[发明专利]模块化横向磁通永磁同步直线电机

权利要求书

1.模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，包括初级和次级，初级设置于次级外部；初级包括初级电枢(1)，初级电枢(1)为m相，各相沿轴向均匀分布且依次间隔2iτ±2τ/m，i＝0,1,2,…；每相包括k个电枢单元(2)，且k个电枢单元(2)沿圆周方向均布；k个电枢单元(2)中绕组通过串联或者并联构成一相绕组；每个电枢单元(2)由h个沿轴向方向均匀分布的U型电枢模块(3)构成，相邻U型电枢模块(3)的绕组反向串联，且每相中相邻U型电枢模块(3)中心的轴向距离为τ，τ为永磁体轴向方向的极距；次级的永磁体都与U型电枢模块(3)对应，所有的永磁体都在U型电枢模块(3)上的绕组中铰链了磁通，进而所有永磁体都在独立线圈中产生磁链；

次级包括次级永磁体(4)和次级铁心(5)；次级永磁体(4)为固定在次级铁心(5)外圆表面的永磁体阵列，次级永磁体(4)沿圆周方向平均分为2k个区域，与初级中的U型电枢模块(3)分别一一对应；每相永磁体包括k个永磁体组(4-1)，每个永磁体组(4-1)由j个大小相同的N极和j个S极永磁体沿轴向并列排布构成，jm×h，且所有相邻永磁体充磁方向相反，同一相中相邻的永磁体组(4-1)排布相同或者反向对称。

2.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，U型电枢模块(3)包括一个U型铁心(3-1)和在2个U型铁心齿上绕制的绕组线圈，分别为第一绕组线圈(3-2)和第二绕组线圈(3-3)；第一绕组线圈(3-2)和第二绕组线圈(3-3)满足如下关系：如果第一绕组线圈(3-2)和第二绕组线圈(3-3)在U型铁心齿上绕制方向相同，则二者反向串联；如果第一绕组线圈(3-2)和第二绕组线圈(3-3)在U型铁心齿上绕制方向相反，则二者正向串联。

3.根据权利要求2所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，U型铁心(3-1)还设置有聚磁极靴(3-4)，聚磁极靴为沿四周方向延伸的凸台结构，且延伸距离不超过同一极下永磁体所对应的区域。

4.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，次级永磁体(4)的充磁方向为径向充磁或平行充磁。

5.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，次级永磁体(4)为表贴式。

6.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，处于同一圆周面的k个U型电枢模块(3)相互独立，相邻两个U型电枢模块(3)之间设置有空隙。

7.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，处于同一圆周面的k个U型电枢模块(3)的轭部连接起来，形成一体的初级铁心模块。

8.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，所述电机为初级动子，次级定子结构。

9.根据权利要求1所述模块化横向磁通永磁同步直线电机，其特征在于，所述电机为初级定子，次级动子结构。