1.基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,包括:电机初级结构;所述电机初级结构包括多个结构相同的初级模块;
每个所述初级模块均包含2n个单元,同初级模块的相邻两个单元中永磁体的充磁方向相反,同初级模块的2n个单元共用一个集中式电枢线圈,电机每相电枢绕组所包含的电枢线圈数为奇数或偶数时,均不含有感应电动势的偶数次谐波。
2.如权利要求1所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,所述初级模块的数量大于等于1。
3.如权利要求1所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,所述电机初级结构是由A、B、C三相初级模块构成,所述初级模块沿横向包含单元I和单元II;
所述初级模块中每个单元铁芯结构一致,且每个单元的横向叠压厚度相同。
4.如权利要求1所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,所述初级模块铁芯沿中轴线左右对称,至少包含3个槽,其中位于中轴线上的为永磁槽,分布两侧的为电枢槽,两个电枢槽的槽宽相等,两电枢槽的槽距为2τt。
5.如权利要求4所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,所述初级模块铁芯还至少包含4个初级齿,沿水平方向自左至右,第1、4齿的齿宽相等为w1,第2、3齿的齿宽相等为w2,w1等于或不等于w2;第1、4齿的齿距为3τt;
相邻初级模块间沿水平方向的距离为D=8τt±2τt/3,优选的,相邻初级模块间沿水平方向的距离为D=8τt‑2τt/3。
6.如权利要求3所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,所述电机还包括:电机次级结构;电机次级结构由铁芯构成,相邻次级齿的沿水平方向的距离相等;
电机次级结构沿横向包含次级单元I和次级单元II,且两者的叠压厚度相同,沿垂直方向次级单元I和次级单元II分别对应初级模块中的单元I和单元II。
7.如权利要求6所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,沿横向方向,次级单元I和次级单元II均为斜齿结构,以横向为参考时,次级单元I和次级单元II的次级齿中线反方向倾斜。
8.如权利要求7所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,以横向为参考时,次级斜齿的倾斜跨度为ws,也就是一个次级斜齿中线两端点沿纵向的长度为ws。
9.如权利要求7所述的基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机,其特征是,次级单元I和次级单元II的错位距离等于次级齿距的1/2,即两者最近斜齿中线的中点沿水平方向的距离为次级齿距的一半。
10.基于共用线圈双向励磁单元的模块化磁通切换直线电机的工作方法,其特征是,令电机初级结构充当运动部分,即电机初级结构为动子;令电机次级结构充当固定部分,即次级为定子;电机初级结构和电机次级结构之间为空气隙,对于任一相初级模块,包括:当动子处于起始位置时,也就是动子位移距离s=0时,单元I和和单元II共用的电枢线圈的磁链也就是互感磁链达到极小值;
当动子移动至s=τt/2处时,单元I和和单元II共用的电枢线圈的磁链也就是互感磁链为零;
当动子移动至s=τt处时,单元I和和单元II共用的电枢线圈的磁链也就是互感磁链达到极大值;
当动子移动至s=3τt/2处时,单元I和和单元II共用的电枢线圈的磁链也就是互感磁链为零;
任一相电枢绕组的感应电动势周期为2τt,其中在区间[0,τt]内感应电动势为正,在区间[τt,2τt]内感应电动势为负;只要在区间[0,τt]内电枢电流为正,在区间[τt,2τt]内电枢电流为负,即可产生正向的电磁推力。