CN111771319B - 电动马达 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁机器(M1),包括定子、可移动电枢和用于机械地将可移动电枢连接到定子的装置,该连接装置包括多个片簧,并且定子包括至少一个第一线圈和至少一个第一磁芯,在所述第一环路的第一终端和第二终端之间形成至少一个敞开环路,以限定所述终端之间的气隙。多个片簧在垂直于第一环路平面(P2)的气隙平面(P1)的单侧上延伸,多个片簧布置成使得准许可移动电枢在垂直于环路平面(P2)的方向上相对于所述定子的平移,并且禁止所述可移动电枢在所述环路平面(P2)内的任何方向上的任何移动。
Description
技术领域
本发明涉及诸如电动马达或发电机之类的电磁机器领域。
背景技术
例如,从文献US3746937(A)已知一种电磁机器,该电磁机器具有设有线圈的定子和能够相对于定子移动的电枢,该电枢承载有永磁体,并且通过导轨和螺旋弹簧被引导相对于定子移动,螺旋弹簧布置成迫使电枢相对于定子朝向稳定静止位置返回的返回力。
这种机器的效率通过导轨的摩擦最小化。文献EP1548917还公开了一种电磁机器,但是其定子电枢具有对于某些应用被认为是不期望的寄生移动,因为它们影响其效率。专利文献US6405599的电磁机器提供了减少移动电枢的寄生移动的优点,但是有必要提高其能量效率。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种谐振电磁机器,随着移动电枢相对于定子移动,该谐振电磁机器限制与接触部件的潜在摩擦和磨损相关的能量损失。
为此,本发明提出了一种电磁机器,该电磁机器包括定子、能相对于定子移动的移动电枢、以及将移动电枢连接到定子的机械连接装置,连接装置包括多个片簧,多个片簧设计成将移动电枢悬置于定子,每个片簧包括至少一个弯曲可变形的弹性叶片,定子包括至少一个第一电气线圈和至少一个第一磁芯,在该第一环路的第一终端和第二终端之间形成至少一个敞开环路以限定在这些终端之间的气隙,该第一线圈围绕第一磁芯的一部分布置。
根据本发明的电磁机器的本质特征在于,所述多个片簧在气隙平面的仅一侧上延伸,该气隙平面垂直于第一环路平面,第一环路在该第一环路平面中延伸,该气隙平面位于该第一环路的所述终端之间,而同时与第一环路的这些端部间隔开,可移动电枢承载永磁体。
该机器的其它特征在于,所述多个片簧的每个给定片簧从该给定片簧的第一端延伸,该第一端连接(附连)到所述定子,一直延伸到该给定片簧的第二端,该第二端连接(附连)到所述移动电枢,多个片簧中的至少一个所述弹簧在所述环路平面的一侧上,并且多个片簧中的至少另一个所述弹簧在该环路平面的另一侧上,当所述电枢在垂直于环路平面的方向上相对于所述定子进行平移移动时,多个片簧布置成产生将移动电枢朝向电枢的静止位置返回的弹性返回力,并且防止所述移动电枢在包括在气隙平面和在环路平面两者中的横向方向上的任何移动。
多个片簧因此布置成允许移动电枢相对于定子并且在垂直于环路平面的至少一个方向上的平移移动,而同时产生使移动电枢朝向静止位置返回的弹性返回力。
为了理解本发明,移动电枢的静止位置是当一个或多个线圈未通电并且移动电枢相对于定子未移动时,移动电枢位于其中的位置。
特征“多个片簧布置成防止所述移动电枢在包括在气隙平面和在环路平面两者中的方向上的任何移动”应当理解为意指多个弹簧具有:
-第一弹性刚度,以弹性地对抗移动电枢相对于定子在垂直于环路平面的方向上的移动;以及
-第二弹性刚度,其被称为横向刚度,以弹性地对抗移动电枢相对于定子在包括在气隙平面和环路平面两者中的横向方向上的移动,该第二弹性刚度比第一弹性刚度大至少100倍,较佳地比该第一弹性刚度大至少200倍。
因此,多个片簧布置成:
-一方面,使得在垂直于环路平面的方向上,即,在垂直于环路平面的平面中延伸的方向上,具有允许该结构的移动的第一刚度,其中至少一个移动分量垂直于环路平面;以及
-另一方面,使得具有比第一刚度大得多的第二刚度,其防止移动电枢在横向方向上的移动。
防止在横向方向上的移动的概念因此相对于在移动准许的方向上的移动的准许来解释。
因此,为了将移动电枢在横向方向上移动给定距离,必须施加比在基本上垂直于环路平面的方向上移动该移动电枢相同的给定距离所需的力大至少100倍的力。
该横向方向在气隙平面中和环路平面中延伸。
与其中在气隙平面的任一侧上存在片簧并且连接在定子的任一侧上的情况相比,使片簧在气隙平面的仅一侧上延伸的事实使得,随着移动电枢移动,能够限制在片簧中施加的最大机械张力水平。
通过使在片簧中的该张力最小化:
-限制了与片簧的张紧相关的能量损失,并且增加了电磁机器的能量效率;并且另外
-限制的弹簧的磨损,从而增加了机器的使用寿命。
根据情形,该第一线圈围绕第一磁芯的一部分布置:
-以便能够在电磁机器以马达模式操作时,通过气隙感应磁场,并且在用第一电气信号给第一线圈供电时,使移动电枢移动;或者
-以便能够在发电机模式中,当磁场在移动电枢的移动的作用下通过气隙时,产生第一电气信号。
因此,根据本发明的电磁机器可以是发电机或较佳地是电动马达。
将参照下面描述的附图更详细地描述本发明。
附图说明
图1A是根据本发明的电磁机器的立体图;
图1B是根据图1A的本发明的机器的移动电枢的立体图;可以看到四个完全相同的片簧,它们仅在该电枢的一侧上延伸,以便相对于定子支承电枢;
图2是沿着图1A的机器的横截面II-II的剖视图,示出了第一磁芯上两个不同点处的两个绕线线圈,以通过气隙感应磁通量,或者另一方面,响应于该气隙中磁通量的变化产生电信号;
图3a是根据本发明的仅包含两个片簧的机器的示例,这两个片簧分别定位在其中形成第一环B的平面P2的任一侧上;
图3b1、3b2、3b3示出了根据本发明的机器所采用的三种连续状态,以在一个方向上然后在另一个方向上在气隙中产生电枢的交替移动;
图4示出了片簧的一实施例,其中,可以看到同一个片簧的叶片被布置成允许同一个弹簧的叶片彼此滑动的叶片分离器相互分离;
