线性电动机和电梯制造技术

在本文中介绍线性电动机(10)和电梯(100)。线性电动机(10)包括定子(20)和适于沿定子(20)移动的动子(15)，其中一个(20、15)包括沿纵向方向(Z)成排(24)布置的非磁芯线圈(25)。此外，定子(20)和动子(15)中的另一个包括在纵向方向(Z)上布置在至少两个相邻排(27)的永磁体(28)中，其中，永磁体(27)的排隔开一个或多个间隙，间隙尺寸设定为接收线圈(24)的排。更进一步，永磁体(27)的排中的至少一排可以以Halbach阵列(40)的形式布置。电梯(100)可以包括电梯井道(30)和布置成由线性电动机(10)在电梯井道(30)中移动的电梯轿厢(5)。

【技术实现步骤摘要】
线性电动机和电梯
本专利技术大致涉及电梯。特别地，但非排他地，本专利技术涉及一种用于电梯，用于诸如自动扶梯的输送机，用于自动人行道或用于倾斜的电梯的线性电动机。背景已知具有线性电动机的电梯，该线性电动机布置成使电梯轿厢在电梯井道中移动。在已知的解决方案中，线性电动机的定子包括具有磁芯的线圈。已知尝试中的一个缺点是，由于其中具有许多磁芯材料，定子变得非常重且昂贵。此外，由于线圈中的磁芯，定子具有复杂的结构。在具有长的电梯井道的电梯中，例如在高层建筑物中，这尤其成问题。此外，磁芯在电动机中引起横向力，必须对其进行补偿。因此，仍然需要开发用于电梯的线性电动机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种线性电动机和电梯。本专利技术的另一个目的是线性电动机和电梯至少减轻了已知电梯中的一些缺点。本专利技术的目的是通过由各个独立权利要求所限定的线性电动机和电梯来实现的。根据第一方面，提供了一种线性电动机。线性电动机包括定子和适于沿着定子运动的动子。定子和动子中的一个包括多个非磁芯线圈，例如空芯线圈，其沿定子和动子中的一个的纵向方向布置在至少一排线圈中。此外，定子和动子中的另一个包括永磁体，该永磁体在定子和动子中的另一个的纵向方向上布置在至少两相邻排的永磁体中，其中，相邻排的永磁体隔开间隙，间隙尺寸设定为用于接收至少一排线圈中。应当理解，间隙的尺寸必须确定为使得其能够使永磁体排和线圈排相对于彼此运动。因此，在各种实施例中，在所述排之间存在气隙。可选地，相邻排的永磁体的至少一排可以以包括强侧和弱侧的Halbach阵列的形式诸如至少部分地或基本上完全地布置，其中，强侧被布置成面对至少一排线圈。Halbach阵列在本文中是指一种永磁体的布置，该布置在阵列的一侧(即强侧)上增强磁场，同时在另一侧(即弱侧)上将磁场抵消为接近零，或至少产生相对于强侧的较低的磁场。强侧和弱侧优选地是阵列的相对侧。在一些实施例中，相邻排的永磁体中的至少两排可以以包括强侧和弱侧的Halbach阵列的形式布置，其中强侧布置成面对至少一排线圈。此外，相邻排的永磁体中的磁极可以相对于彼此对准。在一些实施例中，线性电动机可以包括至少两个相邻组的一排线圈和两相邻排的永磁体。因此，线性电动机可以包括例如两相邻排线圈，它们分别夹在两排永磁体之间，其中的一个、两个或甚至全部可以部分或完全以Halbach阵列的形式布置。在各种实施例中，所述多个非磁芯线圈在所述定子和动子中的一个的纵向方向上布置在至少两相邻排线圈中，其中，排布置为隔开第二间隙。此外，永磁体可以在定子和动子中的另一个的纵向方向上布置在至少三相邻排的永磁体中，其中，相邻排的永磁体分别隔开间隙，间隙尺寸设定为用于接收至少两相邻排的线圈。因此，相邻排的永磁体中的两排是最外排，并且相邻排的永磁体中的至少一排是中间排。此外，最外排中的一个或两个可以以albach阵列的形式布置，所述Halbach阵列包括强侧和弱侧，所述强侧中的每一个可以布置为面对至少两排线圈中的一排。优选地，相邻排的永磁体中的磁极可以相对于彼此对准。在一些实施例中，至少一个中间排的永磁体可以包括两个部分，该两个部分在沿电动机法线N的方向上被铁磁材料的支撑部分分开。这两个部分的磁极布置成对准。因此，这两个部分可以基本上将支撑部分夹在中间。第二间隙的尺寸也必须确定为使得其能够使永磁体排和线圈排相对于彼此运动。因此，在各种实施例中，在所述排之间存在气隙。另外，在至少一个中间排中，永磁体(例如可能不是Halbach阵列形式的典型永磁体)可以在电动机法线的方向上以具有反转的磁极的匝布置，并且永磁体的磁极与最外排的永磁体的磁极对准。在各个实施例中，多个非磁芯线圈的线圈开口，或者特别是其表面法线，可以沿电动机法线方向布置，或者面对所述方向，以在定子的横向方向上提供主通量。替代地或另外，相邻排27中的永磁体可以在电动机法线的方向上以具有反转的磁极的匝布置，并且相邻排永磁体的磁极相对于彼此对准。在各种实施例中，非磁芯线圈已经可以通过增材制造来制造。在一些实施例中，非磁芯线圈可以相对于与纵向方向和电动机法线二者垂直的垂直方向倾斜，例如，非磁芯线圈相对于第一方向倾斜。在各种实施例中，所述定子在所述定子的纵向方向上可以包括布置在隔开间隔的两相邻排中的多个空芯线圈，并且其中，所述动子可以包括布置在三相邻排中的永磁体，三相邻排由两个间隙隔开，所述两个间隙的尺寸设计成接收所述空芯线圈。根据第二方面，提供了一种电梯。电梯可以包括电梯井道和适于在电梯井道中移动的电梯轿厢，其中，电梯包括根据第一方面所述的线性电动机。在各种实施例中，所述电梯井道可以配备有充电站，所述充电站包括至少一个第二线圈和用于调制所述至少一个第二线圈的功率级。至少一个或多个第二线圈可以被布置为邻近于至少一个非磁芯线圈，例如空芯线圈，以当电梯轿厢位于充电站时面对至少一个非磁芯线圈。非磁芯线圈可选地布置到动子。此外，功率级被配置成当电梯轿厢位于充电站处时调制至少一个第二线圈，以在例如从至少一个第二线圈到非磁芯线圈之间无线传输电力。替代地或另外，所述电梯井道可以配备有方向改变位置，所述方向改变位置包括至少一个第三线圈，所述第三线圈被布置为当电梯轿厢位于方向改变位置时，与定子和动子中的一个的所述多个非磁芯线圈对准，从而能够在非磁芯线圈和所述至少一个第三线圈之间进行无线电力传输。电梯井道还可以包括配置为改变电梯轿厢的运动方向的致动器(320)的设备。由此，可以在它们之间，特别是从非磁芯线圈经由第三线圈到致动器提供电力。本专利技术提供了一种线性电动机和电梯。本专利技术提供了优于已知解决方案的优点，因为定子或动子由于具有带有非磁芯的线圈(例如空芯线圈)而变得更轻且成本更低。此外，利用非磁芯减少了电动机中的横向力的量。此外，在一些优选实施例中，通过利用Halbach阵列，与不使用Halbach阵列的已知解决方案相比，可以实现每个磁体材料更高的推进力密度。通过利用Halbach阵列，与常规永磁体相比，可以使用更薄的磁体产生相同的力。基于以下详细描述，各种其他优点对于技术人员将变得显而易见。表述“多个”可以指从二(2)开始的任何正整数，即至少为二。如果没有另外明确说明，则术语“第一”，“第二”和“第三”在本文中用于将一个元件与其他元件区分开，并且不特别地对它们进行优先排序或排列。在本文中呈现的本专利技术的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”在本文中用作开放式限制，其不排除也未记载的特征的存在。除非另有明确说明，否则从属权利要求中所述的特征可相互自由组合。被认为是本专利技术特征的新颖特征尤其在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，从以下具体实施例的描述中，将最好地理解本专利技术本身，关于其结构和操作方法，以及其附加目的和优点。附图说明在附图中，通过示例而非限制的方式示出了本专利技术的一些实施例。图1示意性地示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性电动机(10)，包括：/n定子(20)和适于沿着定子(20)移动的动子(15)；/n其中，定子(20)和动子(15)中的一个包括多个非磁芯线圈(25)，例如空芯线圈，非磁芯线圈沿定子(20)和动子(15)中的所述一个的纵向方向(Z)布置在至少一排线圈(24)中；并且/n其中，定子(20)和动子(15)中的另一个包括永磁体(28)，所述永磁体在定子(20)和动子(15)中的所述另一个的纵向方向(Z)上布置在至少两个相邻排的永磁体(27)中，其中，相邻排的永磁体(27)由一间隙隔开，该间隙的尺寸设定为接收至少一排线圈(24)；并且/n其中，相邻排的永磁体(27)中的至少一排至少部分地或完全地以Halbach阵列的形式布置，所述Halbach阵列包括强侧(SS)和弱侧(WS)，所述强侧(SS)面对所述至少一排线圈(24)。/n

