用于线性电机的电机组件制造技术

本发明专利技术提出了一种用于线性电机(1)的电机组件(2)，其中至少一个具有至少两个第一电磁线圈(8)的第一主要部件(3)和一个具有至少两个第二电磁线圈(8)的第二主要部件(3)彼此大致平行地布置，该电机组件至少部分地消除了现有技术的缺点。这是通过以下方式实现的：为第一和第二主要部件(3)设置至少一个包括单片式片材金属元件(6)的共用叠片芯单元(5、6)，并且叠片芯单元(5、6)的单片式片材金属元件(6)中的每一个分别具有用于第一主要部件(3)的第一线圈(8)的至少三个第一凹部(7)并且同时具有用于第二主要部件(3)的第二线圈(8)的至少三个第二凹部(7)，第一凹部(7)在线性电机(1)的调节路径的纵向方向上前后相继布置，第二凹部(7)在线性电机(1)的调节路径的纵向方向上前后相继布置。

Motor components for linear motors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于线性电机的电机组件
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于线性电机的电机组件，并且涉及一种根据权利要求9所述的线性电机。
技术介绍
市场上已经有各种各样的线性电机。它们在机械工程和设备工程中日益重要，尤其是由于它们可实现的高加速度和高速度，以及它们可实现的高定位精度和长调节行程。线性电机通常包括至少一个所谓的主要部件、供电流流过且产生可变和/或可控的磁场的多个线圈，以及至少一个具有多个永磁体的所谓的次要部件。通过磁场的变化来产生调节行程，从而实现了次要部件和主要部件之间的相对运动/调节。为了增加推进力，已知具有例如两个分开的主要部件(即，两个分开的线圈配置)和/或两个分开的次要部件(即，两个分开的永磁体配置)的线性电机(参见DE102009017549A1)。然而，不利的是，这种类型的电机比较庞大、复杂并且在经济上不合算。
技术实现思路
相比之下，本专利技术的目的在于提出一种线性电机或一种用于线性电机的在开篇提到的那种类型的电机组件，其至少部分地消除了现有技术的缺点。从线性电机或从用于线性电机的在开篇提到的那种类型的电机组件出发，所述目的通过权利要求1的特征来实现。本专利技术的有利的实施方式和改进方案可以通过从属权利要求中提到的措施来实现。因此，根据本专利技术的用于线性电机的电机组件的特征在于，为第一主要部件和第二主要部件设置至少一个包括了单片式叠片元件的共用叠片芯单元，并且叠片芯单元的单片式叠片元件中的每一个分别具有用于第一主要部件的第一线圈的至少三个第一凹部，并且同时具有用于第二主要部件的第二线圈的至少三个第二凹部，其中，第一凹部在线性电机的调整行程的纵向方向上彼此并排前后布置，并且第二凹部在线性电机的调节行程的纵向方向上彼此并排前后布置。借助于根据本专利技术的用于线性电机的电机组件，可以使所需的组件大大减少。线性电机或电机组件也能够具有实质上更小或更紧凑的构造，并且能够比现有技术更廉价地制造和运行大致相同的驱动力或推进力。此外，能够在能量和/或热量管理的示例中采用协同作用，从而能够实现更节能的运行方式。叠片芯单元的各个单片式叠片元件优选地至少在线性电机的调节行程的纵向上对齐。由此实现了这样的情况，其中，叠片元件或叠片芯单元的长度可以有利地与调节行程的长度相适应。因此，仅通过根据本专利技术的单个的单片式叠片元件或叠片芯单元就可以实现短的调节行程，或任选地非常长的调节行程。为了调节不同长度的行程或叠片元件，仅需要设置不同数量的(相同)线圈和/或磁体。这样，根据本专利技术，可以实现具有多种类的叠片元件或叠层铁芯单元的模块系列，并且因此可以实现非常多种类的主要部件或电机组件。另外，这提高了本专利技术的经济效率，甚至尤其是对于非常多种类的应用和/或性能类别和/或调节行程长度而言。根据本专利技术的叠片芯单元通常有利地由彼此电绝缘的个体组合式叠片或叠片元件组成，以便避免当意图传导磁场线和增强磁场的相应物体由铁磁固体材料制成时可能在叠片中感应产生的涡电流。线圈或绕组和/或相应的永磁体优选地布置在叠片芯单元或叠片元件中的凹部或凹槽中。在本专利技术的一种特别的改进方案中，叠片芯单元的各个单片式叠片元件彼此粘接。在本专利技术的一种有利的设计变型的情况下，叠片芯单元可以构造为烤漆叠片芯。这样，可以显著提高叠片芯单元的机械刚度。由此得到能够以“一片”形式而作为机械上特别稳定/刚性的粘接式接合的叠片芯单元来被处理的结构单元。另外，包括有与烤漆粘接/连接的(铜)线的至少一个烤漆绕组或线圈可以布置在凹部或凹槽中，其中有利地将烤漆绕组或线圈密封。结果，由此另外地增加了根据本专利技术的主要部件或电机组件的机械刚度。此外，可以想到的是，在一个有利的实施例的情况下，代替涂覆有烤漆的电线，也可以使用传统上绝缘的绕组线。在一个优选的实施例的情况下，将周期性缠绕的烤漆线圈设置为绕组。另外，尽管通常使用具有基本上圆形横截面的圆形电线，但是原则上例如也可以使用方形电线等。横截面尤其可以在目的为实现尽可能高的绕组密度时起作用。通过尽可能密集地布置绕组，可以以尽可能小的空间需求产生尽可能高的磁场，从而可以提高电机的性能。在本专利技术的一个优选的变型中，至少一个用于冷却第一主要部件和/或第二主要部件的冷却凹部设置在第一凹部和第二凹部之间和/或在第一线圈和第二线圈之间和/或在第一主要部件和第二主要部件之间，至少一个冷却单元优选地布置在冷却凹部中。这样，可以有利地消除热损失。