图5a示出了通过固定件Ps1联接到彼此的两个根据本发明的电磁机器,固定件Ps1一方面固定到第一机器M1的移动电枢,另一方面固定到这些机器的第二个M2的移动电枢,这些机器在此相对联接,具有布置在该联接的机器组件的任一侧上的定子/片簧连接件;在这种模式下,当机器具有同步的移动时,随着振荡幅度的增加连接件Ps1然后被张力张紧,从而提高了这些机器之间的同步效果;
图5B还示出了通过固定件联接到彼此的根据本发明的两个电磁机器M1、M2,固定件一方面固定到第一机器的移动电枢,另一方面固定到这些机器的第二个的移动电枢,这些机器在此并行联接;在这种模式下,当机器同步且电枢一起产生平移移动时,连接件随后经受相同幅度的平移移动,而不因电枢分离而受到牵引;此实施例限制了效率损失,因为固定件Ps2受到较小的张紧应力;
图6示出了联接根据本发明的两个电磁机器以形成机器组件的另一种方式;在这种情况下,这些机器的定子连结在一起,因为它们共享形成了机器/定子的第一磁芯的同一个定子片;这然后限制了这些机器之间的振动,并且最重要的是促进了电枢移动的联接;
图7示出了泵送组件,包括根据本发明的电磁机器M1和循环器Px,循环器Px包括循环器本体和膜片,该循环器本体限定了在两个止回阀之间延伸的腔室,这两个止回阀安装成使得允许流体从循环器入口朝向循环器出口循环,同时防止反向,该膜片用于根据属于本发明的电磁机器的致动杆Ta1的往复振荡移动来改变腔室的体积,在这种情况下,电磁机器是马达;
图8a是根据本发明的循环器组件的剖视图,该循环圈组件包括电磁机器和波纹膜片循环器本体,在这种情况下,电磁机器是根据本发明的马达,波纹膜片循环器本体的膜片布置在本体中,其中膜片在循环器入口和循环器出口之间通过波纹,从而产生通过该循环器的流体流;
图8b也示出了图8a的循环器组件,但在垂直于图8a截面的平面截面内。此处,膜片Mb1的外缘连接到两个相互平行的致动杆Ta1、Ta2,这两个致动杆本身固定到移动电枢,它们从移动电枢延伸以驱动膜片的外边缘横向移动,从而引起波纹,该波纹沿着该膜片Mb1行进,以使流体循环;
图9示出了用于为根据本发明的电磁机器供电的装置,例如,用于驱动如图7、8a、8b所示的泵/循环器,该供电装置包括供电网络,在其输出部处可定位第一滤波器以使电流平滑(也可限制网络的干扰),电流整流器定位在该第一滤波器的输出端处,而第二滤波器F2定位在该整流器的输出部处,然后,逆变器定位在第二滤波器F2和根据本发明的电磁机器/马达之间。为了使电压平滑并防止机器中的任何寄生噪声或振动,还可以在逆变器和机器M1之间安装下游滤波器。在此,有电磁机器和带有斩波电器件的供电装置。
具体实施方式
如前所述,本发明本质上涉及一种电磁机器M1,包括定子St1、能够相对于定子移动的移动电枢Am1和将移动电枢连接到定子St1的机械连接装置R0。
连接装置包括多个片簧R1、R2、R3、R4,这些片簧设计用于将移动电枢Am1悬置于定子St1。
每个片簧R1、R2、R3、R4包括至少一个能够弯曲变形的弹性叶片Lm。
定子St1至少包括第一电气线圈A1,在这种情况下,包括两个线圈A1和A2。
如例如可以从图3看出的,定子St1还至少包括第一磁芯Nx1,该第一磁芯Nx1在第一环路B的第一终端Ba和第二终端Bb之间形成至少一个敞开环路B,以限定这些终端Ba、Bb之间的气隙Etf。
移动电枢Am1经由连接装置R0悬置,使得该移动电枢Am1定位在所述第一敞开环路B的所述第一终端Ba和第二终端Bb之间。该敞开环路B构造成至少限定C形状的第一磁通路径F1,该C形的终端分别由所述第一敞开环路B的第一终端Ba和第二终端Bb形成。第一线圈A1围绕第一磁芯Nx的一部分布置在气隙平面P1的一侧上,而第二线圈A2围绕第一磁芯Nx的另一部分布置在气隙平面P1的另一侧上。
与第二线圈A2一样,第一线圈A1包括若干定子绕组,即涂有周向电气绝缘体使得线圈的相邻匝被该绝缘材料彼此隔开的导电材料的若干匝。
第一磁芯形成极片,该极片由被称为磁芯的软铁磁性材料制成,该磁芯沿着第一敞开环路引导磁力线,从而使磁场通过第一环路的终端之间的气隙。通过气隙的磁场称为工作磁场。
更具体地,第一磁芯由软铁磁性材料的多个叠片形成。
第一磁芯还形成在所述第一环路平面P2中延伸的第二敞开环路。换言之,这些第一敞开环路和第二敞开环路各自形成C形,这些敞开环路的端部汇合在一起限定定子St1的气隙Etf。
第二敞开环路的终端在所述气隙平面的任一侧上延伸。
第一敞开环路和第二敞开环路的第一终端汇合并重合,以共同限定在气隙平面P1的一侧上的气隙的一个边缘。
同样地,第一敞开环路和第二敞开环路的第二终端汇合并重合,以共同限定在气隙平面P1的另一侧上的气隙的另一个边缘。
在马达模式中,当线圈通过第一电气信号供电时,这些线圈中的每一个都可以通过气隙感应磁场,并使移动电枢移动。
在发电机模式中,当磁场在移动电枢的移动作用下通过气隙式Etf时,这些线圈中每一个都会产生第一电气信号。
这些线圈较佳地以相同的绕线方向串联安装,这些线圈彼此相同,使得根据本发明的机器动作均匀。
为了允许移动电枢Am1的精确移动,设有具有至少一个逆变器的电源,其可能结合到图9所示的更复杂的电源中。
如参考图1A所示,多个片簧R1、R2、R3、R4仅在气隙平面P1的一侧上延伸,该气隙平面P1垂直于第一环路B在其中延伸的第一环路平面P2。
该气隙平面P1位于该第一环路B的所述端部之间,同时与第一环路B的这些端部间隔开。
移动电枢承载永磁体Mn1、Mn2。
该机器的特征还在于,所述多个片簧R0的每个给定片簧R1、R2、R3、R4从该给定片簧的第一端延伸,该第一端连接(附连)到所述定子St1,一直延伸到该给定片簧的第二端,该第二端连接(附连)到所述移动电枢Am1。
多个片簧中的至少一个所述弹簧R1在所述环路B平面的一侧上,并且多个片簧中的至少另一个所述弹簧R2在该环路B平面的另一侧上。
多个片簧被布置成允许移动电枢Am1相对于所述定子St1在垂直于环路平面P2的Dx方向上的平移移动,并且防止所述移动电枢Am1在包括在该环路平面P2中的任何方向上的任何移动。
