CN107925336A - 横向磁通线性电机 - Google Patents

Abstract

一种具有多个带长线性节段的电绕组的电线性电机，所述节段平行于电机的线性路径布置。提供了唯一一排等距的磁体(磁体排)，与线性路径平行且具有垂直于电机的线性路径的交变磁场方向。提供了多个磁路；每个磁路包围所述多个长线性绕组节段，进一步被称作“一组长线性节段”，并且这些磁路中的至少两个包围一组不同的长线性节段。每个磁路设置有容纳磁体排的开口。磁体排和磁路沿线性路径相对于彼此滑动。各实施例包括在固定的和可移动的元件方面的变体。通过在绕组中施加电流来获得固定元件和可移动元件之间的工作力；其中每个磁路根据磁体排的位置和被包围的绕组线性节段中的电流来产生力。工作力是由所有所述磁路产生的所有力的总和，并且所要求的力值通过以下来获得：针对移动排相对于磁路的每个位置来控制绕组中的电流。

Description

横向磁通线性电机

发明领域

本发明一般而言涉及电动机，并且更具体但不排他地涉及其中电磁力向量垂直于磁通量线的横向磁通机器。

发明背景

线性运动系统在工业中是常用的，其中不同的系统可用于处理各种应用。

一种类型的系统使用滚珠及丝杠布置，其中滚珠丝杠通过固定旋转电机旋转。该布置的优点在于驱动系统的电缆是固定的，并因此可被固定到机器的主体。然而，一些缺点包括速度方面的限制，以及相对高的振动、摩擦和噪声。

在要求更快速且平稳的高精度移动的情况下，经常采用具有固定元件和可移动元件的电动机。例如，在一些线性电机中，可移动元件包括缠绕在诸如铁或钢之类的可磁化材料的磁芯上的载流绕组，而固定元件包含永磁体。

然而，这些线性电机具有的缺点在于，需要通过电缆来将可移动绕组连接到电机的驱动电流。为了避免连接电缆的劣化，通常要求昂贵且复杂的电缆布置。此外，电缆连接会产生影响电机移动的平滑性的机械摩擦和扰动。替代类型的线性电动机通过将绕组和磁芯置于定子上并将永磁体置于移动元件上来反转各组件的布置。Miyamoto的美国专利申请US2007/01J14854中示出了该电机配置的示例。然而，该配置的问题在于，绕组和磁芯全部沿着线性电机的整个长度设置。通常围绕覆盖电动机的全部长度的磁极来缠绕绕组。这使得电机相对沉重且昂贵。此外，这些电机具有低的效率，因为仅绕组在移动元件前面的小节段是有效的。

这两种常见类型的线性电机在移动元件和固定元件之间还具有强烈的吸引力。该吸引力充当对移动的摩擦约束，从而要求附加的电流输入来克服，这进一步降低了电机效率。

在本申请发明人Villaret的美国专利No.9,252,650中，描述了一种线性电机，其提供了具有高效率的横向磁通线性电机；在一个实施例中，移动滑架推力由三个磁路提供，每个磁路具有开口，在该开口内插入一排磁体，并沿着磁体排滑动。

该配置的特征是要消除对移动电缆的需要。另一特征在于，由绕组的热损失引起的加热不直接传导到滑架，从而导致较低的温度。

然而，由磁性材料内部的磁损耗所产生的热量仍被传导到滑架，从而导致降低的但仍成问题的滑架升温。

随该布置的另一个问题在于，通常存在三排(或至少两排)的磁体。推力在每排的相应开口处被相继地施加在滑架上。将推力这么相继地施加到滑架的不同位置导致了移动期间的振动。

随该布置的进一步的问题是机械复杂度。如将示出的那样，磁路的末端经受垂直于移动路径的强且振荡的力。这要求坚硬的支撑框架来避免振动。实施坚硬的框架导致沉重、复杂且高成本的结构。

