[发明专利]模块化初级永磁直线电机及由其构成的电机模组

摘要

本发明公开了模块化初级永磁直线电机及由其构成的电机模组，模块化初级永磁直线电机包括初级和次级。初级包括m或2m个初级模块，每个初级模块包括两个U型导磁材料和设置于U型导磁材料之间的永磁体，τm，τs，τu1，τu，wmt，wst满足如下关系：τm=或≈kτs，τu1=或≈(j+0.5)τs，τu1=τm-τu1，wmt≤wst。属于同相的两初级模块之间的相对位移为λ1=(n±0.5)τs或λ1=nτs，属于不同相的两初级模块之间的相对位移为λ2=(i±1/m)τs或λ2=[i±(0.5-1/m)]τs。本发明具有反电势对称、正弦、定位力较小和推力波动小等优点，适合于长次级结构直线电机应用场合。

主权项

模块化初级永磁直线电机，包括初级（11）、次级（10）和集中绕组（113），所述初级（11）和次级（10）均为凸极结构，且两者之间具有气隙，其特征在于，所述初级（11）包括m或2m个初级模块(110)，m为电机的相数；相邻两个所述初级模块(110)之间填充导磁或非导磁材料（114）；每个所述初级模块(110)包括两个U型导磁材料（111）和设置在U型导磁材料（111）之间的永磁体（112）；所述集中绕组（113）设置在初级模块(110)的槽中且套住永磁体（112）；每个所述U型导磁材料（111）两齿的中轴线之间的距离为τu，所述永磁体（112）两边两U型导磁材料（111）齿的中轴线之间的距离为τu1，两个所述U型导磁材料（111）的中轴线之间的距离为初级极距τm，所述U型导磁材料（111）的齿尖宽度为wmt，相邻两个所述次级（10）齿的中轴线距离为τs，所述次级（10）的齿尖宽度为wst，其中τm，τs，τu1，τu，wmt，wst满足如下关系： τ m ≈ kτ s , ( k = 1,2,3,4 . . . . ) τ u 1 ≈ ( j + 0.5 ) τ s , ( j = 0,1,2,3,4 . . . . ) τ u = τ m - τ u 1 w mt ≤ w st - - - ( 1 ) 或 τ m = kτ s , ( k = 1,2,3,4 . . . . ) τ u 1 = ( j + 0.5 ) τ s , ( j = 0,1,2,3,4 . . . . ) τ u = τ m - τ u 1 w mt ≤ w st - - - ( 2 ) k为正整数，j为非负整数，wst和wmt的宽度可根据定位力和电磁推力的大小进行优化调整；当所述初级模块(110)尺寸参数满足式（1）时，所述初级（11）包括2m个初级模块(110)，属于同相的两初级模块(110)之间的相对位移为λ1＝(n±0.5)τs，属于不同相的两相邻初级模块(110)之间的相对位移为λ2＝(i±1/m)τs或λ2＝[i±(0.5‑1/m)]τs；当所述初级模块(110)尺寸参数满足式（2）时，所述初级（11）包括m或2m个初级模块(110)，当所述初级（11）具有m个初级模块(110)时，属于不同相的两相邻初级模块(110)相对位移为λ2＝(i±1/m)τs或λ2＝[i±(0.5‑1/m)]τs；当所述初级（11）具有2m个初级模块(110)时，属于同相的两初级模块(110)之间的相对位移为λ1＝(n±0.5)τs或λ1＝nτs，属于不同相的两初级模块(110)之间的相对位移为λ2＝(i±1/m)τs或λ2＝[i±(0.5‑1/m)]τs；其中，n，i均为正整数。