为此,多个片簧R1、R2、R3、R4包括布置在环路平面P2的一侧上的至少一个片簧和布置在环路平面P2的另一侧上的至少一个片簧,并且多个片簧的片簧布置在气隙平面P1的仅一侧上。
当在平行于气隙平面P1和环路平面P2的方向上观察时,这些片簧形成平行四边形,其中两个相互平行的侧部由至少两个片簧形成,并且另两个相互平行的侧部一方面由移动电枢Am1形成,而另一方面由定子St1的边缘形成。
多个片簧的每个弹簧的第一端通过内置连接件连接到定子St1,并且其第二端通过内置连接件连接到移动电枢Am1。
因此,随着移动电枢Am1相对于定子St1移动,每个片簧在其两端处弯曲,如图3b2、3b3所示。
由于每个片簧的内置连接件和平行四边形布置,同一个弹簧的弯曲方向彼此相反,这些弯曲中的一个朝向弹簧的一个面取向,而另一个弯曲朝向弹簧的另一个面取向。
在移动电枢Am1相对于定子St1的最大移动限制内,对于所有这些片簧,片簧的变形相同。因此,电枢始终相对于定子保持相同的取向,这对于马达的效率而言是有利的,因为磁体的磁极相对于环路平面P2的相应取向保持不变。
移动电枢和定子之间这种连接模式的一个优点是,它允许使用沿定子和电枢之间的整个自由长度方向完全平坦的片簧。
这使得由于片簧的轴向刚度而减小气隙的侧部成为可能,当磁体被定子吸引时,这种刚度被认为足以确保片簧的拉伸量小于其长度的千分之一。该优点导致限制了气隙中的磁损耗,从而提高了系统的整体效率。
这也允许片簧的设计被简化,以便优化材料的使用,从而获得期望的共振并精确控制应力的分布。
片簧的制造因此简化,因为它们可以简单地平坦,而没有波动或圆形的固定边缘。
通过简化弹簧,可以使弹簧的特性具有可重复性,并且使这些弹簧的批量生产变得更容易。
因此,移动电枢(磁体支承件)的平移移动是可能的,该平移移动具有至少一个垂直于平面P2的平移移动的主要第一分量,平移移动的所有其它分量被最小化。每个片簧具有:
-由于在垂直于环路平面P2的方向上施加到片簧的应力(力),在有利弯曲的方向上产生的第一弯曲刚度;以及
-由于仅在环路平面P2中延伸且平行于气隙平面P1的方向上施加在片簧的应力(力),在不利弯曲的方向上/防止弯曲的方向上产生的第二弯曲刚度。
在不利弯曲的方向上的第二弯曲刚度至少比在有利弯曲的方向上的第一弯曲刚度高100倍,并且较佳地,比在有利弯曲的方向上的第一弯曲刚度高200倍。
第一刚度对应于片簧相对于平行于环路平面P2且平行于气隙平面P1延伸的片簧弯曲轴线的弯曲刚度。
第二刚度对应于片簧相对于垂直于环路平面P2延伸的弯曲轴线的弯曲刚度。
如图1B所示,借助多个片簧的每个片簧的横截面面积St的第二力矩,可获得明显低于第二刚度的第一刚度。
因此,对于多个片簧中任何一个片簧的任何横截面St,存在:
-该片簧相对于在该横截面中延伸的第一力矩轴线X1的第二面力矩值,平行于环路平面P2并平行于气隙平面P1,其至少等于100倍且较佳地为200倍;
-该片簧相对于在同一横截面中延伸的第二力矩轴线Y1的第二面力矩值,该第二力矩轴线Y1垂直于该横截面的所述第一力矩轴线X1(在这种情况下,对于给定片簧平面中的任何横截面St,该第二力矩轴线Y1平行于气隙平面P1并垂直于环路平面P2)。
这是通过使用片簧获得的,其相应的横截面各自具有在垂直于环路平面P2的方向上测得的截面St的最大厚度,该厚度严格小于在平行于所述气隙平面P1和所述环路平面P2的方向上测得的截面St的最小宽度。
这导致电枢的平移移动,其同时限制了施加在这些弹簧上的张力/应力,因为它们只在一端处固定到定子,弹簧的远离定子的端部能简单地随电枢一起移动。
通过在整个长度上分散应力的弹簧的设计,限制施加在弹簧中的最大张力,并控制悬置系统的刚度,使得其能够限制弹簧的磨损,从而增加机器的使用寿命。
从而提高了机器M1的效率。
如图1A和1B所示,两个致动杆Ta1、Ta2连接到移动电枢,这些杆彼此平行延伸,并在垂直于第一环路平面P2的共同方向上延伸。为了限制不想要的弯曲的影响,这些杆Ta1、Ta2中的每个取向为与对应与它的片簧R1、R2中的一个相对。
替代地,能够具有从移动电枢延伸并采取垂直于第一环路平面P2的方向的单个致动杆。该单个杆固定在电枢的对称平面中。该实施例使得它能够限制电磁机器的移动质量,但与图1A、1B、2、6和8b中所示的两个杆相比,它对枢转力更敏感。
如可以从图1B和图2看出的,移动电枢包括框架,该框架将永磁体Mn1、Mn2封围在该框架中,同时在该框架的任一侧上形成敞开的窗口。有利的是,磁体可以包覆模制在该框架上以仅形成一个大的移动部件,或者该框架可以模制在磁性材料中,然后仅在通常由强磁场通过的磁体占据的区域中磁化,以便产生这两个永久磁性,所有两对磁极是相互颠倒的。
从图2中可以理解这种开口的益处,因为第一环路和第二环路的终端可以正好定位到窗口中,以便尽可能靠近磁体Mn1、Mn2的极,从而提高机器M1的效率。
移动电枢较佳地包括设置在磁体之间以保持它们分开的磁体间隔件。
该间隔件由任何非磁性材料制成,有利的是与磁体框架/支承件相同的材料。
由移动电枢Am1承载的磁体包括第一磁体Mn1和第二磁体Mn2。
第一磁体Mn1具有朝向第一环路B的第一终端取向的北极性N和朝向第一环路B的第二终端取向的南极性S,并且第二磁体Mn2具有朝向第一环路B的第一终端取向的南极性S和朝向第一环路B的第二终端取向的北极性N。
所述第一磁体和第二磁体中的每一个具有单独的长度、单独厚度和单独宽度,所述第一磁体和第二磁体的每一个沿着其平行于所述气隙平面(P1)和所述第一环路平面(P2)的长度延伸。
因此,磁体的长度垂直于由多个片簧引导的移动电枢的平移移动方向。
理想地,多个片簧的每个片簧R1、R2、R3、R4在该给定弹簧的主平面Pp中横向地和纵向地延伸,该给定弹簧的该主平面Pp垂直于所述气隙平面P1。
换言之,当机器静止时,这些弹簧的叶片是平面的,并且它们随着移动结构移动而弯曲。
