201310323983.8涉及一种的直线电机轨道交通用栅形直线电机次级装置，包括导磁铁芯、导电体以及安装支架，其中所阐述的导电体包括一组栅形排列的导电导条和连接相邻导电导条端部的导电端条。在所阐述的导磁铁芯上设有与导电导条相适应的安装槽口，其中导电导条嵌入在安装槽口内，导电导条的两端部均延伸出安装槽口，导电端条则设置在导磁铁芯的侧部，导磁铁芯设置在安装支架上。

此外，中国专利申请CN201420143661.5提出的直线电机次级包括在表面设有凹槽的导磁体和安装在凹槽中的导电条。该实用新型将直线电机次级的导电板由整块式改为条状结构，条状结构能够有效降小导电条中出现的涡流，从而降低了导电条中的涡流损耗。

上述发明旨在改进次级导电板及导磁板结构，使其接近铸铝转子结构，降低导条的涡流，提升直线电机的性能。但是该结构在轨道交通用短定子直线异步电机的应用存在以下问题：

1)导磁基板由原来的整体钢板结构更改为开次级槽的结构，加工成本增加；

2)导电基板由整体的铝板结构更改为铝导条结构，制造成本增加；

3)铝导条端部需进行焊接，制作成本增加，且铝条焊接难度大，易存在焊接不良等焊接缺陷。

综上所述，采用以上发明提出的次级结构增加成本，而且可靠性降低。

发明内容

为解决现有技术的上述问题，本发明提出的一种直线电机，其次级结构能有效降低次级涡流损耗，提升直线电机性能指标，同时结构简单，制造成本不会显著增加。

本发明提供一种直线电机，直线电机包括初级组件和次级组件，次级组件包括导磁基板和设置在导磁基板上的导电基板。导电基板10在导电基板的长度方向上具有多个相互间隔的凹槽，凹槽的延伸方向垂直于导电基板的长度方向；并且凹槽不延伸至导电基板在导电基板的宽度方向上的两侧边缘。