CN117203439A - 磁性支承设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁性支承设备(1)，包括具有至少一个定子(2‑1)的定子组件(2)和转子(3)，其中定子(2)包括具有至少一个线圈架(4‑1、4‑2)的线圈装置(4)、磁体(5)和磁通传导设备(6)，转子(3)至少沿着定子组件(2)的纵向方向相对于定子组件(2)能够移动，并且定子组件(2)和转子(3)设计为使得当对线圈装置(4)施加电能时，能够对转子(3)施加磁力以便在定子组件(2)与转子(3)之间形成气隙。在这种情况下，在至少两个定子(2)的磁通传导设备之间在定子组件(2)的纵向方向(x)上的最小距离在零和至少两个定子(2)的线圈装置(4)的距离之间的范围内。此外，本发明还涉及一种包含这种磁性支承设备(1)的定位系统。

Description

磁性支承设备

技术领域

本发明涉及一种磁性支承设备，包括具有至少一个定子的定子组件和转子，其中定子具有带至少一个线圈架的线圈装置、磁体和磁通传导设备，转子相对于定子组件沿着定子组件的至少纵向方向能够移动，并且定子组件和转子配置为使得当向线圈装置施加电能时能够向转子施加磁力以便在定子组件与转子之间形成气隙。此外，本发明涉及一种具有这种磁性支承设备的定位系统。

背景技术

这种磁性支承设备和相应定位系统在现有技术中已知用于位置关键设备的精确定位。根据Sang-Ho Lee等人的第一公开文献“新型永磁偏置线性磁性支承设计及其在高精度线性运动阶段的应用(Design of Novel Permanent Magnet Biased Linear MagneticBearing and it's Application to High-Precision Linear Motion Stage)”，以及Dong-Chul Han等人的第二公开文献“具有新型稀土永磁偏置磁性支承悬架的高精度线性运动台(The High Precision Linear Motion Table With a Novel Rare EarthPermanent Magnet Biased Magnetic Bearing Suspension)”，已知了具有根据权利要求1的通用概念的磁性支承设备的通用定位系统。

第一公开文献描述了一种磁性支承设备，包括定子以及能够相对于定子沿着运动方向移动的滑动件。磁性支承设备基本上由磁通传导部件、磁体和线圈组成，并且配置为当电能施加至线圈时在转子上施加磁力以完全补偿转子的重力，从而作为升力作用在转子上。尤其是，载流线圈产生与由磁体产生的磁场彼此作用的磁场。有源元件(线圈)位于转子中，这具有的缺点是：电力供应所需的电缆必须被附接至转子上，并且当转子相对于定子移动时该电缆被携带。可替代地，将不得不提供无线电力传输或者必须将能量存储元件布置在转子中，这将导致转子重量的显著增加。此外，通过该构造，电感生热输入的耗散仅可经由空气和可经由电缆进行。

第二公开文献描述了xy台，其也包括来自第一公开文献的磁性支承设备的结构的一部分。然而，在此，有源元件(线圈)是定子的一部分，这意味着不再必须将电能供应给转子。然而，在转子运动期间相对于转子坐标系而言小得多的行进距离和施力点的改变是该构造的缺点。尤其是，施力点的位置取决于几何尺寸，导致相对于转矩的位置相关的杠杆臂，这对于这种系统的控制是不利的，进一步导致了沿着运动方向的位置相关的动力要求。

此外，存在具有定子和转子的新颖磁性支承设备，其中线圈和磁体以及相关联的磁通传导设备仅设置于定子中，并且其中，向线圈外加电能会在转子上施加磁力，这在定子和转子之间形成气隙。在这种情况下，转子在纵向方向上的延伸是尽可能小的以便允许沿着定子的最长可能的行程。对于较长的行进距离，需要使转子与定子组件相比尽可能短，因为线圈、磁体和磁通传导设备形成的较长定子组件导致高功率损耗和较差的马达效率。

