1.本实用新型涉及直线电机技术领域，尤其涉及同步磁阻式直接电机，具体地说是一种低转矩脉动同步磁阻直线电机。
背景技术：
2.目前，在很多应用场所的设备中，同步磁阻直线电机有低成本、高可靠性的优势。常见的同步磁阻直线电机为有相连磁桥。电机硅钢片和各磁障相互连接。这种结构虽保持了位置关系和增强了机械强度，但连接端部的相连磁桥产生漏磁，导致了电机推力性能和驱动效率无法提升。转矩脉动大，振动噪声大。
3.现有同步磁阻电机利用的是磁阻转矩，电机凸极性比较强，其转矩脉动比较大，并且动子内部有很多槽，动子结构相对复杂，转矩脉动的优化设计较为困难，而过大的转矩脉动会导致电机震动大、噪音高。
技术实现要素：
4.本实用新型要解决的是现有同步磁阻电机转矩脉动比较大，电机震动大，噪音高的技术问题，旨在提供一种无相连磁桥低转矩脉动同步磁阻直线电机。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种低转矩脉动同步磁阻直线电机，包括定子和动子，所述的定子中设置有若干个沿定子长度方向分布的凹槽，所述的凹槽中绕制有绕组，其特征在于所述的动子中设有若干组沿动子长度方向分布的磁障组，每个磁障组包括至少一个内部磁障；所述的内部磁障呈梯形镂空槽状结构，包括与动子长度方向平行的底槽和两侧侧槽，所述的两侧侧槽自底槽起向定子方向张开。
6.同步磁阻直线电机，非正弦分布的气隙磁场会引起大量和各种谐波，容易造成转矩脉动和增加电机的损耗。本实用新型提出了一种动子带磁障的新结构的电机，并采用梯形镂空槽结构的内部磁障，能起到最佳的聚磁作用，从而使气隙磁密由矩形波改善为阶梯形波，提高了气隙磁密基波幅值，降低谐波畸变率，达到减小转矩脉动，提高同步磁阻直线电机性能的目的。
7.作为本实用新型的改进，所述的磁障组包括一到多个内部磁障。两到多个内部磁障沿动子高度方向间隔排列，从而形成两到多层结构。优选地，所述的磁障组包括三个内部磁障。
8.作为本实用新型的进一步改进，在上层磁障的上方还设有顶部中心磁障。所述的顶部中心磁障呈梯形状结构。
9.作为本实用新型的再进一步改进，所述的磁障组沿动子长度方向均匀分布，每个磁障组与其对应的动子部分形成一个动子单元。各动子单元可以相互独立，也可以一体化制成。磁障的具体形状由梯形镂空槽的参数等控制变量决定，通过改变各控制变量的大小来可以寻找最佳性能点。每层磁障的高度可以相同，也可以不同。同一磁障的各部位的高度可以相同，也可以不同。
10.作为本实用新型的再进一步改进，每个动子单元的长度l和动子单元高度h之间的关系为：0.3*l≤h≤0.5*l。
11.作为本实用新型的再进一步改进，底层磁障的底边距离动子底边距离t与动子单元高度h的关系为：0.075*h≤t≤0.125*h。
12.作为本实用新型的再进一步改进，底层磁障顶部外侧与动子左侧边的距离s，与动子单元长度l的关系为：0.03*l≤s≤0.05*l。
13.作为本实用新型的再进一步改进，内部磁障顶部的开口宽度在0.03*l和0.06*l之间，其中l为动子单元长度。
14.作为本实用新型的再进一步改进，内部磁障底槽的高度在0.075*h和0.125*h之间，其中h为动子单元高度。
15.作为本实用新型的再进一步改进，相邻磁障底槽之间的间隔在0.075*h和0.125*h之间，其中h为动子高度。
16.作为本实用新型的更进一步改进，所述的磁障可以是空心的梯形镂空槽，也可以在梯形镂空槽中填充不导磁材料。优选地，所述的不导磁材料为树脂。由于在动子中开设磁障，动子被分隔成多层结构，为方便加工，在磁障的端部需要磁桥连接，但同时会造成功率因素下降。当采用不导磁材料填充后，不导磁材料将各个磁障包裹，对硅钢片制成的主磁桥进行固定，使其成为一个整体。各磁障之间无相连磁桥，可提高电机的功率因素和效率。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
18.图1为本实用新型一种低转矩脉动同步磁阻直线电机的结构示意图。
19.图2为本实用新型动子单元的结构示意图。
20.图3为本实用新型动子单元的控制变更示意图。
21.图4为本实用新型动子单元的另一种实施方式的结构示意图。
22.图中，1
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定子，2
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动子，101
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定子凹槽，201
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内部磁障，202
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不导磁材料，203
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底槽，204
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左侧槽，205
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右侧槽，206
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动子单元，207
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底层磁障，208
