[发明专利]非重叠绕组双边交流直线电机

说明书

非重叠绕组双边交流直线电机，属于电机领域，为了解决现有双边平板形三相直线感应电机的初级绕组采用同一槽中放两个线圈边的嵌放方式无法进行分段制造，无法应用于长行程场合的问题。该直线电机包括双边初级和次级，双边初级与次级之间为气隙，每边初级包括初级铁心和初级绕组；在每个初级铁心气隙侧表面沿横向开槽，所形成的大齿、浅槽、小齿、深槽沿运动方向排列，大齿齿距t_s2与极距τ_p之间满足关系3t_s2＝4τ_p，大齿齿宽b_s2、小齿齿距t_s1、小齿齿宽b_s1之间满足关系b_s2＝3t_s1+b_s1。本发明减小了磁动势与电动势低次谐波，缩短了绕组端部，提高了电机效率与可靠性，初级便于分段，适合用于高速、高加速度、大输出推力等场合。

技术领域

本发明涉及一种非重叠绕组双边直线电机，属于电机领域。

背景技术

现有的双边平板形三相直线感应电机结构如图7所示，该电机的每个槽中嵌放两个线圈边(靠近铁心端部会出现空槽或半槽)，线圈节距与极距相等，这种绕组结构称为整数槽双层分布绕组。这种类型绕组存在的主要问题在于：各相绕组线圈露在铁心齿外的端部比较长，并且各相绕组线圈相互交叉，这样不但浪费材料、增加铜耗，还使各相绕组间的绝缘工艺变得复杂，增加了制造成本，降低了可靠性；同时，由于绕组端部相互交叠，在需要长初级、短次级场合，特别是长行程场合，需要把初级进行分段制造、安装，该绕组结构无法进行初级分段；而且，由于绕组的端部长，次级的横向支撑跨度大，增大了支撑难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有双边平板形三相直线感应电机的初级绕组采用同一槽中放两个线圈边的嵌放方式无法进行分段制造，无法应用于长行程场合的问题，从而提供非重叠绕组双边交流直线电机。

本发明的第一种技术方案：

非重叠绕组双边交流直线电机，包括双边初级1和次级2，双边初级1与次级2之间为气隙，每边初级包括初级铁心1-1和初级绕组1-2；

在每个初级铁心1-1气隙侧表面沿横向开槽，所形成的大齿1-1-1、浅槽1-1-3、小齿1-1-2、深槽1-1-4沿运动方向排列，每相邻两个大齿1-1-1之间包括5个槽和4个小齿1-1-2，槽与小齿1-1-2相间排布，与每个大齿1-1-1相邻的两个槽均为浅槽1-1-3，其它槽为深槽1-1-4，深槽1-1-4槽深为浅槽1-1-3槽深的2倍；

大齿1-1-1齿距t_s2与极距τ_p之间满足关系3t_s2＝4τ_p，大齿1-1-1齿宽b_s2、小齿1-1-2齿距t_s1、小齿1-1-2齿宽b_s1之间满足关系b_s2＝3t_s1+b_s1；

初级绕组1-2为同心式绕组，位于两个大齿1-1-1正中间的槽中嵌放有两个线圈边，这两个线圈边属于不同相且分别与其左、右侧槽中的线圈边属于同一相，位于每个大齿1-1-1左、右两侧相邻的三个槽中的线圈边属于同一相，这六个线圈边联结成三个线圈，形成同心式结构，其中，位于中间的线圈的匝数均是其余两个线圈匝数的2倍，次级2同侧的所有线圈联结成三相对称绕组，次级2两侧初级绕组1-2的对应相线圈轴线沿运动方向相差2τ_p，两边初级绕组1-2对应相之间串联或并联。

本发明的第二种技术方案：

非重叠绕组双边交流直线电机，包括双边初级1和次级2，双边初级1与次级2之间为气隙，每边初级包括初级铁心1-1和初级绕组1-2；

在每个初级铁心1-1气隙侧表面沿横向开槽，所形成的小齿1-1-2、槽1-1-5、大齿1-1-1沿运动方向排列；