发明内容

因此本发明基于的任务是提供一种磁性支承设备，允许转子在定子的纵向延伸方向上的长行程，仅具有低功率耗散。

该任务在一般磁性支承设备中尤其是通过以下事实解决：定子组件具有至少两个定子，其中至少两个定子的磁通传导设备之间在定子组件的纵向方向上的最小距离是在零与至少两个定子的线圈装置之间的距离的范围内，优选地在零与线圈装置之间的距离的50％之间，尤其是在零与线圈装置之间的距离的10％之间。在这种情况下，线圈装置仅设置在定子组件的定子中，这意味着没有电能需要被传输至转子，并且意味着转子作为无源组件可以在其尺寸和重量方面降低至最小。结果是，在有源控制期间转子能够沿着定子移动，不存在显著的齿槽力和齿槽转矩。对于转子在定子组件的纵向方向上或在转子沿着定子组件的移动方向上的较长行程，本发明提供了一种具有至少两个定子的定子组件，其中至少两个定子的磁通传导设备沿着定子组件在该纵向方向上几乎连续地延伸。与具有非常长定子的定子组件相比，至少两个定子的布置使得能够显著地降低功率损耗以及有更好的效率，因为线圈的可用部分是由闭合(Rückschlüsse)的长度所确定的。此外，设置若干短定子具有制造优点，因为可以使用若干相同的部件来代替复杂制造的单独部件。为了使转子在至少两个定子之间传送过程中出现的齿槽力和齿槽转矩以及由于磁通传导设备在线圈的磁极面处的中断而在载流方向上发生的力孔最小化，提供了在至少两个定子的磁通传导设备之间的最小可能距离，使得定子能够设计成具有在纵向方向上几乎连续的磁通传导材料。因此，沿着定子组件的至少两个或多个定子的纵向方向创建了一种类型的导轨，使得磁通量在定子组件的磁通传导设备的整个区域上被合理地均匀分布。当使用若干定子时，定子组件的单独区域能够被单独地控制，使得与具有对应长度的单个定子相比，使用根据本发明的磁性支承设备明显更小的功率损耗是可行的，因为仅需要对相关定子通电。

优选实施例提供的是，至少两个定子的磁通传导设备在定子组件的纵向方向上彼此接触，或者彼此直接接触。磁通传导设备在相应极面处的直接接触或材料连接最小化了在定子组件的定子之间的过渡期间在载流方向上力孔的出现。

方便的实施例提供的是，至少两个定子的磁通传导设备包括磁通传导杆，磁通传导杆相对于至少两个定子的线圈装置的上端面或下端面至少部分地突出。磁通传导杆的设置促进了定子组件的基本上连续的磁通传导设备的形成，由此避免了大的齿槽力和齿槽转矩的出现。磁通传导杆优选地设置在磁通量的出口点和入口点的区域中，以便实现磁通量的最大可能的均匀分布。

定子组件的便利设计提供的是，至少两个定子的磁通传导设备具有磁通传导部件，所述磁通传导杆配置为与磁通传导部件是一体的。以此方式，定子组件的定子可以被设计成具有相同类型的磁通传导设备，使得对于定子组件来说，定子可以容易地以任何数量进行组合。

在另一实施例中，至少两个定子的磁通传导设备包括磁通传导部件，其中磁通传导杆配置为与磁通传导部件是单独的，并且与磁通传导部件接触，由此可以将不同的材料和几何形状用于磁通传导杆。例如，磁通传导杆可以配置为梯形形状以用于均匀的力分布。在此背景下，有利的是磁通传导杆作为一个零件延伸经过至少两个定子，使得在定子组件的至少两个定子的磁通传导设备之间不存在最小距离，以及在至少两个定子之间实现不间断的磁通量。

