[发明专利]一种高功率密度的容错永磁游标直线电机

权利要求书

1.一种高功率密度的容错永磁游标直线电机，其特征在于，包括初级、次级和电枢绕组，初级的长度远小于次级，并且初级与次级间存在气隙；

初级上开槽形成齿槽结构，每相邻三个电枢齿组成一个E形模块，各模块间隔为(k+1/s)τ_s，其中τ_s为次级极距，s为单元模块数，且k,s均为正整数，电枢绕组集中缠绕于E形模块的中间电枢齿内，模块的三个电枢齿的齿端均开虚槽，虚槽中嵌入永磁体阵列，次级开槽成梯形结构。

2.根据权利要求1所述的一种高功率密度的容错永磁游标直线电机，其特征在于，所述E形模块中间齿的齿端开四个虚槽，左右电枢齿齿端各开两个虚槽，各虚槽内嵌入的永磁体阵列尺寸和分布均相同；左右两个电枢齿的形状与中间电枢齿近似，但是宽度为中间电枢齿宽的1/2；左右电枢齿端部由于开槽而形成三个虚齿；端部宽度满足W_L＝W_R＝1/2(W_M+W_VT)，W_L、W_R分别为左、右电枢齿端部宽度，W_M为中间电枢齿端部宽度，W_VT为虚齿宽；嵌入的永磁体阵列分布如下：永磁体阵列由三块充磁角度不同的永磁体组成，位于阵列左侧的第一永磁体充磁角度与水平线成-30°夹角，右侧第三永磁体充磁角与水平线成-150°角，即与第一永磁体成镜像对称；位于阵列中间的第二永磁体竖直向下充磁。

3.根据权利要求1所述的一种高功率密度的容错永磁游标直线电机，其特征在于，当电机处在三相或六相运行状态下，初级极距τ_m＝l_m+l_d，其中l_m为模块有效长度，l_d为模块之间的间隔，满足τ_m＝32/3τ_s，且有τ_s＝τ_p，其中τ_p为永磁体极距。

4.根据权利要求1所述的一种高功率密度的容错永磁游标直线电机，其特征在于，电机各模块永磁体的极对数P_PM，电枢绕组产生的极对数P_w，次级有效齿数N，满足P_w＝|P_PM-N|的关系。

5.根据权利要求1所述的一种高功率密度的容错永磁游标直线电机，其特征在于，永磁体均是钕铁硼磁材料，或第一磁体、第三永磁体采用铁氧体，第二永磁体采用钕铁硼磁材料。