專利名稱：直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代加工工業(yè)領(lǐng)域，諸如激光切割、高速磨床、精密車床及加工中心等很多場(chǎng)合 都需要高速度高精度的直線運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的方法只能借助于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲桿等中間環(huán) 節(jié)來(lái)獲得直線運(yùn)動(dòng)，這就不可避免地存在慣性大、摩擦大、有反向間隙等缺點(diǎn)。近年來(lái)，隨著 直線電機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的場(chǎng)合開始直接應(yīng)用它來(lái)獲得直線運(yùn)動(dòng)。由于采用直接驅(qū) 動(dòng)技術(shù)，直線電機(jī)具有速度快、加速度高、定位精度高、行程長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，這恰恰 滿足了高速精密加工技術(shù)的要求。但是，針對(duì)系統(tǒng)需求研制開發(fā)或購(gòu)買的直線電機(jī)性能以及特性是否滿足要求，如 何對(duì)直線電機(jī)系統(tǒng)性能作出正確、客觀的評(píng)價(jià)，都需要有成熟的直線電機(jī)系統(tǒng)測(cè)試設(shè)備來(lái) 完成。已有的直線電機(jī)推力加載測(cè)試裝置如圖8所示，該裝置由系統(tǒng)平臺(tái)、直線電機(jī)的 動(dòng)子、直線電機(jī)的定子、滑輪、傳動(dòng)繩以及砝碼組成。它通過滑輪和傳動(dòng)繩，把砝碼的自身重 量加到直線電機(jī)的動(dòng)子上，形成單方向的拉力加載到直線電機(jī)上。不斷增加砝碼的重量，當(dāng) 直線電機(jī)開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，直線電機(jī)的制動(dòng)力等于砝碼的重量，既而獲得直線電機(jī)的最大 靜態(tài)力。但是，該測(cè)試裝置存在如下缺點(diǎn)1、測(cè)試加載推力時(shí)，只能進(jìn)行單方向、單程測(cè)量， 不適合短行程直線電機(jī)測(cè)試；2、加載力不能連續(xù)變化，只能通過添加或減少砝碼來(lái)改變負(fù) 載；3、加速時(shí)由于需要克服砝碼的加速度，加速段無(wú)法測(cè)量，只能測(cè)量勻速狀態(tài)，且測(cè)試時(shí) 間長(zhǎng)；4、系統(tǒng)采用傳動(dòng)繩，加載時(shí)產(chǎn)生形變，運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的推力擾動(dòng)，從而影響測(cè)試 精度；5、測(cè)量過程復(fù)雜，測(cè)試精度低；6、測(cè)試參數(shù)單一，只能對(duì)直線電機(jī)靜態(tài)力進(jìn)行測(cè)量； 只能對(duì)靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，無(wú)法完成系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的特性測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)只能進(jìn)行單方向測(cè)試并且 加載力不能連續(xù)變化的問題，提供一種直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)。本發(fā)明由系統(tǒng)平臺(tái)、直線電磁阻尼器、力傳感器、速度傳感器、功率分析儀和電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器組成，將被測(cè)電機(jī)的電機(jī)定子與直線電磁阻尼器的阻尼器定子同時(shí)設(shè)置于系統(tǒng)平臺(tái)上， 并且所述電機(jī)定子與阻尼器定子的相對(duì)位置保持不變，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功率輸出端連接被測(cè)電機(jī)的電樞繞組輸入端，被測(cè)電機(jī)的電樞繞組 輸出端分別連接功率分析儀的電流輸入端和電壓輸入端，力傳感器用于檢測(cè)被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子和直線電磁阻尼器的阻尼器動(dòng)子之間的 相互作用力，力傳感器的力信號(hào)輸出端連接功率分析儀的力信號(hào)輸入端，速度傳感器用于檢測(cè)電機(jī)動(dòng)子或阻尼器動(dòng)子的速度，速度傳感器的速度信號(hào)輸出端連接功率分析儀的速度信號(hào)輸入端；所述直線電磁阻尼器由初級(jí)、次級(jí)和勵(lì)磁控制器組成，初級(jí)和次級(jí)之間為氣隙，所 述直線電磁阻尼器為動(dòng)初級(jí)結(jié)構(gòu)或者動(dòng)次級(jí)結(jié)構(gòu)，所述初級(jí)由鐵心、永磁體和勵(lì)磁線圈組成，永磁體和勵(lì)磁線圈均設(shè)置在鐵心上，并 且永磁體和勵(lì)磁線圈在鐵心上形成并聯(lián)磁路；次級(jí)與初級(jí)相對(duì)應(yīng)設(shè)置，鐵心上并聯(lián)磁路的磁力線垂直穿過次級(jí)，勵(lì)磁控制器的電流輸出端連接勵(lì)磁線圈的電流輸入端；次級(jí)由高電導(dǎo)率材料制成或者由高電導(dǎo)率材料層與高磁導(dǎo)率材料層復(fù)合制成，所 述由兩種材料復(fù)合制成的次級(jí)的氣隙側(cè)表面層為高電導(dǎo)率材料層。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明可以為被測(cè)電機(jī)提供與電機(jī)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)雙向測(cè) 試；二、本發(fā)明采用直線電磁阻尼器對(duì)被測(cè)電機(jī)進(jìn)行加載，加載力可以在被測(cè)電機(jī)運(yùn) 動(dòng)過程中連續(xù)調(diào)節(jié)，且從根本上消除了加載力波動(dòng)，提高了系統(tǒng)加載精度與測(cè)試精度；三、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作方便、可靠性高；四、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)直線電機(jī)的輸出推力、速度、效率、功率、輸入電壓及電 流等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，系統(tǒng)的性能高、功能齊全。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2實(shí)施方式二所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施方式三所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)N = 3 ；圖4為實(shí)施方式四所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實(shí)施方式五所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實(shí)施方式六所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖，此時(shí)N = 3 ；圖7為實(shí)施方式八所述直線電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為已有的直線電機(jī)推力加載測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由系統(tǒng)平臺(tái) 1、直線電磁阻尼器、力傳感器3、速度傳感器4、功率分析儀5和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6組成，將被測(cè)電機(jī)的電機(jī)定子7-1與直線電磁阻尼器的阻尼器定子2-1同時(shí)設(shè)置于系統(tǒng) 平臺(tái)1上，并且所述電機(jī)定子7-1與阻尼器定子2-1的相對(duì)位置保持不變，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6的功率輸出端連接被測(cè)電機(jī)的電樞繞組輸入端，被測(cè)電機(jī)的電樞繞 組輸出端分別連接功率分析儀5的電流輸入端和電壓輸入端，力傳感器3用于檢測(cè)被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子7-2和直線電磁阻尼器的阻尼器動(dòng)子 2-2之間的相互作用力，力傳感器3的力信號(hào)輸出端連接功率分析儀5的力信號(hào)輸入端，速度傳感器4用于檢測(cè)電機(jī)動(dòng)子7-2或阻尼器動(dòng)子2-2的速度，速度傳感器4的 速度信號(hào)輸出端連接功率分析儀5的速度信號(hào)輸入端；
所述直線電磁阻尼器由初級(jí)、次級(jí)2-20和勵(lì)磁控制器2-30組成，初級(jí)和次級(jí)2_20 之間為氣隙，所述直線電磁阻尼器為動(dòng)初級(jí)結(jié)構(gòu)或者動(dòng)次級(jí)結(jié)構(gòu)，所述初級(jí)由鐵心2-11、永磁體2-12和勵(lì)磁線圈2_13組成，永磁體2_12和勵(lì)磁線 圈2-13均設(shè)置在鐵心2-11上，并且永磁體2-12和勵(lì)磁線圈2_13在鐵心2_11上形成并聯(lián) 磁路；次級(jí)2-20與初級(jí)相對(duì)應(yīng)設(shè)置，鐵心2-11上并聯(lián)磁路的磁力線垂直穿過次級(jí)2_20，勵(lì)磁控制器2-30的電流輸出端連接勵(lì)磁線圈2-13的電流輸入端；次級(jí)2-20由高電導(dǎo)率材料制成或者由高電導(dǎo)率材料層與高磁導(dǎo)率材料層復(fù)合制 成，所述由兩種材料復(fù)合制成的次級(jí)2-20的氣隙側(cè)表面層為高電導(dǎo)率材料層。本實(shí)施方式所述被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子7-2在運(yùn)動(dòng)過程中，要保持直線電磁阻尼器 的阻尼器動(dòng)子2-2和阻尼器定子2-1之間的氣隙不變。根據(jù)使用需要，可以在被測(cè)電機(jī)上安裝多個(gè)直線電磁阻尼器，或者采用單次級(jí)、多 初級(jí)的直線電磁阻尼器結(jié)構(gòu)，以提高電磁阻尼力。當(dāng)勵(lì)磁線圈2-13不通電時(shí)，鐵心2-11與永磁體2_12形成的并聯(lián)磁路，與次級(jí) 2-20無(wú)磁通交鏈所述高電導(dǎo)率材料可以為銅或鋁。當(dāng)所述阻尼器為雙邊雙初級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)，次級(jí)次級(jí) 2-20可采用高電導(dǎo)率材料層分別作為兩側(cè)的氣隙側(cè)表面層，而采用高磁導(dǎo)率材料層作為中 間層。力傳感器3用來(lái)測(cè)試作用在被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子7-2上的阻尼力。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的 進(jìn)一步說明，所述直線電磁阻尼器為雙邊單初級(jí)結(jié)構(gòu)，鐵心2-11由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏繞勵(lì) 磁線圈2-13或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13，兩個(gè)豎直心柱的中段之間 夾固永磁體2-12，次級(jí)2-20設(shè)置于兩個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間，次級(jí)2-20與兩個(gè)豎直 心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間分別形成氣隙。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。圖2所示的直線電磁阻尼器的勵(lì)磁線圈2-13由兩個(gè)線圈串聯(lián)而成，永磁體2-12 可采用平板形稀土永磁體，平行充磁，次級(jí)2-20為由高電導(dǎo)率材料，如銅或鋁形成的導(dǎo)體 板。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器為單初級(jí)、單次級(jí)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的 進(jìn)一步說明，所述直線電磁阻尼器為雙邊單初級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，鐵心2-11由水平段與N個(gè)豎直心柱形成N-I個(gè)齒的梳狀結(jié)構(gòu)，N為大于等于3的 自然數(shù)，所述每相鄰兩個(gè)豎直心柱之間的水平段的中部纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13或者每個(gè) 豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13，每相鄰兩個(gè)豎直心柱的中段之間夾固一個(gè)永磁體 2-12，每相鄰兩個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置一個(gè)次級(jí)2-20，每個(gè)次級(jí)2-20與其兩側(cè) 的豎直心柱的內(nèi)側(cè)壁之間分別形成氣隙，N-I個(gè)次級(jí)2-20通過固定板8固定連接。其它組 成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器為了增大阻尼力，將兩個(gè)初級(jí)并聯(lián)在一起作為 一個(gè)初級(jí)，而多個(gè)次級(jí)2-20各采用一個(gè)導(dǎo)體板。根據(jù)對(duì)阻尼力的需要，還可以沿阻尼器動(dòng)子2-2的運(yùn)動(dòng)方向，將更多的初級(jí)并聯(lián)在一起。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器，更適于與帶有單邊結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)或者帶有 雙邊單初級(jí)結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)配合使用。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的 進(jìn)一步說明，所述直線電磁阻尼器為單邊直線結(jié)構(gòu)，鐵心2-11由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏繞勵(lì) 磁線圈2-13或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13，兩個(gè)豎直心柱的中段之間 夾固永磁體2-12，次級(jí)2-20與兩個(gè)豎直心柱的底面相對(duì)，且平行設(shè)置，次級(jí)2-20與兩個(gè)豎直心柱的 底面之間形成氣隙。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器為單初級(jí)、單次級(jí)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器，更適用與帶有單邊結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)或者帶有 雙邊單初級(jí)結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)配合使用。
具體實(shí)施方式
五下面結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一 的進(jìn)一步說明，所述直線電磁阻尼器為雙邊雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于次級(jí) 2-20的兩側(cè)，每個(gè)鐵心2-11由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏 繞勵(lì)磁線圈2-13或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13，兩個(gè)豎直心柱的中段 之間夾固永磁體2-12，次級(jí)2-20與每個(gè)初級(jí)的兩個(gè)豎直心柱的底面之間分別形成氣隙；所述兩個(gè)初級(jí)上的磁路形成串聯(lián)磁路。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式所述直線電磁阻尼器是雙初級(jí)、單次級(jí)結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)初級(jí)之間夾一個(gè) 次級(jí)，勵(lì)磁線圈2-13通電后，在兩個(gè)初級(jí)后產(chǎn)生的磁力線形成串聯(lián)磁路，垂直穿過次級(jí) 2-20，次級(jí)2-20板與沿動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向平行安裝。
具體實(shí)施方式
六下面結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的 進(jìn)一步說明，所述直線電磁阻尼器為雙邊雙初級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于次 級(jí)2-20的兩側(cè)，每個(gè)鐵心2-11由水平段與N個(gè)豎直心柱形成N-I個(gè)齒的梳狀結(jié)構(gòu)，所述每相鄰兩 個(gè)豎直心柱之間的水平段的中部纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈2-13或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一 個(gè)勵(lì)磁線圈2-13，兩個(gè)豎直心柱的中段之間夾固永磁體2-12，次級(jí)2-20與每個(gè)初級(jí)的N-I個(gè)豎直心柱的底面之間分別形成氣隙；所述兩個(gè)初級(jí)上的磁路形成串聯(lián)磁路。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式中，為提高阻尼力，將兩個(gè)初級(jí)并聯(lián)在一起作為一個(gè)初級(jí)，而共用一個(gè) 次級(jí)2-20。還可以根據(jù)使用需要，沿動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向，按相同的方式，將更多的初級(jí)并聯(lián)在 一起。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器，更適于與帶有單邊結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)配合使用。
具體實(shí)施方式
七下面結(jié)合圖1至圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式 二、三、四、五或六的進(jìn)一步說明，所述每個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁具有輸出端凸起；所述夾固永磁體2-12的兩個(gè)豎直心柱的中段內(nèi)側(cè)壁均具有中段凸起，永磁體2-12夾固在兩個(gè)中 段凸起的內(nèi)側(cè)表面之間，所述中段凸起與永磁體2-12相接觸的表面形狀與該永磁體2-12 的表面形狀相同。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式二、三、四、五或六相同。
具體實(shí)施方式
八下面結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式七的 進(jìn)一步說明，所述每個(gè)豎直心柱與次級(jí)2-20相對(duì)的表面上開有多個(gè)相互平行的槽，所述多 個(gè)槽的形狀相同，每個(gè)槽沿與動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向貫穿其所在豎直心柱的表面，每個(gè) 槽的底面平行于次級(jí)2-20。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式七相同。所述槽的截面可以是方形、半圓型或其它形狀。本實(shí)施方式所述的直線電磁阻尼器，更適于與帶有雙邊結(jié)構(gòu)的被測(cè)電機(jī)配合使用。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的進(jìn)一步限定，所述阻尼器動(dòng)子 2-2采用氣浮導(dǎo)軌支撐、磁浮導(dǎo)軌支撐或機(jī)械直線導(dǎo)軌支撐；所述直線電磁阻尼器的冷卻 方式采用液冷、強(qiáng)制風(fēng)冷或自然冷卻。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式為對(duì)實(shí)施方式一的進(jìn)一步限定，所述速度傳感器4 采用直線光柵、磁柵、直線旋變或者激光干涉儀。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子7-2可以采用氣浮導(dǎo)軌支撐，也可以采用磁浮導(dǎo)軌或機(jī)械直 線導(dǎo)軌支撐。被測(cè)電機(jī)可以為動(dòng)初級(jí)結(jié)構(gòu)，也可以為動(dòng)次級(jí)結(jié)構(gòu)。被測(cè)電機(jī)可以為單邊結(jié) 構(gòu)也可以為雙邊結(jié)構(gòu)。被測(cè)電機(jī)可以是單自由度或多自由度運(yùn)動(dòng)的直線直流電機(jī)、直線永 磁同步電機(jī)、直線磁阻電機(jī)或直線感應(yīng)電機(jī)。本發(fā)明中所述的力傳感器3也可以連接在直線電磁阻尼器的阻尼器定子2-1與地 面平臺(tái)之間，或者連接在被測(cè)電機(jī)的電機(jī)定子7-1與地面平臺(tái)之間，此時(shí)，阻尼器定子2-1 或者電機(jī)定子7-1不固定。本發(fā)明所述的直線電磁阻尼器的次級(jí)2-20還可以做成圓筒形，此時(shí)初級(jí)沿次級(jí) 2-20的軸向或圓周方向固定在次級(jí)的外側(cè)，初級(jí)與次級(jí)2-20之間為氣隙。直線電磁阻尼器 的次級(jí)2-20還可以做成截面為三角形或方形等的形狀。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，還可以是上述各實(shí)施方式中所述技術(shù)特征的合理組合。
權(quán)利要求
1.一種直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于它由系統(tǒng)平臺(tái)(1)、直線電磁阻尼器、力 傳感器(3)、速度傳感器G)、功率分析儀( 和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(6)組成，將被測(cè)電機(jī)的電機(jī)定子(7-1)與直線電磁阻尼器的阻尼器定子同時(shí)設(shè)置于系統(tǒng) 平臺(tái)(1)上，并且所述電機(jī)定子(7-1)與阻尼器定子的相對(duì)位置保持不變，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(6)的功率輸出端連接被測(cè)電機(jī)的電樞繞組輸入端，被測(cè)電機(jī)的電樞繞組 輸出端分別連接功率分析儀(5)的電流輸入端和電壓輸入端，力傳感器(3)用于檢測(cè)被測(cè)電機(jī)的電機(jī)動(dòng)子(7-2)和直線電磁阻尼器的阻尼器動(dòng)子 (2-2)之間的相互作用力，力傳感器(3)的力信號(hào)輸出端連接功率分析儀(5)的力信號(hào)輸入 端，速度傳感器(4)用于檢測(cè)電機(jī)動(dòng)子(7- 或阻尼器動(dòng)子(2- 的速度，速度傳感器(4) 的速度信號(hào)輸出端連接功率分析儀(5)的速度信號(hào)輸入端；所述直線電磁阻尼器由初級(jí)、次級(jí)O-20)和勵(lì)磁控制器O-30)組成，初級(jí)和次級(jí) (2-20)之間為氣隙，所述直線電磁阻尼器為動(dòng)初級(jí)結(jié)構(gòu)或者動(dòng)次級(jí)結(jié)構(gòu)，所述初級(jí)由鐵心(2-11)、永磁體(2-12)和勵(lì)磁線圈(2-13)組成，永磁體(2-12)和 勵(lì)磁線圈0-13)均設(shè)置在鐵心0-11)上，并且永磁體0-12)和勵(lì)磁線圈0-13)在鐵心 (2-11)上形成并聯(lián)磁路；次級(jí)Q-20)與初級(jí)相對(duì)應(yīng)設(shè)置，鐵心0-11)上并聯(lián)磁路的磁力線垂直穿過次級(jí) (2-20)，勵(lì)磁控制器O-30)的電流輸出端連接勵(lì)磁線圈的電流輸入端；次級(jí)Q-20)由高電導(dǎo)率材料制成或者由高電導(dǎo)率材料層與高磁導(dǎo)率材料層復(fù)合制 成，所述由兩種材料復(fù)合制成的次級(jí)O-20)的氣隙側(cè)表面層為高電導(dǎo)率材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述直線電磁阻尼器 為雙邊單初級(jí)結(jié)構(gòu)，鐵心0-11)由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏繞勵(lì)磁 線圈或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈(2-13)，兩個(gè)豎直心柱的中段之 間夾固永磁體(2-12)，次級(jí)Q-20)設(shè)置于兩個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間，次級(jí)O-20)與 兩個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間分別形成氣隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述直線電磁阻尼 器為雙邊單初級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，鐵心0-11)由水平段與N個(gè)豎直心柱形成N-I個(gè)齒的梳狀結(jié)構(gòu)，N為大于等于3的自 然數(shù)，所述每相鄰兩個(gè)豎直心柱之間的水平段的中部纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈或者每個(gè) 豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈(2-13)，每相鄰兩個(gè)豎直心柱的中段之間夾固一個(gè)永磁 體(2-12)，每相鄰兩個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置一個(gè)次級(jí)(2-20)，每個(gè)次級(jí)Q-20) 與其兩側(cè)的豎直心柱的內(nèi)側(cè)壁之間分別形成氣隙，N-I個(gè)次級(jí)Q-20)通過固定板(8)固定 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述直線電磁阻尼 