[发明专利]具有多气隙独立绕组结构的三维磁通永磁直线电机

权利要求书

1.具有多气隙独立绕组结构的三维磁通永磁直线电机，该电机为单相、三相或者多相结构，三相或者多相电机为单相电机的模块化组合，其特征是：单相电机包括初级组件（1）、次级组件（2）及气隙结构（3）；次级组件（2）包括n个初级单元和电枢绕组，次级组件（2）包括（n-1）个次级单元；气隙结构（3）由（2n-2）个气隙层组成，其中n为整数，0,1,2……。

2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是：单相电机包括初级组件（1）、次级组件（2）及气隙结构（3），初级组件（1）包括n个初级单元（11）和电枢绕组（12），次级组件（2）包括（n-1）个次级单元（21）组成；单相电机中n个初级单元（11）平行对应设置，每个初级单元（11）包括永磁体阵列（112）和位于永磁体阵列（112）两端的导磁铁心（111）；其中永磁阵列（112）由（2m+1）个N-S极性交错排列的永磁体沿水平方向排列组合而成，相邻的两个初级单元上相同水平位置处的永磁体（113）与永磁体（114）的充磁方向相反；每个初级单元（11）两端的导磁铁心（111）经由上铁心横梁（16）和下铁心横梁（17）连接成一体的环形结构，初级组件1的电枢绕组（12）总体绕制在各个初级单元的永磁体阵列（112）的外围；初级单元（11）和次级单元（21）的导磁铁芯在垂直水平方向上交替放置，每个初级单元（11）与次级单元（21）之间留有间隙（31），形成（2n-2）个气隙，其中n、m为整数，0,1,2……。

3.根据权利要求2所述的直线电机，其特征是：永磁体阵列（112）中每块永磁体水平方向的宽度为τ/2。

4.根据权利要求2所述的直线电机，其特征是：每个次级单元（21）包括一个导磁铁芯（211），导磁铁芯（211）采用整体铁心结构，导磁铁芯（211）间隔式均匀设置若干非导磁槽（212）或者隔磁桥（213）结构，同一个次级单元（21）上，相邻的非导磁槽或者隔磁桥的间距为τ。

5.根据权利要求4所述的直线电机，其特征是：导磁铁芯（211）上非导磁槽（212）或者隔磁桥（213）与相邻导磁铁芯（214）相邻位置的非导磁槽（212）或者隔磁桥（213）的中心间距为τ/2。

6.根据权利要求4所述的直线电机，其特征是：所述非导磁槽（212）内或者隔磁桥（213）内填充有非导磁的轻质材料，如玻璃钢。

7.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是：采用三相电机结构时，B相电机（5）和C相电机（6）的结构与A相电机（4）的结构相同，各相电机的初级单元沿水平方向排列在同一次级绕组的导磁铁芯上，且相邻两相电机的初级单元共用导磁铁心，且初级单元导磁铁心水平方向的宽度S=(k±2/3)τ，其中k为整数，0,1,2……。

8.根据权利要求1所述的直线电机，其特征是：所述的具有多气隙独立绕组结构的三维磁通永磁直线电机，其次级单元（2）的长度大于初级单元（1）的长度。