CN105990974B - 以力矩马达为形式的驱动系统 - Google Patents

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    • H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly

Abstract

本发明涉及一种以力矩马达为形式的驱动系统，包括定子（1）和转子（3）以及包括设置在定子上的励磁线圈（2）和设置在转子（3）上的永磁体（4），该永磁体在气隙的范围内沿径向对立，其中通过励磁线圈（2）的电气操控借助于在气隙的范围内延伸的磁场把转子（3）相对于定子（1）置于旋转中，其特征在于，在驱动系统被符合运行地布置/定向的情况下并且对位于内部的转子（3）来说定子（1）的沿垂向在下的半部具有相比于沿垂向在上的半部较小数目的励磁线圈或者说对位于内部的定子（1）来说定子（1）的沿垂向在上的半部具有相比于沿垂向在下的半部较小数目的励磁线圈。

Description

以力矩马达为形式的驱动系统
技术领域
本发明涉及一种以力矩马达为形式的驱动系统，包括定子和转子以及包括设置在定子上的励磁线圈和设置在转子上的永磁体，所述励磁线圈和所述永磁体在气隙的范围内沿径向对立，其中通过励磁线圈的电气操控来使得转子借助于在气隙的范围内延伸的磁场相对于定子置于旋转中。
背景技术
这样的力矩马达从实践中以各种实施形式为人所知并且首先被用作圆工作台中的直接驱动器或用作加工中心的摆动轴。此外可应用在车削、塑料注塑和木材加工机床以及机器人中，当然也可应用于特殊用途例如用于计算机和核磁共振成像的仪器。
力矩马达理论上如同普通的同步马达那样工作。通常永磁体被粘接在构成转子的卷筒的内直径中，该卷筒作为驱动器起作用。定子包括大量的线圈，所述线圈被放入铁基体中。线圈呈星形布局并且被供应给3相电流。根据频率的不同得出各个转速。
由于电极的数目较高，所以能够在低转速时获得高的转矩。通过永磁体的特别布置将停滞行为（Rastverhalten）最小化。因为磁体直接与要驱动的元件耦合，所以在摩擦的齿沿之间没有间隙。
该组合在与被预紧的滚动轴承的连接之中完全没有间隙。根据所使用的测量系统的不同也能够明确提高驱动器的稳固度，即指的是，较高的功率和精度。此外角速度和角加速度值得到显著改善。
尤其对用于计算机和核磁共振成像的仪器来说通常被构造为空心轴的转子具有大的直径并因此具有相应的重量，这对轴承提出了特别的要求。
发明内容
本发明所针对的任务在于，如此改善开文提到类型的驱动系统，从而能够完全地或在很大程度上避免单侧的轴承载荷。
根据本发明通过以下方式解决该任务，即，在驱动系统被符合运行地布置/定向的情况下并且对位于内部的转子来说定子的沿垂向在下的半部具有相比于沿垂向在上的半部较小数目的励磁线圈或者说对位于内部的定子来说定子的沿垂向在上的半部具有相比于沿垂向在下的半部较小数目的励磁线圈。
通过本发明所实现的优点基本上在于，基于励磁线圈在定子圆周范围内的不均匀分布保留了磁场的合成的力分量，其中单个励磁线圈的布置应该以有利的方式关于作用在转子上的重力对称。
有利地在本发明的框架范围中证明的是，对位于内部的转子来说定子的沿垂向在上的半部完全用励磁线圈配备并且定子的沿垂向在下的半部不具有励磁线圈。从而实现的是，为了减负轴承而作用的力分量能够施展最大的效用。
相应有利的是，对位于内部的定子来说定子的沿垂向在下的半部完全用励磁线圈配备并且定子的沿垂向在上的半部不具有励磁线圈。
此外有利的是，励磁线圈、气隙的构造，磁场强的大小，以及其它的影响在转子上线性作用的磁力的特征如此协调，从而在转子上作用的重力由此完全地或至少在很大程度上被补偿。由此在要承载的转子的质量方面无论如何都能够实现轴承的最优减负。
附图说明
下文在被展示在附图中的实施例上具体阐释本发明；唯一的附图1在透视性的布置中展示根据本发明的驱动系统。
具体实施方式
从以力矩马达为形式被构造的驱动系统中在附图中基本上只是反映了定子1以及转子3。转子以未示出的方式相对于定子1被能旋转地支承，为此使用常见的轴承尤其滚动轴承。在定子1上以通常的布置设置励磁线圈2并且在转子3上设置永磁体4，所述励磁线圈和所述永磁体在气隙的范围内沿径向对立。由此能够借助于励磁线圈2的合适的电气操控把转子3通过在气隙的范围内延伸的磁场相对于定子置于旋转中。
在驱动系统的被反映在附图中的符合运行的布置或者说定向中并且对位于内部的转子3来说定子1的沿垂向在下的半部具有相比于沿垂向在上的半部的较小数目的励磁线圈。相反，若驱动系统设有位于内部的定子1，则定子1的沿垂向在上的半部具有相比于沿垂向在下的半部的较小数目的励磁线圈2。
对所示的实施例来说定子1的沿垂向在上的半部完全用励磁线圈配备，而定子的沿垂向在下的半部不具有励磁线圈2。
对可选的定子位于内部的可能方案来说则相应地定子1的沿垂向在下的半部完全用励磁线圈配备，而定子1的沿垂向在上的半部不具有励磁线圈2。
最后，励磁线圈、气隙的构造，磁场强的大小，以及其它的影响在转子3上线性作用的磁力的特征应该如此协调，从而在转子3上作用的重力由此完全地或至少在很大程度上被补偿，因为由此在转子3的重力方面实现对轴承的显著减负。

Claims (1)

1.以力矩马达为形式的驱动系统，包括定子（1）和转子（3）以及包括设置在定子上的励磁线圈（2）和设置在转子（3）上的永磁体（4），所述励磁线圈和所述永磁体在气隙的范围内沿径向对立，其中通过励磁线圈（2）的电气操控将转子（3）借助于在气隙的范围内延伸的磁场相对于定子（1）置于旋转中，其特征在于，在驱动系统沿重力方向布置/定向的情况下并且对位于内部的转子（3）来说定子（1）的沿重力方向在下的半部具有相比于沿重力方向在上的半部较小数目的励磁线圈或者说对位于内部的定子（1）来说定子（1）的沿重力方向在上的半部具有相比于沿重力方向在下的半部较小数目的励磁线圈，其中，单个的励磁线圈（2）关于作用在转子（3）上的重力对称地布置，其中，励磁线圈的构造、气隙的构造、磁场强的大小如此协调，即，在转子（3）上作用的重力由此完全地或至少在很大程度上被补偿，其中，
对位于内部的转子（3）来说定子（1）的沿重力方向在上的半部完全用励磁线圈（2）配备并且定子（1）的沿重力方向在下的半部不具有励磁线圈（2），或者
对位于内部的定子（1）来说定子（1）的沿重力方向在下的半部完全用励磁线圈（2）配备并且定子（1）的沿重力方向在上的半部不具有励磁线圈（2）。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020002386A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Koninklijke Philips N.V. Ironless electric motor for mri compatibility

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202906606U (zh) * 2012-11-27 2013-04-24 南京埃斯顿自动控制技术有限公司 一种表面式永磁同步直驱电机转子
CN104218695A (zh) * 2013-06-04 2014-12-17 雷万军 纯定子磁轭励磁型直流发电机

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5398571A (en) * 1993-08-13 1995-03-21 Lewis; David W. Flywheel storage system with improved magnetic bearings
JP2000262030A (ja) * 1999-03-11 2000-09-22 Denso Corp トルクモータ
JP4233701B2 (ja) * 1999-08-30 2009-03-04 株式会社ミクニ トルクモータのデフォルト開度安定化装置
JP2004092689A (ja) * 2002-08-29 2004-03-25 Ebara Corp ラジアル磁気軸受及びガスレーザ装置
JP2005020937A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd トルクモータ
JP2005020940A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Aisan Ind Co Ltd トルクモータ
DE102004019469A1 (de) * 2004-04-15 2005-11-10 Keiper Gmbh & Co.Kg Antriebseinheit in einem Fahrzeug
JP2008178165A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Tokyo Univ Of Science ベアリングレスモータ
FR2919441B1 (fr) * 2007-07-24 2010-01-29 Moving Magnet Tech Mmt Moto-reducteur comportant un moteur electrique polyphase compact
DE102012202842A1 (de) * 2012-02-24 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Magnetische Lagerung mit Kraftkompensation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202906606U (zh) * 2012-11-27 2013-04-24 南京埃斯顿自动控制技术有限公司 一种表面式永磁同步直驱电机转子
CN104218695A (zh) * 2013-06-04 2014-12-17 雷万军 纯定子磁轭励磁型直流发电机

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