线性横向通量马达制造技术

本发明专利技术涉及一种带有第一构件(2)和第二构件(3)的线性横向通量马达(1)，其中，第一构件(2)相对于第二构件(3)可在工作运动方向(x)上可移动地支承，两个构件中的其中一个(3)构造成定子而两个构件中的另一个(2)构造成电枢，第二构件(3)具有至少一个励磁线圈(8)和通量传导装置(9)而第一构件(2)具有面向通量传导装置(9)的永磁体组件(5)，从而使得第一构件(2)可通过励磁线圈(8)的通电和由此产生的在通量传导装置(9)中的磁通量被加载以力，以便于引起第一构件(2)相对于第二构件(3)的移动。励磁线圈(8)由带有超导特征的材料制成。

Linear transverse flux motor

The invention relates to a first member (2) and second members (3) the linear transverse flux motor (1), the first member (2) relative to the second component (3) can work in the direction of motion (x) on the movably supported two components in one (3) constructed two components in the stator and another (2) constructed the armature, the second member (3) having at least one excitation coil (8) and (9) flux conduction device and the first member (2) has a flux conduction device (9) of the permanent magnet assembly (5), which makes the the first member (2) through the excitation coil (8) of the electricity and resulting in the flux transmission device (9) in magnetic flux is loaded to force, causing the first member to (2) compared with second (3) of the mobile component. The excitation coil (8) is made of materials with superconducting characteristics.

【技术实现步骤摘要】
线性横向通量马达
本专利技术涉及一种带有第一构件和第二构件的线性横向通量马达，其中，第一构件相对于第二构件可在工作运动方向上移动地支承，两个构件中的一个构造成定子而两个构件中的另一个构造成电枢，第二构件具有至少一个励磁线圈和通量传导装置而第一构件具有面向通量传导装置的永磁体组件，从而使得第一构件可通过励磁线圈的通电和由此产生的在通量传导装置中的通量被加载以力，以便于引起第一构件相对于第二构件的移动。
技术介绍
这样的线性横向通量马达原则上由现有技术已知且也可被称作线性爪极式马达。在线性横向通量马达的情形中，通过励磁线圈在合适通电的情形中可提供的磁通量借助于通量传导装置被如此偏转，即，由于在永磁体组件与在通量传导装置中被引导的磁通量之间的非接触式的磁性相互作用招致引起转子相对电枢的线性运动的力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带有经改善的电磁效率的线性横向通量马达。该目的对于开头所提及的形式的线性横向通量马达而言利用权利要求1的特征来实现。在此设置成，励磁线圈由带有超导特征的材料制成。由此，由此可在没有电气电阻的情况下实现励磁线圈的运行以用于提供磁通量。在至今已知的超导材料的情形中，当该材料被冷却到其材料特定的跃变温度上或以下时，出现超导特征。例如，根据目前的认知情况超导材料可被用于在这样的线性横向通量马达中的应用，其被称作类型II超导体且在大约-180摄氏度或90开尔文的温度范围中的情形中已经具有超导特征。这样的超导材料的典型代表是钇钡铜氧化物，其也被简称为YBCO且其作为半成品以最不同的形式、尤其作为线材材料和带材料以供使用，以便于可由此制造励磁线圈。通过由带有超导特征的这样的电气传导材料构成的励磁线圈的设计方案，在保持或低于用于励磁线圈的材料的跃变温度的情形中可实现至少在励磁线圈方面低损耗地、优选除了磁滞损耗尤其至少几乎无损耗地提供磁场。在静止中或者在保持过程期间，磁场的提供可无损耗地实现。这样的线性横向通量马达的电磁效率不仅通过所提供的电能到在电枢处所提供的输出功率的转化效率而且通过用于冷却励磁线圈的能量需求来确定且在用于励磁线圈的冷却系统和励磁线圈的合适的设计方案的情况中可相对常规的线性横向通量马达被改善。所描述的线性横向通量马达于是需要少于常规马达的能量。本专利技术的有利的改进方案是从属权利要求的对象。根据一种优选的设计方案，第二构件包括绝缘部，其围绕励磁线圈且其使励磁线圈相对通量传导装置热绝缘。该绝缘部可例如是套、适宜地是低温保持器的外套。低温保持器或者绝缘部适宜地用于将励磁线圈的温度保持在跃变温度之上或以下。通量传导装置优选地处在绝缘部或者低温保持器之外。在励磁线圈的交流通电的情形中可引起通常由铁制成的通量传导装置的较强的加热。因为通量传导装置处在绝缘部或者低温保持器之外，所以需要较少的冷却功率，以便于将励磁线圈保持在跃变温度之或以下。适宜的是，励磁线圈布置在构造成呈环形的空心体的励磁线圈盒的凹入部中。优选地，励磁线圈盒布置在绝缘部内。励磁线圈盒的目的尤其在于，将热流由励磁线圈以较小热阻导出到散热片、例如低温保持器冷却器的冷却指处，以便于确保励磁线圈在超导构造的励磁线圈材料的跃变温度上或以下的有利的退火。被容纳在励磁线圈盒中的励磁线圈相对周围环境影响、尤其周围环境空气的热屏蔽优选通过外套或者通过围绕励磁线圈盒的绝缘部实现。一旦线性横向通量马达应在在其中温度没有立即出现在材料特定的跃变温度的范围中或该温度以下的周围环境中运行，则该措施是必要的。一旦不是这种情况，则另外由于励磁线圈相对于周围的(空气)大气的强烈温差，由冷凝的湿气构成的冰晶沉淀在励磁线圈上或励磁线圈盒上，其可能会引起线性横向通量马达的功能性问题。特别优选地，用于励磁线圈盒的外套或者绝缘部气密地实施，从而使得必要时在内部可维持真空，以便于辅助或者确保用于励磁线圈的期望的热绝缘效应。以该方式，也可降低所需冷却功率。在本专利技术的另外的设计方案中设置成，励磁线圈盒由带有较高的热传导性和/或电气绝缘特性的材料构造成。当设置有励磁线圈的外部冷却时，例如通过联结热泵、尤其斯特林马达或脉冲管模块(Pulsetube-Moduls)等等时，励磁线圈盒的较高的热传导性是有利的。在此对于励磁线圈盒而言目的在于，确保由励磁线圈朝向充当散热片处的冷却装置的尽可能均匀的热流且进而有助于励磁线圈的尽可能均匀的冷却。优选地，励磁线圈盒补充地或备选地还具有有利的电气绝缘特征，从而可以简单的方式确保励磁线圈的电气绝缘。例如蓝宝石材料对于制造励磁线圈盒而言被证实为特别有利的，其具有较高的热传导性/导热能力和有利的电气绝缘特征的特别有利的组合。也可使用其它带有类似特征的材料。优选地，励磁线圈盒关联有冷却装置、尤其恒温冷却器、适宜地斯特林马达的冷却指，其与励磁线圈盒和/或直接与励磁线圈热传导地相联接。优选地设置成，冷却装置与励磁线圈盒处在热联接中。补充地或备选地，冷却装置与被容纳在励磁线圈盒中的励磁线圈处在直接的热传导的联接中。优选地设置成，冷却装置、尤其低温冷却装置包括用于联接励磁线圈与电源的电气导线。通过从励磁线圈的热输出和电能到励磁线圈处的输送的这样的组合，确保由周围环境到励磁线圈处经由电功率的特别紧凑的结构形式和尽可能少的热输入。在本专利技术的一种有利的改进方案的情形中设置成，在冷却装置与励磁线圈盒之间布置有带有较高热传导性的热传导联接器件，其被电气导线穿过。示例性地，联接器件具有电气绝缘特征，从而使得电气导线在无另外措施的情况下可电气绝缘地由冷却装置被引导到励磁线圈盒中直至与励磁线圈电气触点接通。特别优选地设置成，联接器件作为蓝宝石材料等构成的杆且因此具有热传导性和电气绝缘的有利的组合。优选地，通量传导装置具有两个彼此啮合的面向永磁体组件的梳状组件。适宜地，在两个梳状组件之间设置有气隙。通过励磁线圈所产生的在通量传导装置中的磁通量被导引至梳状组件，在其处其以已知的方式与由永磁体组件所产生的磁场相互作用，从而使得第一构件被加载以力，其引起第一构件相对于第二构件的移动。线性横向通量马达在原则上可单相地或多相地构造。根据一种可能的实施形式，线性横向通量马达单相地构造且梳状组件彼此非对称地构造。梳状组件适宜地如此非对称地构造，即，借助于单相的通过励磁线圈所产生的磁通量可引起第一构件相对于第二构件的移动。根据一备选的实施形式，线性横向通量马达两相地构造。在该实施形式的情形中，永磁体组件、通量传导装置和励磁线圈优选布置在第一构件的第一侧上且线性横向通量马达具有另一永磁体组件、通量传导装置和励磁线圈，其布置在第一构件的第二侧上。适宜地，第一和第二侧是第一构件的相反的侧。附图说明附图中示出了本专利技术的示例的实施形式。其中：图1显示了线性横向通量马达的示意性的透视图，图2显示了线性横向通量马达的通量传导装置区段和第一构件的示意性的透视图，图3显示了被磁盒和绝缘部围绕的励磁线圈的截面图，图4显示了两相实施的线性横向通量马达的示意性的透视图。具体实施方式图1显示了线性横向通量马达1的示意性的透视图。所显示的线性横向通量马达1也可被称作线性爪极式马达。线性横向通量马达1在x方向上延伸。该x方向在下面也被称作工作运动方向x。y方向垂直于x方向伸延；z方向垂直于x方向且垂直于y方向延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有第一构件(2)和第二构件(3)的线性横向通量马达(1)，其中，所述第一构件(2)相对于所述第二构件(3)能在工作运动方向(x)上移动地支承，所述两个构件中的一个(3)构造成定子而所述两个构件中的另一个(2)构造成电枢，所述第二构件(3)具有至少一个励磁线圈(8)和通量传导装置(9)而所述第一构件(2)具有面向所述通量传导装置(9)的永磁体组件(5)，从而使得所述第一构件(2)可通过所述励磁线圈(8)的通电和由此产生的在所述通量传导装置(9)中的磁通量被加载以力，以便于引起所述第一构件(2)相对于所述第二构件(3)的移动，其特征在于，所述励磁线圈(8)由带有超导特征的材料制成。