随该布置的另一个问题是机械安装。

组装过程是复杂的，因为各排之间留下的空间体积是不可进入的。

随该布置的进一步的问题在于，要求三个磁体排，因此增加了成本。

典型的线性电机包括缠绕磁性材料的载流线圈。被称为磁极的磁性材料端部在靠近一排永磁体的线性路径上移动。磁体的磁场与磁极附近的磁场之间的相互作用产生了工作力。通常，这些电机磁极被分成三个“相”分组。在每个磁极线圈中驱动三相电流发生器的相电流。

该类型的电机的局限性在于，每长度单位的磁极数由于围绕磁极的线圈的大小而被限制。为了产生强力，将期望使用大量的磁极，但是线圈大小限制了该数量。

因此，为了能够发挥充分的工作力，该类型的电机使用大磁体和大磁极。大而强的永磁体具有高成本且难以操纵，这导致了高的制造成本。

横向磁通电机利用沿着移动路径延伸的绕组。Nolle的专利US 5,854,521和Villaret的US 9,252,650中描述了该类型的线性电机的示例。在这些电机中，磁极数不受绕组的限制；这是因为相同的绕组线性节段可以在大量的磁极上延伸。因此可以设计具有大量磁极的电机，每个磁极具有小的尺寸。因此，永磁体也具有小尺寸和较低成本。此外，相同的绕组作用于具有相同相的所有磁极，使得绕组数被降低为相数。绕组形状更简单，且降低了绕组制造成本。

由Villaret在US 9,252,650中提出的设计的进一步的优点在于，可以在不移动电缆的情况下制造线性电机。滑架不需要电馈送。这改善了移动的可靠性和平滑性。还避免了移动电缆布置的成本。

然而，Villaret所描述的线性电机仍然具有以下缺点：

在第一方面，由磁性材料内部的磁损耗所产生的热量仍被传导到滑架，从而导致一些降低的但仍成问题的滑架升温。

在第二方面，通常存在三排(或至少两排)的磁体。推力在每排的相应开口处被相继地施加在滑架上。将推力相继地施加到滑架的不同侧向位置在移动期间产生扭转力矩并导致振动。

该线性电机的进一步的缺点是机械复杂度。如以下将示出的那样，磁路的末端经受垂直于移动路径的强且振荡的力。这要求坚硬的支撑框架来避免振动。坚硬框架的实现导致沉重、复杂且高成本的结构。

在机械安装的另一方面，各排之间的空间体积是不可进入的，并且这使得组装过程复杂。为了能够插入绕组，需要将磁路分成在插入绕组之后可被重新组装的若干节段。将所有这些节段组装在一起同时电机的中央部分下面的体积是不可进入的是一个复杂且因此成本高的过程。

该实施例的进一步的缺点在于，要求三个磁体排，因此增加了成本。

发明概述

本发明的目的是一种改进型的横向磁通线性电机。

在本发明的优选实施例中，提供了一种具有多个带长线性绕组节段的电绕组的电线性电机。长线性绕组节段是平行于电机的线性路径来布置的。

提供了单排等距的磁体(磁体排)，被放置在与线性路径平行的周期性位置中，并且具有垂直于电机的线性路径的交变磁场方向。

提供了多个磁路；每个磁路包围多个长线性绕组节段，进一步被称作“一组长线性节段”，并且这些磁路中的至少两个磁路包围一组不同的长线性节段。每个磁路设置有容纳磁体排的开口。磁体排和磁路沿着线性路径相对于彼此滑动。

在第一实施例中，磁体排沿着路径是可移动的并且被固定到移动滑架；绕组和磁路是固定的。

在第二实施例中，滑架被固定到磁路并且沿着路径是可移动的；绕组和永磁体排是固定的。

在第三实施例中，绕组和磁路被固定到滑架并且沿着路径是可移动的；磁体排是固定的。

通过在绕组中施加电流来获得固定元件和移动元件之间的工作力；每个磁路根据以下来产生力：磁体排的位置以及被包围的长线性绕组节段中的该位置处的瞬时电流幅度。工作力是所有磁路产生的所有力的总和，并且所要求的力值通过以下来获得：关于移动的排相对于磁路的位置来控制所有绕组中的电流的幅度。

