[发明专利]一种直线同极电机及控制方法

权利要求书

1.一种直线同极电机，其特征在于，包括初级铁芯（1）、次级铁芯（2）、电枢绕组（3）、励磁线圈（4）和导向线圈（5）；

所述初级铁芯（1）由k个“E”字型铁芯依次连接后形成，k为不小于2的整数，所述k个“E”字型铁芯沿连接方向对齐，相邻“E”字型铁芯之间的距离相等，且相邻“E”字型铁芯的中间铁芯臂（11）之间形成有凹槽（6），其中，所述“E”字型铁芯中两侧铁芯臂（12）的末端朝内侧方向弯曲；

所述次级铁芯（2）由多个分段铁芯组成，所述多个分段铁芯位于所述初级铁芯（1）的中间铁芯臂（11）上方，相邻两个分段铁芯之间的距离相等，且所述次级铁芯（2）与初级铁芯（1）之间形成一段等长气隙；

所述电枢绕组（3）设置在所述初级铁芯（1）中的k-1个凹槽（6）中；所述励磁线圈（4）缠绕在所述初级铁芯（1）的中间铁芯臂（11）上；所述导向线圈（5）缠绕在所述初级铁芯（1）的两侧铁芯臂（12）上；

当所述励磁线圈（4）中通入直流电时产生一吸引性质的悬浮力，并在所述初级铁芯（1）与次级铁芯（2）之间的等长气隙中产生一同极、脉振的磁场；当所述电枢绕组（3）中通入三相正弦交流电时，在所述初级铁芯（1）与次级铁芯（2）之间的等长气隙中产生一行波磁场，所述同极、脉振的磁场与所述行波磁场相互作用以产生推力。

2.如权利要求1所述的直线同极电机，其特征在于，每一所述凹槽（6）分为三层，所述电枢绕组（3）为三相绕组，每相绕组分别占据所述凹槽（6）中的一层，且每一凹槽（6）中放置有所述三相绕组中的两相绕组。

3.如权利要求1所述的直线同极电机，其特征在于，所述次级铁芯（2）中分段铁芯的横截面为梯形。

4.如权利要求1或2所述的直线同极电机，其特征在于，所述“E”字型铁芯中两侧铁芯臂（12）末端的外侧边缘设置为缺角结构。

5.如权利要求1所述的直线同极电机，其特征在于，所述导向线圈（5）包含两个线圈，所述两个线圈分别缠绕在所述初级铁芯（1）的两侧铁芯臂（12）上。

6.如权利要求1或2所述的直线同极电机，其特征在于，所述初级铁芯（1）由多层硅钢片横向叠压后形成。

7.如权利要求1或3所述的直线同极电机，其特征在于，所述次级铁芯（2）由铁铸造后形成。

8.如权利要求1-7任一项所述的直线同极电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

向励磁线圈（4）中通入直流电，并向电枢绕组（3）中通入三相正弦交流电，以在初级铁芯（1）与次级铁芯（2）之间的气隙中形成相互作用的同极、脉振磁场和行波磁场，从而产生推力。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述初级铁芯（1）偏离次级铁芯（2）的中心时，所述方法还包括：

根据所述初级铁芯（1）与次级铁芯（2）之间的偏差，分别向导向线圈（5）的两个线圈中通入具有相应差值的电流，以产生推动所述初级铁芯（1）向靠近次级铁芯（2）中心方向移动的导向力。