[发明专利]多边形结构的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多边形横截面的电机。这种电机规定用于实施直线运动。因此这种电动机的一个例子是直线感应电动机。因为直线感应电动机也可以用作发电机，所以所述的电机也涉及一种直线发电机。这种电机有一个一次部分和一个二次部分。对于电机在下面理解为一种其一次部分可相对于二次部分直线运动的电机，或反之。此外本发明还涉及电机的一种多边形横截面的一次部分。

背景技术

在机器和设备制造时，直线感应电动机作为电的直接驱动装置具有重要意义。它们的优点，如可实现的调节动力学、高的定位精度、可能的加速度和速度以及大的移动距离，使它们优越于其他不同的驱动装置。

电机的一次部分有一些绕组，其中，可借助载流绕组产生可变的磁场，磁场通过与励磁场的相互作用可以实现一次部分相对于二次部分的运动，或反之。励磁场例如由安装在二次部分和/或一次部分上的永久磁铁产生。

对于直线感应电动机的有些应用有时需要更大的推力。一种提高推力的方法在于，通过使用第二个一次部分将单止推轴承环直线电动机扩展为双止推轴承环直线电动机，后者提供双倍推力。使用两个一次部分的优点在于，在不增加结构长度的情况下使推力加倍。

例如由官方文件登记号10329651.4的德国专利申请已知一种具有多边形横截面的直线感应电动机。采用这种结构形式可以在结构形式紧凑的同时有大的推力。此直线感应电动机的一次部分具有多个呈多边形配置的叠片铁芯和环形绕组线圈。在这种结构设计中，作用在叠片铁芯上的法向力由围绕叠片铁芯的支承结构承受。这种支承结构的构造复杂并增大了电机的结构空间。叠片铁芯可以由数量不同的叠片铁芯模块式地组合成一次部分，从而可以以简单的方式制成各种不同功率的电机。这种直线感应电动机的特征在于在结构形式短小的同时有大的推力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有紧凑的结构或使上述缺点减轻到最低程度的电机。

上述技术问题按照本发明借助一种具有按照权利要求1或8特征的电机得以解决。从属权利要求2至7及9至11给出了本发明有利的扩展设计。此外，借助于按照权利要求12、16、20和21所述的设备达到解决上述技术问题的目的。从属权利要求13至15、17至19及22和23给出了本发明其他有利的扩展设计。

借助本发明可以提供一种具有小的结构长度的同时具有高功率的电机，尤其直线感应电动机，在这里可以简单而经济的方式实现具有宽广功率范围的电动货盘。通过叠片铁芯的堆叠高度可以达到具有薄切片几何形状的例如不同的电动机长度并因而具有不同的功率。

在按照本发明有一次部分和二次部分的电机、尤其直线感应电动机中，一次部分具有用于产生磁场的绕组以及二次部分具有用于导引磁通的装置，以及，在一次部分与二次部分之间形成一个气隙面，一次部分的绕组和/或气隙面布设为多边形。

所述电机有利地具有至少两个磁活性的气隙面，在这里与每个磁活性的气隙面可以对应配设一个或多个绕组。磁活性的气隙面规定用于导引有效磁通，以及还规定用于产生推力。这种对应配设结构涉及导引与一次部分的绕组耦合的磁通量。因此，所论及的气隙面尤其是磁活性的并用于共同产生一个力。气隙面有利地是一个平面，亦即一个不弯曲的面。因为一次部分与二次部分通过气隙彼此隔开，以及气隙有利地至少相对一个多边形的边和沿与运动方向一致的纵向具有至少基本上相同的内部净宽度，由此得到气隙面。在这里，气隙面既涉及气隙内一次部分的侧面又涉及气隙内二次部分的侧面。不同的气隙面配置为多边形。磁场导引装置的一个例子是叠片铁芯。

所述电机还有另一个用于产生磁场的装置，在这里此另一个装置用于产生励磁场。此另一个装置或设在一次部分上或设在二次部分上。励磁场以及进而电机的励磁磁通例如借助永久磁铁产生。永久磁铁例如安装在电机的二次部分上。按电机的另一项扩展设计，永久磁铁安装在电机的一次部分中。因此，无论一次部分还是二次部分均可以具有永久磁铁或另一个用于产生励磁场的装置。

一次部分的绕组和/或气隙面的这种多边形布设结构，有利地通过一次部分的叠片铁芯适用于此的薄切片实现。所述多边形的优点是，在气隙内的磁性吸力可以由叠片铁芯承受。若在薄切片中的金属片采用整体结构，它便有另一些涉及薄切片形状的一种闭合结构机械刚度高的优点。

除了作为金属片具有横截面整体式设计的金属片外，叠片铁芯横截面也可以设计为在横截面内具有多个金属片。由此得到的优点例如是一次部分能更便于绕线。