[发明专利]线性电机

说明书

本发明涉及一种线性电机(1)，其具有固定在罩壳处的定子(2)和可轴向移动的且载有永磁体(6)的电枢(3)，其中，定子(2)具有第一定子磁轭和第二定子磁轭(9、10)，它们分别形成定子极(11‑14)，其中，定子极(11‑14)沿径向且以围绕电枢(3)均匀分布的方式布置，并且为第一定子磁轭(9)分配至少一个可通电的线圈(17)，以用于产生通过第一定子磁轭(9)和永磁体(6)的第一磁通，并且永磁体(6)的磁性的北极(N)分配给第二定子磁轭(10)的一定子极(13)，而永磁体(6)的磁性的南极(S)分配给第二定子磁轭(10)的另一定子极(14)，以产生通过第二定子磁轭(10)的第二磁通。

技术领域

本发明涉及一种线性电机，具有固定在罩壳处的定子和可轴向移动的且载有永磁体的电枢。

背景技术

线性电机本质上是已知的。公开文献DE 100 55 078 Cl例如这样公开了一种线性电机，其作为磁阻电机根据横向通量原理工作，即，在其中，磁通横向于震荡的电枢(振子)的运动方向伸延。通过该线性电机的电激励，应克服线性电机具有的缺点，该线性电机通过设置永磁体产生磁通。由此特别是应克服这样的缺点：由永磁体激励的线性电机的效率在运行温度较高时由于可逆的去磁而快速下降，或者在不可逆的去磁的情况下效率可持久受到损害。

从公开文献JP 2008-206356 A中还已知一种线性电机，在其中设置多个永磁体以及两个可电激励的线圈，以用于使电机运行。在此，永磁体必须通过非磁性的元件固定，这意味着附加的结构成本和材料成本，特别是当可预期到高的运行温度时。

发明内容

根据本发明的线性电机具有的优点是，在低成本的情况下(特别是通过用电工钢片简单且标准化地层压叠成磁回路)提供简单的结构，其特别是持久地保证了电枢的震荡运行。特别是，因为需要仅仅一个可通电的线圈用于根据本发明的电机的运行，与已知的电机相比，该电机的结构以及操控简单且非常精确。

根据本发明的电机的特征在于，定子具有第一定子磁轭和第二定子磁轭，它们分别形成两个定子极，其中，该定子极沿径向且以围绕电枢均匀分布的方式布置，并且为第一定子磁轭分配至少一个可通电的线圈，以用于产生通过第一定子磁轭和永磁体的第一磁通，并且永磁体的磁性的北极分配给第二定子磁轭的一定子极，而永磁体的磁性的南极分配给第二定子磁轭的另一定子极，以产生通过第二定子磁轭的第二磁通。因此，定子具有两个定子磁轭，它们分别形成两个定子极。定子极通过其规则地分布在电枢的周向上的布置方案彼此均匀间隔开地布置。适宜地，在此，定子磁轭的定子极彼此相对而置。具有永磁体的电枢位于在定子极之间的气隙中。在此，北极分配给定子磁轭的一定子极，并且南极分配给定子磁轭的另一定子极。可通电的线圈分配给另一定子磁轭。由此，可通过第一定子磁轭电气地产生第一磁通，并且可通过第二定子磁轭磁性地产生第二磁通。由此构造的线性电机不仅产生横向磁通分量，而且产生纵向磁通分量，这两者同时作用，以引起电枢在轴向方向上的移动、特别是震荡。在此，一个线圈足够使就此而言优选地至少部分地也作为磁阻线性电机工作的线性电机运行。线性电机特别构造成线性磁阻电机或混合式线性磁阻电机。

根据本发明的有利的改进方案规定，为电枢分配至少一个弹簧元件，该弹簧元件预紧电枢，使得永磁体位于磁性中性的静止位置之外。中性的、确切地说磁性中性的静止位置理解成永磁体的这样的位置，即，当没有外部影响作用到定子上时，永磁体相对于定子位于该位置中。在没有为线圈通电且没有弹簧元件时，永磁体可到达相对于定子极的磁性中性的静止位置中。通过设置对电枢进行预紧使得弹簧元件位于其静止位置之外的弹簧元件，电枢在未通电的状态下位于磁性预紧的位置中，从而可在期望的方向上且在短时间内可靠地开始运转。