[发明专利]电感得以改善的电动机和将线圈卷绕并互连的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动机尤其是磁阻电动机，该电动机包括含有可磁化材料的电枢，其中，该电枢具有多个极靴，该电动机还包括致动部件，该致动部件相对于电枢活动布置和安装，该致动部件含有可磁化材料且具有至少两个可磁化的极端。

本发明也涉及制造电动机尤其是磁阻电动机的方法以及电动机尤其是磁阻电动机的用途。

背景技术

本发明属于电气工程领域，尤其涉及具有高扭矩的磁阻电动机。将要展现的是一种非接触式磁阻电机(磁阻电动机)设计，其能在机器轴的大转速范围内(从几转/分钟到几十万转/分钟)运行且还可用于自动系统、自给自足的电气设备系统、工程房间设施中以及作为可控和不可控的交通工具电动机用在空中和道路交通中。

通过应用本发明而获得的技术成果在于具有高能量值和机器轴的大转速范围和高单位功率的操作性能的非接触式磁阻电动机的可靠且高技术品质的构造的优点。从现有技术中知道了大量的不同电动机。在这里，使电流流过线圈以产生磁场。通常在用作电枢的可磁化铁芯内产生磁场。可转动安装在交变磁场中的转子本身是磁性的或者至少是可磁化的。于是，电枢和转子的交变场之间的相互作用是可行的，从而迫使转子运动。或者，同样地也可以移动电枢。

另外，通过电动机产生线性运动也是可行的，于是在这里，转子在本发明中被称为致动部件并且通常也在现有技术中被称为动子。于是，术语“致动部件”和“动子”是等同的。同样地，电枢也是本发明意义上的定子。

非接触实施形式的磁阻电动机是已知的。但这些电动机具有就质量和尺寸而言的不能令人满意的数值，并且至今为止的改进尝试导致了电动机结构明显复杂化。

当线圈被切换时，导致了磁场的建立或消失，于是导致了限制电动机切换速度的磁滞现象。当电感被接入直流电路中时，根据楞次定律(Lenz’schen Gesetz)在那里产生自感电压，自感电压通过减缓电流增大以及在电路断开时减缓电流降低来对抗电路内的电流变化。电流无法直接马上提升至额定值，由此电动机扭矩没有很快速增大，而是逐渐地或成倍地增大。在低转速下，电动机绕组内的电流可在接通电压脉冲之后达到其正常值，电动机力矩大致对应于功率参数。但当试图提高转速时，不仅绕组换向的速度增大，而且施加电压至绕组的时间缩短。从临界速度起，在绕组再次断电之前，绕组内的电流无法增大到正常值。这导致不利的扭矩减小，电动机开始跳步，并最终停止。

发明内容

于是，本发明的目的是克服现有技术的缺点。尤其是提供尽量快速切换的电动机。电动机要在可能的情况下产生均匀的平均力矩，并且在旋转电机的情况下要在尽量最大的转速范围内做到这一点。另外，应尽量简单经济地构造电动机。其它目的将从非本发明的电动机的缺点以及本发明的电动机优点中了解到。

本发明的目的通过一种电动机尤其是磁阻电动机来实现，包括：电枢，其含有可磁化材料，其中，该电枢具有多个极靴；致动部件，其相对于该电枢活动安装和布置，含有可磁化材料并具有至少两个可磁化的极端；以及偶数个线圈，它们布置在所述极靴之间并且线圈绕组如此围绕该电枢，即所述线圈局部地沿着电枢延伸，从而该电枢可在该线圈的帮助下被磁化。

该电枢具有至少两个极靴。两个极靴对于环形电枢就足够了。

在此，这些线圈可以如下相互电连接：当电压被施加至该线圈时，由靠近极靴的两个线圈所产生的磁场如此取向，即在布置于其间的极靴处由两个线圈产生相同的磁极化。

这例如可以如此做到，即两个相邻的线圈在彼此相反的两个方向上被卷绕并且串联相连。或者，也可以在相同的方向上卷绕两个相邻的线圈并且并联连接两者。线圈的反向卷绕是如此做到的：一个线圈在电枢上向左卷绕，另一个在电枢上向右卷绕。于是，一个线圈具有左向绕组，另一个线圈具有右向绕组。

由于线圈根据本发明的相互连接，感生磁场和进而在线圈内的互感电流相互补偿，从而避免了根据本发明的电动机的不希望有的惯性效应。

电枢上的线圈按下述方式连接：在电子方面成对反向，而在磁性方面成对平行(同向)。

根据本发明，电枢和/或致动部件也可以由可磁化材料构成，和/或该电枢和/或致动部件的可磁化材料可以具有至少为100H/m、优选至少是1000H/m、尤其优选至少是10000H/m的磁导率。

在这些值情况下，本发明的电动机能高效率运行。

极靴的数量也可以等于极端的数量。

此实施方式尤其适用于根据本发明的具有可旋转电枢的磁阻电动机。

另外，线圈的数量可以等于极靴的数量，和/或线圈的数量可以是极靴数量的整数倍。