通过该布置,在移动电枢相对于定子移动的每个瞬间,每个片簧基本上关于弯曲方向被应力弯曲,弯曲方向相互平行并平行于气隙平面P1和第一环路平面P2。
根据该实施例,可以采取步骤来确保多个给定弹簧的给定弹簧彼此相同,并且布置成使得当机器静止时,它们的主平面Pp相互平行。
因此,如图2所示,参考图3b1至3b3,当移动电枢相对于定子移动时,多个片簧的所有片簧变形相同。在该移动的每个瞬间:
-移动电枢Am1只能在垂直于气隙平面P1和环路平面P2的平面P3中在平移移动方向Dx上移动;并且
-移动电枢Am1始终以与气隙平面P1相同的方式取向。
给定多个片簧的取向,移动电枢Am1相对于定子和在平行于第一环路平面P2和气隙平面P1的横向方向上移动的可能性特别低,换言之,少于移动电枢Am1相对于定子和在平移移动方向Dx上的可能移动的千分之一。因此,移动电枢在平行于气隙平面P1和第一环路平面P2的方向上的移动被认为是被阻止的。
因此,防止了横向于平面P3的寄生移动和移动电枢围绕垂直于平面P3的轴线的寄生旋转。
再次,这种寄生移动和旋转的防止限制了由寄生振动效应引起的效率损失。
根据该实施例,特别通过图2所示的,较佳地采取步骤以确保多个弹簧中的弹簧的相应单独长度L在垂直于气隙平面P1的同一方向D上纵向延伸。
在该实施例中,所述多个片簧的每个给定片簧从其第一端纵向延伸远至其第二端,这些第一端和第二端构成该给定弹簧的纵向端L。
替代地,如图3a所示,所述多个片簧的每个给定片簧可从其第一端横向延伸远至其第二端,这些第一端和第二端构成该给定弹簧的侧向端(与纵向端相对)。该给定弹簧的长度L也可以平行于气隙平面P1。
弹簧的叶片也可能是弯曲的,每个弯曲的叶片沿着该叶片的纵向方向弯曲。
同样地,至少一些所述叶片能够进行表面处理,以降低其在马达的使用期间对疲劳的敏感性。为此目的,至少一些所述叶片可能具有经抛光和/或喷丸(shoot penning)和/或微喷丸的外表面,例如使用激光(激光喷丸)。微喷丸提高了经喷丸的叶片的疲劳强度。
在一个较佳实施例中,连接装置R0包括气隙调节设备,该气隙调节设备包括多个第一调节件(在该实例中,多个第一销G1)。至少一些片簧R1、R2、R3、R4具有第一凹部,所述第一调节件G1之一穿透进入该第一凹部,以防止在该给定片簧和所述定子之间在垂直于所述气隙平面P1的至少一个移动方向D上的相对移动。
因此,第一调节件中的每一个固定到定子上,以防止弹簧在垂直于气隙平面P1的至少一个方向D上的任何移动。
移动电枢与第一环路终端之间的气隙间隙越小,电磁机器在其将电能转换为机械能的效率方面的性能就越高,或者反之亦然。
因此,通过限制给定片簧在垂直于气隙平面的方向上相对于定子移动的风险,限制了移动电枢摩擦抵靠定子的风险,并因此限制了以不受控制的方式改变机器效率的风险。
作为优选,在移动电枢的磁体与第一环路或第二环路的终端之间测量的气隙间隙始终低于1.5mm,并且较佳地在磁体面之间等于或小于0.5mm,这些气隙间隙较佳地彼此相等,给出或取用这些气隙间隙的最大气隙间隙值的30%。当然,根据本发明电动机的尺寸,这些值可能不同。
有利的是,定子在它和它所附连的位置(例如其壳体或其脚部)之间具有阻尼器,以防止振动的传播,这是噪音的来源。定子也能够放置在壳体内部,并且可以在机器壳体的内表面上布置隔音材料,以将噪音容纳在壳体内部。为了在壳体内部和外部之间提供隔音,还可以添加垫片,该壳体可以支承在垫片上。
在一个较佳实施例中,气隙调节设备R0包括多个第二调节件(在这种情况下,图1B中可见多个第二销G2)。至少一些片簧具有第二凹部,所述第二调节件G2之一穿透进入该第二凹部,以防止在该给定片簧和所述移动电枢Am1之间在垂直于所述气隙平面P1的至少一个移动方向D上的相对移动。
第二调节件G2中的每个固定到移动电枢Am1。
因此,通过限制给定片簧相对于定子St1和相对于移动电枢Am1在垂直于气隙Etf平面的方向D上移动的风险,进一步限制了以不受控制的方式改变机器效率的风险。
如图1A和图2中所示,定子包括布置在所述第一环路B1的任一侧上的第一卡钳Et1和第二卡钳Et2(每个是U形的)。第一卡钳Et1压靠第一环路B1的第一面,而第二卡钳Et2压靠该第一环路B1的第二面。第一环路B1的这些第一面和第二面在第一环路的任一侧上延伸,并且分别平行于所述第一环路平面P2。
这些第一卡钳Et1和第二卡钳Et2中的每一个承载可调节侧向封装片V1、V2、Vx1、Vx2。
所述第一卡钳Et1的可调节侧向封装片分别对接抵靠第一环路的第一和第二相互相对的侧向周向侧Ct1、Ct2,以侧向地定位面向第一环路B的该第一卡钳Et1,以对抗第一卡钳Et1沿着该第一环路的第一面在垂直于所述气隙平面P1的滑动方向D上的滑动。
第二卡钳Vx2的可调节侧向封装片分别对接抵靠第一环路B的所述第一和第二相互相对的侧向周向侧Ct1、Ct2,以侧向地定位面向第一环路的该第二卡钳Et2,同时对抗该第二卡钳沿着所述第一环路的第二面在垂直于所述气隙平面P1的所述滑动方向D上的滑动。
应当注意,第一卡钳Et1的侧向封装件包括:
-第一对侧向凸耳Pt1,其与第一环路B的所述第一侧向周向侧Ct1的一部分相对延伸;以及
-第二对侧向凸耳Pt2,其与第一环路B的所述第二侧向周向侧Ct2的一部分相对延伸;以及
-第一卡钳的每个给定的侧向凸耳Pt1、Pt2都承载调节螺钉V1、V2,调节螺钉旋拧在该给定的侧向凸耳上,以便进入与周向侧邻接抵靠,该给定凸耳V1、V2与周向侧相对地延伸。
同样地,第二卡钳的侧向封装件包括:
-第一对侧向凸耳Pt3,其与第一环路B的所述第一侧向周向侧Ct1的一部分相对延伸;以及
-第二对侧向凸耳Pt4,其与第一环路B的所述第二侧向周向侧Ct2的一部分相对延伸;以及
-第二卡钳Et2的每个给定的侧向凸耳Pt3、Pt4都承载调节螺钉Vx2,调节螺钉旋拧在该给定的侧向凸耳上,以便进入与周向侧Ct1、Ct2邻接抵靠,该给定凸耳与周向侧相对地延伸。