【技术特征摘要】
2016.09.02 DE 102016216654.91.一种带有第一构件(2)和第二构件(3)的线性横向通量马达(1)，其中，所述第一构件(2)相对于所述第二构件(3)能在工作运动方向(x)上移动地支承，所述两个构件中的一个(3)构造成定子而所述两个构件中的另一个(2)构造成电枢，所述第二构件(3)具有至少一个励磁线圈(8)和通量传导装置(9)而所述第一构件(2)具有面向所述通量传导装置(9)的永磁体组件(5)，从而使得所述第一构件(2)可通过所述励磁线圈(8)的通电和由此产生的在所述通量传导装置(9)中的磁通量被加载以力，以便于引起所述第一构件(2)相对于所述第二构件(3)的移动，其特征在于，所述励磁线圈(8)由带有超导特征的材料制成。2.根据权利要求1所述的线性横向通量马达(1)，其特征在于绝缘部(22)，其包围所述励磁线圈(8)且所述励磁线圈(8)相对所述通量传导装置(9)被热绝缘。3.根据权利要求1或2所述的线性横向通量马达(1)，其特征在于，所述励磁线圈(8)布置在构造成呈环形的空心体的励磁线圈盒(18)的凹入部中。4.根据权利要求3所述的线性横向通量马达(1)，其特征在于，所述励磁线圈盒(18)由带有较高的热传导性和/或电气绝缘特征的材料构造成。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：K施托尔，W施托尔，M富斯，C施陶登曼，G贝尔纳，
申请(专利权)人：费斯托股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE