DE102014012737A1 - Electrically powered motor - Google Patents
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- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
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Abstract
Es wird ein elektrisch angetriebener Motor vorgeschlagen, der mindestens aufweist ein feststehendes Statorgehäuse (1) mit einem am Statorgehäuse (1) in einer Befestigungsebene (2) und senkrecht zu dieser angeordneten Stab (3), wobei der Stab (3) ferromagnetische Eigenschaften aufweist, einen Spulenträger (4), der auf dem Stab (3) gleitfähig angeordnet ist, indem er den Stab (3) mantelartig umfasst und über den die Abtriebsbewegung (9) erfolgt, mindestens eine Spule (5), deren Spulendraht (10) außen und/oder innen auf dem Spulenträger (4) aufgewickelt ist, einen Dauermagneten (6), der auf, am oder im Statorgehäuse (1) unter Einhaltung eines Luftspaltes (7) zur Spule (5) angeordnet ist, sowie elektrische Leiter (8) für einen Stromfluss in die Spule (5).An electrically driven motor is proposed which comprises at least one fixed stator housing (1) with a rod (3) arranged on the stator housing (1) in a mounting plane (2) and perpendicular thereto, the rod (3) having ferromagnetic properties, a spool support (4) slidably mounted on the rod (3) by enclosing the rod (3) in a sheath manner and via which the driven movement (9) takes place, at least one spool (5), the spooling wire (10) on the outside and / or inside of the bobbin (4) is wound, a permanent magnet (6) which is arranged on, on or in the stator housing (1) while maintaining an air gap (7) to the coil (5), and electrical conductors (8) for a current flow in the coil (5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Motor, der durch elektrische Energie angetrieben wird und eine Abtriebsbewegung mit einem Freiheitsgrad vollzieht. Mit einer Antriebsbewegung lässt sich im umgekehrten Betrieb elektrische Energie erzeugen, so dass der Motor dann als Generator arbeitet. Im Folgenden wird im Interesse eines besseren Verständnisses deshalb nur von einem Motor gesprochen.The invention relates to a motor which is driven by electrical energy and performs a driven movement with a degree of freedom. With a drive movement can be generated in reverse operation electrical energy, so that the engine then works as a generator. In the following, therefore, in the interests of a better understanding, only one engine is used.
Bekannt sind Linearmotore mit einem translatorischen Freiheitsgrad, die auf dem Prinzip des Magnetismus beruhen, in dem sich gegenüberstehende Pole anziehen oder abstoßen.Are known linear motors with a translatory degree of freedom, based on the principle of magnetism in which attract or repel opposing poles.
In einem derartigen Linearmotor sind Schwingungsspulen in einer Spuleneinheit angeordnet, die sich über Dauermagneten bewegen, in dem die Stromphase von jeder Spule gewechselt wird. Die Wechselgeschwindigkeit bestimmt die Motorgeschwindigkeit.In such a linear motor, vibration coils are arranged in a coil unit which move over permanent magnets in which the current phase of each coil is changed. The change speed determines the engine speed.
Derartige Linearmotore werden zu unterschiedlichen Antriebszwecken eingesetzt.Such linear motors are used for different drive purposes.
In der
Die
Der Nachteil dieser und auch rotatorisch arbeitender elektrischer Motoren besteht darin, dass sie mit steigender Drehzahl bzw. Lineargeschwindigkeit mehr Energie verbrauchen.The disadvantage of this and rotary electric motors is that they consume more energy with increasing speed or linear velocity.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motor vorzuschlagen dessen Bewegungveränderung vom Energieverbrauch im Wesentlichen entkoppelt ist. Im umgekehrten Betrieb soll Energie erzeugt werden können.The object of the invention is to propose a motor whose movement change is essentially decoupled from energy consumption. In reverse operation energy should be generated.
Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The problem is solved with the features of
Der erfindungsgemäße elektrisch angetriebene Motor weist mindestens auf
ein feststehendes Statorgehäuse mit einem am Statorgehäuse in einer Befestigungsebene und senkrecht zu dieser angeordneten Stab, wobei der Stab ferromagnetische Eigenschaften hat,
einen Spulenträger, der auf dem Stab gleitfähig angeordnet ist, indem er den Stab mantelartig umfasst und über den die Abtriebsbewegung erfolgt,
mindestens eine Spule, deren Spulendraht außen und/oder innen auf dem Spulenträger aufgewickelt ist,
einen Dauermagneten, der auf, am oder im Statorgehäuse unter Einhaltung eines Luftspaltes zur Spule angeordnet ist,
sowie elektrische Leiter für einen Stromfluss in die Spule.The electrically driven motor according to the invention has at least
a fixed stator housing having a rod arranged on the stator housing in a mounting plane and perpendicular thereto, the rod having ferromagnetic properties,
a coil carrier which is slidably mounted on the rod by enclosing the rod in a sheath-like manner and via which the output movement takes place;
at least one coil whose coil wire is wound on the coil carrier outside and / or inside,
a permanent magnet, which is arranged on, on or in the stator housing while maintaining an air gap to the coil,
and electrical conductors for a current flow in the coil.
