專利名稱：一種磁浮直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁浮直線電機(jī)，尤其涉及一種帶有冷卻裝置的磁浮直線電機(jī)。
背景技術(shù)：
磁浮直線電機(jī)是一種被廣泛應(yīng)用于磁懸浮列車的一種直線電機(jī)，其性能的提高關(guān)鍵在于提高線圈的推力，而伴隨線圈推力的提升，電機(jī)會(huì)散發(fā)更多的熱量，而發(fā)熱問題會(huì)直接影響直線電機(jī)的響應(yīng)速度，限制直線電機(jī)的最大額定推力，改變永磁體的工作點(diǎn)。2000年9月5日公開的美國(guó)專利US6114781A中提出了一種雙層水冷結(jié)構(gòu)，如圖I所示，即在上層隔板和下層隔板中都設(shè)置冷卻通道，但是，由于磁浮直線電機(jī)規(guī)定線圈底面距磁鋼陣列上表面的距離需保持在3mm之內(nèi)，該專利提出的雙層水冷板的設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)。目前的磁浮直線電機(jī)，如圖2所示，包括若干繞線柱I、分別纏繞于每個(gè)繞線柱I外側(cè)的若干線圈2、分別固定于所述線圈2頂部和底部的上層隔板3和下層隔板4、設(shè)于所有線圈2外圍的防護(hù)環(huán)5以及隔離設(shè)置于所述下層隔板4下側(cè)的磁鋼陣列6，通過在所述上層隔板3中設(shè)置冷卻通道7對(duì)所述磁浮直線電機(jī)進(jìn)行降溫冷卻，在熱平衡時(shí)，磁浮直線電機(jī)的溫度分布如圖3所示，由圖3能夠看出，線圈2底部及兩組線圈2間的散熱沒有得到很好的控制，對(duì)周圍器件也產(chǎn)生了較大影響。因此，如何提供一種能夠改善磁浮直線電機(jī)的散熱狀況且易于實(shí)現(xiàn)的帶有冷卻裝置的磁浮直線電機(jī)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種磁浮直線電機(jī)，以解決現(xiàn)有的磁浮直線電機(jī)散熱較差且現(xiàn)有冷卻裝置不易實(shí)現(xiàn)的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種磁浮直線電機(jī)，包括若干繞線柱、分別纏繞于每個(gè)繞線柱外側(cè)的若干線圈、分別固定于線圈頂部和底部的上層隔板和下層隔板、設(shè)于所有線圈外圍的防護(hù)環(huán)以及隔離設(shè)置于所述下層隔板下側(cè)的磁鋼陣列，所述上層隔板中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈之間豎直方向上設(shè)有翅片，所述下層隔板與所述線圈底部之間水平方向上設(shè)有散熱板。較佳地，所述翅片為上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)。較佳地，所述翅片與所述上層隔板為一體式結(jié)構(gòu)。較佳地，所述散熱板為厚度O. ImnTo. 5mm的金屬板。較佳地，所述散熱板通過膠水粘貼于所述下層隔板與所述線圈底部之間。較佳地，所述上層隔板采用不銹鋼或陶瓷材料制成。較佳地，所述下層隔板采用碳纖維或玻璃纖維制成。較佳地，所述線圈用摻雜鋁粉的環(huán)氧樹脂包裹。本實(shí)用新型提供的磁浮直線電機(jī)，包括若干繞線柱、分別纏繞于每個(gè)繞線柱外側(cè)的若干線圈、分別固定于線圈頂部和底部的上層隔板和下層隔板、設(shè)于所有線圈外圍的防護(hù)環(huán)以及隔離設(shè)置于所述下層隔板下側(cè)的磁鋼陣列，所述上層隔板中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈之間豎直方向上設(shè)有翅片，所述下層隔板與所述線圈底部之間水平方向上設(shè)有散熱板。本實(shí)用新型通過在相鄰的線圈之間增設(shè)翅片，通過翅片提高線圈的散熱面積與散熱效率，從而降低所述兩個(gè)相鄰線圈之間的溫度，在所述下層隔板與所述線圈底部之間增設(shè)散熱板，降低線圈底部的溫度，從而改善所述磁浮直線電機(jī)的整個(gè)溫度分布，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。

圖I為專利US6114781A的普通直線電機(jī)的雙層水冷結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的磁浮直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有的磁浮直線電機(jī)平衡狀態(tài)下溫度分布仿真圖；圖4為本實(shí)用新型的磁浮直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；·圖5為本實(shí)用新型的磁浮直線電機(jī)的組合示意圖；圖6為本實(shí)用新型的磁浮直線電機(jī)平衡狀態(tài)下溫度分布仿真圖?，F(xiàn)有技術(shù)中1_繞線柱、2-線圈、3-上層隔板、4-下層隔板、5-防護(hù)環(huán)、6_磁鋼陣列、7-冷卻通道；本實(shí)用新型中11_繞線柱、12-線圈、13-冷卻通道、14-下層隔板、15-防護(hù)環(huán)、17-上層隔板、18-翅片、19-散熱板。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型提供的磁浮直線電機(jī)，如圖4和圖5所示，包括若干繞線柱11、分別纏繞于每個(gè)繞線柱11外側(cè)的若干線圈12，具體地，所述線圈12用摻雜鋁粉的環(huán)氧樹脂包裹，以利于散熱、分別固定于線圈12頂部和底部的用不銹鋼或陶瓷材料制成的上層隔板17和用碳纖維或玻璃纖維制成的下層隔板14、設(shè)于所有線圈12外圍的防護(hù)環(huán)15以及隔離設(shè)置于所述下層隔板14下側(cè)的磁鋼陣列16，具體地，所述隔離設(shè)置的含義為所述下層隔板14與磁鋼陣列16的頂部不接觸，二者之間的距離小于1mm，所述上層隔板17中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道13，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈12之間豎直方向上設(shè)有翅片18，所述翅片18的厚度由所述兩相鄰的線圈12之間的距離決定，所述下層隔板14與所述線圈12底部之間水平方向上設(shè)有散熱板19，本實(shí)用新型不僅僅利用通過所述冷卻通道13中的冷卻液對(duì)所述的磁浮直線電機(jī)進(jìn)行降溫，更在相鄰的線圈12之間增設(shè)翅片18，以降低所述兩個(gè)相鄰線圈12之間的溫度，在所述下層隔板14與所述線圈12底部之間增設(shè)散熱板19，以降低線圈12底部的溫度，從而改善所述磁浮直線電機(jī)的整個(gè)溫度分布。