[发明专利]一种带有主动控制屏蔽线圈的长电枢直线电机

权利要求书

1.一种带有主动控制屏蔽线圈的长电枢直线电机，包括直线电机长定子（1）和直线电机动子（2），所述的直线电机长定子（1）由多个定子电枢模块（101）沿直线电机动子（2）的运动方向顺序排列组成；所述定子电枢模块（101）布置在所述长电枢直线电机动子（2）的两侧或者一侧；所述直线电机动子（2）由多个磁极等距离排列组成，所述磁极的充磁方向垂直于直线电机动子（2）的运动方向，且相邻所述磁极磁场方向相反；所述的定子电枢模块（101）包括一个电枢线圈（1011）和一个主动控制屏蔽线圈模块（1012）；主动控制屏蔽线圈模块（1012）与电枢线圈（1011）产生磁场交链；所述的主动控制屏蔽线圈模块（1012）包括一个屏蔽开关（10121）和一个屏蔽线圈（10122）；屏蔽开关（10121）串接在所述的屏蔽线圈（10122）上；所述的电枢线圈（1011）和所述的主动控制屏蔽线圈模块（1012）为环形，独自形成环路；

所述电枢线圈（1011）和所述主动控制屏蔽线圈模块（1012）平行，同心布置；所述的主动控制屏蔽线圈模块（1012）放置在所述电枢线圈（1011）的一侧；或者，所述的电枢线圈（1011）分为上下两层，主动控制屏蔽线圈模块（1012）放置在上下两层电枢线圈之间；或者，所述的主动控制屏蔽线圈模块（1012）放置在所述电枢线圈（1011）的内环表面；或者，所述的电枢线圈（1011）分为内外两层，所述主动控制屏蔽线圈模块（1012）放置在内外两层电枢线圈（1011）之间；

其特征在于：定义所述直线电机长定子（1）包含的所述定子电枢模块（101）总数为N，所述直线电机动子（2）的长度为L_m，相邻定子电枢模块（101）中心线之间的距离为L_s；沿直线电机动子运动方向建立一维坐标轴，标定第1个所述定子电枢模块（101）的中心线位置坐标为0，第2个所述定子电枢模块（101）的中心线坐标为L_s，以此类推，第N个所述定子电枢模块（101）的中心线坐标为(N-1)×L_s，直线电机动子（2）沿运动方向的前端坐标为x，直线电机动子（2）沿运动方向的后端坐标为x-L_m；中心线坐标位于[(x-L_m)-m×L_s, x+m×L_s]区间内的定子电枢模块（101）的主动控制屏蔽线圈模块（1012）中的屏蔽开关（10121）为关断状态，该区间定义为主动控制屏蔽线圈模块的屏蔽开关关断段；中心线坐标位于[(x-L_m)-m×L_s,x+m×L_s]区间以外的定子电枢模块（101）的屏蔽开关（10121）为导通状态，该区间定义为主动控制屏蔽线圈模块的屏蔽开关导通段；

所述主动控制屏蔽线圈模块的屏蔽开关关断段的长度须大于或等于直线电机动子（2）的长度；m定义为去耦合长度系数，为主动控制屏蔽线圈模块的屏蔽开关关断段的长度与直线电机动子（2）长度相减差值的绝对值与相邻定子电枢模块（101）中心线间距比值的1/2，去耦合长度系数在[0,N]的数值区间内选取，即0≤m≤N。

2.如权利要求1所述的长电枢直线电机，其特征在于：当所述屏蔽开关（10121）闭合时，在所述屏蔽线圈（10122）中产生涡流，抵消与其交链的所述电枢线圈（1011）产生的磁场。