[發明專利]一種帶有主動控制屏蔽線圈的長電樞直線電機

有效

• 申請號: 202010134607.4
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111342634B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 史黎明;郭科宇;李耀華;杜玉梅;李子欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K1/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種帶有主動控制屏蔽線圈的長電樞直線電機，包括直線電機長定子（1）和直線電機動子（2），所述的直線電機長定子（1）由多個定子電樞模塊（101）沿直線電機動子（2）的運動方向順序排列組成；所述定子電樞模塊（101）布置在所述長電樞直線電機動子（2）的兩側或者一側；所述直線電機動子（2）由多個磁極等距離排列組成，所述磁極的充磁方向垂直于直線電機動子（2）的運動方向，且相鄰所述磁極磁場方向相反；所述的定子電樞模塊（101）包括一個電樞線圈（1011）和一個主動控制屏蔽線圈模塊（1012）；主動控制屏蔽線圈模塊（1012）與電樞線圈（1011）產生磁場交鏈；所述的主動控制屏蔽線圈模塊（1012）包括一個屏蔽開關（10121）和一個屏蔽線圈（10122）；屏蔽開關（10121）串接在所述的屏蔽線圈（10122）上；所述的電樞線圈（1011）和所述的主動控制屏蔽線圈模塊（1012）為環形，獨自形成環路；

所述電樞線圈（1011）和所述主動控制屏蔽線圈模塊（1012）平行，同心布置；所述的主動控制屏蔽線圈模塊（1012）放置在所述電樞線圈（1011）的一側；或者，所述的電樞線圈（1011）分為上下兩層，主動控制屏蔽線圈模塊（1012）放置在上下兩層電樞線圈之間；或者，所述的主動控制屏蔽線圈模塊（1012）放置在所述電樞線圈（1011）的內環表面；或者，所述的電樞線圈（1011）分為內外兩層，所述主動控制屏蔽線圈模塊（1012）放置在內外兩層電樞線圈（1011）之間；

其特征在于：定義所述直線電機長定子（1）包含的所述定子電樞模塊（101）總數為N，所述直線電機動子（2）的長度為L_m，相鄰定子電樞模塊（101）中心線之間的距離為L_s；沿直線電機動子運動方向建立一維坐標軸，標定第1個所述定子電樞模塊（101）的中心線位置坐標為0，第2個所述定子電樞模塊（101）的中心線坐標為L_s，以此類推，第N個所述定子電樞模塊（101）的中心線坐標為(N-1)×L_s，直線電機動子（2）沿運動方向的前端坐標為x，直線電機動子（2）沿運動方向的后端坐標為x-L_m；中心線坐標位于[(x-L_m)-m×L_s, x+m×L_s]區間內的定子電樞模塊（101）的主動控制屏蔽線圈模塊（1012）中的屏蔽開關（10121）為關斷狀態，該區間定義為主動控制屏蔽線圈模塊的屏蔽開關關斷段；中心線坐標位于[(x-L_m)-m×L_s,x+m×L_s]區間以外的定子電樞模塊（101）的屏蔽開關（10121）為導通狀態，該區間定義為主動控制屏蔽線圈模塊的屏蔽開關導通段；

所述主動控制屏蔽線圈模塊的屏蔽開關關斷段的長度須大于或等于直線電機動子（2）的長度；m定義為去耦合長度系數，為主動控制屏蔽線圈模塊的屏蔽開關關斷段的長度與直線電機動子（2）長度相減差值的絕對值與相鄰定子電樞模塊（101）中心線間距比值的1/2，去耦合長度系數在[0,N]的數值區間內選取，即0≤m≤N。

2.如權利要求1所述的長電樞直線電機，其特征在于：當所述屏蔽開關（10121）閉合時，在所述屏蔽線圈（10122）中產生渦流，抵消與其交鏈的所述電樞線圈（1011）產生的磁場。