DE10163626A1 - Electric motor combination for simultaneous rotary and linear movement, has 2 separate primary parts acting as stators and common rotor - Google Patents

Electric motor combination for simultaneous rotary and linear movement, has 2 separate primary parts acting as stators and common rotor

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Abstract

The motor combination uses 2 multi-phase permanent magnet synchronous motors, with separate primary parts used as stators for the rotary movement and the linear movement. The primary part for the rotary movement lies outside a common cylindrical permanent magnet rotor for both movements, the rotationally symmetrical primary part for the linear movement positioned within the rotor. The permanent magnets for the rotary movement lie on the outside of the rotor and those for the linear movement lie on the inside of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft die Ausführung einer Motorkombination aus zwei mehrphasigen permanenterregten Synchronmotoren, die für gleichzeitige rotatorische und lineare Bewegungen geeignet ist. Diese Motorkombination ist ohne Lagerung gestaltet, um die Verbindung des Läufers der Motorkombination mit einem rotationssymetrischen und bereits gelagerten Teil der Anwenderkonstruktion ohne Lagerüberbestimmung zu ermöglichen. The invention relates to the execution of a motor combination of two multi-phase permanent magnet synchronous motors for simultaneous rotary and linear movements suitable is. This motor combination is designed without bearing to connect the rotor of the Motor combination with a rotationally symmetrical and already stored part of the To enable user design without over-determination of the warehouse.

Für die rotatorische wie für die lineare Bewegung wird jeweils ein elektrisch getrenntes Primärteil als Stator vorgesehen, so dass sich die rotatorischen und linearen Bewegungen der Motorkombination unabhängig voneinander beeinflussen lassen. Der Läufer der Motorkombination besteht aus einer konstruktiven Einheit der beiden Sekundärteile. For the rotary as well as for the linear movement, an electrically separated primary part is used as Stator provided so that the rotary and linear movements of the motor combination let influence independently. The rotor of the motor combination consists of one constructive unit of the two secondary parts.

Dieser gemeinsame Läufer ist rohrförmig gestaltet. An der Innenseite des Läuferrohres sind die Permanentmagneten für den linearen Teilmotor und an der Außenseite die Permanentmagneten für den rotatorischen Teilmotor aufgebracht. Daraus folgt, dass das Primärteil für den linearen Motorteil innerhalb des gemeinsamen Läuferrohres, das für den rotatorischen Motorteil ausserhalb des Läuferrohres angeordnet wird. This common runner is tubular. They are on the inside of the rotor tube Permanent magnets for the linear sub-motor and on the outside the permanent magnets for applied the rotary sub-motor. It follows that the primary part for the linear motor part within the common rotor tube, which for the rotary motor part outside the Runner tube is arranged.

Um die bewegte Motormasse zu minimieren wird eine Langstatorausführung für beide Teilmotoren gewählt, d. h. dass sich die minimalen Längen der Primärteile in linearer Richtung aus der jeweiligen erforderlichen Magnetlänge zur Erreichung der benötigten Drehmomente bzw. Kräfte und dem in der Anwendung erforderlichen linearen Motorweg zusammensetzten To minimize the moving motor mass, a long stator version is used for both sub-motors chosen, d. H. that the minimum lengths of the primary parts in the linear direction result from the respective required magnet length to achieve the required torques or forces and in the Compose the required linear motor path application

Um die Verlustleistung von beiden Primärteilen der Motorkombination abzuführen, sind sowohl innerhalb des Primärteils des linearen Teilmotors als auch am Primärteil des rotatorischen Motorteiles Kühleinrichtungen angeordnet. To dissipate the power loss from both primary parts of the motor combination, both inside the primary part of the linear sub-motor as well as on the primary part of the rotary motor part Cooling devices arranged.

An einer Stirnseite des gemeinsamen Läufers der Motorkombination ist eine Einrichtung so angebracht, dass sich der Läufer axial mit einem rotationssymetrischen Teil der Anwendung verbinden lässt, der vorzugsweise durch Luftlagerung so gelagert ist, dass sowohl lineare als auch rotatorische Bewegungen möglich sind. A device is so on one end of the common rotor of the motor combination attached that the rotor connect axially with a rotationally symmetrical part of the application can, which is preferably stored by air storage so that both linear and rotary Movements are possible.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird eine beispielsweise Ausführung der Erfindung beschrieben. An exemplary embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings described.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemässe Motorkombination in einer Anwendung. Fig. 1 shows schematically an engine combination according to the invention in an application.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Motorkombination. Fig. 2 shows a longitudinal section through the motor combination according to the invention.

Die Fig. 1 stellt eine typische Anwendung der erfindungemässen Motorkombination dar. Aus der schematisch dargestellten Motorkombination (1) ragt das im Lager (3) gelagerte rotationssymetrische Teil der Anwenderkonstruktion (2), das mit einer Aufnahme (4) verbunden ist, welche z. B. ein vorher in beliebiger Winkellage aufgenommenes Werkstück (5) in definierter Winkellage absetzen kann. Fig. 1 shows a typical application of the motor combination according to the invention. From the schematically illustrated motor combination ( 1 ), the rotationally symmetrical part of the user structure ( 2 ), which is mounted in the bearing ( 3 ), protrudes and is connected to a receptacle ( 4 ) which, for. B. can deposit a workpiece ( 5 ) previously recorded in any angular position in a defined angular position.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemässe Motorkombination im Längsschnitt dargestellt. Der gemeinsame Läufer der Motorkombination besteht aus einem ferromagnetischen rohrförmigen Grundkörper (6), auf dessen Innenseite die Permanentmagnete (7) des linearen Teilmotors und auf dessen Aussenseite die Permanentmagnete (8) des rotatorischen Teilmotors angeordnet sind. Dieser gemeinsame Läufer weist an einem Ende eine Zentrierung (9) auf, die ihn mit dem rotationssymetrischen und bereits gelagerten Teil (10) der Anwendung formschlüssig verbindet und ist durch die axial angeordneten Schrauben (11) an dieser fixiert. In FIG. 2, the inventive motor combination is shown in longitudinal section. The common rotor of the motor combination consists of a ferromagnetic tubular base body ( 6 ), on the inside of which the permanent magnets ( 7 ) of the linear sub-motor and on the outside of which the permanent magnets ( 8 ) of the rotary sub-motor are arranged. This common rotor has a centering ( 9 ) at one end, which connects it positively to the rotationally symmetrical and already mounted part ( 10 ) of the application and is fixed to it by the axially arranged screws ( 11 ).

Der lineare Teilmotor der Motorkombination wird aus dem Grundkörper (6) mit den inneren Permanentmagneten (7) und dem ferromagnetischen konzentrischen Induktorkamm (12) mit den eingewickelten Spulen (13) gebildet. Der aus den Teilen (12) und (13) bestehende Primärteil des linearen Teilmotors der Motorkombination ist auf einem Befestigungsteil (14) durch die Druckscheibe (15) mittels mindestens einer Schraube (16) axial gesichert und kann selbstverständlich durch eine Klebeverbindung weiter fixiert sein. Im Befestigungsteil (14) ist beim Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zur Abführung der Verlustwärme aus dem Primärteil des linearen Teilmotors angebracht, die aus der Kammer (17), dem Standrohr (18) und der Zu- (19) und der Abführung (20) für das Kühlmedium besteht. Die Wicklungsanschlüsse werden in einem Ausschnitt (21) des Induktorkammes (12) und weiter in einem Durchbruch (22) zum Steckverbinder (23) geführt. The linear sub-motor of the motor combination is formed from the base body ( 6 ) with the inner permanent magnets ( 7 ) and the ferromagnetic concentric inductor comb ( 12 ) with the coils ( 13 ) wrapped around it. The primary part of the linear sub-motor of the motor combination consisting of parts ( 12 ) and ( 13 ) is axially secured on a fastening part ( 14 ) by the thrust washer ( 15 ) by means of at least one screw ( 16 ) and can of course be further fixed by an adhesive connection. In the fastening part ( 14 ) in the exemplary embodiment, a device for dissipating the heat loss from the primary part of the linear partial motor is attached, which consists of the chamber ( 17 ), the standpipe ( 18 ) and the inlet ( 19 ) and the outlet ( 20 ) for the Coolant exists. The winding connections are guided in a cutout ( 21 ) of the inductor comb ( 12 ) and further in an opening ( 22 ) to the plug connector ( 23 ).

Der Grundkörper (6) mit den auf seiner Aussenseite angeordneten Permanentmagneten (8) bildet mit dem aus dem Blechpaket (24) und der Wicklung (25) bestehenden Primärteil den rotatorischen Teilmotor der Motorkombination. The base body ( 6 ) with the permanent magnets ( 8 ) arranged on its outside forms the rotary part motor of the motor combination with the primary part consisting of the laminated core ( 24 ) and the winding ( 25 ).

