一种磁悬浮电磁铁单元的制作方法

1.本实用新型涉及磁悬浮列车技术领域，具体地，涉及一种磁悬浮电磁铁单元。


背景技术：

2.磁悬浮列车被称为贴地飞行的交通工具，车架底部的磁悬浮电磁铁长期曝露于户外环境中工作。为了保障磁悬浮列车的安全运行，必须保证悬浮电磁铁封装的绝缘性能及防护等级，需将产生大量的热能需要发散出去。磁悬浮列车的运载能力决定因素之一是电磁铁能产生的电磁吸力，目前磁悬浮电磁铁的导磁材料主要是q235b，该材料属于弱导磁材料，q235b磁饱和点低，致使电磁铁的过载能力差。
3.目前悬浮电磁铁多采用环氧树脂或其改性材料封装，可以达到良好绝缘性能。但是环氧树脂或其改性材料的导热系数不高，磁悬浮电磁铁绕组的热量不能快速发散出去，导致绕组内外温差较大。在天气炎热或过载运行时，电磁铁绕组可能因为损耗增大，热量不能及时发散出去，绕组内部温度升高，超过绝缘材料的耐受温度，导致电磁铁超温报警或损毁，影响磁悬浮列车的安全运行。环氧树脂或其改性材料因其热膨胀系数与铜、铝材质的偏差较大，并且其具有一定的刚性，当绕组温度升高后，电磁铁浇注层时有发生开裂、鼓包、积水的现象，若电磁铁单元更换不及时，列车运行会存在安全隐患。
4.综上所述，如何保证磁悬浮电磁铁在高功耗、高湿、高热、紫外线长期照射等作业环境下的绝缘破损、散热能力差等的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种磁悬浮电磁铁单元。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种磁悬浮电磁铁单元，包括磁悬浮电磁铁绕组、铁芯块和调质铁芯；所述磁悬浮电磁铁绕组内浸渍有浸渍漆，且磁悬浮电磁铁绕组从内至外依次包裹有浇注层和防护层；所述铁芯块的外表面设有绝缘层或浇注层，并嵌入调质铁芯内，形成导磁刚性骨架；磁悬浮电磁铁绕组嵌套于导磁刚性骨架上，形成磁悬浮电磁铁单元。
7.可选的，所述磁悬浮电磁铁绕组采用单玻璃丝耐电晕聚酰亚胺薄膜烧结绕包铝扁线或铜扁线绕制而成。
8.可选的，所述铁芯块设置为高磁感取向硅钢叠成的辐射状铁芯块结构。
9.可选的，所述浸渍漆设置为200级无溶剂浸渍漆。
10.可选的，所述浇注层设置为机硅粘接力导热灌封胶。
11.可选的，所述防护层设置为抗紫外线防老化的防护层。
12.可选的，所述导磁刚性骨架和磁悬浮电磁铁绕组之间还设有散热通道。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
14.本实用新型所提供的磁悬浮电磁铁单元，依据电磁铁磁密度计算式及安
匝数计算式可以得出，在不增加部件重量的前提，较好的改进导磁材料的磁导能力；以及在需通过增加电流的方式提高电磁铁吸力时，电流增加的幅度也得到了降低，从而使磁悬浮电磁铁单元在使用过程中损耗也得到了降低。
15.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
16.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1是本实用新型实施例中一种磁悬浮电磁铁单元的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例中一种磁悬浮电磁铁的封装方法的流程示意图。
19.其中：
20.1、磁悬浮电磁铁绕组，2、导磁刚性骨架，3、铁芯块，4、调质铁芯，5、浸渍漆，6、浇注层，7、防护层，8、散热通道。
具体实施方式
21.参见图1所示，本实用新型提供的一种磁悬浮电磁铁单元，包括磁悬浮电磁铁绕组1、铁芯块3和调质铁芯4；所述磁悬浮电磁铁绕组1内浸渍有浸渍漆5，且磁悬浮电磁铁绕组1 从内至外依次包裹有浇注层6和防护层7；所述铁芯块3的外表面设有绝缘层或浇注层，并嵌入调质铁芯4内，形成导磁刚性骨架2；磁悬浮电磁铁绕组1嵌套于导磁刚性骨架2上，形成磁悬浮电磁铁单元。此处优选：所述调质铁芯4采用经调质处理后的45号钢制作而成；所述铁芯块3的外表面设有的绝缘层采用浸渍绝缘漆的方式设置。
22.可选的，所述磁悬浮电磁铁绕组1采用单玻璃丝耐电晕聚酰亚胺薄膜烧结绕包铝扁线或铜扁线绕制而成。
23.可选的，所述铁芯块3设置为高磁感取向硅钢叠成的辐射状铁芯块结构。
24.可选的，所述浸渍漆5设置为200级无溶剂浸渍漆。
25.可选的，所述浇注层6设置为机硅粘接力导热灌封胶。
26.可选的，所述防护层7设置为抗紫外线防老化的防护层。
27.可选的，所述导磁刚性骨架2和磁悬浮电磁铁绕组1之间还设有散热通道8。此处优选：所述散热通道8设有并列设置于调质铁芯4两个相互平行的端面上的两组散热通道组件，且单组散热通道组件采用相互间隔设置的多个单个散热通道8。
28.参见图2所示，应用该封装方法对上述所述的磁悬浮电磁铁单元进行封装的步骤如下：
29.步骤一、制作磁悬浮电磁铁单元：通过将铁芯块浸渍绝缘漆或浇注定型后嵌套于调质铁芯中，形成导磁刚性骨架；采用单玻璃丝耐电晕聚酰亚胺薄膜烧结绕包铝扁线或铜扁线绕制磁悬浮电磁铁绕组；将磁悬浮电磁铁绕组嵌套于导磁刚性骨架上，形成磁悬浮电磁铁单元；
30.步骤二、浸渍：采用vpi工艺浸渍200级浸渍漆并进行固化；
31.步骤三、浇注：将完成浸渍并固化后的磁悬浮电磁铁单元整体至于浇注模具中，使用真空浇注机于磁悬浮电磁铁单元外表面浇注有机硅高粘接力导热灌封胶，浇注脱膜后，对浇注层表面进行修正；
32.步骤四、喷漆防护层：将完成浇注的磁悬浮电磁铁单元，于浇注层表面喷涂抗紫外线防老化的防护层，完成磁悬浮电磁铁单元的封装。
33.可选的，在浸渍前，先将所述磁悬浮电磁铁单元在100pa-150pa的真空下保真空脱气30 分钟。
34.可选的，所述磁悬浮电磁铁单元在浸渍后进行固化的方法具体为：采用旋转烘焙的工艺，以差速器转速为5-8转/分钟在165
±
5℃的烘箱内使其固化。
35.可选的，通过多次的实物试验验证，采用上述所述的封装方法完成封装的磁悬浮电磁铁单元，在75℃热水中浸泡72h仍能保持1000mω以上的绝缘电阻(见表1)，经过温升、高低温冲击、湿热循环、紫外线照射等试验后，浇注层未出现龟裂、剥离、鼓包等现象，质量稳定可靠；且导磁刚性骨架由45#钢与高磁感取向硅钢嵌套组成，在不增加部件重量的前提，提升了电磁铁的磁导能力，当需通过增加电流的方式提高电磁铁吸力时，电流增加的幅度将降低，意味着增加损耗降低；以及在绕组与导磁刚性骨架之间设置有散热通道，有利于绕组底层与导磁刚性骨架的散热。
36.表1
[0037][0038]
[0039]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。