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中间层磁障，209
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上层磁障，210
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顶部中心磁障。
具体实施方式
23.参照图1，本实用新型的低转矩脉动同步磁阻直线电机，包括定子1和动子2，所述的定子1中设置有若干个沿定子长度方向分布的凹槽101，所述的凹槽101中绕制有绕组。所述的动子2中设有若干组沿动子长度方向均匀分布的磁障组，每个磁障组包括至少一个内部磁障201。
24.每个磁障组与其对应的动子部分形成一个动子单元206。各动子单元206可以相互独立，也可以一体化制成。内部磁障的具体形状由梯形镂空槽的参数等控制变量决定，通过改变各控制变量的大小来可以寻找最佳性能点。每层磁障的高度可以相同，也可以不同。同一内部磁障的各部位的高度可以相同，也可以不同。
25.参照图2，动子单元206上设有四层磁障，包括由底层磁障207、中间层磁障208和上层磁障209构成的内部磁障，以及一个顶部中心磁障210。各层磁障沿动子高度方向间隔排
列。其中底层磁障207、中间层磁障208和上层磁障209呈梯形镂空槽状结构，包括与动子长度方向平行的底槽203、左侧槽204和右侧槽205，所述的两侧侧槽204、205自底槽起向定子1方向张开。顶部中心磁障210呈梯形状结构。
26.同步磁阻直线电机，非正弦分布的气隙磁场会引起大量和各种谐波，容易造成转矩脉动和增加电机的损耗。本实用新型提出了一种动子带磁障的新结构的电机，并采用梯形镂空槽结构的磁障，能起到最佳的聚磁作用，从而使气隙磁密由矩形波改善为阶梯形波，提高了气隙磁密基波幅值，降低谐波畸变率，达到减小转矩脉动，提高同步磁阻直线电机性能的目的。
27.参照图3，本实用新型通过改变以下各控制变量的大小的适配比，达到最佳性能点。
28.动子长度l和动子高度h之间的关系为：0.3*l≤h≤0.5*l。
29.底层磁障的底边距离动子底边距离t与动子高度h的关系为：0.075*h≤t≤0.125*h。
30.底层磁障顶部外侧与动子左侧边的距离s，与动子长度l的关系为：0.03*l≤s≤0.05*l。
31.底层磁障顶部的左侧开口宽度m1与动子长度l的关系为：0.03*l≤m1≤0.06*l。
32.中层磁障顶部的左侧开口宽度m2与动子长度l的关系为：0.03*l≤m2≤0.06*l。
33.上层磁障顶部的左侧开口宽度m3与动子长度l的关系为：0.03*l≤m3≤0.06*l。
34.底层磁障顶部的右侧开口宽度n 1与动子长度l的关系为：0.03*l≤n 1≤0.06*l。
35.中层磁障顶部的右侧开口宽度n 2与动子长度l的关系为：0.03*l≤n 2≤0.06*l。
36.上层磁障顶部的右侧开口宽度n 3与动子长度l的关系为：0.03*l≤n 3≤0.06*l。
37.底层磁障底槽的高度a1和动子高度h的关系为：0.075*h≤a1≤0.125*h。
38.中间层磁障底槽的高度a2和动子高度h的关系为：0.075*h≤a2≤0.125*h。
39.上层磁障底槽的高度a3和动子高度h的关系为：0.075*h≤a3≤0.125*h。
40.底层磁障和中间层磁障的底槽之间的间隔b1与动子高度h的关系为：0.075*h≤b2≤0.125*h。
41.中间层磁障和上层底槽之间的间隔b2与动子高度h的关系为：0.075*h≤b2≤0.125*h。
42.上层磁障和顶部中心磁障的底面之间的间隔b3与动子高度h的关系为：0.075*h≤b3≤0.125*h。
43.在以上的实施方式中，所述的磁障是空心的梯形镂空槽，槽内无填充材料。
44.参照图4，本实用新型一种低转矩脉动同步磁阻直线电机的另一种实施方式。本实施方式是在图2实施方式的基础上，在梯形镂空槽和顶部梯形槽中填充不导磁材料202。优选地，所述的不导磁材料为树脂。由于在动子中开设磁障，动子被分隔成多层结构，为方便加工，在磁障的端部需要磁桥连接，但同时会造成功率因素下降。当采用不导磁材料填充后，不导磁材料将各个磁障包裹，对硅钢片制成的主磁桥进行固定，使其成为一个整体。各磁障之间无相连磁桥，可提高电机的功率因素和效率。
45.本实用新型的一种低转矩脉动同步磁阻直线电机，其动子可以按以下方法制作：（1）先将硅钢片制成有相连磁桥的结构，其上设有若干组沿动子长度方向分布的磁障组，每
个磁障组包括至少一个内部磁障；所述的内部磁障呈梯形镂空槽状结构，包括与动子长度方向平行的底槽和两侧侧槽，所述的两侧侧槽自底槽起向定子方向张开；（2）再将多个硅钢片叠压在一起；（3）然后将不导磁材料铸进内部磁障处的梯形镂空槽中，等不导磁材料凝固后即和硅钢片制成的主磁桥成为一个整体；（4）最后将位于端部的相连磁桥切去。
46.本实用新型的一种低转矩脉动同步磁阻直线电机，其动子还可以按以下方法制作：（1）先将硅钢片制成有相连磁桥的结构，其上设有至少一个内部磁障；所述的内部磁障呈梯形镂空槽状结构，包括与动子长度方向平行的底槽和两侧侧槽，所述的两侧侧槽自底槽起向定子方向张开；（2）再将多个硅钢片叠压在一起；（3）然后将不导磁材料铸进内部磁障处的梯形镂空槽中，等不导磁材料凝固后即和硅钢片制成的主磁桥成为一个动子单元；（4）将位于端部的相连磁桥切去；（5）将多个动子单元沿长度方向粘结成一个完整的定子。
47.应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。