DE3151168C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Linearmotor nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der FR-PS 21 02 955 ist ein solcher Linearmotor bekannt. Bei diesem Motor ist jedoch die Kühlung noch sehr unvollkommen.

Aus der DE-OS 28 09 070 ist ebenfalls ein elektrischer Linearmotor be­ kannt, der mit Einrichtungen zur Durchführung von Kühlluft versehen ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Linearmotor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Kühlung des Motors weiter verbessert wird.

Nach der Erfindung wird dies erreicht durch die Merkmale im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 im Längsschnitt einen elektrischen Linearmotor zeigt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III von von Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines elektrischen Linearmotors.

Der elektrische Linearmotor nach Fig. 1 weist einen stationären Anker 1 auf, der sich über die gesamte Länge der Gleisstrecke erstreckt und der einen Querschnitt in Form eines Omega hat. Der Anker 1 hat einen Mittel­ abschnitt 2 in Form eines gestürzten U. Der Mittelabschnitt 2 ist an den Enden der beiden vertikalen Schenkel, die sich nach unten erstrecken, um zwei horizontale Schenkel 3 und 4 verlängert, die koplanar und symmetrisch bezüglich einer vertikalen und longitudinalen Symmetrieebene xx′ des Mo­ tors sind. Der Anker 1 wird von einem inneren leitenden Abschnitt 5 und einem äußeren magnetischen Abschnitt 6 gebildet. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist jeder leitende Abschnitt 5 fest mit dem unmittelbar darüberlie­ genden magnetischen Abschnitt 6 zur Bildung einer Einheit beispielsweise über einen Punkt 7 verbunden, der sich in Höhe des magnetischen Abschnit­ tes 6 befindet.

Der Magnetflußdurchgang von einem magnetischen Abschnitt 6 zu einem fol­ genden Abschnitt wird mittels magnetischer Platten 8 verbessert, die fest an den Enden von zwei aufeinanderfolgenden magnetischen Abschnitten 6, 6a angebracht sind.

Um den ständigen Stromdurchgang durch den Anker 1 in Längsrichtung zu ge­ währleisten, ist die Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden lei­ tenden Abschnitten 5 mit Hilfe einer Verbindungsplatte 9 mit einem ge­ raden Querschnitt in Form eines gestürzten U hergestellt und die Ränder der unteren Schenkel sind an die Enden der leitenden Abschnitte 5 ange­ schweißt.

Der Induktor 11 hat einen ringförmigen Magnetkern 12, der den mag­ netischen Fluß in den Mittelabschnitt 2 des Ankers 1 lenkt. Der Magnetkern 12 ist in den Bereichen 13 in horizontaler Richtung und im Bereich 14 in vertikaler Richtung lamelliert.

Der Magnetkern 12 ist von einem Isolierkörper 15 umgeben, um den die Wicklung 16 des Induktors 11 angeordnet ist, die in Spulen unter­ teilt ist. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß die Spule außer dem inneren Isolierkörper 15 stirnseitige Isolierzwischenräume 17 an den beiden Längsenden der Spule und einen äußeren Isoliermantel 18 aufweist.

Jede Spule der Wicklung 16 wird von ebenen Bändern 16a und 16b gebildet. Aus Fig. 3 ergibt sich, daß alle Bänder 16b nach links versetzt sind. Diese wechselweise Versetzung ermöglicht, daß zwischen den Bändern Kühlkanäle 19 mit rechteckigem Querschnitt gebildet werden, die in Fünfergruppen vorgesehen ist und die eine große Kühlfläche bilden.

Zwischen den verschiedenen mit Zacken versehenen Platten sind kleine transversale lamellierte, magnetische Platten 24 angeordnet, die zur Magnetflußleitung beitragen und durch Verbindungsmittel 25 verbunden sind.

Die Platten 24 sind im Innenraum des Isoliermantels 18 der Spule ange­ ordnet.

Weitere magnetische transversale kleine Platten 26 sind zwischen den einzelnen Spulen angeordnet. Die Platten 26 sind an ihrem unteren Teil derart zurückgebogen, daß sich eine kurze Faltung 27 mit Winkelverlauf bildet. Diese kurze Faltung 27 ist mit Hilfe von Befestigungsmitteln 28 fest an einer horizontalen leitenden Platte 29 angebracht, die sich in Breitenrichtung über den gesamten Anker 1 erstreckt und die gering­ fügig hierzu abgefast sein kann, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Diese leitende Platte 29 ersetzt die U-förmig ausgebildete Stütze des Motors mit einer geometrischen Auslegung in Form eines U und sie erhält diese Form auf einfache Weise dank der Absenkung der Enden dieses U, die zu der Form eines Omega führt. Die Anordnung bestehend aus dem Magnetkern 12, den die Wicklung 16 bildenden Spulen und den kleinen magnetischen Platten 24 ist dicht schließend unter Zwi­ schenschaltung der transversalen Platte 26 fest mit der leitenden Platte 29 verbunden.

Die Platte 29 bildet wie die U-förmige Stütze des Motors eine Abschir­ mung für den Verlustfluß in dem Sinne, daß sie die Plazierung der Induktionsströme gewährleistet, die die Teile der Induktionsströme und der Induktorströme kompensieren, die sich nicht wechselweise kompen­ sieren können. Daher ist ein sehr gutes elektrisches Leitvermögen vor­ handen.