器為單邊直線結(jié)構(gòu)，鐵心0-11)由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏繞勵(lì)磁 線圈或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈(2-13)，兩個(gè)豎直心柱的中段之間夾固永磁體0-12)，次級(jí)Q-20)與兩個(gè)豎直心柱的底面相對(duì)，且平行設(shè)置，次級(jí)O-20)與兩個(gè)豎直心柱的 底面之間形成氣隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述直線電磁阻尼 器為雙邊雙初級(jí)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于次級(jí)O-20)的兩側(cè)，每個(gè)鐵心0-11)由水平段與兩個(gè)豎直心柱形成門字形結(jié)構(gòu)，所述水平段的中部纏繞 勵(lì)磁線圈或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈(2-13)，兩個(gè)豎直心柱的中 段之間夾固永磁體0-12)，次級(jí)Q-20)與每個(gè)初級(jí)的兩個(gè)豎直心柱的底面之間分別形成氣隙；所述兩個(gè)初級(jí)上的磁路形成串聯(lián)磁路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述直線電磁阻尼 器為雙邊雙初級(jí)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)初級(jí)呈鏡像對(duì)稱設(shè)置于次級(jí)O-20)的兩側(cè)，每個(gè)鐵心0-11)由水平段與N個(gè)豎直心柱形成N-I個(gè)齒的梳狀結(jié)構(gòu)，所述每相鄰兩個(gè) 豎直心柱之間的水平段的中部纏繞一個(gè)勵(lì)磁線圈或者每個(gè)豎直心柱的上段纏繞一 個(gè)勵(lì)磁線圈(2-13)，兩個(gè)豎直心柱的中段之間夾固永磁體0-12)，次級(jí)Q-20)與每個(gè)初級(jí)的N-I個(gè)豎直心柱的底面之間分別形成氣隙；所述兩個(gè)初級(jí)上的磁路形成串聯(lián)磁路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5或6所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述每 個(gè)豎直心柱的下段內(nèi)側(cè)壁具有輸出端凸起；所述夾固永磁體0-1 的兩個(gè)豎直心柱的中 段內(nèi)側(cè)壁均具有中段凸起，永磁體0-1 夾固在兩個(gè)中段凸起的內(nèi)側(cè)表面之間，所述中段 凸起與永磁體0-1 相接觸的表面形狀與該永磁體0-1 的表面形狀相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述每個(gè)豎直心柱 與次級(jí)O-20)相對(duì)的表面上開有多個(gè)相互平行的槽，所述多個(gè)槽的形狀相同，每個(gè)槽沿與 動(dòng)子運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向貫穿其所在豎直心柱的表面，每個(gè)槽的底面平行于次級(jí)O-20)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述阻尼器動(dòng)子 (2-2)采用氣浮導(dǎo)軌支撐、磁浮導(dǎo)軌支撐或機(jī)械直線導(dǎo)軌支撐；所述直線電磁阻尼器的冷 卻方式采用液冷、強(qiáng)制風(fēng)冷或自然冷卻。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合勵(lì)磁直線電磁阻尼器，其特征在于所述速度傳感器 (4)采用直線光柵、磁柵、直線旋變或者激光干涉儀。
全文摘要
直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)，屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有直線電機(jī)特性測(cè)試系統(tǒng)只能進(jìn)行單方向測(cè)試并且加載力不能連續(xù)變化的問題。它將電機(jī)的定子與直線電磁阻尼器的定子同時(shí)設(shè)置于系統(tǒng)平臺(tái)上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功率輸出端連接被測(cè)電機(jī)的電樞繞組輸入端，被測(cè)電機(jī)的電樞繞組輸出端分別連接功率分析儀的電流輸入端和電壓輸入端，力傳感器用于檢測(cè)被測(cè)電機(jī)的動(dòng)子和直線電磁阻尼器的動(dòng)子之間的相互作用力，力傳感器的力信號(hào)輸出端連接功率分析儀的力信號(hào)輸入端，速度傳感器用于檢測(cè)電機(jī)動(dòng)子或阻尼器動(dòng)子的速度，速度傳感器的速度信號(hào)輸出端連接功率分析儀的速度信號(hào)輸入端；直線電磁阻尼器由初級(jí)、次級(jí)和勵(lì)磁控制器組成。本發(fā)明作為直線電機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02K49/04GK102096042SQ201010577100
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者寇寶泉, 李立毅, 潘東華, 金銀錫 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)