在一个有利的实施例中，转子包括至少两个磁通传导部件，至少两个磁通传导部件布置在定子组件的相反两侧，并且通过至少部分非磁性元件彼此连接。通过这种构造，转子以非常紧凑的设计包围定子组件。在此背景下，有利的是，连接元件由不可磁化的材料制成以便实现可能的最紧凑设计。

一具体实施例提供的是，至少两个磁通传导部件在定子组件的纵向方向上延伸经过定子组件的至少一个定子。因此，转子长于一个定子，因此至少部分地永久地覆盖至少两个定子。这使得转子能够沿着定子组件更均匀地移动。

替换实施例提供的是，至少两个磁通传导部件在定子组件的纵向方向上短于定子组件的定子。以此方式，转子始终覆盖最多仅一个定子过渡段，在多部分式定子组件的情况下，最多两个定子必须被供应电能，这可以实现总体更低的功率损耗。

有利地，每个线圈架可以在其自身平面中延伸，并且优选地，定子的磁体和磁通传导部件在纵向方向上的长度对应于每个线圈架的平行区段的长度。通过具有大致相同长度的磁体、磁通传导部件以及线圈架的平行区段，能够产生允许相对于转子的运动的高度一致性的均匀区域。

在另外的变型例中，定子组件的定子中的磁体可以均布置在磁通传导设备的两个磁通传导部件之间。该布置防止由线圈装置产生的磁场使磁体退磁。

此外，如果线圈装置具有一个布置在另一个之上的线圈架，磁体布置在线圈架之间的平面中，这会证明是有用的。在这种情况下，每个线圈架在平行于转子的磁通传导部件的自身平面中延伸。通过磁体的这种布置，可以产生磁场，该磁场特别地一起作用或特别地彼此作用。优选地，磁体和磁通传导部件在纵向方向上的长度对应于每个线圈架的平行区段的长度。

此外，对于磁性支承设备来说方便的是，每个线圈架布置在磁通传导设备的两个平行延伸的磁通传导部件之间，两个平行延伸的磁通传导部件优选地在定子组件的纵向方向上延伸，其中尤其是，至少一个所述磁通传导部件包括联接部，至少一个所述磁通传导部件通过所述联接部能够联接至另一结构，所述另一结构优选是壳体。在这种构造中，磁通传导部件不仅传导磁通量，而且同时用作用于将定子组件附接至壳体的部件。

在有用的修改例中，定子组件的定子中的磁通传导设备包括具有十字形截面的中央磁通传导部件，其中，中央磁通传导部件的相对部分布置在不同线圈架的开口中。该配置允许磁通量以目标方式被引导，同时保持紧凑的设计。然而，用于中央磁通传导部件的其他截面也是可想到的，诸如具有板状几何形状的截面，其具有显著降低这种中央磁通传导部件的制造成本的优点。

此外，可以有利的是，磁体和/或磁通传导部件配置为一件式或多件式。取决于定子组件的结构，配置为一件式或多件式的磁体和磁通传导部件可以减少组装磁性支承设备所需的努力。

此外，本发明涉及一种定位系统，包括壳体、平台以及上述磁性支承设备中的至少一个，其中磁性支承设备的定子组件联接至壳体，并且平台联接至转子。通过这种定位系统，能够使平台在定子组件的纵向方向上相对于壳体或定子移动较长距离，而无需克服大齿槽力或齿槽转矩，以及无需补偿定子组件的单独定子之间在支承方向上的大的力孔。有利地，定位系统可以包括在定子组件的纵向方向上相对于壳体移动的线性马达。通过选择线性马达以及磁性支承设备的控制参数，可以实现平台的高精度定位。

本发明意义上的线圈装置在最简单的情况下包括线圈架，所述线圈架的绕组同心地延伸并且在共同平面中，此外还包括线圈架，所述线圈架的同心绕组在若干不同平面中延伸。在此，线圈架的匝可以嵌入绝缘材料(例如环氧树脂)中。此外，可想到的是，将线圈装置的单独线圈架并联或串联地电连接。此外，非磁性材料包括不可磁化和非常弱可磁化或非永久可磁化的材料两者，但尤其是排除具有永久磁性或铁磁性特性的材料。

附图说明

在下文中，参考示例性附图更详细地解释本发明的非限制性实施例。

它们示出：

图1是根据本发明的磁性支承设备的定子的立体图，

图2是图1的定子的截面立体图，

图3是根据本发明的用于磁性支承设备的定子组件的立体图，

图4A是根据本发明的磁性支承设备的立体图，具有图3的定子组件和短转子，

图4B为根据本发明的磁性支承设备的立体图，具有图3中的定子组件和长转子，

图5是根据本发明的磁性支承设备的另一实施例的立体图，

图6A是用于根据本发明的磁性支承设备的定子组件的立体图，

图6B是根据本发明的磁性支承设备的另一实施例的立体图，具有图6A的定子组件，

图6C是来自图6B的根据本发明的磁性支承设备的立体图，具有不同的磁通传导设备，

图7A为具有短的一件式磁体的图6C的磁性支承设备的部分剖开视图，

图7B为具有多部分式磁体的图6C的磁性支承设备的部分剖开立体图，

图7C是具有长的一件式磁体的图6C的磁性支承设备的部分剖开的立体图，

图8是根据本发明的定位系统的立体图，

图9是图8的定位系统的立体图，其中为了说明，未示出平台；以及

图10是图8的定位系统的立体图，其中为了说明，未示出壳体和定子。

具体实施方式

基于图1所示的磁性支承设备1的定子组件2的单个定子2-1的立体图，更详细地说明磁性支承设备1的操作模式。磁性支承设备1包括具有至少两个定子2-1、2-2的定子组件2和转子3，其中，图1仅示出了一个定子2-1。

根据本发明的磁性支承设备1的单个定子2-1包括线圈装置4，线圈装置4具有两个分离的且电互连的线圈架4-1、4-2，两个线圈架在z方向上一个布置在另一个之上以及相应布置在平行的xy平面中。同样可想到的是，不将线圈架彼此电连接。线圈架4-1、4-2的长度在x方向上延伸。定子2-1进一步包括磁通传导设备6和四个磁体5，磁通传导设备6具有由可磁化钢制成的三个磁通传导部件6a、6b、6c，其中在定子2-1的端面处仅两个磁体5是可见的。磁体5也在x方向上延伸。如在图2中的定子2-1的截面图中可以清楚地看到的，两个外侧的磁通传导部件6b、6c位于线圈装置4的线圈架4-1、4-2的侧面，使得它们在y方向上位于两个外侧的磁通传导部件6b、6c之间。第三磁通传导部件6a布置成中央磁通传导部件6a，在y方向上在外侧的磁通传导部件6b、6c之间，并且在z方向上在线圈架4-1、4-2之间。在本实施例中，中央磁通传导部件6a具有十字形截面，因而与线圈架4-1、4-2的开口中的竖直相对区段接合。此外，外侧的磁通传导部件6c之一设置有联接部8，联接部8在x方向上沿着外侧的磁通传导部件6c延伸并且使得能够连接至另一结构，尤其是连接至定位系统11的壳体12。两个磁体5均布置成在y方向上位于外侧的磁通传导部件6b、6c与中央磁通传导部件6a之间以及在z方向上位于线圈架4-1与4-2之间。在该实施例中，设计磁通传导部件6a、6b、6c在z方向上的高度，使得磁通传导部件6a、6b、6c分别与线圈架4-1、4-2的上端面和下端面齐平。如可以在本发明的磁性支承设备1的不同实施例中看到的，除了磁通传导部件6a、6b、6c之外，磁通传导设备6可以具有磁通传导杆9a、9b、9c，参见图3至图7C，磁通传导杆9a、9b、9c与磁通传导部件6a、6b、6c配置为一体的或分开的，并且沿着定子组件2的一个定子2-1或多个定子2-1、2-2延伸。由此，磁通传导杆9a、9b、9c可以伸出线圈架4-1、4-2的上端面或下端面，这对于某些应用(如真空应用)是有利的，以便传导磁通量使得在真空内部发生磁回流，而线圈架4-1、4-2和磁体5布置在真空外部。此外，磁通传导杆9a、9b、9c的齐平闭合或相对于端面锯开对于某些应用也是可想到的以及有利的。