根据本专利技术的冷却装置的有利布置使得根据本专利技术的电机组件或线性电机的特别节省空间和/或紧凑的设计成为可能。另外，可以实现用于散发废热的非常短的路径。即，主要部件或电机组件的余热只有非常短的路径，直到通过冷却装置散发或冷却为止。这提高了电机组件或线性电机的能量和/或热量管理的效率。本专利技术的特征在于，冷却单元或冷却元件(固定地)连接到叠片芯或叠片芯单元，并且平行于凹槽的布置而布置，叠片芯和冷却元件有利地彼此粘接地接合。这种在平行于凹槽/凹部的一个平面中的有利布置原则上使得冷却元件可以被布置成靠近各个绕组/线圈，甚至与绕组之间可以保持恒定或基本恒定的间距，从而实现均匀冷却。此外，可以实现特别廉价的制造，因为这两个部件(叠片芯和冷却元件)可以(首先)制造为单独的部件，从而相应的冷却管道不必由以个体叠片组成的材料来制备，这相对更复杂。其次，由于所述提出的设计，材料可以以简单的方式彼此连接，但是仍然没有气隙或其他阻碍热传导的情况。令人惊讶的是，通过粘合剂粘接可以实现叠片芯与冷却元件之间的有利的连接，粘合剂粘接尤其是通过非常薄的粘合剂层(其尽可能有效地导热)进行。首先，由此，叠片芯和冷却元件之间的间隔可以很小，这有助于令人满意的散热。其次，由此可以在叠片芯和冷却元件之间实现非常稳定的连接。令人惊讶的是，这甚至可以承受在运行期间通常作用在电机的主动部件上的非常大的力。此外，在所提出的构造的情况下，可以避免冷却元件和叠片芯之间的气隙。尽管某些粘合剂甚至原则上确实会具有差的导热性能，但是在本情况下证明有利的是，粘合剂层本身可以仅具有非常薄的构造，并且由此构造引起的热阻趋于低。为了在叠片芯和冷却元件之间获得尽可能大的接触面积，这两个物件中的至少一个或者这两个物件可以分别构造为厚度基本均匀的板或层/结构，从而冷却元件管道与布置在叠片芯的凹部/凹槽中作为热源的绕组可以在平行平面中延伸。此外，也可以使管道和绕组彼此之间的间距特别小，从而总体上可以实现令人满意的均匀散热。在本专利技术的一个优选的改进方案的情况下，叠片芯和冷却元件可以有利地以“三明治”设计彼此连接。除了在发热的绕组和散热的冷却管道之间具有小的间距之外，由于相应的“三明治各层”彼此稳定并确保更高的弯曲力矩或几何惯性矩，因此还可以提高机械刚度。与根据现有技术的通常提供了对主要部件的密封的传统构造相比，根据本专利技术并且还根据所讨论的具有三明治设计的构造的示例性实施例还提供了进一步优点；根据现有技术，已经证明不利的是，经常会在密封材料中发现空气夹杂。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于线性电机(1)的电机组件(2)，包括至少一个具有至少两个第一电磁线圈(8)的主要部件(3)，以及一个具有至少两个第二电磁线圈(8)的第二主要部件(3)，所述第一主要部件(3)和所述第二主要部件(3)基本上彼此平行布置，其特征在于，为所述第一主要部件(3)和所述第二主要部件(3)设置至少一个共用叠片芯单元(5、6)，所述共用叠片芯单元包括单片式叠片元件(6)，并且所述叠片芯单元(5、6)的单片式叠片元件(6)中的每一个分别具有用于所述第一主要部件(3)的第一电磁线圈(8)的至少三个第一凹部(7)并且同时具有用于所述第二主要部件(3)的第二电磁线圈(8)的至少三个第二凹部(7)，其中，所述第一凹部(7)在所述线性电机(1)的调整行程的纵向方向上彼此并排前后布置，并且所述第二凹部(7)在所述线性电机(1)的调节行程的纵向方向上彼此并排前后布置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于线性电机(1)的电机组件(2)，包括至少一个具有至少两个第一电磁线圈(8)的主要部件(3)，以及一个具有至少两个第二电磁线圈(8)的第二主要部件(3)，所述第一主要部件(3)和所述第二主要部件(3)基本上彼此平行布置，其特征在于，为所述第一主要部件(3)和所述第二主要部件(3)设置至少一个共用叠片芯单元(5、6)，所述共用叠片芯单元包括单片式叠片元件(6)，并且所述叠片芯单元(5、6)的单片式叠片元件(6)中的每一个分别具有用于所述第一主要部件(3)的第一电磁线圈(8)的至少三个第一凹部(7)并且同时具有用于所述第二主要部件(3)的第二电磁线圈(8)的至少三个第二凹部(7)，其中，所述第一凹部(7)在所述线性电机(1)的调整行程的纵向方向上彼此并排前后布置，并且所述第二凹部(7)在所述线性电机(1)的调节行程的纵向方向上彼此并排前后布置。


2.根据权利要求1所述的电机组件，其特征在于，所述叠片芯单元(5、6)的各个所述单片式叠片元件(6)至少在所述线性电机(1)的调节行程的纵向上对齐。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的电机组件，其特征在于，所述叠片芯单元(5、6)的各个所述单片式叠片元件(6)彼此粘合地粘接。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的电机组件，其特征在于，至少一个用于冷却所述第一主要部件(3)和/或所述第二主要部件(3)的冷却凹部(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·特洛列特，马库斯·辛纳，
申请(专利权)人：凯斯勒能源公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE