[发明专利]一种直线-旋转两自由度运动波浪发电机

权利要求书

1.一种直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：包括由内到外同轴嵌套设置的动子、转子和定子，所述动子和转子、转子和定子之间均留有空隙；

所述动子包括柱状铁芯以及贴装到柱状铁芯外壁上的动子螺旋式永磁体，所述动子螺旋式永磁体用于产生动子螺旋磁场；

所述转子包括筒状背铁，在所述筒状背铁的内壁上贴装有转子螺旋式永磁体，外壁上沿圆周均匀间隔设置有多个齿条，每个所述齿条的齿根位置均缠绕有启动绕组，所述转子螺旋式永磁体用于产生转子螺旋磁场，各个所述启动绕组用于产生径向向内的磁场，以抑制动子和转子之间的径向力，加速电机启动；

所述定子包括沿圆周均匀间隔设置的多个U形铁芯，每相邻两个U形铁芯之间均设置有定子永磁体，用于产生励磁磁场，每个所述定子永磁体和相邻两个U形铁芯的侧齿组成定子凸极齿，每个所述定子凸极齿上均设置有定子绕组，用于产生感应电动势。

2.根据权利要求1所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述齿条包括梯形状齿尖和方形状齿根，相邻齿条之间形成槽式结构，所述方形状齿根上缠绕启动绕组的位置相互平行，每个所述启动绕组均在启动期间连通有直流电。

3.根据权利要求2所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述转子螺旋式永磁体、动子螺旋式永磁体均采用分段式结构，均沿轴向交替径向充磁。

4.根据权利要求3所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述转子螺旋式永磁体、动子螺旋式永磁体均采用沿轴向N-S极交替径向磁化阵列、沿轴向N-S极交替轴向磁化永磁体和铁芯混合阵列或者Halbach永磁阵列。

5.根据权利要求2所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述齿条的轴向长度等于或者小于筒状背铁的轴向长度。

6.根据权利要求1所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述柱状铁芯包括支撑钢芯和套装在支撑钢芯外壁上的动子铁芯。

7.根据权利要求1所述的直线-旋转两自由度运动波浪发电机，其特征在于：所述U形铁芯的两个侧齿、中间槽、定子永磁体的内弧角以及相邻齿条之间开槽处的外弧角的角度相同。