磁性支承设备1的转子3优选地包括两个布置在定子2-1的相反两侧的相同的磁通传导部件7；以及使两个磁通传导部件7相互连接的至少部分非磁性元件(未示出)。转子3由此配置为包围定子2-1。磁通传导部件7还可以具有联接部8，联接部8允许连接至另一结构，尤其是连接至定位系统11的平台13。当在y方向上观察时，磁通传导部件7略微悬于定子2-1上，从而导致在y方向上小的恢复力，并且允许输入至磁性支承设备1的功率减小以用于转子3沿着y方向的运动。此外，转子磁通传导部件7可以具有特殊形状，例如E形，以获得y方向上的平移恢复力和绕Z轴的旋转恢复力。在图1和图2所示的磁性支承设备1的定子组件2的实施例中，转子3在x方向上的长度远小于定子2-1在该方向上的长度。

通常，定子2-1、2-2的磁通传导设备6和磁体5的形状和结构以及转子3的磁通传导部件7的形状和结构不限于图1至图7所示的数量、形状和布置，而是可以具有任何有利的形状，尤其是还可以具有简化将定子组件2和转子3集成至更高级结构的形状，例如集成至定位系统11的壳体12或平台13中。在此背景下，在磁通传导部件6a、6b、6c以及磁通传导杆9a、9b、9c以及磁通传导部件7的情况下，可以想到的是，将它们设计为分层结构或作为叠层结构，其中可磁化材料层与非导电材料层交替。线圈架4-1、4-2优选地是电线线圈，但也可以使用箔线圈或印刷线圈。定子2-1、2-2的磁体5可以是一件式的或分段式的，并且可以在线圈架4-1、4-2之间沿着x方向延伸不同长度，例如，延伸外侧的磁通传导部件6b、6c的长度，见图6B；或者延伸线圈架4-1、4-2或外侧的磁通传导杆9b、9c的整个长度，见图7C。

通过向线圈架4-1、4-2施加电能，可以直接控制磁性支承设备1。载流线圈架4-1、4-2在定子2-1的磁通传导设备6中(即在图2的磁通传导部件6a、6b、6c或磁通传导杆9a、9b、9c)以及转子3的磁通传导部件7中产生相应的磁场，该磁场与由磁体5产生的磁场相互作用。这些磁场可以彼此作用或抵抗。如果上线圈架4-1的磁场抵抗磁通传导部件6a、6b、6c的上部部分中的磁体5的磁场作用，则下线圈架4-2的磁场可以通过驱动(电流方向)的正确选择来加强磁通传导部件6a、6b、6c的下部部分中的磁体5的磁场。通过选择性控制，磁升力可以施加至转子3，导致气隙形成在上转子磁通传导部件7和定子2-1的上表面之间以及下转子磁通传导部件7和定子2-1的下表面之间。尤其是，气隙的尺寸(即，定子2-1的表面与转子3的转子磁通传导部件7之间在z方向上的距离)可以通过调节该控制来调节。充当升力的该磁力因此能够补偿转子3的重力或在z方向上定位转子。在转子3在其围绕x轴和y轴的旋转自由度同时稳定的情况下，转子3浮动以及能够在没有机械摩擦(即免于外部摩擦)的情况下相对于定子组件2沿着x方向移位。