【技术特征摘要】
20190913 EP 19197248.81.一种线性电动机(10)，包括：
定子(20)和适于沿着定子(20)移动的动子(15)；
其中，定子(20)和动子(15)中的一个包括多个非磁芯线圈(25)，例如空芯线圈，非磁芯线圈沿定子(20)和动子(15)中的所述一个的纵向方向(Z)布置在至少一排线圈(24)中；并且
其中，定子(20)和动子(15)中的另一个包括永磁体(28)，所述永磁体在定子(20)和动子(15)中的所述另一个的纵向方向(Z)上布置在至少两个相邻排的永磁体(27)中，其中，相邻排的永磁体(27)由一间隙隔开，该间隙的尺寸设定为接收至少一排线圈(24)；并且
其中，相邻排的永磁体(27)中的至少一排至少部分地或完全地以Halbach阵列的形式布置，所述Halbach阵列包括强侧(SS)和弱侧(WS)，所述强侧(SS)面对所述至少一排线圈(24)。


2.根据权利要求1所述的线性电动机(10)，其中，相邻排的永磁体(27)中的至少两排至少部分地或完全地以Halbach阵列的形式布置，所述Halbach阵列包括强侧(SS)和弱侧(WS)，所述强侧(SS)面对所述至少一排线圈(24)。


3.根据权利要求1或2所述的线性电动机(10)，其中，所述多个非磁芯线圈(25)在所述定子(20)和动子(15)中的所述一个的纵向方向(Z)上布置在至少两个相邻排的线圈(24)中，排(24)由第二间隙隔开；
其中，永磁体(28)在定子(20)和动子(15)中的另一个的纵向方向(Z)上布置在至少三个相邻排的永磁体(27)中，其中，相邻排的永磁体(27)分别由一间隙隔开，该间隙的尺寸设定为接收至少两个相邻排的线圈(24)，其中，相邻排的永磁体(27)中的两排是最外排，并且相邻排的永磁体(27)中的至少一排是中间排；并且
其中，最外排中的一个或两个以Halbach阵列的形式布置，所述Halbach阵列包括强侧(SS)和弱侧(WS)，所述强侧(SS)中的每一个面对至少两排线圈(24)中的一排。


4.根据权利要求3所述的线性电动机(10)，其中，在至少一个中间排中，永磁体(28)在电动机法线(N)的方向上以具有反转的磁极的匝布置，并且永磁体(28)的磁极与最外排的永磁体(28)的磁极对准。


5.根据权利要求2所述的线性电动机(10)，包括一排线圈(24)的两个相邻组，以及两个相邻排的永磁体(27)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)，其中，相邻排(27)中的永磁体(28)在电动机法线(N)的方向上以具有反转的磁极的匝布置，并且相邻排的永磁体(27)的磁极彼此对准。


7.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)，其中，所述多个非磁芯线圈(25)的线圈开口(OP)在电动机法线(N)的方向上，以提供定子(20)的横向方向上的主通量。


8.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)，其中，所述非磁芯线圈(25)通过增材制造来制造。


9.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)，其中，所述非磁芯线圈(25)相对于与所述纵向方向(Z)和电动机法线(N)两者垂直的垂直方向倾斜，例如相对于第一方向(X)倾斜。


10.根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)，其中，所述定子(20)在所述定子(20)的纵向方向(Z)上包括布置在由一间隙隔开的两个相邻排(24)中的多个空芯线圈，并且其中，所述动子(15)包括布置在三个相邻排(27)中的永磁体(28)，三个相邻排(27)由两个间隙隔开，所述两个间隙的尺寸设计成接收所述空芯线圈。


11.一种电梯(100)，包括电梯井道(30)和适于在电梯井道(30)中移动的电梯轿厢(5)，其中，电梯(100)包括根据前述权利要求中任一项所述的线性电动机(10)。


12.根据权利要求11所述的电梯(100)，其中，所述电梯井道(30)配备有充电站(201)，所述充电站包括至少一个第二线...

【专利技术属性】
技术研发人员：T哈卡拉，T科霍宁，M明基宁，
申请(专利权)人：通力股份公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI