专利名称：曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及到电机技术，具体涉及到一种圆筒型永磁直线同步电机。
背景技术：
现有的纵向磁通圆筒型永磁直线同步电机的结构如图18所示。当电枢铁心采用 硅钢片叠成时，由于叠片方向为轴向，永磁体以及绕组通电产生的电枢磁场方向有一部分 会与叠片方向相同，在铁心中形成较大的涡流，产生较大的涡流损耗，并且铁心叠片工艺复 杂，加工成本高；如果采用实心铁心，虽然工艺简单、成本低，但铁心会产生更大的涡流损 耗，大大降低电机的效率。同时，由于相与相之间都存在磁耦合，这一方面会因互感的存在 影响电流的控制精度；另一方面也会因每一相绕组通电产生的磁通所经过的磁路较长而使 定子铁耗较大，从而限制了电机效率的进一步提高。
发明内容
本发明为了解决现有横向磁通直线电机存在的各相绕组之间存在互感效应以及 各相绕组所产生的磁场磁路长的缺陷，设计出了一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直 线电机。本发明所述的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机由初级、次级和气隙构 成，初级包括多个圆环形铁心单元和绕组，所述绕组由多个线圈组成，其特征在于，在所述 圆环形铁心单元的气隙侧沿径向开有2η个凹槽，η为正整数，所述2η个凹槽沿圆周方向均 勻分布，多个圆环形铁心单元沿轴向均勻排布在圆筒形机壳的内部，并且每相邻两个圆环 形铁心单元之间留有间隙，形成嵌放线圈的槽，每个圆环形铁心单元上缠绕有一个线圈，该 线圈沿圆周均勻分成2η个有效段，每相邻两个有效段之间为跨槽段，每个跨槽段嵌入到该 铁心的一个凹槽内，相邻的两个有效段分别位于该圆环形铁心单元的两侧。本发明还提供另一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机，该直线电机由 初级、次级和气隙构成，初级包括铁心和绕组，所述绕组由多个线圈组成，所述多个线圈沿 轴向均勻分布固定粘贴在圆筒形铁心的内表面，其特征在于，所述铁心为圆筒形，每个环形 曲折线圈由2η个有效段和2η个跨槽段构成，其中，每个有效段的导线轴线为圆弧形，并且 所述圆弧形的圆心位于电机轴线上，所述圆弧所在平面与电机轴向垂直，任意相邻的两个 有效段均不在同一个平面内，而相间的两个有效段位于同一个平面内，并且每个有效段中 与其相邻有效段临近的侧面与该有效段相邻的两个有效段中临近的侧面位于同一个平面 内，每两个有效段之间的线圈为跨槽段。本发明的直线电机，主要是对现有圆筒型横向磁通直线电机的绕组中的线圈结构 进行了改进，即采用曲折线圈结构，进而获得特殊的横向磁通电磁结构，消除了相间的磁 耦合，并缩短了绕组励磁磁通的磁路；由于铁心可以采用硅钢片叠成，磁通方向与硅钢片叠 片方向垂直，因此本发明可以减小电机的涡流损耗，提高电机的效率，电流控制容易，系统 的可靠性高，结构简单，易实现模块化。该电机既可以作为电动机使用，也可以作为发电机使用，具有广阔的应用前景。
图1是具体实施方式
一所述的外初级结构的铁心结构示意图，图2是图1所示的 铁心缠绕线圈2之后的结构示意图，图3是具体实施方式
一所述的外初级结构的直线电机 的轴向剖面图。图4是具体实施方式
一所述的内初级结构的铁心结构示意图，图5是图4 所示的铁心缠绕线圈2之后的结构示意图。图6是具体实施方式
二所述的线圈2的平面示 意图，图7是图6的侧视图，图8是图6所示线圈的立体结构示意图，图9是两个图6所示 的线圈叠加后的位置关系示意图，其中图中标号A、B分别表示两个线圈。图10是具体实施 方式三所述的永磁体阵列的展开示意图。图11是具体实施方式
四所述的永磁体阵列的展 开示意图。图12是具体实施方式
五所述的永磁体阵列的展开示意图。图13是具体实施方 式六所述的永磁体阵列的展开示意图。图14是具体实施方式
七所述的永磁体阵列的展开 示意图。图15是具体实施方式
八所述的永磁体阵列的展开示意图。图16是具体实施方式
九所述的永磁体阵列的展开示意图。图17是具体实施方式
十所述的导磁轭阵列的展开示 意图。图18是现有纵向磁通圆筒型永磁直线同步电机的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一参见图1。本实施方式的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直 线电机由初级、次级和气隙构成，初级包括多个圆环形铁心单元1和绕组，所述绕组由多个 线圈2组成，其特征在于，在所述圆环形铁心单元1的气隙侧沿径向开有2η个凹槽11，η为 正整数，所述2η个凹槽11沿圆周方向均勻分布，多个圆环形铁心单元1沿轴向均勻排布在 圆筒形机壳的内部，并且每相邻两个圆环形铁心单元1之间留有间隙，形成嵌放线圈的槽， 每个圆环形铁心单元1上缠绕有一个线圈2，该线圈2沿圆周均勻分成2η个有效段21，每 相邻两个有效段21之间为跨槽段22，每个跨槽段22嵌入到该铁心的一个凹槽11内，相邻 的两个有效段21分别位于该圆环形铁心单元1的两侧。本实施方式所述的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机为分数槽结构或 者整数槽结构。本实施方式所述的直线电机，可以是外初级结构，还可以是内初级结构；可以是动 初级结构，还可以是动次级结构。当本实施方式所述的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机为分数槽结构 时，沿轴向相邻两个线圈2中心线之间的线圈距Tt与沿轴向次级的极距τρ之间满足关系 mkTt = (mk 士 1) τρ，其中m、k均自然数，m为电机的相数。当本实施方式所述的直线电机的相数为3，即m = 3时，取k = 2，则沿轴向相邻 两个线圈2中心线之间的线圈距τ t与沿轴向次级的极距τρ之间为6、= 5τρ。当所述 直线电机为外初级结构时，其定子铁心的结构参见图1所示，在缠绕线圈2之后的结构，参 见图2所示，该直线电机的轴向剖面图参见图3所示。当所述直线电机为内初级结构时，其 定子铁心的结构参见图4所示，在缠绕线圈2之后的结构，参见图5所示。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一所述的曲折环形绕组结构圆筒型 横向磁通直线电机的主要区别在于，初级中的定子铁心为圆筒状，初级中的多个线圈2沿周向均勻分布固定在定子铁心的气隙侧，所述线圈2结构与具体实施方式
一所述相同，本 实施方式所述的直线电机的具体结构为它由初级、次级和气隙构成，初级包括铁心和绕 组，所述绕组由多个线圈2组成，所述多个线圈2沿轴向均勻分布固定粘贴在圆筒形铁心的 内表面，其特征在于，所述铁心为圆筒形，每个环形曲折线圈2由2η个有效段21和2η个跨 槽段22构成，其中，每个有效段21的导线轴线为圆弧形，并且所述圆弧形的圆心位于电机 轴线上，所述圆弧所在平面与电机轴向垂直，任意相邻的两个有效段21均不在同一个平面 内，而相间的两个有效段21位于同一个平面内，并且每个有效段21中与其相邻有效段21 临近的侧面与该有效段相邻的两个有效段21中临近的侧面位于同一个平面内，每两个有 效段21之间的线圈为跨槽段22。本实施方式所述的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机可以为分数槽结 构或者整数槽结构。本实施方式所述的直线电机，可以是外初级结构，还可以是内初级结构；可以是动 初级结构，还可以是动次级结构。当本实施方式所述的曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机为分数槽结构 时，沿轴向相邻两个线圈2中心线之间的线圈距h与沿轴向次级的极距τρ之间满足关系 mkTt = (mk 士 1) τρ，其中m、k均自然数，m为电机的相数。本实施方式与具体实施方式
一所述的直线电机结构的主要区别在于，定子铁心结 构的不同，本实施方式中的定子铁心为圆筒形，当为外初级结构时，环形曲折线圈2固定在 铁心的内侧壁上，当为内初级结构时，环形曲折线圈2固定在铁心的外侧壁上。本实施方式 所述的环形曲折线圈2先做定型工艺，制作成所需要的形状，然后再将多个线圈沿轴向排 列固定在定子铁心上。本实施方式所述的线圈2结构参见图6-8所示，图11是绕组中相 邻两个线圈(线圈A和线圈B)的位置关系示意图，由于每个有效段21中与其相邻有效段 21临近的侧面与该有效段相邻的两个有效段21中临近的侧面位于同一个平面内，所以，在 两个线圈相叠加时，一个线圈的部分有效段嵌入到另一个线圈的相间有效段所形成的空间 内，参见图11所示，相邻两个线圈A、B中，线圈A中的有效段Al、A3和A5分别嵌入了线圈 B的有效段B2和B6之间、B2和B4之间、B4和B6之间，，而线圈B中的有效段B2、B4和B6 分别嵌入线圈A的有效段Al和A3之间、A3和A5之间、A5和Al之间，即相邻的两个线圈 的有效段成啮合连接状态。
具体实施方式
三本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个瓦片形永磁体31组成的圆筒形阵列结构，每一个圆周上有2η个瓦片形永磁体31，每个 瓦片形永磁体31径向充磁，每块瓦片形永磁体31的充磁方向与其轴向相邻和周向相邻的 瓦片形永磁体31的充磁方向均不相同。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图10所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定，图10所示为10列永磁体阵列的结构。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。所述轴筒由导磁材料制作。
具体实施方式
四本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个长条形永磁体32和多个瓦片形导磁轭33组成的圆筒形阵列结构，该阵列的每一个圆 周由2η个长条形永磁体32和2η个瓦片形导磁轭33相间排列组成，每个长条形永磁体32 均沿圆周切向充磁，每个长条形永磁体32的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的长条形 永磁体32的充磁方向均不相同。本实施方式中的永磁体的面积比具体实施方式
三中的小，并且形状简单，为长条 形，加工方便。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图11所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定，图11所示为10列永磁体阵列的结构。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。所述轴筒由非导磁材料制作。
具体实施方式
五本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个扇形永磁体34和多个瓦片形导磁轭33组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个由 2η个扇形永磁体34紧密连接组成的永磁体圆环和多个由2η个瓦片形导磁轭33紧密连接 组成的导磁轭圆筒，所述永磁体圆环和导磁轭圆筒相间排列，并且任意一个导磁轭圆筒的 轴向两侧均有一个永磁体圆环；所述扇形永磁体34轴向充磁，每个扇形永磁体34的充磁方 向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体34的充磁方向均不相同。本实施方式在永磁体阵列采用扇形永磁体34和瓦片形导磁轭33组成，永磁体的 体积比具体实施方式
三要少得多，节约了成本。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图12所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定，图12所示为10列永磁体阵列的结构。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。所述轴筒由非导磁材料制作。
具体实施方式
六本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个长条形永磁体32、多个扇形永磁体34和多个瓦片形导磁轭33组成的圆筒形阵列结构， 该阵列中每一个圆周是由2η个长条形永磁体32和2η个瓦片形导磁轭33相间紧密排列组 成的圆筒，每一个瓦片形导磁轭33的轴向两端分别固定有一个扇形永磁体34，每个长条形 永磁体32均沿圆周切向充磁，每个长条形永磁体32的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻 的长条形永磁体32的充磁方向均不相同；所述扇形永磁体34轴向充磁，并且每个扇形永磁 体34的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体34的充磁方向均不相同。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图13所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。所述轴筒由非导磁材料制作。
具体实施方式
七本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个扇形永磁体34和多个瓦片形永磁体31组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个由 2n个扇形永磁体34等间隙排列组成的永磁体圆环和多个由2η个瓦片形永磁体31等间隙 排列组成的永磁体圆筒，所述永磁体圆环和导磁轭圆筒沿轴向相间紧密排列，并且任意一 个永磁体圆筒的轴向两侧均有一个永磁体圆环；所述扇形永磁体34轴向充磁，每个扇形永 磁体34的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体34的充磁方向均不相同，所述 瓦片形永磁体31径向充磁，每个瓦片形永磁体31的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的 瓦片形永磁体31的充磁方向均不相同。等间隙排列，是指每两个相邻部件之间留有相等的间隙，本实施方式中圆周方向 相邻的两个永磁体之间留有间隙，以减小永磁体之间的漏磁。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图14所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。
具体实施方式
八本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个长条形永磁体32和多个瓦片形永磁体31组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个 由2η个长条形永磁体32和2η个瓦片形永磁体31相间紧密排列组成的永磁体圆筒，多个 永磁体圆筒沿轴向等间隙排列，所述长条形永磁体32沿圆周的切向充磁，每个长条形永磁 体32的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的长条形永磁体32的充磁方向均不相同，所述 瓦片形永磁体31径向充磁，每个瓦片形永磁体31的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的 瓦片形永磁体31的充磁方向均不相同。等间隙排列，是指每两个相邻部件之间留相等的间隙，本实施方式中圆周方向相 邻的两个永磁体之间留有间隙，以减小永磁体之间的漏磁。当n= 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图15所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。
具体实施方式
九本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列具体结构为该永磁体阵列是由 多个长条形永磁体32、多个扇形永磁体34和多个瓦片形永磁体31组成的圆筒形阵列结构， 该阵列中每一个圆周是由2η个长条形永磁体32和2η个瓦片形永磁体31相间紧密排列组 成的圆筒，每一个瓦片形永磁体31的轴向两端分别固定有一个扇形永磁体34，所述长条形 永磁体32均沿圆周切向充磁，并且每个长条形永磁体32的充磁方向与其周向相邻和轴向 相邻的长条形永磁体32的充磁方向均不相同；所述扇形永磁体34轴向充磁，并且每个扇形 永磁体34的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体34的充磁方向均不相同，所述瓦片形永磁体31径向充磁，并且每个瓦片形永磁体31的充磁方向与其周向相邻和轴向 相邻的瓦片形永磁体31的充磁方向均不相同。当n = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图16所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，永磁体阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，永磁体阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。
具体实施方式
十本实施方式是对具体实施方式
一或二所述的直线电机中次级的 进一步限定，所述次级中包括导磁轭阵列，所述导磁轭阵列具体结构为该导磁轭阵列是由 多个瓦片形导磁轭33组成的圆筒形阵列结构，每一个圆周是由2η个瓦片形导磁轭33等间 隙排列组成的导磁轭环，多个导磁轭环沿轴向等间隙排列。等间隙排列，是指每两个相邻部件之间留有相等的间隙，本实施方式中圆周方向 相邻的两个导磁轭之间留有间隙。当η = 3时，本实施方式所述的永磁体阵列展开图参见图17所示，该永磁体阵列 沿轴向的列数可以根据实际需要确定，图17所示为10列永磁体阵列的结构。当本实施方式所述的直线电机为外初级结构时，导磁轭阵列固定在圆柱形或圆筒 形轴筒的外侧壁上，与初级相对；当所述直线电机为内初级结构时，导磁轭阵列固定在圆筒 形轴筒的内侧壁上，与初级相对。本实施方式中的次级中不含有永磁体，只有导磁轭，这时该直线同步电机变成了 一台横向磁通圆筒型直线磁阻直线同步电机。
权利要求
1.曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机，由初级、次级和气隙构成，初级包括多 个圆环形铁心单元(1)和绕组，所述绕组由多个线圈(2)组成，其特征在于，在所述圆环形 铁心单元(1)的气隙侧沿径向开有2η个凹槽(11)，η为正整数，所述2η个凹槽(11)沿圆 周方向均勻分布，多个圆环形铁心单元(1)沿轴向均勻排布在圆筒形机壳的内部，并且每 相邻两个圆环形铁心单元(1)之间留有间隙，形成嵌放线圈的槽，每个圆环形铁心单元(1) 上缠绕有一个线圈(2)，该线圈(2)沿圆周均勻分成2η个有效段(21)，每相邻两个有效段 (21)之间为跨槽段(22)，每个跨槽段(22)嵌入到该铁心的一个凹槽(11)内，相邻的两个 有效段(21)分别位于该圆环形铁心单元(1)的两侧。
2.曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机，它由初级、次级和气隙构成，初级包括 铁心和绕组，所述绕组由多个线圈(2)组成，所述多个线圈(2)沿轴向均勻分布固定粘贴在 圆筒形铁心的内表面，其特征在于，所述铁心为圆筒形，每个环形曲折线圈(2)由2η个有效 段(21)和2η个跨槽段(22)构成，其中，每个有效段(21)的导线轴线为圆弧形，并且所述 圆弧形的圆心位于电机轴线上，所述圆弧所在平面与电机轴向垂直，任意相邻的两个有效 段(21)均不在同一个平面内，而相间的两个有效段(21)位于同一个平面内，并且每个有效 段(21)中与其相邻有效段(21)临近的侧面与该有效段相邻的两个有效段(21)中临近的 侧面位于同一个平面内，每两个有效段(21)之间的线圈为跨槽段(22)。
3.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，该永磁体阵列是由多个瓦片形永磁体(31)组成 的圆筒形阵列结构，每一个圆周上有2η个瓦片形永磁体(31)，每个瓦片形永磁体(31)径向 充磁，每块瓦片形永磁体(31)的充磁方向与其轴向相邻和周向相邻的瓦片形永磁体(31) 的充磁方向均不相同。
4.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个长条形永磁体(32)和 多个瓦片形导磁轭(33)组成的圆筒形阵列结构，该阵列的每一个圆周由2η个长条形永磁 体(32)和2η个瓦片形导磁轭(33)相间排列组成，每个长条形永磁体(32)均沿圆周切向 充磁，每个长条形永磁体(32)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的长条形永磁体(32) 的充磁方向均不相同。
5.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个扇形永磁体(34)和多 个瓦片形导磁轭(33)组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个由2η个扇形永磁体(34) 紧密连接组成的永磁体圆环和多个由2η个瓦片形导磁轭(33)紧密连接组成的导磁轭圆 筒，所述永磁体圆环和导磁轭圆筒相间排列，并且任意一个导磁轭圆筒的轴向两侧均有一 个永磁体圆环；所述扇形永磁体(34)轴向充磁，每个扇形永磁体(34)的充磁方向与其周向 相邻和轴向相邻的扇形永磁体(34)的充磁方向均不相同。
6.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个长条形永磁体(32)、多 个扇形永磁体(34)和多个瓦片形导磁轭(33)组成的圆筒形阵列结构，该阵列中每一个圆 周是由2η个长条形永磁体(32)和2η个瓦片形导磁轭(33)相间紧密排列组成的圆筒，每 一个瓦片形导磁轭(33)的轴向两端分别固定有一个扇形永磁体(34)，每个长条形永磁体(32)均沿圆周切向充磁，每个长条形永磁体(32)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的 长条形永磁体(32)的充磁方向均不相同；所述扇形永磁体(34)轴向充磁，并且每个扇形永 磁体(34)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体(34)的充磁方向均不相同。
7.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个扇形永磁体(34)和多 个瓦片形永磁体(31)组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个由2η个扇形永磁体(34) 等间隙排列组成的永磁体圆环和多个由2η个瓦片形永磁体(31)等间隙排列组成的永磁体 圆筒，所述永磁体圆环和导磁轭圆筒沿轴向相间紧密排列，并且任意一个永磁体圆筒的轴 向两侧均有一个永磁体圆环；所述扇形永磁体(34)轴向充磁，每个扇形永磁体(34)的充磁 方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体(34)的充磁方向均不相同，所述瓦片形永磁 体(31)径向充磁，每个瓦片形永磁体(31)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的瓦片形 永磁体(31)的充磁方向均不相同。
8.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个长条形永磁体(32)和 多个瓦片形永磁体(31)组成的圆筒形阵列结构，该阵列中包括多个由2η个长条形永磁体 (32)和2η个瓦片形永磁体(31)相间紧密排列组成的永磁体圆筒，多个永磁体圆筒沿轴向 等间隙排列，所述长条形永磁体(32)沿圆周的切向充磁，每个长条形永磁体(32)的充磁方 向与其周向相邻和轴向相邻的长条形永磁体(32)的充磁方向均不相同，所述瓦片形永磁 体(31)径向充磁，每个瓦片形永磁体(31)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的瓦片形 永磁体(31)的充磁方向均不相同。
9.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括永磁体阵列，所述永磁体阵列是由多个长条形永磁体(32)、多 个扇形永磁体(34)和多个瓦片形永磁体(31)组成的圆筒形阵列结构，该阵列中每一个圆 周是由2η个长条形永磁体(32)和2η个瓦片形永磁体(31)相间紧密排列组成的圆筒，每 一个瓦片形永磁体(31)的轴向两端分别固定有一个扇形永磁体(34)，所述长条形永磁体 (32)均沿圆周切向充磁，并且每个长条形永磁体(32)的充磁方向与其周向相邻和轴向相 邻的长条形永磁体(32)的充磁方向均不相同；所述扇形永磁体(34)轴向充磁，并且每个扇 形永磁体(34)的充磁方向与其周向相邻和轴向相邻的扇形永磁体(34)的充磁方向均不相 同，所述瓦片形永磁体(31)径向充磁，并且每个瓦片形永磁体(31)的充磁方向与其周向相 邻和轴向相邻的瓦片形永磁体(31)的充磁方向均不相同。
10.根据权利要求1或2所述的述的一种曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机， 其特征在于，所述次级中包括导磁轭阵列，所述导磁轭阵列是由多个瓦片形导磁轭(33)组 成的圆筒形阵列结构，每一个圆周是由2η个瓦片形导磁轭(33)等间隙排列组成的导磁轭 环，多个导磁轭环沿轴向等间隙排列。
全文摘要
曲折环形绕组结构圆筒型横向磁通直线电机，涉及到电机技术。本发明解决了现有同类电机存在的各相绕组之间存在互感效应以及各相绕组所产生的磁场磁路长的缺陷。本发明的圆环形铁心单元的气隙侧沿径向开有2n个沿圆周方向均匀分布的凹槽，沿轴向相邻的两个圆环形铁心单元之间形成嵌放线圈的槽，每个圆环形铁心单元上缠绕的线圈沿圆周均匀分成2n个有效段，每相邻两个有效段之间为跨槽段，每个跨槽段嵌入到该铁心的一个凹槽内，相邻的两个有效段分别位于该圆环形铁心单元的两侧。本发明提供的另一种电机是将上述铁心单元删除，将曲折线圈直接固定在圆筒形铁心靠近次级侧的侧壁上。本发明既可作电动机、还可作发电机使用，具有广阔的应用前景。
文档编号H02K41/03GK102005896SQ20101053825
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者寇宝泉, 张鲁, 白相林 申请人:哈尔滨工业大学