CN102497081B - 磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机 - Google Patents

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磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，属于电机技术领域。它解决了现有圆筒型永磁直线同步电机由于存在相间互感而影响电机的电流控制精度及电机的动态特性的问题。它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元由单元电枢铁心和相单元电枢绕组组成，单元电枢铁心为圆筒形，次级包括次级铁心和多个次级永磁体。本发明形成的磁场调制式横向磁通，提高了电机的推力密度、可靠性与安全性；能够消除电机相与相之间的互感，提高了电机的电流及电磁力控制精度和动态特性。

Description

磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机
技术领域
本发明涉及一种磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，属于电机技术领域。
背景技术
现有的圆筒型永磁直线同步电机的结构如图20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，一方面会因互感的存在影响电流的控制精度和电机的动态特性；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
为了解决现有圆筒型永磁直线同步电机由于存在相间互感而影响电机的电流控制精度及电机的动态特性的问题，提供一种磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机。
本发明提供的第一种技术方案：
磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元由单元电枢铁心和相单元电枢绕组组成，
单元电枢铁心为圆筒形，由多个圆环形初级铁心齿和多个圆环形隔磁环沿轴向紧密相间排列组成，每相邻两个圆环形初级铁心齿之间均固定有一个圆环形隔磁环，沿单元电枢铁心轴向，在所有圆环形初级铁心齿的气隙侧表面上均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，每个圆环形初级铁心齿沿圆周方向形成初级铁心小齿与线圈槽的相间排列，
单元电枢铁心上位于与轴线平行的同一直线上的所有初级铁心小齿形成一个初级铁心大齿，每个初级铁心大齿上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组，多个相单元电枢绕组串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心和多个次级永磁体，
次级铁心沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心的轴向形成次级铁心齿与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿的圆周方向长度，次级铁心齿的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体，该次级永磁体为瓦片形，次级永磁体的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个圆环形初级铁心齿的齿距τm与相邻两个次级铁心齿的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
本发明提供的第二种技术方案：
磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心和相单元电枢绕组，
单元电枢铁心为圆筒形，单元电枢铁心的气隙侧表面上均匀开有多个周向槽，并且，单元电枢铁心的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心的轴向，沿单元电枢铁心周向，形成初级铁心大齿与线圈槽的相间排列，沿单元电枢铁心轴向，形成初级铁心小齿与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组，多个相单元电枢绕组串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心和多个次级永磁体，
次级铁心沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心的轴向形成次级铁心齿与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿的圆周方向长度，次级铁心齿的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体，该次级永磁体为瓦片形，次级永磁体的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿的齿距τm与相邻两个次级铁心齿的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体，
沿单元电枢铁心轴向，相邻两个初级铁心小齿之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体，所述初级永磁体为瓦片形，初级永磁体为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体的充磁方向相同；
初级永磁体的充磁方向与次级永磁体的充磁方向相同。
本发明提供的第三种技术方案：
磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心和相单元电枢绕组，
单元电枢铁心为圆筒形，单元电枢铁心的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心的轴向，沿单元电枢铁心周向，形成初级铁心大齿与线圈槽的相间排列，
每个初级铁心大齿上均匀开有多个周向槽，沿单元电枢铁心轴向，形成初级铁心小齿与周向槽相间排列，并且，沿单元电枢铁心周向，所有初级铁心大齿形成初级铁心小齿与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组，多个相单元电枢绕组串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心和多个次级永磁体，
次级铁心为圆筒形，次级铁心的气隙侧表面上沿轴向均匀开有多个次级铁心通槽，沿次级铁心轴向，形成次级铁心齿与次级铁心通槽的相间隔排列，
每个次级铁心通槽内嵌放一个次级永磁体，该次级永磁体为圆环形，
次级永磁体为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿的齿距τm与相邻两个次级铁心齿的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体，
沿单元电枢铁心轴向，相邻两个初级铁心小齿之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体，所述初级永磁体为瓦片形，初级永磁体为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体的充磁方向相同；
初级永磁体的充磁方向与次级永磁体的充磁方向相同。
