[发明专利]一种模块化次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机

权利要求书

1.一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，包括初级(11)和次级(10)，所述初级(11)与次级(10)之间具有气隙，其特征在于，

所述初级(11)包括初级模块(110)，所述次级(10)为无轭部结构；每个所述初级模块(110)包括一个U形导磁材料(111)和电枢绕组(112)，以及设置于U形导磁材料(111)槽口处的永磁体(113)，所述次级(10)由若干个次级无轭部动子块(100)构成；

每个初级模组(115)由n*m个所述初级模块(110)构成，其中n为一个初级模组(115)中包含的属于同一相的初级模块(110)数量，m为电机相数，k个初级模组(115)构成了完整的电机初级(11)；

属于同一初级模组(115)的相邻两相所述初级模块(110)中轴线之间的距离为λ₁；相邻两个所述初级模组(115)中轴线之间的距离为λ₂；当n≥2时，同一初级模组(115)中相邻两个同相初级模块(100)中轴线之间的距离为λ₃；相邻两个所述次级无轭部动子块(100)中轴线之间的距离为τ_s；其中λ₁、λ₂、λ₃和τ_s满足如下关系：

或

其中，i、j为非负整数，p、h为正整数。对于关系式(2)，h为通过结构消除的推力谐波次数；

次级(10)由n_s个次级无轭部动子块(100)构成，其与λ₂、τ_s满足如下约束关系：

n_s＝k_s*λ₂/τ_s+n_s0

其中k_s为正整数，n_s0为辅助添加的次级无轭部动子块(100)的个数，n_s0＝0或2。

2.根据权利要求1所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，同一所述初级模块(110)内的电枢绕组(112)绕线方向相反，且属于同相。

3.根据权利要求1所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，永磁体(113)水平充磁，相邻永磁体(113)的充磁方向相同，双边初级(11)上下对应的永磁体(113)充磁方向相反，加载时形成串联磁路。

4.根据权利要求1所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，当λ₁、λ₂、λ₃和τ_s满足关系式(1)时，k个所述初级模组(115)可串联构成一个整体或分开控制；当λ₁、λ₂、λ₃和τ_s满足关系式(2)时电机中的两个模组形成互补结构，所述k个连续初级模组(115)分开控制，相邻初级模组(115)的供电相差1/(2h)个电周期。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，相邻两个所述初级模块(110)之间存在连接桥(114)，所述连接桥(114)可为导磁或非导磁材料。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，所述电枢绕组(112)为铜或超导材料。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机，其特征在于，所述一种次级无轭部双边初级永磁式开关磁阻直线电机为发电机或电动机。