Die elektrischen Leiter für den Stromfluss in die Spule sind über eine Steuereinrichtung für die Frequenz des Stromes geführt, so dass der Motor bevorzugt mit einer sinusförmigen Stromfrequenz im unteren Hertzbereich, vorzugsweise zwischen 0,5–20 Hertz betrieben werden kann.The electrical conductors for the flow of current into the coil are guided via a control device for the frequency of the current, so that the motor can preferably be operated with a sinusoidal current frequency in the lower Hertz range, preferably between 0.5-20 Hertz.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Dauermagnet ein Ringmagnet oder besteht aus ringförmig angeordneten Dauermagnetelementen.In a preferred embodiment, the permanent magnet is a ring magnet or consists of annularly arranged permanent magnet elements.
Der Innenmantel des Ringmagneten oder der ringförmig angeordneten Dauermagnetelemente ist dabei auf die Außenmantelform der Spule derart abgestimmt, dass der Luftspalt zwischen dem Dauermagneten und der Spule während der oszillierenden translatorischen Bewegung des Spulenträgers und damit der Spule klein ist.The inner jacket of the ring magnet or the annularly arranged permanent magnet elements is matched to the outer shell shape of the coil such that the air gap between the permanent magnet and the coil during the oscillating translational movement of the bobbin and thus the coil is small.
Der Stab ist in einer bevorzugten Ausführung ein Eisenkern oder ein Kern aus gegeneinander isolierten Eisenblechen. In seiner Längsausdehnung kann er zylinderförmig sein oder eine prismatischen Querschnitt aufweisen.The rod is in a preferred embodiment, an iron core or a core of mutually insulated iron sheets. In its longitudinal extent, it may be cylindrical or have a prismatic cross-section.
Dabei sollte der Stab den Dauermagneten in der Höhe bezogen auf die Befestigungsebene des Stabes am Statorgehäuse überragen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Spulenträger ausreichend geführt ist bei seiner oszillierenden translatorischen Bewegung.In this case, the rod should project beyond the permanent magnet in height relative to the mounting plane of the rod on the stator housing. In this way it is ensured that the coil carrier is sufficiently guided in its oscillating translational movement.
Ferner wird der Stab bevorzugt vertikal im Raum angeordnet, um bei der Rückbewegung des Spulenträgers die Gravitation mit zu nutzen.Furthermore, the rod is preferably arranged vertically in the space in order to use the gravitation during the return movement of the bobbin.
Der Spulendraht für die Spule besteht bei einer bevorzugten Ausführung in bekannter Weise aus Kupfer. Bei einer mehrlagigen Spulendrahtwicklung sollte der Spulendraht einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, so dass die Wicklungen ineinander greifen. Dadurch ist eine glatte Spulenoberfläche erzielbar.The coil wire for the coil is in a preferred embodiment in a known manner of copper. In a multilayer coil wire winding, the coil wire should have a triangular cross-section so that the windings are intertwined to grab. As a result, a smooth coil surface can be achieved.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Motors ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the motor according to the invention is shown in the drawing.
Der in
Der zylinderförmige Spulenträger
Auf der Platte des Statorgehäuses
Der Dauermagnet
Elektrische Leiter
Erfolgt ein Stromfluss mit sinusförmiger Frequenz in die Spule
Soll der Motor als Generator betrieben werden, wird auf dem Spulenträger
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Statorgehäusestator
- 22
- Befestigungsebenemounting level
- 33
- StabRod
- 44
- Spulenträgercoil carrier
- 55
- SpuleKitchen sink
- 66
- Dauermagnetpermanent magnet
- 77
- Luftspaltair gap
- 88th
- elektrische Leiterelectrical conductors
- 99
- Abtriebsbewegungoutput movement
- 1010
- Spulendrahtcoil wire
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008043136 A1 [0005] DE 102008043136 A1 [0005]
- DE 202013005537 U1 [0006] DE 202013005537 U1 [0006]
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014012737.0A DE102014012737A1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Electrically powered motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014012737.0A DE102014012737A1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Electrically powered motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014012737A1 true DE102014012737A1 (en) | 2016-03-03 |
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ID=55311671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014012737.0A Withdrawn DE102014012737A1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Electrically powered motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014012737A1 (en) |
Citations (5)
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-
2014
- 2014-08-26 DE DE102014012737.0A patent/DE102014012737A1/en not_active Withdrawn
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