图3的立体图示出了用于根据本发明的磁性支承设备1的具有至少两个定子2-1、2-2的定子组件2。每个定子2-1、2-2包括：具有上和下线圈架4-1、4-2的线圈装置4；由可磁化钢制成的三个磁通传导部件6a、6b、6c；以及在x方向上延伸的磁体5。在定子组件2的一侧，两个定子2-1、2-2的两个外侧的磁通传导部件6c设置有联接部8。该定子组件2的磁通传导设备6进一步包括磁通传导杆9a、9b、9c，磁通传导杆9a、9b、9c平行于磁通传导部件6a、6b、6c在x方向上一体地延伸经过定子组件2的至少两个定子2-1、2-2，并且与磁通传导部件6a、6b、6c接触。因此，磁通传导杆9a、9b、9c相对于线圈架4-1、4-2的上、下端面，分别伸出。沿着定子组件2一体地延伸的磁通传导杆9a、9b、9c跨过两个定子2-1、2-2，以便连接定子2-1、2-2的单独磁通传导部件6a、6b、6c以形成共同的磁通传导设备6，使得磁通量能够合理、均匀地分布在定子组件2的磁通传导杆9a、9b、9c的整个区域。

如图4A所示的根据本发明的磁性支承设备1具有图3所示的上述的具有至少两个定子2-1、2-2的定子组件以及转子3，这使得可以通过沿定子组件2的至少两个定子2-1、2-2延伸以及将两个定子2-1、2-2的单独磁通传导部件6a、6b、6c彼此连接的磁通传导杆9a、9b、9c，使转子移动经过两个定子2-1、2-2的边界，在转子3从一个定子2-1转移至另一个定子2-2期间不会呈现较大的齿槽力或齿槽转矩，从而还避免了在转子3的支撑方向上的力孔。

图4B示出了具有图3的定子组件2的这种磁性支承设备1的第二实施例。在该实施例中，转子3的磁通传导部件7在x方向上延伸经过定子2-1、2-2在x方向上的比较大的长度范围。这允许在两个定子2-1、2-2之间的过渡期间在x方向上更均匀的运动，但是减小了滑动件3的可能的行进距离。

图5描述了图4A的磁性支承设备1的另一实施例，具有不同的定子组件2。定子组件2的至少两个定子2-1、2-2具有彼此分离的磁通传导设备6。在这种磁通传导设备6中，磁通传导杆9a、9b、9c各自仅在单独的定子2-1、2-2的长度上延伸，并且可以配置为与磁通传导部件6a、6b、6c是一体的或是从磁通传导部件6a、6b、6c分开的。如可在图5中清楚地看到的，单独定子2-1、2-2的分开的磁通传导设备6的单独磁通传导杆9a、9b、9c彼此接触或仅彼此稍微地间隔开，以便使得能够沿着整个定子组件2尽可能具有仅微小中断的最均匀的磁通量。

图6A中示出了用于根据本发明的磁性支承设备1的另一定子组件2。与图3所示的具有两个定子2-1、2-2的定子组件2相比，这里设置五个定子2-1、2-2。具有三个或四个或具有多于五个定子2-1、2-2的其他布置也是可行的。配置为一件式的磁通传导杆9a、9b、9c沿着定子组件2的整个长度延伸，并且将定子2-1、2-2的单独磁通量导部件6a、6b、6c彼此连接。与图3所示的定子2-1、2-2相比，图6A的定子2-1、2-2在x方向上更短，因此可以相对容易地彼此组合以形成不同长度的定子组件2。此外，分成若干较短定子能够更显著地降低功率消耗。

图6B示出了根据本发明的磁性支承设备1，其具有图6A的定子组件2以及具有转子3，转子3在x方向上比单个定子2-1、2-2在x方向上长，因此在x方向上总是在多于一个定子2-1、2-2上延伸。