Das Primärteil des rotatorischen Teilmotors (Teile 24 + 25) ist in ein Gehäuse (26) eingebracht, welches mittels eines Flansches (27) mit der Anwenderkonstruktion verbunden wird. Die Anschlüsse der Wicklung sind in einem Durchbruch (28) zum Steckverbinder (29) geführt. The primary part of the rotary sub-motor (parts 24 + 25) is placed in a housing ( 26 ) which is connected to the user structure by means of a flange ( 27 ). The connections of the winding are led in an opening ( 28 ) to the connector ( 29 ).

Die Verlustwärme des Primärteils des rotatorischen Teilmotors (Teile 24 + 25) wird durch eine am Gehäuse (26) angeordnete Einrichtung, die aus den Kühlkanälen (30), der Hülse (31), den Dichtelementen (32) und der Zu- (34) und Abführung (33) für das Kühlmedium besteht, abgeführt. The heat loss of the primary part of the rotary part motor (parts 24 + 25) is generated by a device arranged on the housing ( 26 ), which consists of the cooling channels ( 30 ), the sleeve ( 31 ), the sealing elements ( 32 ) and the inlet ( 34 ) and there is a discharge ( 33 ) for the cooling medium.

Die Primärteile des rotatorischen und des linearen Teilmotors sind durch das Schild (35) über das Gehäuse (26) und das Befestigungsteil (14) miteinander verbunden und bilden den gemeinsamen Stator der Motorkombination. The primary parts of the rotary and the linear partial motor are connected to each other by the shield ( 35 ) via the housing ( 26 ) and the fastening part ( 14 ) and form the common stator of the motor combination.

Claims (3)

1. Motorkombination aus zwei mehrphasigen permanenterregten Synchronmotoren für gleichzeitige rotatorische und lineare Bewegungen, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl für die rotatorische wie für die lineare Bewegung je ein elektrisch getrenntes Primärteil als Stator vorhanden ist, wobei das Primärteil für die rotatorische Bewegung aussen um einen für beide Bewegungen gemeinsamen rohrförmigen Läufer mit Permanentmagneten und ein rotationssymetrisch gestaltetes Primärteil für die lineare Bewegung innerhalb dieses Läufers angeordnet ist, beide Primärteile als Langstatoren ausgeführt sind und die Permanentmagnete des rotatorischen Teilmotors auf der Aussenseite dieses rohrförmigen Läufers und die Permanentmagnete des linearen Teilmotors auf der Innenseite des Läufers aufgebracht sind. 1. Motor combination of two multi-phase, permanently excited synchronous motors for simultaneous rotary and linear movements, characterized in that an electrically separate primary part is present as a stator for both the rotary and the linear movement, the primary part for the rotary movement outside by one for both Movements common tubular rotor with permanent magnets and a rotationally symmetrical primary part for the linear movement within this rotor is arranged, both primary parts are designed as long stators and the permanent magnets of the rotary sub-motor on the outside of this tubular rotor and the permanent magnets of the linear sub-motor on the inside of the rotor are upset. 2. Motorkombination aus zwei mehrphasigen permanenterregten Synchronmotoren für gleichzeitige rotatorische und lineare Bewegungen nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Läufer innerhalb der Motorkombination nicht gelagert und an einer Stirnseite mit einer Einrichtung versehen ist, durch die er mit einem Teil der Anwenderkonstruktion verbunden werden kann, welches so gelagert ist, dass es rotatorische und lineare Bewegungen erlaubt. 2. Motor combination of two multi-phase permanent magnet synchronous motors for simultaneous rotary and linear movements according to claim 1, characterized characterized that the common runner within the engine combination is not stored and is provided on one end with a device through which it can be used can be connected to a part of the user construction, which is mounted in such a way that it allows rotary and linear movements. 3. Motorkombination aus zwei mehrphasigen permanenterregten Synchronmotoren für gleichzeitige rotatorische und lineare Bewegungen nach den Ansprüchen 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass beide Primärteile in linearer Richtung so lang ausgeführt sind, dass sie bei linearen Bewegungen des gemeinsamen Läufers die zugeordneten Permanentmagnete stets überdecken und dass beide Primärteile konstruktiv so miteinander verbunden sind, dass sie einen gemeinsamen Stator der Motorkombination bilden. 3. Motor combination of two multi-phase permanent magnet synchronous motors for simultaneous rotary and linear movements according to claims 1 and 2, characterized in that both primary parts run in the linear direction for so long are that they are assigned to linear movements of the common rotor Permanent magnets always cover and that both primary parts constructively so together are connected to form a common stator of the motor combination.
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