因此,通过将带螺纹的螺钉V1、V2、Vx1、Vx2拧入或拧出卡钳的凸耳,每个卡钳都相对于第一环路精确定位,并从而确定在移动电枢的该侧和面向它的第一环路的端部之间在移动电枢Am1的每侧上形成的气隙间隙。
应当注意,一旦第一卡钳Et1和第二卡钳Et2正确地与第一环路B相对定位,则可施加树脂以覆盖这些卡钳的全部或部分,并将它们永久粘合抵靠第一环路。
在定子上涂覆有树脂也可以用来避免振动、绝缘问题并改善来自机器的热量的消散以及系统的电气安全。
为了形成磁芯,也可能使用热封叠片和/或热封线圈。可使用绝缘树脂或涂料来环绕一个或多个线圈,以便提供保护,以防止线圈由于振动而磨损。在这种情况下,所需的就是组装机器,然后加热,以使叠片粘合在一起和/或使一个或多个线圈粘合到叠片。
每个片簧R1、R2、R3、R4可以固定到定子St1,更具体地,使用贯穿杆T1、T2将其固定到与其相对应的卡钳Et1、Et2中的一个,贯穿杆在这种情况下是螺钉。这些贯穿螺钉T1、T2是带螺纹的,以便将弹簧牢固地夹在定子上,并且更具体地是夹在相应的卡钳中的一个上。
在其中使用销G1、G2将给定片簧抵靠定子定位的实施例中,能够规定在已经使用相应的销预定位该弹簧后,对贯穿杆T1、T2进行紧固。因此,多个弹簧R1、R2、R3、R4的每个给定弹簧都可以经由与之相对应的定位销并经由与之相对应的两个夹杆T1、T2固定到定子,并且夹杆T1、T2被旋拧到在定子中制成的钻孔中。
在其中使用第一卡钳Et1和第二卡钳Et2的这些实施例中,对于进入片簧中的第一凹部的所述第一调节件、即销G1,可以规定通过固定到与之相对应的卡钳之一将其固定到定子。
因此,每个给定的片簧在相对于定子的行进方向D上不移动:
-借助在卡钳和该给定片簧所固定到的相应弹簧之间延伸的销G1;以及
-借助用于将卡钳固定到第一环路B的装置。
应当注意,用于将卡钳固定到第一环路的装置包括在图1A中可见的夹紧螺栓Bx。这些螺栓Bx相对于它们所通过的所述一个或多个卡钳具有周向间隙,以便允许调节这些卡钳相对于第一环路B的位置。
作为优选,如图1A、1B所示,所述多个片簧包括第一对片簧R1、R3和第二对片簧R2、R4,第一对片簧R1、R3在所述环B平面的一侧上,而第二对片簧R2、R4在该环B平面的另一侧上。
具有两对弹簧而不仅仅是一对弹簧,使得能够在其中一个弹簧断裂的情况下,限制移动电枢脱开的风险。
第一对弹簧的弹簧可以布置在第一线圈A1的任一侧上,而第二对弹簧的弹簧可以布置在第一线圈的任一侧上,从而允许节省空间。
第一对片簧R1、R3的片簧放置在移动电枢的第一边缘Bd1的相应端部,其平行于第一环路平面P2延伸并距第一环路平面P2一定距离,并且第二对片簧R2、R4的片簧放置在移动电枢的第二边缘Bd2的相应端部处,其平行于第一环路平面P2延伸并距第一环路平面P2一定距离。移动电枢的这些第一边缘Bd1和第二边缘Bd2布置在第一环路平面P2的任一侧上并且平行于环路平面P2,这些边缘Bd1、Bd2中的每一个在特定于它并且与所述气隙平面P1平行的延伸方向上延伸。
通过将成对片簧的弹簧布置在移动电枢Am1的第一边缘和第二边缘的相应端部处,增加了防止移动电枢绕垂直于气隙平面P1取向的轴线旋转的效果。
更具体地,片簧的连接部经由分别固定到移动电枢Am1的角部的周向紧固件At1、At2、At3、At4连接到移动电枢,沿着相对于移动电枢的第一边缘Bd1和第二边缘Bd2的长度的边缘少于1/4。
如图4所示,多个片簧的每个片簧可包括若干叶片。这允许通过从弹簧移除叶片或添加叶片到弹簧而以简单的方式调节弹簧的弯曲刚度,从而改变马达的谐振频率。另一个优点是应力分布在若干低刚度弹簧上,而不是分布在可能会带来过早断裂的风险的单个高刚度片簧上。
在该实施例中,叶片由叶片分离器Sx相互分离,叶片分离器布置成允许弹簧的这些叶片抵靠这些叶片分离器的外部滑动面滑动。
这些叶片分离器Sx使得能够避免叶片之间的直接接触,以便随着机器运行限制叶片之间的噪音和加热。在另一个实施例中,这些分离器可仅存在于弹簧的固定区域上,而不是在其整个长度上。
根据图1A、1B的实施例,多个片簧R1、R2、R3、R4中的至少一些所述叶片穿孔,每个穿孔叶片具有至少一个穿过叶片的穿孔R1x,以便在穿孔R1x的每侧上具有两个伸长的叶片弯曲区域。
每个叶片有两个伸长和分离的弯曲区域,使得它能够限制给定叶片完全断裂的风险,而同时随着它移动限制其质量和风阻。这也使得弯曲应力能够分布在弹簧的整个表面积上,而不是局部地使它们保持靠近固定区域。因此提高了每个片簧的耐久性。再一次提高了机器的效率。同一个叶片也可能有若干穿孔,以限定用于叶片的弯曲应力的有利区域和叶片弯曲变形的有利曲率。
现在将参考图3a、3b1、3b2、3b3来解释根据本发明的电磁机器的操作。
在图3b1中,在线圈中产生低强度电流。该电流的力太低,无法引起电枢的明显移动,因此电枢保持在静止位置。
然后,在图3b2中,电流强度与图3b1相比增加,气隙中感应的磁通量足以使气隙的一侧上有北极N,而另一侧上有南极S。由于永磁体具有相反的极性,可以看出第一磁体的北极N朝向第一环路的第一终端取向,而第二磁体的南极S朝向该相同的第一端取向。
相反,第一磁体的南极朝向第一环路的第二终端取向,而第二磁体的北极朝向该相同的第二端取向。
结果是,在图3b2中磁通的影响下,横向力使移动电枢在第一方向上移位,而同时导致片簧弯曲,其对抗在该第一方向上的该移动。
在图3b3中,通过气隙的磁通量在线圈中电流换向的作用下逆转。这导致横向力,该横向力使移动电枢在第二方向上移位,而同时导致片簧弯曲,其对抗在该第一方向上的该移动。
可以看出,通过线圈中的电流换向在相反方向S1和S2上反转磁通量,电枢相对于支承件产生交变移动,弹簧施加返回力,在特定频率下,其增强马达的效率。
应当注意,在发电机模式下,是电枢的往复移动在线圈中感应电流。
下文列出对根据本发明的马达的各种可能的改进。
为了避免马达失控和移动部件相对于定子的振幅过大,可以添加端部止挡件。作为优选,这些止挡件是柔性的。它们可以有利地定位在移动电枢(磁体支承件)的上方和下方,或者定位在每个弹簧的下方,并且例如固定到树脂。
在电磁机器是马达的情况下,这种马达由提供周期性交变信号的电力电子件控制。
有利的是,在“马达”操作中,该机器由产生用于移动部件的移动的期望信号的控制电子件供电。
有利的是,这些电子件提供周期性的交变信号。
有利的是,这些电子件封装在树脂中和/或固定到定子。
有利的是,电子件由直流或交流网络供电(在后一种情况下,电源被整流),然后向机器的端子提供电压,将可以串联或并联连接的线圈的端子连接,以产生期望的移动。
有利的是,这些电子件是斩波电子件(图9),包括由交流网络供电、在逆变器的逆变器的上游或下游滤波或未滤波、在逆变器的上游或下游整流或未整流、可能在逆变器的上游或下游再次滤波的逆变器。这些电子件可以使用呈PWM(脉冲宽度调制)电压的形式的H桥(采用例如MOSfet、IGBT、双极性、石墨烯型的晶体管的逆变器)进行逆变。
有利的是,这些电子件允许使用电压改变移动的振荡频率和移动的幅度。
有利的是,对于需要手动控制的系统,使用类似于“变速器”的旋钮实现功率的控制,该旋钮既能够只改变频率,也能够只改变电压,或者能够同时改变两者。
有利的是,马达包括使用来自传感器的反馈对移动部件的移动进行闭环控制。
该传感器可以是位移、位置、速度、加速度、电流传感器或任何类型的传感器,其允许推断移动电枢相对于定子的位置。
有利的是,控制马达的控制电子件被编程以执行马达的矢量控制。
例如,传感器可以位于定子上或移动电枢上或另一个移动部件上,或者在正在测量的是电量的情况下位于电子件上。
控制电子件也能够包括与机器M1外部的外部设备通信的装置。
在这种情况下,电力电子件可以以自动化或非自动化方式远程控制。为此,可以利用工业物联网(IIoT)。
有利的是,这些控制电子件与本发明的另一个电磁机器M2的控制电子件通信,以便同步两个移动部件的频率和/或振幅,无论是在相位上还是在其它方面。
在这种情况下,如图5A、5B、6所示,根据是否给予优先来同步这些移动电枢,或者,另一方面,不同步这些移动电枢,其移动部件连结在一起(图5A、5B),至少两个电磁马达M1、M2可以通过件Ps1、Ps2将其相应的移动电枢彼此固定或彼此不固定。
例如,对于相同的移动幅度,为了增加传递到件Ps1、Ps2的力,这可能是有益的。
有利的是,机器的控制器彼此通信以匹配其振荡。
有利的是,控制电子件可以驱动本发明的若干机器。
也可能有至少两个电磁机器M1、M2,其定子连结在一起(图6)。
在该实施例中:
-有利的是,机器的控制器彼此通信以匹配其振荡。
-有利的是,定子和移动电枢连结在一起,以增加传递的力并将机器的尺寸减小成单个系统。
-有利的是,移动部件以相同的频率工作,但是相位相反,以消除由振荡引起的不平衡。
如图7所示,电磁机器可连接到至少一个流体传送系统。
该实施例可用于混合、混和、搅拌,用于任何类型的流体传送(泵、鼓风机、压缩机、叶轮)、任何类型的流体(液体、气体、粉末、泡沫、泥浆、颗粒和其它可流化物质、诸如血液或活细胞之类的脆弱液体等),使用经由活塞、波纹膜片、传统膜片(“膜片泵”类型的)的输送,这些示例是非限制性的。
如图8a和8b所示,使用波纹膜片传送流体的系统可以连接到根据本发明的电磁机器。
图8a、8b中所示的组件可用于任何类型的传送:泵送/通风/压缩/推进。
有利的是,循环器可以是用于液体或可流化物质的盘状波纹膜片泵的形式。
这种结构的各种优点是:自启动、可控或连续的输出脉动、减小剪切、提高效率、密封性等。
有利的是,马达通过密封垫圈和/或护套与循环器头部绝缘。
另一个实施例包括将两个波纹膜片循环器例如经由杆Ta1、Ta2或连接件Ps1、Ps2联接到移动电枢,连接件Ps1、Ps2在根据本发明的两个马达的相应电枢之间延伸,如图5A、5B所示。
另一实施例涉及将本发明的两个循环器固定在一起,其振荡发生在相同频率处但不同相,以消除振荡移动引起的不平衡。
另一个实施例包括将这些循环器串联放置,以增加流体回路的液压功率。
有利的是,该循环器在正弦电压下操作,该正弦电压频率可从50Hz扩展至450Hz,直接从其安装在其上的网络获取,或使用斩波电子件和/或变压器获得。
有利的是,在波纹膜片的上游和/或下游的腔室中存在偏转器。
根据本发明的马达的移动电枢也可以联接到工作工具。
这种工具可以是切割、冲孔、冲击工具、产生振动(振动器)或防振的工具,用于分选元件(通过附连分选板),用于振动、伸长率、频率的耐久性测试。
根据本发明的机器也可用作测量仪器,用于测量从移动部件的线性移动中导出的参数(位置、速度、加速度、频率)。
根据本发明的机器也可以在发电机模式下操作。在这种情况下,移动电枢连接到振动源。
有利的是,该源的振动在位于机器的通带内的频率处,以提高其能量回收。
有利的是,通过斩波电子件来回收该能量,该电子件可以是在马达操作期间产生移动的相同电子件。
有利的是,该能量发生器由波纹膜片的振动提供动力,波纹膜片用于在电磁机器以马达模式操作时泵送流体,并在相反情况下回收流体通过循环器头部的能量。流体能够产生能量,而无论它在循环器头部中流动的方向如何。这潜在地允许循环器的其它功能,诸如例如:通过分析在这一短时间内产生的能量,对通过循环器头部的流量进行定点读数。
根据本发明的马达,当其利用直流电压操作时,构成具有连续移动的非常精确的直线马达,这意味着没有易于在平移移动曲线中形成不连续性的台阶。
另一方面,如果用交流电流或换向电流供电,所产生的是振荡移动(可能是推理),以便与实际供应的电力相比将原动力放大。该交流电流可以对中在零上或偏离中心,并包含电流偏移,以便例如相对于其静止状态使移动部件偏离中心,或者仅仅使其围绕该状态重新居中。
根据本发明的机器可以不受限制地适用于诸如水处理、食品、制药、化工、医疗、航空、航天、石化、农业、核能、发电、造纸、海洋工业等的各个领域。
在本发明的一个具体实施例中,多个片簧的至少一些弹簧通过放置在移动电枢的第一边缘Bd1的端部处的紧固件连接到移动电枢,在平行于所述气隙平面P1延伸的延伸方向上,其平行于第一环路平面P2并距第一环路平面P2一定距离。
在本发明的一个具体实施例中,该机器可包括信号发生器,该信号发生器供应所述至少一个第一线圈,使得移动电枢相对于定子以45Hz至450Hz之间的振荡频率振荡,该振荡频率在正或负20%之内等于能够相对于定子使移动组件移动的谐振频率,该移动组件至少包括所述多个片簧和所述移动电枢。
在共振或接近共振频率处操作,使得能够增加根据本发明的机器的能量效率。
在本发明的一个具体实施例中,多个片簧具有总弹性刚度,使得当移动电枢相对于电枢的所述静止位置移动最多2mm的距离时,将移动电枢朝向其静止位置返回的所述弹性返回力采用包括在5N到500N之间的最大力值。
弹簧的这种高刚度使得操作频率高、移动幅度特别低成为可能。
在本发明的一个具体实施例中,该机器包括供应信号发生器,其设计成根据设定点信号自动地控制移动电枢相对于定子的移动。
在本发明的一个具体实施例中,该机器包括至少一个流体循环器,定子附连到流体循环器的至少一个本体,所述移动电枢附连到定位在所述至少一个循环器本体内部的流体传送装置,该流体传送装置布置成使得响应于马达的致动,该流体传送装置将来自所述至少一个流体循环器本体的流体入口的流体传送到该至少一个流体循环器本体的流体出口。
根据该实施例,可以有两个流体循环器,每个流体循环器都设有其自己的独立传送装置,这些传送装置的每个连接到所述移动电枢。例如,这些传送装置中的一个可以连接到在该移动电枢的一侧上的移动电枢,而这些传送装置中的另一个可以连接到在该移动电枢的另一侧上的移动电枢。
在本发明的一个具体实施例中,所述至少一个流体循环器是波纹膜片流体循环器,其膜片是能够将波纹从附连到移动电枢的膜片上游边缘传递到膜片下游边缘的流体传送装置。
在本发明的一个具体实施例中,该机器包括附连到移动电枢的工具,以便通过移动电枢相对于定子的移动来致动,该工具选自包括以下工具的群组:切削工具、冲击工具、冲孔工具、振动传递工具、振动衰减工具、测量经受所述移动电枢的移动的待测工件的物理参数的工具。
在本发明的一个具体实施例中,本发明涉及一种组件,包括根据上文所述的实施例的任何一个的若干机器,这些机器的移动电枢彼此连接以便以同一频率振荡。
因此,该组件的这些机器可以同一频率振荡,例如,为了增加操作惯量而同相,或者为了限制振动干扰和不平衡而反相。
Claims (24)
1.一种电磁机器(M1),包括定子、能够相对于所述定子移动的移动电枢(Am1)和将所述移动电枢连接到所述定子的机械连接装置(R0),所述连接装置包括多个片簧,所述多个片簧设计成将所述移动电枢悬置于所述定子,每个片簧包括至少一个弯曲可变形的弹性叶片,所述定子包括至少第一电气线圈和至少第一磁芯,所述至少第一磁芯形成在第一环路的第一终端(Ba)和第二终端(Bb)之间的至少敞开的第一环路(B),以在这些终端(Ba、Bb)之间限定气隙(Etf),第一线圈围绕所述第一磁芯的一部分布置,其特征在于,所述多个片簧在气隙平面(P1)的仅一侧上延伸,所述气隙平面(P1)垂直于所述第一环路(B)在其中延伸的第一环路平面(P2),所述气隙平面(P1)位于所述第一环路(B)的所述终端之间,而同时与所述第一环路(B)的这些终端间隔开,所述移动电枢承载永磁体,所述机器的特征还在于:所述多个片簧中的每个给定片簧从该给定的片簧的连接到所述定子的第一端一直延伸到所述给定片簧的连接到所述移动电枢的第二端,所述多个片簧中的至少一个所述片簧在所述第一环路平面(P2)的一侧上,并且所述多个片簧中的至少另一个所述片簧在所述第一环路平面(P2)的另一侧上,当所述电枢在垂直于所述第一环路平面(P2)的方向上相对于所述定子进行平移移动时,所述多个片簧布置成产生将所述移动电枢朝向所述电枢的静止位置返回的弹性返回力,并且防止所述移动电枢在包括在所述气隙平面(P1)和在第一环路平面(P2)两者中的第一方向(A-A)上的任何移动。
2.根据权利要求1所述的机器,其特征在于,所述多个片簧中的每个片簧在所述给定片簧的主平面(Pp)中的宽度和长度上延伸,所述给定片簧的所述主平面(Pp)垂直于所述气隙平面(P1)。
3.根据权利要求2所述的机器,其特征在于,所述多个给定片簧中的所述给定片簧彼此相同并且布置成使得当所述机器静止时,它们的主平面(Pp)相互平行,并且其中,所述多个片簧中的所述片簧的相应的单独长度(L)在垂直于所述气隙平面(P1)的同一方向(D)上纵向地延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述连接装置包括气隙调节设备,所述气隙调节设备包括多个第一调节片,所述片簧中的至少一些具有第一凹部,所述第一调节片中的一个穿透进入所述第一凹部中,以在垂直于所述气隙平面(P1)的至少一个移动方向(D)上防止该给定片簧和所述定子之间的相对移动。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述连接装置包括气隙调节设备,所述气隙调节设备包括多个第二调节片,所述片簧中的至少一些具有第二凹部,所述第二调节片中的一个穿透进入所述第二凹部中,以在垂直于所述气隙平面(P1)的至少一个移动方向(D)上防止该给定片簧和所述移动电枢之间的相对移动。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于:
-所述定子包括布置在所述第一环路(B)的任一侧上的第一卡钳和第二卡钳,所述第一卡钳压靠所述第一环路(B)的第一面并且所述第二卡钳压靠该第一环路的第二面,所述第一环路的这些第一面和第二面在所述第一环路的任一侧上延伸,并且分别平行于所述第一环路平面(P2),这些第一卡钳和第二卡钳中的每一个承载可调节侧向封装片,
-所述第一卡钳的所述可调节侧向封装片分别对接抵靠所述第一环路的第一和第二相互相对的侧向周向侧,以侧向地定位面向所述第一环路的该第一卡钳,以对抗该第一卡钳沿着该第一环路的第一面在垂直于所述气隙平面(P1)的滑动方向上的滑动,
