DE102004062340A1 - Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken - Google Patents
Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004062340A1 DE102004062340A1 DE102004062340A DE102004062340A DE102004062340A1 DE 102004062340 A1 DE102004062340 A1 DE 102004062340A1 DE 102004062340 A DE102004062340 A DE 102004062340A DE 102004062340 A DE102004062340 A DE 102004062340A DE 102004062340 A1 DE102004062340 A1 DE 102004062340A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electromagnetic drive
- drive according
- stator
- permanent magnets
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/14—Pivoting armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb zur Erzeugung einer Dreh-, Schwenk- oder Linearbewegung, mit einem feststehenden Stator und einem beweglich gelagerten Läufer, wobei der Läufer mindestens zwei Permanentmagnete aufweist, wobei der Stator zumindest einen von zumindest zwei elektrischen Erregerspulen (6, 6a; 10, 10a; 19, 19a; 26, 26a; 27, 27a) erregten Magnetkreis mit mindestens zwei Luftspalten (L¶1¶, L¶2¶) aufweist, wobei der Stator mindestens zwei Statorteile (1, 1a; 14, 15, 15a; 25, 25a) aufweist, von denen mindestens zwei jeweils mindestens eine Erregerspule (6, 6a; 10, 10a; 18, 19, 19a; 26, 26a, 27, 27a) tragen und die die Erregerspule tragenden Statorteile (1, 1a; 14, 15, 15a; 25, 25a) zwischen sich die Luftspalte (L¶1¶, L¶2¶) bilden, zwischen denen ein die Permanentmagnete (4, 4a; 4'); 8, 8a; 17, 17a; 29, 30) aufweisender Teil des Läufers angeordnet ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Antrieb nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1.
- Der Bedarf an Aktuatoren hoher Leistungsdichte mit hoher Dynamik ist z.B. in der Kraftfahrzeugtechnik, für Verpackungsmaschinen, bei Robotern, Bestückungsmaschinen usw. sehr groß. Bekannt sind Aktuatoren und Motoren für lineare Antriebsbewegungen, Verdrehwinkel und volldrehende Bewegungen.
- Die höchste Leistungsdichte erbringen Systeme mit beweglichen Läufern mit hochwertigen Permanentmagneten, die sich im kleinen Luftspalt zwischen fest stehendem Außen- und Innenständer bzw. -stator bewegen.
- Ein linearer Antrieb ist aus der
DE10125767 bekannt, bei dem sich die Erregerspule im Innenständer oder alternativ auch im Außenständer befindet. Wird die Erregerspule im Innenstator angebracht, ergibt sich die Problematik der Wärmeabfuhr. Dies ist insbesondere bei einem rotationssymmetrischen Aufbau des Linearantriebes problematisch. Zudem ist die Erregerspule im Innenständer – bedingt durch die Bauform des Antriebs – nur sehr klein. DieDE 10035973 offenbart ein System mit der Erregerspule im Außenständer. Für einen Winkelantrieb ist in derDE 102004003730.2 DE 102004030063.1 - Bei allen Systemen ist die Lagerung des Läufers und die Einbettung der Magnete von großer Bedeutung, da diese Faktoren den Luftspalt zwischen den Permanentmagnetelementen und dem Stator bestimmen und somit die Kraftwirkung der Permanentmagnetelemente beinflussen. In Hinblick auf eine hohe Kraftwirkung ist der Luftspalt daher möglichst klein zu gestalten.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, mit geringem Aufwand einen elektromagnetischen Antrieb für verschiedene Bewegungen mit großer Leistungsdichte, d. h. großer Flußdichte im Luftspalt zu schaffen, wobei eine gute Lagerung, Fixierung und Einbettung der Permanentmagnete gewährleistet ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Antriebs ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
- Der erfindungsgemäße Antrieb zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass zwei Erregerspulen in voneinander getrennten Statorteilen jeweils einen magnetischen Fluß erzeugen, wobei der magnetische Fluss durch die Erregerspulen verstärkt wird. Dies bewirkt im Luftspalt eine höhere Kraftflussdichte. Somit kann die Kraftwirkung auf den Läufer verstärkt werden. Durch die Auftrennung des Magnetkreises in zwei Statorteile bzw. Joche, welche vorteilhafterweise u-förmig ausgebildet sind, bilden die beiden Statorteile zwei Luftspalte, zwischen denen der Läufer mit seinen Permanentmagneten angeordnet werden kann. Hierdurch wird eine hohe Kraftwirkung erzielt., da beide Erregerwicklungen groß ausgebildet werden können und somit eine hohe Durchflutung bei geringen Kupferverlusten erreicht werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Antrieb lassen sich bisher nicht bekannte Leistungsdichten und kleine bewegliche Massen erzielen. Mit Verzicht auf die hohe Leistungsdichte können auch kostengünstigere Magnete, z.B. in Kunststoff eingebundenes Magnetmaterial verwendet werden.