較佳地，如圖5所示，所述翅片18為上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)，所述翅片18與所述上層隔板17為一體式結(jié)構(gòu)，由圖2可知，所述線圈12的中心位置的溫度最高，使得所述磁浮直線電機(jī)中部的溫度較高，所述翅片18采用上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)可以使得整個(gè)磁浮直線電機(jī)的溫度分布更加均勻。較佳地，如圖4和圖5所示，所述散熱板19為厚度O. lmnTO. 5_的金屬板，具體地，所述散熱板19通過膠水粘貼于所述下層隔板14與所述線圈12底部之間。圖2和圖6分別是在線圈熱導(dǎo)率I. 004W/m-K、體熱流密度2105073W/m3、環(huán)氧膠熱導(dǎo)率O. 2W/m-K、上層冷卻板材料為不銹鋼、換熱系數(shù)1555W/m2-K以及流體溫度23. 15°C的同等條件下，現(xiàn)有技術(shù)與本實(shí)用新型的磁浮直線電機(jī)的溫度分布圖。請(qǐng)對(duì)比圖2和圖6，圖2中的最高溫度為123. 50°C，而圖6中的最高溫度為79. 95°C，由此可知，所述磁浮直線電機(jī)的最高溫度降低了 43. 550C ;觀察圖2和圖6的整體溫度分布可知，采用本實(shí)用新型后磁浮直線電機(jī)的溫度分別更加均勻，且磁浮直線電機(jī)底部的溫度也明顯下降了。綜上所述，本實(shí)用新型提供的磁浮直線電機(jī)，包括若干繞線柱11、分別纏繞于每個(gè)繞線柱11外側(cè)的若干線圈12、分別固定于線圈12頂部和底部的上層隔板17和下層隔板14、設(shè)于所有線圈12外圍的防護(hù)環(huán)15以及隔離設(shè)置于所述下層隔板14下側(cè)的磁鋼陣列16，所述上層隔板17中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道13，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈12之間豎直方向上設(shè)有翅片18，所述下層隔板14與所述線圈12底部之間水平方向上設(shè)有散熱板19。本實(shí)用新型通過在每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈12之間設(shè)置翅片18，在線圈12底部與下層隔板14之間 設(shè)置散熱板19，以提高線圈12的散熱面積與散熱效率，進(jìn)而改善整個(gè)磁浮直線電機(jī)的散熱狀況，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種磁浮直線電機(jī)，包括若干繞線柱、分別纏繞于每個(gè)繞線柱外側(cè)的若干線圈、分別固定于線圈頂部和底部的上層隔板和下層隔板、設(shè)于所有線圈外圍的防護(hù)環(huán)以及隔離設(shè)置于所述下層隔板下側(cè)的磁鋼陣列，所述上層隔板中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道，其特征在于，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈之間豎直方向上設(shè)有翅片，所述下層隔板與所述線圈底部之間水平方向上設(shè)有散熱板。
2.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述翅片為上寬下窄的梯形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述翅片與所述上層隔板為一體式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述散熱板為厚度O.lmnTO. 5mm的金屬板。
5.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述散熱板通過膠水粘貼于所述下層隔板與所述線圈底部之間。
6.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述上層隔板采用不銹鋼或陶瓷材料制成。
7.如權(quán)利要求I所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述下層隔板采用碳纖維或玻璃纖維制成。
8.如權(quán)利要求Γ7中任意一項(xiàng)所述的磁浮直線電機(jī)，其特征在于，所述線圈用摻雜鋁粉的環(huán)氧樹脂包裹。
專利摘要本實(shí)用新型涉及磁浮直線電機(jī)，尤其涉及一種帶有冷卻裝置的磁浮直線電機(jī)，包括若干繞線柱、分別纏繞于每個(gè)繞線柱外側(cè)的若干線圈、分別固定于線圈頂部和底部的上層隔板和下層隔板、設(shè)于所有線圈外圍的防護(hù)環(huán)以及隔離設(shè)置于所述下層隔板下側(cè)的磁鋼陣列，所述上層隔板中設(shè)有令冷卻液通過的冷卻通道，每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈之間豎直方向上設(shè)有翅片，所述下層隔板與所述線圈底部之間水平方向上設(shè)有散熱板。本實(shí)用新型通過在每?jī)蓚€(gè)相鄰的線圈之間設(shè)置翅片，在線圈底部與下層隔板之間設(shè)置散熱板，以提高線圈的散熱面積與散熱效率，進(jìn)而改善整個(gè)磁浮直線電機(jī)的散熱狀況，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H02K9/00GK202713114SQ201220355640
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者龔輝, 楊志斌, 張洪博 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司