[发明专利]环形绕组多相交流直线电机系统

权利要求书

1.环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，它包括m相交流直线电机和m/3个三相功率变换器；m＝3k，k为大于1的正整数；

所述m相交流直线电机包括初级(1)和次级(2)；

初级(1)包括初级铁心(1-1)和m/3套初级环形绕组(1-2)，所述初级环形绕组(1-2)为三相环形绕组；每相邻两个初级环形绕组(1-2)对应相之间的电角度相位差为δ，且满足条件δ＝±180°/m；每套初级环形绕组(1-2)的三个引出线与一个三相功率变换器的三个交流输出端一一对应相连；

m/3个三相功率变换器共用直流母线，每相邻两个三相功率变换器输出的对应相电流的电角度相位差为δ。

2.环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，它包括m相交流直线电机和m相功率变换器；m为大于或等于5的正整数；

所述m相交流直线电机包括初级(1)和次级(2)；

初级(1)包括初级铁心(1-1)和初级环形绕组(1-2)，所述初级环形绕组(1-2)为m相环形绕组；每相邻两相初级环形绕组(1-2)之间的电角度相位差为δ，且满足条件δ＝±360°/m；初级环形绕组(1-2)的每相绕组引出线与m相功率变换器的一个交流输出端相连；

m相功率变换器输出m相电流，每相邻两相电流之间的电角度相位差为δ。

3.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，次级(2)为双边结构，初级(1)与次级(2)之间存在气隙；

初级铁心(1-1)的横截面为矩形，在初级铁心(1-1)的左右两个气隙侧，沿垂直于运动方向左右对称开槽，各槽沿运动方向均布；初级环形绕组(1-2)为环形绕组，构成初级环形绕组(1-2)的线圈为矩形，初级铁心(1-1)的左右位置对应的两个槽中共同嵌放一个线圈。

4.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，次级(2)为双边结构，初级(1)与次级(2)之间存在气隙；

初级铁心(1-1)的横截面为矩形，在初级铁心(1-1)的左右两个气隙侧安装多个线圈骨架，线圈骨架上的两个气隙侧的开口嵌线槽沿运动方向均匀排列；线圈骨架采用非金属材料构成；构成初级环形绕组(1-2)的线圈为矩形，初级铁心(1-1)的左右位置对应的两个槽中共同嵌放一个线圈。

5.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，所述m相交流直线电机还包括两个辅助初级铁心(3)，辅助初级铁心(3)、初级(1)和辅助初级铁心(3)从左至右依次排列，次级(2)与初级(1)和两个辅助初级铁心(3)之间均存在气隙；辅助初级铁心(3)的横截面为矩形。

6.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，次级(2)为三边结构，初级(1)与次级(2)之间存在气隙；

初级铁心(1-1)的横截面为矩形，在初级铁心(1-1)的三个气隙侧均开槽，初级铁心(1-1)三个面上相同位置的槽连通构成门形槽，各个门形槽沿运动方向均布；构成初级环形绕组(1-2)的线圈为矩形，初级铁心(1-1)的每个门形槽内嵌放一个线圈。

7.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，初级铁心(1-1)为圆筒形或方筒形，在初级铁心(1-1)的内表面或外表面沿周向开槽，各槽沿运动方向均匀排列；初级环形绕组(1-2)的线圈为圆环形或方形，每个槽中嵌放一个线圈；次级(2)位于初级(1)的内部或外部，二者同轴，初级(1)与次级(2)之间为气隙。

8.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，次级(2)为单边结构，次级(2)与初级铁心(1-1)的上表面之间为气隙；

初级铁心(1-1)的横截面为方形，在初级铁心(1-1)的上表面沿横向开槽，各槽沿运动方向均布；初级环形绕组(1-2)的每个线圈的一个有效边嵌放于一个槽中。

9.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，所述m相交流直线电机为长初级、短次级结构，初级(1)沿运动方向分为多段初级单元，每段初级单元的绕组引出线与一个多相交流直线电机功率变换器单元的交流输出端相连。

10.根据权利要求1或2所述环形绕组多相交流直线电机系统，其特征在于，m相交流直线电机为直线感应电机、直线永磁同步电机或直线磁阻电机。