- Die Magnetpole der Statoren sowie der Läufer sind vorteilhaft derart zu gestalten, dass der Luftspalt zwischen den Magnetpolen und den Permanentmagnetelementen beidseitig näherungsweise gleich gross ist. Dadurch können Querkraftwirkungen auf den Läufer gering gehalten werden.
- In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebs weist der Läufer mehrere parallel zueinander angeordnete Reihen von Permanentmagneten auf, welche zwischen den beiden Statorteilen angeordnet sind. Zwischen den mindestens zwei Reihen von Permanentmagneten ist jeweils mindestens ein Flußleitstück angeordnet, welches optional mittels einer zusätzlichen Erregerspule erregt werden kann. Sofern mehr als zwei Reihen von Permanentmagneten vorgesehen sind, können alle oder auch nur ein Flußleitstück eine zusätzliche Erregerspule aufweisen. Da der magnetische Fluß sowohl die Permanentmagnete als auch das feststehende Flußleitstück zwischen den Permanentmagneten durchsetzt, wird in allen Luftspalten eine hohe Kraftflußdichte ermöglicht.
- Sofern der erfindungsgemäße Antrieb als Linearantrieb ausgestaltet ist, hat der Läufer vorteilhaft einen rechteckigen Querschnitt, damit gerade kostengünstige Permanentmagnete Verwendung finden können. Der Läufer kann dabei oberhalb und/oder unterhalb der Permanentmagnetreihen am Gehäuse des Antriebs gelagert sein. Alternativ kann eine topfförmige Gestaltung des Läufers gewählt werden. In diesem Fall sind die Permanentmagnete als Ringe ausgebildet.
- Sofern der Antrieb als Verdreh- oder Rotationsantrieb verwendet wird, ist der Läufer um eine Achse verschwenk- oder drehbar gelagert. Er weist dabei vorteilhaft mindestens zwei runde Träger auf, welche radial voneinander beabstandet sind und die Permanentmagnete tragen. Die Träger sind vorteilhaft an ihren beiden Enden jeweils am auf der Achse gelagerten Läufergrundkörper befestigt oder angeformt. Zwischen den Trägern sind die beiden Flußleitstücke angeordnet. Es ist selbstverständlich ebenso möglich, die beiden Flußleitstücke durch ein einstückiges Flußleitstück zu ersetzen. Über den radialen Abstand der Träger von der Verschwenk- bzw. Rotationsachse kann das erzielbare Drehmoment variiert werden.
- Damit der Läufer eine möglichst geringe Masse und somit ein geringes Trägheitsmoment aufweist, ist er vorteilhaft aus einem leichten Werkstoff. Er kann insbesondere mittels eines Guß- oder Spritzverfahrens einstückig hergestellt werden, wobei bei Verwendung von Kunststoff die Permanentmagnete vorteilhaft bei der Herstellung des Läufergrundkörpers bzw. der Träger mit eingearbeitet werden können. Damit der Läufer eine hinreichende Stabilität bei gleichzeitig geringem Eigengewicht aufweist, ist er vorteilhaft mit Verstärkungsrippen versehen, wobei zwischen den Rippen fensterartige Aussparungen oder dünne Wandungen vorgesehen sind.
- Der erfindungsgemäße Antrieb kann vorteilhaft für den Antrieb von Gaswechselventilen eingesetzt werden. Dabei ist eine Ausgestaltung als Linearantrieb oder Verschwenkantrieb möglich. Andere Verwendungen sind selbstverständlich ebenso mit eingeschlossen.
- Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen der erfindungsgemäße elektromagnetische Antrieb näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 : Eine Querschnittsdarstellung durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearantriebs mit einem zweireihigen Läufer; -
1a : eine Halbschnittdarstellung eines Rotationsantriebs gemäß der Erfindung mit radial angeordneten Permanentmagnetreihen; -
1b : eine Querschnittsdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Rotationsantrieb mit axial angeordneten Permanentmagnetreihen; -
2 : Querschnittsdarstellung durch eine weitere Ausführungsform eines Rotationsantriebs; -
3 : Querschnittsdarstellung durch eine weitere Ausführungsform eines Linearantriebes mit mehreren Magnetkreisen; -
4 : einen Schnitt durch einen Außenstator -
4a : Seitenansicht des Außenstators gem.4 ; -
5 : mögliche Befestigung der Permanentmagnete an einem Träger; -
5a : Seitenansicht eines zentralen Trägers eines Läufers; -
6 bis8 : Darstellungen des Hauptmagnetflusses für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebs; -
9 : Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Antriebs mit zwei jeweils durch eigene Erregerspulen erregten Statorteilen mit dazwischen angeordnetem Läufer. - Die
1 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch eine erste mögliche Ausführungsform eines linearen Antriebs gemäß der Erfindung. Mit1 und1a sind die beidem am Gehäuse fest angeordneten Statorteile bezeichnet, welche die Erregerspulen6 und6a tragen, deren magnetischer Fluß7 über die Luftspalte die Permanentmagnete4 und4a und das Flußleitstück5 durchsetzt. Der Weicheisenkreis, durch den der Magnetfluß7 verläuft, ist schraffiert dargestellt. - Dieses Flußleitstück
5 ist ebenfalls gehäusefest angeordnet. Die Permanentmagnete4 und4a sind in einem Gehäuse2 eingebracht, dessen Ausgang3 auf einen Stellantrieb wirkt. Die Magnete4 ,4a können mit unterschiedlicher Breite, Polung, Abstand und Anzahl eingesetzt werden. Mit einer entsprechenden Ansteuerung der Erregerspulen läßt sich die gewünschte Kraft darstellen. In diesem Zusammenhang wird der Offenbarungsgehalt derDE102004003730 des gleichen Anmelders vollinhaltlich bezug genommen. Anstelle von einem Flußleitstück5 zwischen zwei Magneten zwischen zwei gegenüberstehenden Polen der Statorteile1 und1a sind auch zwei oder mehr Flußleitstücke mit drei oder mehr Permanentmagneten in Reihe denkbar, wie es in den7 und8 dargestellt ist. - Die
1a zeigt im Halbschnitt einen Drehantrieb, z. B. Scheibenläufer mit zwei Permantenmagnet-Reihen8 ,8a ,9 ,9a im Läufer, deren Abtriebswelle beidseitig im Gehäuse in Lagern10 gelagert ist. Die Permanentmagnetreihen sind dabei in konzentrischen Ringen und parallel zueinander angeordnet. Die Permanentmagnete können dabei in Scheiben eingebettet sein, die zwischen den Statorteilen1 und1a angeordnet sind. Der Antrieb hat entsprechend dem Anforderungsprofil des Drehmomentes eine bestimmte Anzahl von Spulen um den Umfang herum verteilt angeordnet. - Die
1b zeigt den Aufbau für einen Winkelantrieb oder voll drehenden Motor. Hier sind die Permanentmagnete11 ,12 parallel zur Achse angeordnet und entsprechend derDE102004042927 in einem zentralen Mitnehmer13 fixiert und eingebettet. Über die Art und Weise der Befestigung der Permanentmagnete im Läufer wird an dieser Stelle vollinhaltlich auf dieDE102004042927 bezug genommen. - Der Mitnehmer
13 ist mit der Abtriebswelle21 verbunden, die in Lagern20 im Gehäuse16 gelagert ist. Der Außenständer14 mit Spule18 ist ebenso im Gehäuse eingebettet wie Innenständer15 und15a mit Spulen19 und19a und zusätzlich die Flußleitstücke22 und22a . Durch diese Ausführungsform lassen sich vorteilhaft kleine Luftspalte erzielen. - Die
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Segment-Aktuators mit Außenständer14 mit Spule18 , Innenständer15 mit Spule19 , Flußleitstück22 . Die Permanentmagnetreihen11 und12 sind im Läufer23 gelagert in einer ähnlichen Gestaltung wie in derDE102004003730 . Über einen Hebel24 kann die Kraft auf einen Antrieb übertragen werden. Im Unterschied zurDE102004003730 sind jedoch zwei radial beabstandete Permanentmagnetreihen11 ,12 vorgesehen, zwischen denen das Flußleitstück22 gehäusefest angeordnet ist. - Die
3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform für einen Linearantrieb. Die Außenständer25 und25a sind im Gehäuse28 gelagert. Der Magnetfluß7 entspricht dem des Antriebs gem. der1 und ist in6 detailliert dargestellt. Zur Vermeidung von Eisenverlusten im Weicheisenkreis der Statorteile bzw. Außenständer25 ,25a sind diese konisch ausgeführt, wobei vorwiegend kornorientiertes Magnetblech eingesetzt wird. Im Außenständer25 ,25a sind Formspulen26 und26a ,27 und27a eingesetzt, um einen guten Füllfaktor bei guter Wärmeleitung zu erzielen. Die Magnetreihen29 auf der rechten Seite und30 auf der linken Seite sind in einem in4a beschriebnen Magnetgehäuse31 eingebettet, welches über einen Schaft36 die Magnetkraft auf ein Ankopplungsglied34 überträgt. Im Fall einer Ventilbetätigung ermöglicht der nicht näher beschriebene Aufbau keine Drehung des Stators, da der rechteckig ausgeführte Magnet keine Drehung ermöglicht. Der Schaft ist in Lager33 im unteren Gehäuse28a gelagert. Die gesamte Magnetanordnung ist im unteren Gehäuse28a wie im oberen Gehäuse28 angeordnet. Beide Gehäuse28 ,28a sind über nicht gezeichnete Befestigungselemente untereinander und mit der Grundplatte37 verbunden. Beide Gehäuse28 ,28a können zur besseren Wärmeabfuhr Kühlkanäle38 enthalten. Die schraffierten Flußleitstücke32 sind in einem nicht magnetischen Träger39 angeordnet, der im oberen Gehäuse28 befestigt und über Stege39a im Gehäuse28a abgestützt sind Das Magnetgehäuse31 hat hierzu entsprechende Aussparungen. - Der Träger
39 wird im mittleren Teil durch Fortsätze des Gehäuses28a zusätzlich abgestützt. Diese ragen ebenfalls durch die Aussparungen des Magnetgehäuses31 . Die Stege des Trägers39 dienen dabei zugleich als Führung für das obere Lager33a des Magnetgehäuses des Läufers. Damit ist dieses ganz unten und oben abgestützt, was für eine gute Lagerung von Vorteil ist. Das Magnetgehäuse hat ferner einen Deckel31a , damit bei der Montage des Trägers39 dieser mit den Flußleitstücken32 in das Magnetgehäuse eingebaut werden kann. Der Träger39 ist vorzugsweise ein Spritzteil, in welchem die vorzugsweise lamellierten Flußleitstücke32 eingeformt sind. - Die
4 zeigt einen Schnitt durch die Außenständer25 und25a mit den zugeordneten Spulen26 und26a . Das rechteckige Magnetgehäuse31 nimmt die Permanentmagnete auf und hat in28b eine Verdrehsicherung im Gehäuse28 , die auf beiden Seiten einen gleichmäßigen und kleinen Luftspalt gewährleistet. Innerhalb der Magnete29 und30 ist das Flußleitstück32 eingesetzt. Die rechteckige An ordnung erlaubt den Einsatz von lamellierten Blechen geringer Wandstärke, um die Wirbelstromverluste klein zu halten. Auf beiden Seiten des Magnetgehäuses sind Bleche31a und31b eingesetzt, welche die Magnete fixieren. Diese Bleche sind mit dem Magnetgehäuse verbunden. Die Breite der Flußleitstücke ist relativ klein, wegen der Eisenverluste aber groß genug, damit sich die gegenüber liegenden Magnete nicht beeinflussen. - Die
4a zeigt eine Seitensicht, welche die Einbettung der Permanentmagnete29 und29a im Magnetgehäuse31 mit Schaft36 darstellt. Das Magnetgehäuse hat stirnseitig eine größere Wandstärke31a ,31b an welchen die Haltebleche befestigt sind. - Das Gehäuse ist vorzugsweise aus Leichtmetall, Titan oder Kunststoff, welches kastenförmig und biegesteif ausgebildet ist.
- Die
5 zeigt eine Magnetbefestigung an einem zentralen Träger40 , der die Magnete über entsprechende Aussparungen fixiert. Zwischen den Magneten sind beidseitig die Flußleitstücke32 und32a über einen kleinen Luftspalt zum Magneten gelagert und mit dem Gehäuse28 und28a verbunden. Die Verdrehsicherung39 entspricht4 . - Die
5a zeigt die Seitenansicht mit zentralem Träger40 mit einem beidseitigen Schaft36 und36a zur Lagerung im Gehäuse. Die Permanentmagnete29 und29a sind an beiden Stirnseiten mit Außenverstärkungen41 und41a verbunden. - Die
6 bis8 zeigen verschiedene beispielhafte Anordnungen von Permanentmagnetreihen und dazwischen gelagerten Flußleitstücken, wobei die Anordnung gem.6 der Ausführungsform gem.1 entspricht. Die benachbarten Permanentmagnete jeder Reihe weisen jeweils entgegengesetzte Polarisation auf und sind in einem Abstand zueinander angeordnet, der auf den Abstand der die beiden Luftspalte bildenden Pole der Statorteile angepaßt ist. - Die
7 zeigt eine Ausführungsform, bei der drei parallele Permanentmagnetreihen alternierend mit jeweiligen Flußleitstücken angeordnet sind. Durch das Vorsehen von mehreren in Reihe geschalteten Permanentmagneten in einem Magnetkreis wird die erzielbare Kraft bzw. Drehmoment des Antriebs bei gleichzeitig kleinem Platzbedarf gesteigert. - Die
8 zeigt beispielhaft, dass ein Flußleitstück eine Erregerspule aufweisen kann, mittels derer der die Permanentmagnete und die Luftspalte durchsetzende magnetische Flußdichte weiter erhöht werden kann. - Die
9 zeigt eine schematische Darstellung eines aus zwei Statorteilen gebildeten Stators, wobei jedes Statorteil jeweils eine Erregerspule trägt. Die Pole der beiden Statorteile bilden die in einer Linie befindlichen Luftspalte, zwischen denen der Läufer angeordnet ist.
Claims (25)
- Elektromagnetischer Antrieb zur Erzeugung einer Dreh-, Schwenk- oder Linearbewegung, mit einem feststehenden Stator und einem beweglich gelagerten Läufer, wobei der Läufer mindestens zwei Permanentmagnete aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator zumindest einen von zumindest zwei elektrischen Erregerspulen (
6 ,6a ;10 ,10a ;19 ,19a ;26 ,26a ,27 ,27a ) erregten Magnetkreis mit mindestens zwei Luftspalten (L1, L2) aufweist, wobei der Stator mindestens zwei Statorteile (1 ,1a ;14 ,15 ,15a ;25 ,25a ) aufweist, von denen mindestens zwei jeweils mindestens eine Erregerspule (6 ,6a ;10 ,10a ;18 ,19 ,19a ;26 ,26a ,27 ,27a ) tragen und die die Erregerspule tragenden Statorteile (1 ,1a ;14 ,15 ,15a ;25 ,25a ) zwischen sich die Luftspalte (L1, L2) bilden, zwischen denen ein die Permanentmagnete (4 ,4a ;4' ;8 ,8a ;17 ,17a ;29 ,30 ) aufweisender Teil des Läufers angeordnet ist. - Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Erregerspulen (
18 ,19 ,19a ) tragenden Statorteile (14 ,15 ,15a ) einen Außen- und einen Innenstator bilden. - Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Erregerspulen tragenden Statorteile U- oder E-förmige Joche sind, deren Pole zusammen die Luftspalte bilden.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Luftspalt (L1, L2) mindestens zwei Permanentmagnete (
4 ,4a ;4' ;8 ,8a ;17 ,17a ;29 ,30 ) zugeordnet sind, die in Richtung des magnetischen Hauptflusses (7 ) hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei zwischen diesen Permanentmagneten (4 ,4a ;4' ;8 ,8a ;17 ,17a ;29 ,30 ) jeweils mindestens ein Flußleitstück (5 ;5' ;22 ,22a ;32 ,32a ) angeordnet ist, welches feststehend am Stator angeordnet ist, und dass zwischen den Polen des bzw. der Flußleitstücke und den Permanentmagneten jeweils ein Luftspalt ist. - Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Flußleitstück zwischen den die Luftspalte bildenden Polen der Statorteile angeordnet ist.
- Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flußleitstück (
5' ) eine zusätzliche Erregerwicklung (6' ) trägt, deren Fluß die feststehenden Ständerteile (1 ,1a ), alle Permanentmagnete (4' ) sowie alle Luftspalte des Magnetkreises (7 ) durchsetzt. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (
2 ) mindestens zwei Reihen (R1, R2) von Permanentmagneten (4 ,4a ,4' ) aufweist, wobei benachbarte Permanentmagnete einer Reihe jeweils entgegengesetzte Polarisation aufweisen, und zwischen den Reihen (R1, R2) von Permanentmagneten (4 ,4a ,4' ) jeweils ein Flußleitstück (5 ,5' ) gehäusefest gelagert ist, wobei zwischen den Polen des bzw. der Flußleitstück(e)s und den Permanentmagneten jeweils ein Luftspalt besteht. - Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reihe von Permanentmagneten auf einem Träger angeordnet oder in diesen integriert ist, und die Träger zumindest mit ihrem einen Ende am Läufer angeordnet sind.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer, in dem die Permanentmagnetelemente eingebettet sind, aus einem leichten Werkstoff, insbesondere aus Kunststoff oder Aluminium ist.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flußleitstücke zwischen zwei benachbarten Reihen von Permanentmagneten einstückig ausgebildet sind, wobei die Pole der Flußleitstücke den Polen der Statorteile bzw. der benachbarten weiteren Flußleitstücke gegenüberstehen.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flußleitstücke in Flußrichtung eine kleinere Längsausdehnung als quer zur Flußrichtung aufweisen.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flußleitstücke den magnetischen Hauptfluß nicht oder nur wenig umlenken.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer ein Gehäuse aufweist, in dem die Träger angeordnet sind, wobei Gehäuse und Träger insbesondere einstückig sind.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Antrieb ein Gehäuse aufweist, in dem der mindestens eine Magnetkreis angeordnet ist, wobei der Läufer drehbar oder verschieblich im Gehäuse gelagert ist, und mindestens ein Koppelelement zur Übertragung der Antriebskräfte durch das Gehäuse nach außen hin durchgreift.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer eine rechteckige Grundform aufweist, wobei die Reihen von Permanentmagneten jeweils an einer flachen Seite nebeneinander und insbesondere beabstandet zueinander angeordnet, insbesondere eingeformt oder in Ausnehmungen eingesetzt sind.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer ein Magnetgehäuse (
31 ) hat, das stirnseitig eine größere Wandstärke (31a ) für die Einbettung der Permanentmagnete (29 ,30 ) hat. - Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgehäuse (
31 ) des Läufers verdrehsicher, insbesondere durch Formschluß, im Gehäuse (28 ,28a ) des Antriebs gelagert ist. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen tragenden Statorteile eine rechteckige Grundform aufweisen.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Flußleitstücke an einem oder beiden die Erregerspulen tragenden Statorteilen befestigt oder mit diesen einstückig ausgebildet sind.
- Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Vermeidung von Eisenverlusten im Weicheisenkreis der Statorteile bzw. Außenständer (
25 ,25a ) diese konisch ausgeführt und insbesondere aus kornorientiertem Magnetblech sind. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Antriebs Kühlkanäle (
38 ) zur Wärmeabfuhr aufweist. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Flußleitstück (
5 ,12 ,32 ) in einem nicht magnetischen Träger eingebettet oder an diesem befestigt ist. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein spritztechnisch hergestellter Träger (
5a ,22a ,39 ) die vorzugsweise lamellierten Flußleitstücke (5 ,12 ,32 ) trägt, bzw. diese im Träger eingebettet sind. - Elektromagnetischer Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Antrieb ein Linearantrieb, ein Scheibenläufer, Trommelläufer, Schwenk- oder Rotationsantrieb ist.
- Aktuator mit einem elektromagnetischen Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator ein Ventil eines Verbrennungsmotors oder einen Kompressor antreibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004062340.6A DE102004062340B4 (de) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004062340.6A DE102004062340B4 (de) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004062340A1 true DE102004062340A1 (de) | 2006-07-27 |
DE102004062340B4 DE102004062340B4 (de) | 2021-03-04 |
Family
ID=36650224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004062340.6A Active DE102004062340B4 (de) | 2004-12-20 | 2004-12-20 | Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004062340B4 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005071817A1 (de) | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Heinz Leiber | Segmentmotor |
FR2929753A1 (fr) * | 2008-04-03 | 2009-10-09 | Cedrat Technologies Sa | Actionneur magnetique controlable a fer mobile. |
EP2234251A1 (de) * | 2008-01-17 | 2010-09-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Dreifachstabiloszillierendes elektromagnetisches stellglied |
CN103731002A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-16 | 清华大学 | 音圈电机 |
CN107112880A (zh) * | 2014-09-23 | 2017-08-29 | Seh有限公司 | 包含定子和动子的磁性装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5751089A (en) * | 1992-01-29 | 1998-05-12 | Stridsberg Innovation Ab | Brushless DC motors/generators |
JP3152405B2 (ja) * | 1992-06-10 | 2001-04-03 | オークマ株式会社 | 電動機 |
DE19539583A1 (de) * | 1995-10-25 | 1997-04-30 | Vdo Schindling | Elektromotor mit einem permanentmagnetischen Rotor |
DE19753916A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Bernd Prof Dr Ing Weidemann | Elektrische Maschine |
DE19954592A1 (de) * | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Schuster Heinz Peter | Elektromagnetische Vorrichtung zum Drehen einer Welle |
JP2000341927A (ja) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Denso Corp | トルクモータ |
DE10125767C1 (de) * | 2001-05-28 | 2002-05-29 | Compact Dynamics Gmbh | Gaswechselventilantrieb für einen ventilgesteuerten Verbrennungsmotor |
DE10035973C2 (de) * | 2000-07-24 | 2003-06-05 | Compact Dynamics Gmbh | Gaswechselventil für einen ventilgesteuerten Verbrennungsmotor |
JP2003189577A (ja) * | 2001-12-12 | 2003-07-04 | Mikuni Corp | リニアアクチュエータ式弁駆動装置 |
DE102004003730A1 (de) * | 2004-01-23 | 2005-08-18 | Heinz Leiber | Segmentmotor |
DE102004030063A1 (de) * | 2004-06-23 | 2006-03-16 | Heinz Leiber | Permanentmagneterregte Drehfeldmaschine |