图6C示出了根据本发明的磁性支承设备1的另一实施例。与图6A和6B所示的具有带有短磁通传导部件6a、6b、6c的多个串联布置的相似定子2-1、2-2的定子组件2相比，图6C中的定子2-1、2-2具有各自在x方向上在定子2-1、2-2的整个长度上延伸的长磁通传导部件6b、6c，使得外侧的磁通传导部件6b、6c在两个定子2-1、2-2之间的过渡处彼此接触，使得磁通传导设备6不仅经由沿着整个定子组件2整体地延伸的磁通传导杆9b、9c相连接。根据图6C的实施例的磁通传导部件6a短于磁通传导部件6b和6c，并且彼此不接触。然而，可以想到的是磁通传导部件6a设计成使得相邻或邻近的磁通传导部件6a彼此接触。

图7A至7C示出了图6C的磁性支承设备1的定子2-1、2-2的各种实施例。如在图7A的定子组件2的局部剖视图中可见，在该实施例中，磁体5在x方向上延伸，平行于布置在线圈架4-1、4-2的开口中的中央磁通传导部件6a，并且在x方向上终止于与相邻定子2-2的磁体5相距一净距离处。在图7B所示的定子组件2的实施例中，定子2-1、2-2的磁体5也平行于中央磁通传导部件6a延伸并且具有与中央磁通传导部件6a相等的长度，但是磁体5不构造成一个件，而是在x方向上配置为多件式。图7C示出了另一定子组件2，其中磁体5在x方向上配置为一个零件，其中这些磁体5在x方向上延伸至相邻定子2-2的磁体5。

图8至10示出了定位系统11，其包括两个磁性支承设备1，磁性支承设备1具有根据上述实施例的至少两个定子2-1、2-2；以及允许在y方向上垂直于滑动件3的运动方向进行引导的可选的磁性y向引导件；壳体12、平台13以及线性马达14。代替磁性y向引导件，也可以在y方向上使用机械引导件或空气支承件。如图9所示，壳体12配置为矩形壳体板，该板在两个相对侧具有竖直壳体壁。在壳体壁的内侧，根据本发明的磁性支承设备1的定子组件2的至少两个定子2-1、2-2串联地布置。由此，定子2-1、2-2的外侧的磁通传导部件6c可以通过联接部8固定至对应壳体壁。线性马达14的线圈装置布置在壳体板的中央。

平台13联接至两个磁性支承设备1中每个的转子3。如图10所示，平台13由此联接至两个转子3的下转子磁通传导部件7和上转子磁通传导部件7二者。经由平台13中的对应凹部实现与两个上转子磁通传导部件7的联接，而经由布置在平台13下侧的两个连接腹板15实现与下转子磁通传导部件7的联接。每个连接腹板15将平台13连接至下转子磁通传导部件7。此外，线性马达14的转子部分布置在平台13的中央。

通过上述定位系统11，可以实现平台13的定位，而不受机械摩擦损失，即不受外部摩擦的影响。此外，通过选择适当的控制参数，可以实现平台13的高精度定位。因此，定位系统11中的磁性支承设备1的数量不限于两个磁性支承设备1，并且对于每个磁性支承设备1也不限于两个定子2-1、2-2，而是可以根据应用和安装情况进行调整。

附图标记列表

1磁性支承设备

2定子组件

2-1、2-2定子

3转子

4线圈装置

4-1、4-2线圈架

5磁体

6磁通传导设备

6a、6b、6c磁通传导部件

7转子磁通传导部件

8联接部

9a、9b、9c磁通传导杆

11定位系统

12壳体

13平台

14线性马达

15连接腹板

Claims (14)

1.一种磁性支承设备(1)，包括具有至少一个定子(2-1)的定子组件(2)和转子(3)，其中所述定子(2-1)包括具有至少一个线圈架(4-1、4-2)的线圈装置(4)、磁体(5)和磁通传导设备(6)，所述转子(3)至少沿着所述定子组件(2)的纵向方向(x)相对于所述定子组件(2)能够移动，并且所述定子组件(2)和所述转子(3)配置为使得当对所述线圈装置(4)施加电能时，能够对所述转子(3)施加磁力以便在所述定子组件(2)与所述转子(3)之间形成气隙；

