[發明專利]多邊形結構的電機

無效

• 申請號: 200580040836.3
• 申請日: 2005-09-19
• 公開（公告）號: CN101065890A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 托馬斯·霍庇;澤爾科·杰蒂克;克里斯蒂·沃爾默特
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K1/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 郝俊梅;楊梧

技術領域

本發明涉及一種具有多邊形橫截面的電機。這種電機規定用于實施直線運動。因此這種電動機的一個例子是直線感應電動機。因為直線感應電動機也可以用作發電機，所以所述的電機也涉及一種直線發電機。這種電機有一個一次部分和一個二次部分。對于電機在下面理解為一種其一次部分可相對于二次部分直線運動的電機，或反之。此外本發明還涉及電機的一種多邊形橫截面的一次部分。

背景技術

在機器和設備制造時，直線感應電動機作為電的直接驅動裝置具有重要意義。它們的優點，如可實現的調節動力學、高的定位精度、可能的加速度和速度以及大的移動距離，使它們優越于其他不同的驅動裝置。

電機的一次部分有一些繞組，其中，可借助載流繞組產生可變的磁場，磁場通過與勵磁場的相互作用可以實現一次部分相對于二次部分的運動，或反之。勵磁場例如由安裝在二次部分和/或一次部分上的永久磁鐵產生。

對于直線感應電動機的有些應用有時需要更大的推力。一種提高推力的方法在于，通過使用第二個一次部分將單止推軸承環直線電動機擴展為雙止推軸承環直線電動機，后者提供雙倍推力。使用兩個一次部分的優點在于，在不增加結構長度的情況下使推力加倍。

例如由官方文件登記號10329651.4的德國專利申請已知一種具有多邊形橫截面的直線感應電動機。采用這種結構形式可以在結構形式緊湊的同時有大的推力。此直線感應電動機的一次部分具有多個呈多邊形配置的疊片鐵芯和環形繞組線圈。在這種結構設計中，作用在疊片鐵芯上的法向力由圍繞疊片鐵芯的支承結構承受。這種支承結構的構造復雜并增大了電機的結構空間。疊片鐵芯可以由數量不同的疊片鐵芯模塊式地組合成一次部分，從而可以以簡單的方式制成各種不同功率的電機。這種直線感應電動機的特征在于在結構形式短小的同時有大的推力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種有緊湊的結構或使上述缺點減輕到最低程度的電機。

上述技術問題按照本發明借助一種具有按照權利要求1或8特征的電機得以解決。從屬權利要求2至7及9至11給出了本發明有利的擴展設計。此外，借助于按照權利要求12、16、20和21所述的設備達到解決上述技術問題的目的。從屬權利要求13至15、17至19及22和23給出了本發明其他有利的擴展設計。

借助本發明可以提供一種具有小的結構長度的同時具有高功率的電機，尤其直線感應電動機，在這里可以簡單而經濟的方式實現具有寬廣功率范圍的電動貨盤。通過疊片鐵芯的堆疊高度可以達到具有薄切片幾何形狀的例如不同的電動機長度并因而具有不同的功率。

在按照本發明有一次部分和二次部分的電機、尤其直線感應電動機中，一次部分具有用于產生磁場的繞組以及二次部分具有用于導引磁通的裝置，以及，在一次部分與二次部分之間形成一個氣隙面，一次部分的繞組和/或氣隙面布設為多邊形。

所述電機有利地具有至少兩個磁活性的氣隙面，在這里與每個磁活性的氣隙面可以對應配設一個或多個繞組。磁活性的氣隙面規定用于導引有效磁通，以及還規定用于產生推力。這種對應配設結構涉及導引與一次部分的繞組耦合的磁通量。因此，所論及的氣隙面尤其是磁活性的并用于共同產生一個力。氣隙面有利地是一個平面，亦即一個不彎曲的面。因為一次部分與二次部分通過氣隙彼此隔開，以及氣隙有利地至少相對一個多邊形的邊和沿與運動方向一致的縱向具有至少基本上相同的內部凈寬度，由此得到氣隙面。在這里，氣隙面既涉及氣隙內一次部分的側面又涉及氣隙內二次部分的側面。不同的氣隙面配置為多邊形。磁場導引裝置的一個例子是疊片鐵芯。

所述電機還有另一個用于產生磁場的裝置，在這里此另一個裝置用于產生勵磁場。此另一個裝置或設在一次部分上或設在二次部分上。勵磁場以及進而電機的勵磁磁通例如借助永久磁鐵產生。永久磁鐵例如安裝在電機的二次部分上。按電機的另一項擴展設計，永久磁鐵安裝在電機的一次部分中。因此，無論一次部分還是二次部分均可以具有永久磁鐵或另一個用于產生勵磁場的裝置。

一次部分的繞組和/或氣隙面的這種多邊形布設結構，有利地通過一次部分的疊片鐵芯適用于此的薄切片實現。所述多邊形的優點是，在氣隙內的磁性吸力可以由疊片鐵芯承受。若在薄切片中的金屬片采用整體結構，它便有另一些涉及薄切片形狀的一種閉合結構機械剛度高的優點。

除了作為金屬片具有橫截面整體式設計的金屬片外，疊片鐵芯橫截面也可以設計為在橫截面內具有多個金屬片。由此得到的優點例如是一次部分能更便于繞線。