Der Motor hat ein Kühlsystem, das einen abfallenden seitlichen Kanal 31 umfaßt, der in vertikaler Richtung verläuft und der an der Seite des Ankers angeordnet ist. Dieser Kanal 31 ist an seinem oberen Teil mit einer Kühlluftquelle verbunden. Er ist an seinem unteren Ende in Form eines horizontalen Gehäuses 32 verlängert, das unter der Platte 29 an­ geordnet ist und in dessen Mittelteil sich ein Lufteintritt 22 be­ findet. Diese Kühlluft zirkuliert wie mit Pfeilen in Fig. 1 ange­ deutet, indem sie durch den Induktor über den Lufteintritt 22 durch­ geht und dann beiderseits des Magnetkernes 12 in den Kühlkanälen 19 vorbeigeht, die zwischen den Bändern 16a, 16b ausgebildet sind. Diese Kühlluft tritt nach außen über einen Luftaustritt 23 aus. Die Platte 29 ist mit Kühlleitungen 33 versehen, die in Breiten­ richtung horizontal durchlaufen. Diese Kühlleitungen 33 öffnen sich einerseits in den beiden vertikalen Außenseiten der Platte 29 und andererseits in das Gehäuse 32 über vertikale Öffnungen, die in der Nähe des Lufteintritts 22 vorgesehen sind. Die Platte 29 wird somit vollständig und ausreichend gekühlt.

Die Spulen der Wicklung 16 sind mit Verbindungen 34 verbunden, die in Kontakten 35 enden, von denen einige mit Drehstücken 36 verbunden sind.

Diese Drehstücke 36 bilden ingesamt einen Schalter und können das Schließen von mehreren Kontaktleitungen bewirken. Die festen Kon­ takte 37 dieser Kontaktleitungen sind mit den Kontakten 35 und mit den Phasen der elektrischen Versorgungsleitung verbunden.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt, die eine Verringerung des Platzbedarfs in Breitenrichtung ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform hat der magnetische Teil 6 des Schenkels 4 des Ankers 1 in Form eines Omega eine kürzere Breitenabmessung als der leitende Teil 5. Der leitende Teil 5 ist um den magnetischen Teil 6 derart versenkt angeordnet, daß die unteren und oberen Flächen be­ deckt sind. Die Schenkel des leitenden Teils 5 haben einen Querschnitt in Form eines U, das in horizontaler Richtung ausgerichtet ist und eine Breitenerstreckung entsprechend der Dicke der Schenkel des mag­ netischen Teils 6 hat, der sich zwischen den Schenkeln des U befin­ det, wobei sich der U-förmig ausgebildete leitende Teil 5 zu der Längs­ symmetrieebene xx′ öffnet. Die untere Platte 29 bildet hierbei den Trä­ ger für den Induktor und ist über dem Schenkel 4 des Ankers 1 derart versenkt angeordnet, daß sie einen vertikalen Schenkel 29a hat, der durch einen horizontalen Schenkel 29b verlängert ist, der in Richtung auf die Symmetrieebene xx′ verläuft. Der Schenkel 4 des Ankers 1 ist zwischen der unteren Tragplatte, d.h. der Platte 29 untergebracht und der obere Schenkel 29b bildet ein einstückiges Teil mit der Stütz- bzw. Tragplatte 29. Die in der Platte 29 vorgesehenen Kühlkanäle 33 sind in die vertikalen Schenkel 29a und in die oberen horizontalen Schenkel 29b verlängert.

Claims (4)

1. Elektrischer Linearmotor mit großer spezifischer Leistung, mit einem Induktor (11), dessen Wicklung (16) von ring­ förmigen Spulen gebildet ist, die einen Magnetkern (12) mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt umgeben, einem Anker (1) mit einem senkrechten Querschnitt in Form eines Omega, der den Induktor (11) auf drei Seiten derart umgibt, daß der Magnetflußdurchgang und der Durchgang der Induktionsströme gewährleistet ist, ferner mit einer elek­ trisch leitenden horizontalen Platte (29), die einen Trä­ ger für den Induktor (11) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende, horizontale Platte (29) von quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Kühlleitungen (33) durchsetzt ist, die mit einem horizontalen unteren, mit ei­ ner Kühlluftquelle verbundenen Gehäuse (32) in der Nähe eines in der Platte (29) ausgebildeten Lufteintritts (22) für den Induktor (11) in Verbindung stehen, und die sich in den bei­ den vertikalen Stirnseiten der Platte (29) nach außen öffnen.

2. Elektrischer Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (32) unterhalb der Platte (29) angeordnet ist und mit einem vertikalen Seitenkanal (31) in Verbindung steht, der an seinem oberen Teil mit der Kühlluftquelle ver­ bunden ist.

3. Elektrischer Linearmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Platte (29) sich über die gesamte Breite des Ankers (1) einschließlich seiner Schenkel (3, 4) erstreckt.

4. Elektrischer Linearmotor nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die horizontale Platte (29) über dem Schenkel (4) des Ankers (1) derart abgesenkt ist, daß ein vertikaler Schenkel (29a) gebildet ist, der um einen horizontalen einwärts verlaufenden Schenkel (29b) ver­ längert ist.