其特征在于，所述定子组件(2)包括至少两个定子(2-1、2-2)，所述至少两个定子(2-1、2-2)的磁通传导设备(6)包括磁通传导部件(6a-6c)和磁通传导杆(9a-9c)，所述磁通传导杆(9a-9c)布置在所述磁通传导部件(6a-6c)上并且相对于所述至少两个定子(2-1、2-2)的线圈装置(4)的上、下端面至少部分地突出，其中，所述至少两个定子(2-1、2-2)的所述磁通传导设备(6)、尤其是磁通传导杆(9a-9c)之间在所述定子组件(2)的纵向方向(x)上的最小距离在零和所述至少两个定子(2-1、2-2)的线圈装置(4)的距离之间的范围内，优选在零与所述线圈装置(4)的距离的50％之间，尤其是在零与所述线圈装置(4)的距离的10％之间。

2.根据权利要求1所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述至少两个定子(2-1、2-2)的所述磁通传导设备(6)的所述磁通传导杆(9a-9c)在所述定子组件(2)的纵向方向(x)上彼此接触或彼此直接接触。

3.根据权利要求1或2所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述磁通传导杆(9a-9c)的至少一部分配置为与所述磁通传导部件(6a-6c)是一体的。

4.根据权利要求3所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述磁通传导杆(9a-9c)配置为与所述磁通传导部件(6a-6c)是单独的，并且与所述磁通传导部件(6a-6c)接触。

5.根据权利要求4所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述磁通传导杆(9a-9c)作为一个零件延伸经过所述至少两个定子(2-1、2-2)。

6.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述转子(3)包括至少两个磁通传导部件(7)，所述至少两个磁通传导部件(7)布置在所述定子组件(2)的相反两侧并且通过至少部分非磁性元件彼此连接。

7.根据权利要求6所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述转子(3)的所述至少两个磁通传导部件(7)在所述定子组件(2)的纵向方向(x)上延伸经过所述定子组件(2)的至少一个定子(2-1、2-2)。

8.根据权利要求6所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述转子(3)的所述至少两个磁通传导部件(7)在所述定子组件(2)的纵向方向(x)上短于所述定子组件(2)的定子(2-1、2-2)。

9.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述定子组件(2)的所述定子(2-1、2-2)中的磁体(5)各自布置在所述磁通传导设备(6)的两个磁通传导部件(6a-6c)之间。

10.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备，

其特征在于，所述线圈装置(4)具有一个布置在另一个之上的线圈架(4-1)，并且所述磁体(5)布置在所述线圈架(4-1)之间的平面(xy)内。

11.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备；

其特征在于，每个线圈架(4-1)布置在所述磁通传导设备(6)的两个平行的磁通传导部件(6b、6c)之间，优选沿着所述定子组件(2)的纵向方向(x)延伸，其中尤其是至少一个所述磁通传导部件(6c)具有联接部(8)，其中至少一个所述磁通传导部件(6c)通过所述联接部能够联接至另一结构，所述另一结构优选是壳体(12)。

12.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备；

其特征在于，所述定子组件(2)的所述定子(2-1、2-2)中的所述磁通传导设备(6)包括具有十字形截面的中央磁通传导部件(6a)，其中所述中央磁通传导部件(6a)的相对部分布置在不同线圈架(4-1、4-2)的开口中。

13.根据前述权利要求之一所述的磁性支承设备；

其特征在于，所述定子组件(2)的所述磁体(5)和/或所述磁通传导部件(6a-6c)配置为一件式或多件式。

14.一种定位系统(11)，包括壳体(12)、平台(13)和根据权利要求1至13中任一项所述的至少一个磁性支承设备(1)，其中所述定子组件(2)联接至所述壳体(12)，并且所述平台(13)联接至所述转子(3)。