專利名稱：非接觸式電磁場波動驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式電磁場波動驅動裝置，可替代現(xiàn)有的采用傳動鏈驅 動和摩擦驅動技術的軌道車的驅動系統(tǒng)，尤其適用于現(xiàn)有摩擦驅動軌道車的驅動 系統(tǒng)改造。
背景技術：
目前，公知的自身無動力的軌道車主要有傳統(tǒng)的鏈傳動驅動和較先進的摩擦 驅動兩種推動方式。鏈傳動驅動方式是用電機帶動鏈輪轉動，鏈輪帶動沿軌道布 置的鏈條移動，從而推動軌道車運動。其不足之處在于高耗能、現(xiàn)場污染嚴重、 可靠性低等。摩擦驅動方式是通過摩擦輪和與車體相聯(lián)的摩擦桿間所產生的摩擦 力來推動軌道車運動。其不足之處在于摩擦驅動裝置較為復雜。為了保證摩擦驅 動所需的正壓力及適應彎道的偏移，托輪機構和驅動系統(tǒng)整體偏轉結構是必不可 少的。摩擦驅動輪和托輪的工作面需外覆摩擦材料，該摩擦材料與驅動輪本體間 常出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象。此外，摩擦桿工作面需進行糙化處理，加工成本較高。受到 工作溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，摩擦驅動的性能不穩(wěn)定。發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有鏈傳動驅動和摩擦驅動結構復雜、可靠性差和制造維修成本高 等不足，提出了一種基于波動電磁場與靜態(tài)磁場間的磁力耦合效應的具有結構和 工藝簡單，可靠性高，制造和維護成本低等優(yōu)點的非接觸式電磁場波動驅動裝置。一種非接觸式電磁場波動驅動裝置，其特征在于由驅動桿、磁場行波發(fā)生 裝置組成；其中驅動桿上沿其工作面以隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極 向外且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線 圈，和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直與驅動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產生磁場行波，磁場行 波的幅值和頻率受控。磁場行波發(fā)生裝置主要由直流電源、功率場效應管、驅動器和控制單元等組 成。直流電源提供所需電流，控制單元按程序以PWM原理通過驅動器驅動功率場 效應管，以控制流經電磁線圈的電流，使電磁線圈內產生所需頻率和磁場強度的 磁場行波，該波將對驅動桿工作面上的永磁體施加作用力，從而使驅動桿前進。 驅動桿前進的速率與該磁場行波的波速一致。本發(fā)明通過提出新的驅動原理和相應的實現(xiàn)結構，簡化了現(xiàn)有軌道物流車的 驅動系統(tǒng)的結構，提高了其可靠性，降低了生產和維護的成本，同時，也比傳統(tǒng) 摩擦驅動更節(jié)能。本發(fā)明可應用于軌道車驅動領域，


圖1非接觸式磁場波動驅動原理。 圖2電流控制器原理圖。圖中標號名稱l.驅動桿，2.永磁體，3.驅動桿運動方向，4.行波方向，5. 磁場行波，6.電磁線圈。
具體實施方式
本發(fā)明的非接觸式磁場波動驅動裝置可以用于自身無動力的軌道車。下面 以用于軌道車為例具體介紹本發(fā)明。圖1中，驅動桿1與軌道車一體，由非磁性材料制成。驅動桿內嵌永磁體2 沿驅動桿1工作面以一定間距線性分布。相鄰永磁體磁極相反。電磁線圈6以一 定間距分布于軌道邊，其磁極與驅動桿內嵌永磁體2磁極相對。當受控電流分別 渡過電磁線圈6時，將產生磁場行波5。行波方向4與驅動桿運動方向3—致。 行波發(fā)生時，將推動驅動桿l運動，從而軌道車沿軌道隨其運動。多個電磁線圈形成一組，沿軌道以一定間隔分布多組電磁線圈，可實現(xiàn)軌道 車連續(xù)拉力式驅動。電磁線圈相對地面固定不動，與驅動桿工作面相對的電磁線 圈組處于工作狀態(tài)，其它電磁線圈處于不工作狀態(tài)。圖2中，控制單元為微處理器，其功能是執(zhí)行相應的控制程序，并向驅動器 發(fā)送電流脈寬調制(P^O指令。驅動器根據控制單元的指令接通或截止功率場 效應管，形成實際的電流脈寬調制動作。直流電源提供所需的電流，電流通過功 率場效應管調制后形成流徑電磁線圈的具有特定強度大小和方向的電流。該電流 通過電磁線圈形成具有相應強度和磁極方向的磁場。多個電磁線圈按一定間距排 列后產生的組合時變磁場可以形成所需脈寬和速度的行波。根據磁力偶合效應， 行波將使驅動桿運動，從而推動車體運動。
權利要求
1.一種非接觸式電磁場波動驅動裝置，其特征在于由驅動桿、磁場行波發(fā)生裝置組成；其中驅動桿上沿其工作面以線性隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極向外，且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線圈和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直，并與驅動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產生磁場行波，磁場行波的幅值和頻率受控。
2.根據權利要求1所述的非接觸式電磁場波動驅動裝置，其特征在于在驅動 桿的工作永磁體表面加覆有非磁性保護層。
全文摘要
一種非接觸式電磁場波動驅動裝置，可替代現(xiàn)有的采用傳動鏈驅動和摩擦驅動技術的軌道車的驅動系統(tǒng)，尤其適用于現(xiàn)有摩擦驅動軌道車的驅動系統(tǒng)改造。它由驅動桿、磁場行波發(fā)生裝置組成；其中驅動桿上沿其工作面以線性隊列方式等間距排布永磁體，永磁體磁極向外，且相鄰永磁體的磁極相反；磁場行波發(fā)生裝置由一組等間距排布的電磁線圈和與其相聯(lián)的電流控制器組成，其中電磁線圈磁極方向與驅動方向垂直，并與驅動桿磁極相對，其中電流控制器通過控制電流使電磁線圈產生磁場行波，磁場行波的幅值和頻率受控。
文檔編號H02K41/02GK101335481SQ200810021608
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者葉文華, 唐敦兵, 樓佩煌, 臧鐵鋼 申請人:南京航空航天大學