[发明专利]相间电磁解耦平板形永磁同步直线电机

权利要求书

1.相间电磁解耦平板形永磁同步直线电机，它由机壳(1)、初级和次级(6)组成；次级(6)由永磁体阵列和轭板(61)组成；其特征在于初级由若干个相单元(2)组成；每个相单元(2)由若干个相单元铁心(3)和相单元绕组(4)组成；每个相单元铁心(3)是由2k个铁心单元(5)组成带有齿孔(71)的相单元铁心，所述齿孔(71)由2k个铁心单元(5)的齿槽(72)叠加形成，每个铁心单元(5)由两个齿和磁轭段组成；所述的两个齿沿横截面的水平方向排列，所述的两个齿之间连接有磁轭段；2k个铁心单元(5)沿运动方向依次等间隔排列在机壳(1)内；线圈(41)通过相单元铁心(3)的齿孔(71)绕成一相相单元绕组(4)；当电机为m相电机时，则有im个相单元(2)，相邻两个相单元铁心(5)之间的中心距L为L＝[(j-1)+1/m)]τ_p，其中j、k、m、i均为自然数。

2.根据权利要求1所述的相间电磁解耦平板形永磁同步直线电机，其特征在于所述的相单元铁心(3)中每个铁心单元(5)由一个长齿(51)、一个短齿(52)、一个高水平磁轭段(53)、一个低水平磁轭段(54)和一个垂向磁轭段(55)组成；所述的长齿(51)与短齿(52)沿横截面的水平方向排列，所述的长齿(51)与短齿(52)之间均依次连接有高水平磁轭段(53)、垂向磁轭段(55)和低水平磁轭段(54)，所述的长齿(51)侧面根部与所述的高水平磁轭段(53)的一端侧面相连，所述的高水平磁轭段(53)的另一端侧面与所述的垂向磁轭段(55)一侧侧面根部相连，所述的垂向磁轭段(55)的另一侧侧面端部与所述的低水平磁轭段(54)的一端侧面相连，所述的低水平磁轭段(54)的另一端侧面与所述的短齿(52)侧面根部相连，并且高水平磁轭段(53)、垂向磁轭段(55)和低水平磁轭段(54)形成Z字形；铁心单元(5)的长齿(51)、短齿(52)、高水平磁轭段(53)、低水平磁轭段(54)和垂向磁轭段(55)构成的内侧为齿槽(72)；2k个铁心单元(5)的齿槽(72)叠加形成两个齿孔(71)；2k个铁心单元(5)中每相邻两个铁心单元(5)的齿、高水平磁轭段(53)、低水平磁轭段(54)和垂向磁轭段(55)的沿水平方向的排列次序相反，即所述的每相邻两个铁心单元(5)位于同一轴向位置的长齿(51)与短齿(52)沿轴向方向依次间隔排列，所述的每相邻两个铁心单元(5)位于同一轴向位置的高水平磁轭段(53)与低水平磁轭段(54)沿轴向方向依次间隔排列，所述的每相邻两个铁心单元(5)的垂向磁轭段(55)重合排列；线圈(41)通过所述的两个齿孔(71)在长齿(51)的上部或高水平磁轭段(53)或垂直磁轭段(55)上环形缠绕成一相相单元绕组(4)。

3.根据权利要求1所述的相间电磁解耦平板形永磁同步直线电机，其特征在于所述的相单元铁心(3)中有k个长齿结构铁心单元，所述的长齿结构铁心单元由两个长齿(51)和高水平磁轭段(53)组成，所述的长齿结构铁心单元的两个长齿(51)沿横截面的水平方向排列，所述的两个长齿(51)之间连接有一个高水平磁轭段(53)，所述的两个长齿(51)侧面根部分别与所述的高水平磁轭段(53)的两端侧面相连；两个长齿(51)和高水平磁轭段(53)构成的内侧为齿槽(72)；所述的相单元铁心(3)中有k个短齿结构铁心单元，所述的短齿结构铁心单元由两个短齿(52)和低水平磁轭段(54)组成，所述的短齿结构铁心单元的两个短齿(52)沿横截面的水平方向排列，所述的两个短齿(52)之间连接有一个低水平磁轭段(54)，所述的两个短齿(52)侧面根部分别与所述的低水平磁轭段(54)的两端侧面相连；两个短齿(52)和低水平磁轭段(54)构成的内侧为齿槽(72)；所述的k个长齿结构铁心单元与k个短齿结构铁心单元沿运动方向依次间隔排列；2k个铁心单元(5)的k个长齿结构铁心单元的齿槽(72)与k个短齿结构铁心单元的的齿槽(72)叠加形成一个齿孔(71)；所述的线圈(41)通过所述的一个齿孔(71)在高水平磁轭段(53)和低水平磁轭段(54)上环形缠绕成一相相单元绕组(4)。

4.根据权利要求1、2或3所述的相间电磁解耦平板形永磁同步直线电机，其特征在于所述的永磁体阵列由平板形永磁体(62)组成，平板形永磁体(62)的充磁方向为垂向充磁，所述2p个平板形永磁体(62)沿运动方向相邻排列组成一行运动方向永磁体阵列，沿横截面的水平方向有两行运动方向永磁体阵列，每相邻两块平板形永磁体(62)的充磁方向相反。