根据以下附图和描述，本发明的附加特征和优点将变得显而易见。

附图简述

为了加深对本发明及其实施例的理解，现在参考附图，在附图中相同的数字始终表示对应的元件或部分，并且在附图中：

图1是来自Villaret的US 2012/0205992 A1的现有技术的透视图；

图1A是相同现有技术的正视图；

图2是本发明的一实施例的示意性透视图；

图3是同一实施例的俯视图；

图4示出了在本发明的各实施例中所使用的一排磁体；

图5示出了具有固定磁路及绕组以及被固定到磁体排的可移动滑架的实施例；

图6是图5的实施例的俯视图；

图7示出了具有固定磁体排及绕组以及被固定到磁路的可移动滑架的实施例；

图8是图7的实施例的俯视图；

图9示出了具有固定磁体排以及被固定到磁路和绕组的可移动滑架的实施例；

图10是图9的实施例的俯视图；

图11示出了绕组与三相电流源的“三角形”连接；

图12示出了绕组与三相电流源的“星形”连接；

图13示出了用于第二实施例的磁路的几何形状；而图14示出了作为图4的实施例的替换的更宽的磁体排。

发明的详细描述

本发明提供了一种改进型的横向磁通电机。

为了示出本发明的优选实施例所提供的优点，现有技术的Villaret设计的示意图在图1和图1A中被示出以供参考。在Villaret的US 9,252,650中有详细的解释。

三个线性结构102a、102b和102c平行于移动路径设置。这些线性结构中设置有绕组节段。这些线性结构分别被固定到磁体排103a、103b和103c。围绕这些结构的磁路101沿着路径移动。为了在机器中使用，将工作负载安装在被固定到磁路101的滑架上。

滑架和磁路101之间的刚性机械链接为来自磁路损耗的热量提供了路径。当电机以高速及强力运转时，绕组中会产生较大的交变电流，从而在磁路中产生强磁场。众所周知，由于磁性材料的非线性磁属性，磁路具有以热量形式消散的磁损耗。这些损耗与交变电流频率的平方成比例，并因此与速度成比例。

希望最小化移动元件上的散热，因为工作负载上的升温可能是成问题的。

在第二方面，工作力被顺序地施加在磁体排103a、103b和103c以及其所插入的磁路开口之间。作为结果，滑架上的工作力被顺序地施加在三个开口处。如果滑架的重心位于例如图1的G所示的中心，则交变扭转力矩在移动期间被施加到滑架上。该交变力矩产生与移动元件的机械刚性相关的振动。为了避免这些振动，必须使用非常刚性的机械系统，从而导致沉重且昂贵的构造。

参考图1A，示出了现有技术的Villaret设计的实施例，其中示出了线性轴承108a和108b。在该实施例中，为磁路和滑架的最佳机械支撑来选择轴承的位置。可以看到，磁路的末端101a和101b不被直接支撑，并因此将显示一些灵活性。它们受到磁体排的可变吸引力。被施加在这些末端的该可变磁力将引起振动。这些振动进而将导致磁体排的相对位置的变化，并因此造成工作力的附加变化。最后，将发生不期望的振动。

为了避免这些振动，系统结构应当被制造成非常刚性，以便降低它们的振幅，从而导致沉重且昂贵的系统。

另一方面，如图1A所看到的，被包围在基板109、磁体排103a、103b、103c以及绕组结构102a、102b和102c之间的空间体积不易于磁路的安装。具体而言，在安装过程期间，磁路节段101c和101d应当与磁路的其他节段分开安装。每当磁路被分成若干部分，组装过程变得非常复杂，以便以高机械精度和高刚性来将所有部分固定在一起。

本发明的主要目的是提供一种横向磁通线性电机，其优点在于经简化的结构，该经简化的结构允许简单的组装过程，和/或消除移动滑架上的热传递，消除了由施加到磁路的交变力矩造成的振动，以及降低了磁体排的数量，从而降低了材料及组装成本。

现在参考图2，示出了本发明的优选实施例的透视图。一排磁体206可以在三个磁路202a、202b和202c的开口内且相对于它们在坐标基210的y方向上线性地滑动。取决于实施例的配置，要么磁路是固定的且磁体排在其开口内滑动，要么磁体排是固定的且磁路在移动并包围磁体排。

图4示出了对磁体排206的详细描绘。磁体排206由磁体(401a 402a...401d402d)和非磁性材料部分403a...403h组成。磁体沿着磁体排长度均匀分布，具有交变极性。图4示出了具有用黑色填充的北极405和南极406的永磁体401a-401d，并且磁场在由坐标410示出的正x方向上离开磁体。永磁体402a-402d与永磁体401a-401d完全相同，但具有相反的取向，并在负x方向上产生磁场。在沿着排206的等距离处交替地设置永磁体401a-401d和402a-402d。在本专利申请的范围内，我们将“周期”称作具有相同极性的两个磁体之间的距离，如图4和图2中的205处所示。

再次参考图2，绕组的长线性节段201aa、201ab、201ba、201bb、201ca、201cb是平行于滑动方向y设置的。在所示的优选实施例的特定示例中，节段201aa和201ab是图3所示的同一绕组201a的一部分，使得在每个节段内部流动的电流将具有相反的方向。上述情况同样适用于长线性绕组节段201ba和201bb是绕组201b的一部分，以及长线性绕组节段201ca和201cb是绕组201c的一部分。必须理解的是，在本发明的范围内可以进行不同的绕组布置。

磁路202a、202b和202c是由层压的可磁化材料制成的，如被用于电动机和变压器中的诸如铁和铁合金或复合材料等。

磁路202a包围绕组的长线性节段201aa和201bb。

磁路202b包围绕组的长线性节段201aa、201bb、201ab、201ca。

磁路202c包围绕组的长线性节段201aa、201bb、201ba、201cb。

三个磁路202a、202b和202c被固定到共同的支架(未示出)。在该实施例中，在图2中将磁路之间的距离示作项203、204，且分别为周期的5/6和1/3。

每当存在沿着路径的相对移动，在y方向上，永磁体在磁路中产生可变磁通量。由于永磁体在磁体排中的周期性布置以及磁路之间的设定的距离，所产生的磁通是在路径方向上的位置的周期函数。该可变磁通进而在绕组中产生电压。

每个长线性绕组节段被多个磁路包围。由磁体排的磁体产生的磁通量在包围长线性绕组节段的磁路内部产生磁通量。该所产生的磁通横穿长线性绕组节段的绕组，并且电压是根据所产生的磁通量的时间变化而被感生的。最后，在包括多个长线性绕组节段的整个绕组上，感生作为所有被感生出的电压的总和的电压。

如以上所提到的，磁路中的磁通可被近似为沿着路径的位置x的正弦函数。这是因为磁体排的周期性布置。绕组的所有节段的总磁通可被表示为：

Φ0是取决于绕组匝数的数量、磁路的几何形状和材料以及永磁体的磁场强度的常数；

是取决于沿着磁路的y方向的位置的相位。

在所考虑的绕组中被感生出的电压由磁通时间导数来限定：

如果我们将V记作磁体排和磁路之间的相对移动的速度，则在所考虑的绕组中被感生出的电压是：

如果具有强度I的电流流入所考虑的绕组，则产生磁功率Pm＝E.I。该功率的另一个已知表达式是Pm＝V*F(等式2)，其中F是磁相互作用力。

比较等式1和等式2，获得力F的表达式：

在优选实施例的示例中，存在三个绕组。第一绕组201a包括长线性绕组节段201aa和201ab，第二绕组201b包括长线性绕组节段201ba和201bb，第三绕组201c包括长线性绕组节段201ca和201cb。磁路几何形状和绕组可被设计成使得相同的常数Φ0适用于所有三个绕组。另外，磁路之间的设定的距离使得绕组感生电压之间的相位差是周期的三分之一，并且对于每个绕组201a、201b和201c，我们可将工作力表示为：

其中，Fu、Fv和Fw分别是相应的绕组201a、201b和201c中的每个绕组电流Iu、Iv和Iw所产生的力。

常见类型的电驱动器能够驱动以下形式的正弦电流：

其中I0是与所要求的力输出成比例的常数。

这导致磁体排206和磁路202a、202b、202c之间的作用力：

F＝Fu+Fv+Fw＝(3/2).Φ0.(2.π/period).I0

电线性电机因此能够仅使用一个磁体排206来在磁体排206与磁路202a、202b、202c之间产生工作力。

该力始终在210中示出的y方向上被施加在磁体排206和磁路之间。

图2中所示的三个磁路202a、202b、202c形成了在沿移动路径的长度上延伸的一组磁路。可以使用、沿着路径设置以及机械地链接任何数量的这样的组以便获得高的工作力。这在图3的俯视图中示出。可以看到根据优选实施例的线性电机的一部分，其示出了如207那样沿着两个周期长度设置的两组磁路。在图3中示出了包括三个磁路202a1、202b1和202c1的一组磁路207。可存在如207那样的任何数量的这样的磁路组，以便为给定的应用产生所要求的工作力。

已经描述了其中在磁体排和磁路之间产生工作力的本专利申请的电动机的原理。

该原理可被应用于移动和固定元件的不同配置。

在图5所示的第一配置中，绕组和磁路是固定的，而磁体排是移动的。移动滑架501借助于两个线性轴承502a和502b在垂直于图面的方向上在框架结构503上滑动。多组磁路202a、202b和202c被固定在框架结构503的内部，全部沿着线性电机的移动范围。磁体排206借助固定杆504被固定到滑架501，并且在磁路的开口内滑动。

图6示出了该配置的俯视图。这些磁路组在框架结构503的上表面之下，并且滑架501可在磁路的开口605之上移动。磁体排坐落于滑架501之下，且使其长度短于滑架长度。箭头603示出了滑动方向。

为了允许组装过程，磁路必须被分成若干部分。在图5中示出了分隔线505、506、507和508。为了清楚起见，这些分隔线被示为磁路的上部和下部之间的间隙。必须理解的是，这些间隙非常小且可以忽略，并且在组装过程期间，使上部和下部接触以便确保磁路径的连续性。

磁路202a被间隙506和507分成上部和下部。磁路202b被间隙508以及图5中不可见的另一间隙分成上部和下部，并且坐落于磁路202a后面。磁路202c被间隙505以及图5中不可见的另一间隙分成上部和下部，并且坐落于磁路202b后面。在组装过程中，首先将磁路的下部放置在框架结构503中，接着将绕组放置就位，然后将磁路的上部放置就位。

在图5和图6所示的第一配置中，磁体排短于磁路在其上延伸的长度。必须理解的是，在磁体排长于磁路的情况下，可以使用相同的配置。这样的配置可例如在铣床(millingmachine)中是有用的，其中滑架是大的且保持工件，并且完全覆盖和保护固定的绕组和磁路。

该配置的第一特别的优点是移动部件的小的重量。当被用于自动机器中时，这允许高加速度，且因此允许增加的运转速度。

第二特别的优点是移动部件是无源的，即不需要移动电缆。

在图7和图8所示的第二配置中，磁体排和绕组是固定的，而磁路沿路径是可移动的。磁体排206借助固定杆704被固定到基板703，并且适配在磁路开口内。保持结构701借助线性轴承702沿路径滑动。在保持结构701内部固定有多组磁路，如202a、202b和202c。这些磁路包围并沿着绕组的长线性节段201aa、20lab、201ba、201bb、201ca、201cb滑动。

在图8中示出了该配置的俯视图。绕组借助于两个钳夹结构804a和804b通过它们的末端被固定到基板。绕组是根据公知的技术来设计的，以便具有足够的刚性。必须理解的是，工作力不作用于绕组，所以绕组应当仅被设计成自承。

该配置的第一特别的优点在于，不需要移动电缆。

与第一配置相比，第二特别的优点在于，只有绕组的长节段的一部分被磁性材料围绕。这降低了绕组的磁损耗和电感。这增加了电机的效率。

在如图9和图10所示的第三配置中，磁体排是固定的，绕组和磁路沿路径滑动。磁体排206借助实心杆904被固定到基板903。保持结构901借助线性轴承902在基板上滑动。磁路202a、202b、202c和绕组被固定在保持结构901内部。在图9中，可以看到绕组的长线性节段201aa、201ab、201ba、201bb、201ca和201cb。所有磁路的开口全部沿路径与磁体排在内部对准。

在图10中示出了俯视图。绕组和磁路被固定在保持结构901内部，该保持结构901在基板903上滑动。将绕组1001连接到驱动器(未示出)的电缆与保持结构一起移动。与先前的配置相比，优点在于绕组更短，从而降低了其电阻和功率损耗。然而，在该配置中，需要移动电缆来向绕组提供功率。

以上示出的所有三种配置的共同优点是：a)工作力总是被施加在磁体排和磁路开口之间。这确保了平滑的移动、没有振动。

b)在末端处不施加力，并且不引起磁路的振动。可以使用较轻的保持结构，以降低重量和成本。

c)易于组装。移动和固定部件可被分开组装，并接着装配在一起。为了便于组装，可以将磁路分成若干部分，例如，如图5中由分隔线505、506、507和508所示的那样。

d)相对移动部件之间除工作力以外不存在吸引力。这是因为磁体排被开口的两端同等地吸引。

在图11中示出了绕组201a、201b和201c的绕组形状。每个绕组包括导线的若干“匝”。导线的每匝沿着绕组形状延伸。绕组的矩形形状提供了长线性绕组节段，如201aa、20lab、201ba、201bb、20lca、201cb。还示出了到三相控制器(驱动器)的电连接。此处示出的连接通常被称为“三角形(Delta)”配置。

在图12中示出了绕组201a、201b和201c的绕组形状。还示出了到三相控制器(驱动器)的电连接。此处示出的连接通常被称为“星形”配置。

在图13中示出了一实施例的另一示例。在该实施例中，磁路形状被设计成使得磁路131a包围长线性绕组节段201bb和201aa中的该组绕组，磁路131b包围长线性绕组节段201ab和201ca中的该组绕组，并且磁路131c包围长线性绕组节段201cb和201ba中的该组绕组。此处所使用的特定形状提供了开口，其中磁体排206可被容易地插入在该开口内。

在其中磁路在电机的整个长度上延伸且磁体排较短的实施例中，例如以上在图5和图6中所描述的第一实施例，仅一部分的磁路容纳磁体排；其他磁路使其开口处于开放。绕组电流在这些磁路中仍产生磁通量。为了产生高的力，期望使用薄的磁体排；这是因为永磁体材料具有低的磁导率，并因此磁路的磁导随永磁体的厚度迅速减小。然而，第二方面，不容纳磁体排的磁路也具有相对较低的磁导。这将导致绕组的高电感，伴随高的磁损耗，并且将具有对电机性能的负面影响。

为了避免这种情况，使用具有高磁导的较宽的磁体排。图14中示出了这样的磁体排140。示出了四个磁体模块144a、144b、144c和144d，每个模块包括如142和143那样的具有相同极性的两个磁体，以及在它们之间的诸如铁141之类的可磁化材料。磁路的开口大小被设定成容纳该更宽的磁体排。当被插入到磁路的开口中时，磁体142在开口的右侧的前方，而磁体143在左侧的前方。四个磁体模块沿着如坐标基149的y方向所示的移动路径是等距的。四个磁体模块借助于如磁体模块144b和144c之间的145所示的非磁性材料被固定在一起。

每当使用如140那样的磁体排，容纳磁体排的磁路的磁导是高的，因为如144那样的磁性材料提供了良好的磁路径，并且磁体是相对薄的。相比而言，由于开口的较大尺寸，不容纳磁体排的磁路具有低磁导。这样，绕组的电感被降低。

本文中已根据优选实施例描述了本发明。必须理解的是，可根据相同的原理来使用各实施例的许多变型，其中a)磁路提供经对准的开口以容纳一个唯一的排，以及b)每个磁路包围一组绕组的长节段，且至少两个磁路包围一组不同的长节段。

已经关于本发明的某些具体实施例描述了本发明，应当理解的是，本说明书不意味着作为限制，因为进一步的修改现在对本领域技术人员而言将是有迹可循的，并且其旨在涵盖如落在所附权利要求的范围内的这类修改。

Claims (16)

1.一种用于从输入电流产生沿路径的线性运动的电线性电机，所述电线性电机包括：

多个电绕组，每个电绕组具有至少一个长线性绕组节段，多个所述长线性绕组节段平行于所述电机的所述线性路径布置；

平行于所述线性路径布置的单排的磁体，并且所述磁体被放置在具有垂直于所述电机的所述线性路径的交变磁场方向的周期性位置中；以及

多个磁路，每个磁路包围多个所述长线性绕组节段，所述磁路中的至少两个磁路包围一组不同的长线性绕组节段，

其中每个磁路设置有容纳所述单个磁体排的开口，

使得当电流被输入到所述多个电绕组中的每一个时，平行于所述线性运动路径产生磁力，

所述磁力作用在所述单个磁体排和所述磁路上，导致所述单个磁体排和所述磁路沿着所述线性路径相对于彼此滑动。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述磁路是固定的，并且所述磁体排是可移动的，使得所述固定元件和可移动元件之间的所述磁力是通过在所述电绕组中施加所述电流而获得的，

其中每个所述磁路根据以下来产生力：a)所述磁体排的位置，以及b)所述被包围的长线性绕组节段中的所述位置处的所述电流的瞬时幅度。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述磁力是由所有所述磁路产生的所有力的总和，并且所要求的力值通过以下来获得：针对所述可移动磁体排相对于所述磁路的每个位置来控制所述电绕组中的所述电流。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电绕组和所述磁体排是固定的，并且所述磁路沿所述线性路径是可移动的，使得所述固定元件和可移动元件之间的所述磁力是通过在所述电绕组中施加所述电流而获得的，

其中每个所述磁路根据以下来产生力：a)所述磁路的位置，以及b)所述被包围的长线性绕组节段中的所述位置处的所述电流的瞬时幅度。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述磁力是由所有所述磁路产生的所有力的总和，并且所要求的力值通过以下来获得：针对所述磁体排相对于所述磁路的每个位置来控制所述电绕组中的所述电流。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述磁体排是固定的，并且所述磁路和所述电绕组沿所述线性路径是可移动的，使得所述固定元件和可移动元件之间的所述磁力是通过在所述电绕组中施加所述电流而获得的，

其中每个所述磁路根据以下来产生力：a)所述磁路的位置，以及b)所述被包围的长线性绕组节段中的所述位置处的所述电流的瞬时幅度。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述磁力是由所有所述磁路产生的所有力的总和，并且所要求的力值通过以下来获得：针对所述磁体排相对于所述磁路的每个位置来控制所述电绕组中的所述电流。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述磁路中的至少一个包围两个以上的所述长线性绕组节段。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述磁路具有被设计成以下的形状：a)包围多个所述长线性绕组节段，以及

b)提供用于在其中在所述单个磁体排上且沿所述单个磁体排滑行的开口。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述磁路被布置在多个分组中以产生较高的磁力。

11.根据权利要求1所述的电机，包括三个所述磁路和三个所述电绕组A、B和C，其中a)第一磁路包围所述绕组A的一个长线性节段、所述绕组B的两个长线性节段和所述绕组C的一个长线性节段，b)第二磁路包围所述绕组B的一个长线性节段和所述绕组C的一个长线性节段，以及c)第三磁路包围绕组B的一个长线性节段、所述绕组C的两个长线性节段和所述绕组A的一个长线性节段。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述第一和第二磁路由等同于所述磁体排周期的三分之一的距离隔开，并且所述第二和第三磁路由等同于所述磁体排周期的5/6的距离隔开。

13.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电绕组是固定的，并且所述磁路被布置在沿所述线性路径的多个分组中。

14.根据权利要求13所述的电机，其特征在于，包括若干组的所述磁路以产生较高的力。

15.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机被提供作为具有降低的散热的简化的构造。

16.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机被提供作为具有降低的振动的简化的构造。