[发明专利]并联磁路圆筒型单相永磁同步直线电机及其驱动控制系统

权利要求书

1.并联磁路圆筒型单相永磁直线同步电机，它包括初级、次级、气隙和 动子支撑板簧；次级包括永磁体阵列(5)和轴筒(6)；永磁体阵列(5)固定设置在 轴筒(6)上；初级包括电枢(1)和机壳(2)；电枢(1)包括电枢铁心(3)和电枢绕组(4)； 其特征在于电枢铁心(3)包括i+1个圆环形铁心段(31)和i个铁心段间隔环(32)， 其中i为正整数；所述的i+1个圆环形铁心段(31)与i个铁心段间隔环(32)沿轴 向依次间隔排列；一个圆环形铁心段(31)与一个铁心段间隔环(32)轴向厚度之 和等于2τ_p，其中τ_p为永磁体极距；每个电枢铁心(3)的内圆周上沿轴向均匀开 有2n个齿槽，其中n为正整数，电枢绕组(4)的每个线圈缠绕在电枢铁心(3) 的每个齿上，并且电枢铁心(3)相邻齿上的线圈绕向相反，电枢铁心(3)的齿上 所有线圈串联连接组成电枢绕组(4)；次级还包括2n个非磁性间隔条(7)，永磁 体阵列(5)包括m个扇形永磁体(52)和m-1个瓦片形永磁体(51)，扇形永磁体(52) 为轴向充磁，瓦片形永磁体(51)为径向充磁，m个扇形永磁体(52)和m-1个瓦 片形永磁体(51)沿轴向相间排组成一列永磁条，2n列永磁条与2n条非磁性间 隔条(7)沿圆周方向相间排列，每轴向或者圆周方向相邻的两块扇形永磁体(52) 的充磁方向相反；每轴向或者圆周方向相邻的两块瓦片形永磁体(51)的充磁方 向相反；与上表面为N极的瓦片形永磁体(51)相邻的两块扇形永磁体(52)的充 磁方向均指向所述瓦片形永磁体(51)；与上表面为S极的瓦片形永磁体(51) 相邻的两块扇形永磁体(52)的充磁方向均为背向所述瓦片形永磁体(51)。

2.根据权利要求1所述的并联磁路圆筒型单相永磁直线同步电机，其特 征在于动子支撑板簧的弹性系数K_t、动子总质量m_t与动子往复运动频率f_e之 间满足关系

3.并联磁路圆筒型单相永磁直线同步电机，它包括初级、次级、气隙和 动子支撑板簧；次级包括永磁体阵列(5)和轴筒(6)；永磁体阵列(5)固定设置在 轴筒(6)上；初级包括电枢(1)和机壳(2)；电枢(1)包括电枢铁心(3)和电枢绕组(4)； 其特征在于电枢铁心(3)包括i+1个圆环形铁心段(31)和i个铁心段间隔环(32)， 其中i为正整数；所述的i+1个圆环形铁心段(31)与i个铁心段间隔环(32)沿轴 向依次间隔排列；一个圆环形铁心段(31)与一个铁心段间隔环(32)轴向厚度之 和等于2τ_p，其中τ_p为永磁体极距；每个电枢铁心(3)的内圆周上沿轴向均匀开 有2n个齿槽，其中n为正整数，电枢绕组(4)的每个线圈缠绕在电枢铁心(3) 的每个齿上，并且电枢铁心(3)相邻齿上的线圈绕向相反，电枢铁心(3)的齿上 所有线圈串联连接组成电枢绕组(4)；次级还包括2n个非磁性间隔条(7)，永磁 体阵列(5)包括m个扇形永磁体(52)和m-1个瓦片形导磁轭(53)，扇形永磁体(52) 为轴向充磁，m个扇形永磁体(52)和m-1个瓦片形导磁轭(53)沿轴向相间排列 组成一列永磁条，2n列永磁条与2n条非磁性间隔条(7)沿圆周方向相间排列， 每轴向或者圆周方向相邻的两块扇形永磁体(52)的充磁方向相反。

4.根据权利要求3所述的并联磁路圆筒型单相永磁直线同步电机，其特 征在于动子支撑板簧的弹性系数K_t、动子总质量m_t与动子往复运动频率f_e之 间满足关系