-所述第二卡钳的所述可调节侧向封装片分别对接抵靠所述第一环路的所述第一和第二相互相对的侧向周向侧,以侧向地定位面向所述第一环路的该第二卡钳,同时对抗该第二卡钳沿着所述第一环路的第二面在垂直于所述气隙平面(P1)的所述滑动方向上的滑动。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述多个片簧包括第一对片簧和第二对片簧,所述第一对片簧在所述第一环路平面(P2)的一侧上,而所述第二对片簧在该所述第一环路平面(P2)的另一侧上。
8.根据权利要求7所述的机器,其特征在于,所述第一对片簧的片簧放置在所述移动电枢的平行于所述第一环路平面(P2)并距所述第一环路平面(P2)一定距离延伸的第一边缘(Bd1)的相应端部处,并且所述第二对片簧的片簧放置在所述移动电枢的平行于所述第一环路平面(P2)并距所述第一环路平面(P2)一定距离延伸的第二边缘(Bd2)的相应端部处,所述移动电枢的这些第一边缘(Bd1)和第二边缘(Bd2)布置在所述第一环路平面(P2)的任一侧上,并且在延伸方向上平行于第一环路平面(P2)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述多个片簧中的至少一些通过紧固件连接到所述移动电枢,所述紧固件放置在所述移动电枢的第一边缘(Bd1)的端部处,在平行于所述气隙平面(P1)行进的延伸方向上,其距所述第一环路平面(P2)一定距离延伸。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述移动电枢包括磁体间隔件,所述磁体间隔件布置在磁体之间,以使它们保持分开。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述多个片簧中的每个片簧包括若干叶片。
12.根据权利要求11所述的机器,其特征在于,同一个片簧的叶片通过叶片分离器彼此分开,所述叶片分离器布置成允许所述片簧的这些叶片相对于这些叶片分离器的外部滑动面滑动。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述多个片簧中的所述叶片的至少一些是穿孔的,每个穿孔的叶片具有穿过叶片的至少一个穿孔,以便在所述穿孔的每一侧上具有两个细长的叶片弯曲区域。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,由所述移动电枢承载的所述磁体包括第一磁体和第二磁体,所述第一磁体具有朝向所述第一环路的第一终端取向的北极性和朝向所述第一环路的第二终端取向的南极性,并且第二磁体具有朝向所述第一环路的第一终端取向的南极性和朝向所述第一环路的第二终端取向的北极性。
15.根据权利要求14所述的机器,其特征在于,所述第一磁体和第二磁体中的每一个具有单独的长度、单独厚度和单独宽度,这些第一磁体和第二磁体的每一个沿着其平行于所述气隙平面(P1)和所述第一环路平面(P2)的长度和宽度延伸。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,移动电枢(Am1)经由所述机械连接装置(R0)悬置,使得所述移动电枢(Am1)定位在所述第一环路(B)的所述第一终端(Ba)和第二终端(Bb)之间。
17.根据权利要求16所述的机器,其特征在于,所述第一环路(B)构造成至少限定C形状的第一磁通路径(F1),该C形的终端分别由所述第一环路(B)的所述第一终端(Ba)和第二终端(Bb)形成。
18.据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,包括信号发生装置,所述信号发生装置产生用于所述至少一个第一线圈的供应信号,使得所述移动电枢相对于所述定子以包括在45Hz至450Hz之间的振荡频率振荡,该振荡频率在正或负20%之内等于能够相对于所述定子使移动组件移动的谐振频率,该移动组件至少包括所述多个片簧和所述移动电枢。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,所述多个片簧具有总弹性刚度,使得当所述移动电枢相对于电枢的所述静止位置移动最多2mm的距离时,将所述移动电枢朝向其静止位置返回的所述弹性返回力采用包括在5N到500N之间的最大力值。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,包括供应信号发生器,所述供应信号发生器设计成根据设定点信号自动地控制所述移动电枢相对于所述定子的移动。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,包括至少一个流体循环器,所述定子附连到所述流体循环器的至少一个本体,所述移动电枢附连到定位在所述至少一个循环器本体内部的流体传送装置,该流体传送装置布置成使得响应于马达的致动,该流体传送装置将来自所述至少一个流体循环器本体的流体入口的流体传送到该流体循环器本体的流体出口。
22.根据权利要求21所述的机器,其特征在于,所述至少一个流体循环器是波纹膜片流体循环器,所述波纹膜片流体循环器的膜片是能够将波纹从附连到移动电枢的膜片上游边缘传递到膜片下游边缘的流体传送装置。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的机器,其特征在于,包括工具,所述工具附连到所述移动电枢以通过相对于所述定子移动所述移动电枢而被致动,所述工具选自包括以下工具的群组:切削工具、冲击工具、冲孔工具、振动传递工具、振动衰减工具、测量经受所述移动电枢的移动的待测工件的物理参数的工具。
24.一种包括若干根据权利要求1至23中任一项所述的机器的组件,其中,这些机器的定子彼此连接,并且这些机器的移动电枢设计成以相同的频率振荡。
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