本发明的优点是：本发明提出了一种特殊的电磁结构，构成磁场调制式横向磁通，提高了电机的推力密度、可靠性与安全性；能够消除电机相与相之间的互感，提高了电机的电流及电磁力控制精度和动态特性。
本发明具有容错能力强、结构简单、推力密度高、动态特性好以及易实现模块化等优点。
附图说明
图1为本发明实施方式一的结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图1的B-B视图；
图4为图1中的单元电枢铁心沿A-A剖开后初级铁心小齿与线圈槽分布的展开视图；
图5为图1中去除单元电枢铁心后次级铁心的一个侧面的次级铁心齿与次级铁心槽分布的展开视图；
图6为本发明实施方式二的结构示意图；
图7为图6的C-C视图；
图8为图6的D-D视图；
图9为图6中的单元电枢铁心沿C-C剖开后初级铁心小齿与线圈槽及周向槽分布的展开视图；
图10为图6中去除单元电枢铁心后次级铁心的一个侧面的次级铁心齿与次级铁心槽分布的展开视图；
图11为图6沿C-C剖开获得的实施方式三的结构示意图；
图12为图6沿D-D剖开获得的实施方式三的结构示意图；
图13为本发明实施方式四的结构示意图；
图14为图13的E-E视图；
图15为图13的F-F视图；
图16为图13中的单元电枢铁心沿C-C剖开后初级铁心小齿与线圈槽及周向槽分布的展开视图；
图17为图13中去除单元电枢铁心后次级铁心的一个侧面的次级铁心齿与次级铁心通槽分布的展开视图；
图18为图13沿E-E剖开获得的实施方式五的结构示意图；
图19为图13沿F-F剖开获得的实施方式五的结构示意图；
图20为现有的圆筒型永磁直线同步电机的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元由单元电枢铁心1-1和相单元电枢绕组1-2组成，
单元电枢铁心1-1为圆筒形，由多个圆环形初级铁心齿1-11和多个圆环形隔磁环1-12沿轴向紧密相间排列组成，每相邻两个圆环形初级铁心齿1-11之间均固定有一个圆环形隔磁环1-12，沿单元电枢铁心1-1轴向，在所有圆环形初级铁心齿1-11的气隙侧表面上均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，每个圆环形初级铁心齿1-11沿圆周方向形成初级铁心小齿1-111与线圈槽的相间排列，
单元电枢铁心1-1上位于与轴线平行的同一直线上的所有初级铁心小齿1-111形成一个初级铁心大齿1-13，每个初级铁心大齿1-13上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿1-13上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心1-1上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组1-2，多个相单元电枢绕组1-2串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心2-1和多个次级永磁体2-2，
次级铁心2-1沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿1-13的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心2-1的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心2-1的轴向形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿1-111的圆周方向长度，次级铁心齿2-11的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿1-111的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体2-2，该次级永磁体2-2为瓦片形，次级永磁体2-2的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体2-2为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个圆环形初级铁心齿1-11的齿距τm与相邻两个次级铁心齿2-11的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
本实施方式中每个次级铁心段沿圆周方向形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列；所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，即所有次级永磁体2-2的气隙侧同为N极或S极。
具体实施方式二：下面结合图6至图10说明本实施方式，本实施方式所述磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心1-1和相单元电枢绕组1-2，
单元电枢铁心1-1为圆筒形，单元电枢铁心1-1的气隙侧表面上均匀开有多个周向槽，并且，单元电枢铁心1-1的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心1-1的轴向，沿单元电枢铁心1-1周向，形成初级铁心大齿1-13与线圈槽的相间排列，沿单元电枢铁心1-1轴向，形成初级铁心小齿1-111与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿1-13上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿1-13上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心1-1上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组1-2，多个相单元电枢绕组1-2串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心2-1和多个次级永磁体2-2，
次级铁心2-1沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿1-13的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心2-1的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心2-1的轴向形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿1-111的圆周方向长度，次级铁心齿2-11的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿1-111的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体2-2，该次级永磁体2-2为瓦片形，次级永磁体2-2的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体2-2为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿1-111的齿距τm与相邻两个次级铁心齿2-11的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
本实施方式中每个次级铁心段沿圆周方向形成次级铁心齿2-11与次级铁心槽的相间隔排列；所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，即所有次级永磁体2-2的气隙侧同为N极或S极。
具体实施方式三：下面结合图6、图11和图12说明本实施方式，本实施方式为对实施方式二的进一步说明，本实施方式所述初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体1-3，
沿单元电枢铁心1-1轴向，相邻两个初级铁心小齿1-111之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体1-3，所述初级永磁体1-3为瓦片形，初级永磁体1-3为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体1-3的充磁方向相同；
初级永磁体1-3的充磁方向与次级永磁体2-2的充磁方向相同。
具体实施方式四：下面结合图13至图17说明本实施方式，本实施方式所述磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心1-1和相单元电枢绕组1-2，
单元电枢铁心1-1为圆筒形，单元电枢铁心1-1的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心1-1的轴向，沿单元电枢铁心1-1周向，形成初级铁心大齿1-13与线圈槽的相间排列，
每个初级铁心大齿1-13上均匀开有多个周向槽，沿单元电枢铁心1-1轴向，形成初级铁心小齿1-111与周向槽相间排列，并且，沿单元电枢铁心1-1周向，所有初级铁心大齿1-13形成初级铁心小齿1-111与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿1-13上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿1-13上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心1-1上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组1-2，多个相单元电枢绕组1-2串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心2-1和多个次级永磁体2-2，
次级铁心2-1为圆筒形，次级铁心2-1的气隙侧表面上沿轴向均匀开有多个次级铁心通槽，沿次级铁心2-1轴向，形成次级铁心齿2-11与次级铁心通槽的相间隔排列，
每个次级铁心通槽内嵌放一个次级永磁体2-2，该次级永磁体2-2为圆环形，
次级永磁体2-2为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿1-111的齿距τm与相邻两个次级铁心齿2-11的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
本实施方式中，所有次级永磁体2-2的充磁方向相同，即所有次级永磁体2-2的气隙侧同为N极或S极。
具体实施方式五：下面结合图13、图18和图19说明本实施方式，本实施方式为对实施方式四的进一步说明，本实施方式所述初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体1-3，
沿单元电枢铁心1-1轴向，相邻两个初级铁心小齿1-111之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体1-3，所述初级永磁体1-3为瓦片形，初级永磁体1-3为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体1-3的充磁方向相同；
初级永磁体1-3的充磁方向与次级永磁体2-2的充磁方向相同。
具体实施方式六：本实施方式为对实施方式一、二、三、四或五的进一步说明，所述次级铁心2-1由高导磁材料制成。
具体实施方式七：本实施方式为对实施方式一或六的进一步说明，所述圆环形隔磁环1-12由非磁性材料制成。
具体实施方式八：本实施方式为对实施方式四、五或六的进一步说明，所述次级永磁体2-2由多个相同的分段瓦片形永磁体组成，分段瓦片形永磁体为径向充磁或平行充磁。
本实施方式中分段瓦片形永磁体为径向充磁或平行充磁，则相应的次级永磁体2-2也可为径向充磁或平行充磁，所有瓦片形永磁体与次级永磁体2-2的充磁方向相同。
具体实施方式九：本实施方式为对实施方式一、二、三、四、五或六的进一步说明，所述直线电机为外初级内次级结构，或为内初级外次级结构。
具体实施方式十：本实施方式为对实施方式一、二、三、四、五或六的进一步说明，所述直线电机为动初级结构，或为动次级结构。
本发明中所述所有瓦片形永磁体为径向充磁或平行充磁，其中径向充磁是指永磁体的充磁方向沿半径方向，平行充磁是指瓦片形永磁体的中心点处充磁方向沿其半径方向，其余处的充磁方向与该半径方向的充磁方向相平行。

Claims (10)

1.一种磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，其特征在于：
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元由单元电枢铁心(1-1)和相单元电枢绕组(1-2)组成，
单元电枢铁心(1-1)为圆筒形，由多个圆环形初级铁心齿(1-11)和多个圆环形隔磁环(1-12)沿轴向紧密相间排列组成，每相邻两个圆环形初级铁心齿(1-11)之间均固定有一个圆环形隔磁环(1-12)，沿单元电枢铁心(1-1)轴向，在所有圆环形初级铁心齿(1-11)的气隙侧表面上均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，每个圆环形初级铁心齿(1-11)沿圆周方向形成初级铁心小齿(1-111)与线圈槽的相间排列，
单元电枢铁心(1-1)上位于与轴线平行的同一直线上的所有初级铁心小齿(1-111)形成一个初级铁心大齿(1-13)，每个初级铁心大齿(1-13)上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿(1-13)上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心(1-1)上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组(1-2)，多个相单元电枢绕组(1-2)串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心(2-1)和多个次级永磁体(2-2)，
次级铁心(2-1)沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿(2-11)与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿(1-13)的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心(2-1)的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心(2-1)的轴向形成次级铁心齿(2-11)与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿(1-111)的圆周方向长度，次级铁心齿(2-11)的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿(1-111)的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体(2-2)，该次级永磁体(2-2)为瓦片形，次级永磁体(2-2)的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体(2-2)为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体(2-2)的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个圆环形初级铁心齿(1-11)的齿距τm与相邻两个次级铁心齿(2-11)的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
2.一种磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，其特征在于：
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心(1-1)和相单元电枢绕组(1-2)，
单元电枢铁心(1-1)为圆筒形，单元电枢铁心(1-1)的气隙侧表面上均匀开有多个周向槽，并且，单元电枢铁心(1-1)的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心(1-1)的轴向，沿单元电枢铁心(1-1)周向，形成初级铁心大齿(1-13)与线圈槽的相间排列，沿单元电枢铁心(1-1)轴向，形成初级铁心小齿(1-111)与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿(1-13)上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿(1-13)上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心(1-1)上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组(1-2)，多个相单元电枢绕组(1-2)串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心(2-1)和多个次级永磁体(2-2)，
次级铁心(2-1)沿轴向均分为多个次级铁心段，每个次级铁心段上沿其圆周方向均匀开有m个次级铁心槽，形成次级铁心齿(2-11)与次级铁心槽的相间隔排列，m的取值为初级铁心大齿(1-13)的齿数的一半，所述次级铁心槽的开槽方向平行于次级铁心(2-1)的轴向，相邻次级铁心段沿次级铁心(2-1)的轴向形成次级铁心齿(2-11)与次级铁心槽的相间隔排列，
次级铁心槽的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿(1-111)的圆周方向长度，次级铁心齿(2-11)的圆周方向长度大于或者等于相应的初级铁心小齿(1-111)的圆周方向长度，
每个次级铁心槽内均嵌放一个次级永磁体(2-2)，该次级永磁体(2-2)为瓦片形，次级永磁体(2-2)的圆周方向长度小于或者等于次级铁心槽的圆周方向长度，
次级永磁体(2-2)为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体(2-2)的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿(1-111)的齿距τm与相邻两个次级铁心齿(2-11)的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
3.根据权利要求2所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：
初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体(1-3)，
沿单元电枢铁心(1-1)轴向，相邻两个初级铁心小齿(1-111)之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体(1-3)，所述初级永磁体(1-3)为瓦片形，初级永磁体(1-3)为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体(1-3)的充磁方向相同；初级永磁体(1-3)的充磁方向与次级永磁体(2-2)的充磁方向相同。
4.一种磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，它包括初级和次级，初级和次级之间为气隙，其特征在于：
初级包括多个相电枢单元，每个相电枢单元包括单元电枢铁心(1-1)和相单元电枢绕组(1-2)，
单元电枢铁心(1-1)为圆筒形，单元电枢铁心(1-1)的气隙侧表面上沿圆周方向均匀开有2n个线圈槽，n为正整数，所述线圈槽的开槽方向平行于单元电枢铁心(1-1)的轴向，沿单元电枢铁心(1-1)周向，形成初级铁心大齿(1-13)与线圈槽的相间排列，
每个初级铁心大齿(1-13)上均匀开有多个周向槽，沿单元电枢铁心(1-1)轴向，形成初级铁心小齿(1-111)与周向槽相间排列，并且，沿单元电枢铁心(1-1)周向，所有初级铁心大齿(1-13)形成初级铁心小齿(1-111)与周向槽的相间排列，线圈槽的开槽深度大于周向槽的开槽深度；
每个初级铁心大齿(1-13)上缠绕一个线圈，沿圆周方向，相邻两个初级铁心大齿(1-13)上线圈的绕向相反，每个相电枢单元的单元电枢铁心(1-1)上所有的线圈串联在一起形成相单元电枢绕组(1-2)，多个相单元电枢绕组(1-2)串联或并联形成电机的一相电枢绕组；
次级包括次级铁心(2-1)和多个次级永磁体(2-2)，
次级铁心(2-1)为圆筒形，次级铁心(2-1)的气隙侧表面上沿轴向均匀开有多个次级铁心通槽，沿次级铁心(2-1)轴向，形成次级铁心齿(2-11)与次级铁心通槽的相间隔排列，
每个次级铁心通槽内嵌放一个次级永磁体(2-2)，该次级永磁体(2-2)为圆环形，
次级永磁体(2-2)为径向充磁或平行充磁，所有次级永磁体(2-2)的充磁方向相同，
沿轴向，相邻两个初级铁心小齿(1-111)的齿距τm与相邻两个次级铁心齿(2-11)的齿距τp之间满足关系τm＝τp。
5.根据权利要求4所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：初级的每个相电枢单元还包括多个初级永磁体(1-3)，
沿单元电枢铁心(1-1)轴向，相邻两个初级铁心小齿(1-111)之间的周向槽内嵌放一个初级永磁体(1-3)，所述初级永磁体(1-3)为瓦片形，初级永磁体(1-3)为径向充磁或平行充磁，所有初级永磁体(1-3)的充磁方向相同；
初级永磁体(1-3)的充磁方向与次级永磁体(2-2)的充磁方向相同。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：所述次级铁心(2-1)由高导磁材料制成。
7.根据权利要求1所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：
所述圆环形隔磁环(1-12)由非磁性材料制成。
8.根据权利要求4或5所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：所述次级永磁体(2-2)由多个相同的分段瓦片形永磁体组成，分段瓦片形永磁体为径向充磁或平行充磁。
9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：所述直线电机为外初级内次级结构，或为内初级外次级结构。
10.根据权利要求1、2、3、4或5所述的磁场调制式圆筒型横向磁通直线电机，其特征在于：所述直线电机为动初级结构，或为动次级结构。
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