[发明专利]一种具有复合电枢结构的磁场调制型永磁直线发电机

权利要求书

1.一种具有复合电枢结构的磁场调制型永磁直线发电机，是由次级(1)、初级电枢(2)以及所述次级(1)和初级电枢(2)之间的气隙(3)构成；所述次级(1)由轭板(1a)和永磁体阵列(1b)组成，其特征在于，设置所述初级电枢(2)由调制层(2a)、空心绕组层(2b)和铁心层(2c)组成多层的复合结构；

所述调制层(2a)为上层，包括调磁块(4)和调制层绕组(5)；所述调磁块(4)沿电机运动方向(9)等距离排布；所述调磁块(4)在向所述气隙(3)的一侧为倒角、圆角或是梯形状小齿结构；所述调制层绕组(5)由多个线圈构成，每个线圈均环绕在所述调磁块(4)上，所述调制层绕组(5)的高度等于所述调磁块(4)的高度；

所述调磁块(4)采用高导磁材料；且所述调磁块(4)的个数Z、所述永磁体阵列(1b)的极对数p₁和初级电枢(2)的电流磁场的极对数p₂之间关系满足：Z＝|p₁±p₂|，且调制比G＝p₁/p₂，G≤3；

在所述调制层(2a)中，所述调磁块(4)的宽度和调磁层绕组(5)宽度之和等于槽距τ_s，其中，调磁块(4)的宽度取值为1/3τ_s～1/2τ_s；

所述空心绕组层(2b)为中间层，并紧贴下层的铁心层(2c)放置；空心绕组层绕组(6)由多个线圈构成，且线圈缠绕在铁心层(2c)凸出的定位窄条(8)上，用于定位和固定；设置所述调制层绕组(5)和空心绕组层绕组(6)的各相排布方式相同，并通过串联或并联的方式连接在一起。

2.根据权利要求1所述的磁场调制型永磁直线发电机，其特征在于：所述调制层绕组(5)与空心绕组层绕组(6)的线圈数目、电密相同，但两层绕组的线圈匝数不同；

所述调制层绕组(5)和空心绕组层绕组(6)相数相同，为三相或为多相。

3.根据权利要求1所述的磁场调制型永磁直线发电机，其特征在于：所述定位窄条(8)采用非导磁、非导电材料，且插入并固定在铁心(7)表面的浅槽中。

4.根据权利要求1所述的磁场调制型永磁直线发电机，其特征在于：所述磁场调制型永磁直线发电机为单边结构，或为双边结构；

在双边结构中，所述初级电枢(2)由两组调制层(2a)和一组空心绕组层(2b)组成，且两组调制层绕组(5)和一组空心绕组层绕组(6)的相数和排布方式相同，其中空心绕组层(2b)位于两组调制层(2a)的中间；所述空心绕组层(2b)的线圈缠绕在定位窄条(8)上，并固定在上、下两层调磁块(4)的中间；通过串联或并联的方式连接；

对于双边结构电机，所述次级(1)处于镜像对称位置的永磁体的极性相反，并与多层复合的初级电枢(2)形成串联磁路结构(10)。