[发明专利]一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机

权利要求书

1.一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：包括定子、动子和主气隙，其中：

所述定子上均匀设置有偶数个定子齿，相邻两个定子齿中设有定子槽，定子槽轭与定子背轭之间设有永磁体，所述定子齿与动子的动子齿之间设有主气隙，所述永磁体产生的磁通经过主气隙进入动子形成主磁通；

所述永磁体不随动子转动，同一个定子槽轭上的永磁体的充磁方向相同，相邻两个定子槽轭部上的永磁体的充磁方向相反；

所述定子槽内安放有一套电枢绕组，通过控制一套电枢绕组的电流大小和方向，使电枢电流磁场和永磁体产生的磁场相互作用改变，利用定子和动子间磁阻变化产生转矩。

2.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：每块永磁体由一整块永磁体充磁而成或者由多块宽度较窄的永磁体拼接而成。

3.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述永磁体的宽度相同或不同。

4.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述定子齿的个数为大于等于2的偶数。

5.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述动子齿的个数大于等于定子齿个数的1/2。

6.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述永磁体的块数个数为动子齿的m倍，m为大于等于1的自然数。

7.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述定子齿、定子槽轭、定子背轭和动子齿均由硅钢片叠压而成或者由高磁导率铁芯材料制成。

8.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述两个相邻的定子齿通过定子槽轭连接，每两个定子齿和之间的定子槽轭形成一块整体铁芯，电机内该整体铁芯块数为定子齿个数的1/2。

9.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述电枢绕组为集中绕组，从一个电枢槽穿入，向外侧方向沿定子背轭外侧穿出，形成一个线圈，电枢绕组围绕定子槽轭、永磁体和定子背轭缠绕，每个电枢槽的电枢绕组形成1套线圈，所有线圈相互并联或者串联。

10.如权利要求1所述的一种单集中绕组低成本高功率密度永磁直线发电机，其特征是：所述电机的永磁体的宽度通过根据永磁体的磁能积或者剩磁密度确定，根据电机的设计气隙磁密确定永磁体的剩磁密度，再通过改变永磁体的极弧系数来确定永磁体的磁能积。