[发明专利]电动驱动器

说明书

本发明涉及一种根据具有软磁框架的汤姆逊线圈的类型的高动力的电磁驱动器，包括：‑第一励磁线圈(30)，其绕组高度大于其长度，也就是说，所述第一励磁线圈是扁平的，‑软磁框架(10)，第一励磁线圈设置在所述软磁框架中并且支撑在所述软磁框架上，并且所述软磁框架根据壶形磁体的类型是开放磁路，所述开放磁路具有外部区域(11)、底部(12)和内部区域(13)，并且所述开放磁路在端侧是敞开的，其中第一励磁线圈至少部分地围绕框架的内部部分(13)，‑至少在其朝向第一励磁线圈(30)的一侧上优选空心柱形地构成的、沿着轴线可运动地支承的鼠笼式转子(40)，所述鼠笼式转子在其冲程起始部位中沉入到框架(10)的端侧的开口中，并且在此至少部分地围绕框架的内部部分(13)，其中框架(10)完全地或者绝大部分地由软磁复合材料或者一个或多个叠片组形成，所述框架具有至少1.5T的饱和通量密度以及至多10⁶S/m的有效电导率，并且第一励磁线圈(30)和/或框架(10)具有至少一个用于减少张力的机构，尤其呈围绕部的形式，至少用于至少部分地吸收在调节过程期间垂直于运动方向在第一励磁线圈(30)上出现的径向力，并且其中对鼠笼式转子作用的洛伦兹力用于做功。

背景技术

在不同的技术领域中使用烟火设备或者气动设备，因为电磁驱动器在这些领域中是不适用的。作为用于电驱动器的排除标准尤其列举：

-应用相关的不足的力和/或每驱动器质量或者驱动器体积的做功能力，

-在高动力的电直接驱动器、如所谓的汤姆逊线圈和电磁炮中还有其高的布线耗费和/或过低的效率。

这以不同的实例来说明：

-冲钉设备，并且在此尤其是手持式冲钉设备，在所述冲钉设备中，例如活塞由于可燃气体混合物或助推装料的燃烧而加速，以便钉入钉，

-干扰电弧保护设备，其中烟火地驱动的金属螺栓穿过绝缘板并且引起短路，以便从干扰电弧中提取能量，

-短路限流器，在所述短路限流器中，烟火装料破坏金属舌片，使得短路电流从金属舌片的路径转换到并联连接的保险丝或者节流器上。

从US 6,830,173 B2中已知一种具有电动驱动器的冲钉设备。

最接近的现有技术是ABB的申请WO2015172824 A1。该申请示出基于汤姆逊线圈的执行器，所述执行器具有初级线圈和通量集中器，所述通量集中器围绕初级线圈。通量集中器由软磁或者软铁磁性的材料、例如铁、磁性钢或者如Permadyne的材料构成。

发明内容

也就是说，本发明的目的在于，找到一种(高动力的)电驱动器，所述电驱动器——与相应的现有技术相比——实现更高的力常数和/或更高的电效率和/或能够做更高的体积特定或者重量特定的功。

所述目的通过一种驱动器来实现。本发明的优选的设计方案是下面描述的主题。

本发明包括电动的驱动器，所述驱动器包括：

-第一励磁线圈，

-软磁框架，和

-沿着轴线可运动地支承的鼠笼式转子。

驱动器的特征在于，框架具有至少1.0T的饱和通量密度和/或至多10⁶S/m的有效电导率，其中优选地，第一励磁线圈和/或框架具有至少一个用于减轻张力的机构。饱和通量密度在此是如下通量密度，其中材料的微分磁导率dB/dH变得等于磁场常数，即其中无量纲的相对磁导率μ_r由于磁饱和而采用μ_r＝1的值。

特别为高动力的电动驱动器，尤其根据具有软磁框架的汤姆逊线圈的类型构造的电动驱动器。

在一个可行的实施方式中，励磁线圈具有如下绕组高度，所述绕组高度大于其长度，也就是说，所述励磁线圈是扁平的。