-
2004
- 2004-12-20 DE DE102004062340.6A patent/DE102004062340B4/de active Active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005071817A1 (de) | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Heinz Leiber | Segmentmotor |
EP2234251A1 (de) * | 2008-01-17 | 2010-09-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Dreifachstabiloszillierendes elektromagnetisches stellglied |
EP2234251A4 (de) * | 2008-01-17 | 2014-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | Dreifachstabiloszillierendes elektromagnetisches stellglied |
FR2929753A1 (fr) * | 2008-04-03 | 2009-10-09 | Cedrat Technologies Sa | Actionneur magnetique controlable a fer mobile. |
CN103731002A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-16 | 清华大学 | 音圈电机 |
CN103731002B (zh) * | 2014-01-21 | 2017-04-19 | 清华大学 | 音圈电机 |
CN107112880A (zh) * | 2014-09-23 | 2017-08-29 | Seh有限公司 | 包含定子和动子的磁性装置 |
CN107112880B (zh) * | 2014-09-23 | 2020-09-18 | Seh有限公司 | 包含定子和动子的磁性装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004062340B4 (de) | 2021-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1709722B1 (de) | Segmentmotor | |
DE60315044T2 (de) | Wellgetriebemotor | |
DE102009021540B4 (de) | Transversalflussmotor als Außenläufermotor und Antriebsverfahren | |
DE102004017507A1 (de) | Rotoranordnung für eine elektrische Maschine | |
WO2006034974A1 (de) | Polygonartig aufgebaute transversalfluss-linearmotor | |
DE102015115347A1 (de) | Magnetanordnung für einen elektrischen Motor | |
DE202011001544U1 (de) | Modulare Antriebsvorrichtung | |
WO2005109610A1 (de) | Statorbaueinheit | |
WO2005086326A1 (de) | Lineare antriebseinrichtung mit einem einen magnetträger aufweisenden ankerkörper | |
DE69814356T2 (de) | Bürstenloser permanenterregter Elektromotor | |
EP2686854A1 (de) | Elektromagnetische aktuatorvorrichtung | |
DE19909227B4 (de) | Zweiphasen-Motor, nämlich Schrittmotor oder Synchronmotor mit zwei weichmagnetischen Statorteilen | |
EP1732088B1 (de) | Elektromagnetischer Stellantrieb | |
DE102004062340A1 (de) | Elektromagnetischer Antrieb mit Flußleitstücken | |
DE202010008965U1 (de) | Elektroarbeitsmaschine | |
DE10018175A1 (de) | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines hochdynamischen elektromagnetischen Hubanker-Aktors | |
DE102005017482B4 (de) | Gaswechselventilaktor für einen ventilgesteuerten Verbrennungsmotor | |
DE102005017481B4 (de) | Linearaktor | |
EP1263122A1 (de) | Rotationssymmetrischer Linearantrieb mit doppelseitiger Aktuatoranordnung | |
DE102014213276A1 (de) | Linearantrieb mit hoher Kraftdichte | |
DE68906612T2 (de) | Kraftmotor. | |
DE102009017549A1 (de) | Linearmotor | |
DE4409503C2 (de) | Elektromagnetisches Gerät | |
DE102020129142A1 (de) | Läufer für eine rotierende elektrische Maschine | |
DD224725A1 (de) | Schrittmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20110427 |
|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20111220 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: IPGATE CAPITAL HOLDING AG, CH Free format text: FORMER OWNER: LEIBER, THOMAS, 81925 MUENCHEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R130 | Divisional application to |
Ref document number: 102004064340 Country of ref document: DE |
|
R006 | Appeal filed | ||
R007 | Decision rectified on appeal | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R020 | Patent grant now final |