DE60307845T2 - Primärteil eines Synchron-Linear-Permanentmagnetmotors - Google Patents

Primärteil eines Synchron-Linear-Permanentmagnetmotors Download PDF

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion 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
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • HELECTRICITY
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    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf Synchronmotoren und insbesondere auf lineare Synchronmotoren mit mehrfachen Zeitkonstanten-Schaltungen und ein verbessertes Verfahren zum Montieren von Permanentmagneten. Eine Ausführungsform stellt ein elektrisch synchrones, lineares, sekundäres Statorglied bereit, das ein Primärteil begleitet, dem synchronen, linearen bzw. Synchron-Linear-Permanentmagnetmotor. Eine Ausführungsform wird als eine elektrodynamische Bremse für Aufzüge, als auch Vergnügungsritte bzw. -fahrten, wie beispielsweise Freifalltürme, Roller Coaster bzw. Hochschaubahn und irgendeine andere mobile Vorrichtung, die zuverlässige und äußerst stoßbremsende Anwendungen erfordert.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung verringert oder beseitigt eine spezialisierte Werkzeugbestückung, um mehrere Permanentmagnete mit abwechselnden Polen, die Seite an Seite angeordnet sind, anzubringen bzw. festzulegen, zu führen und am Platz zu sichern, indem diese Merkmale in eine ferromagnetische Gegen- bzw. Rückplatte und einen einstückigen doppelt laminierten Rahmen und ein Abdeckungssystem eingegliedert bzw. inkorporiert sind. Indem dies durchgeführt wird, beseitigt die Erfindung die Notwendigkeit für eine Benutzung von aufgerichteten bzw. erhöhten einzelnen Abstandhaltern, einzelnen Rahmenstücken und Führungsstiften bzw. -zapfen, welche im Stand der Technik verwendet worden sind.
  • Die Erfindung verbessert existierende Methoden eines elektrodynamischen Bremsens mit Permanentmagnet. In einer Ausführungsform ist das System vollständig synchron. Es funk tioniert bzw. arbeitet nicht als eine elektrische Vorrichtung vom Wirbelstrominduktionstyp. Das synchrone System funktioniert anders als existierende Bremsen vom Wirbelstrominduktionstyp, indem die elektrischen Ströme in diskrete Schaltkreis- bzw. Schaltungspfade gelenkt bzw. gerichtet werden, wodurch die Ströme in einen besonderen Pfad entlang des synchronen Stators geroutet bzw. geleitet werden. Die elektrische Frequenz des Stators dieses Systems kann kundengerecht bzw. angepaßt gemacht werden, was bedeutet, erhöht oder verringert werden, für irgendeine gegebene Anwendung, wodurch eine variable Bremskraft durch den gesamten aktiven Bremsbereich ermöglicht wird. Dies ist nicht mit den existierenden festen linearen Statorschienen vom Induktionstyp möglich, die aus einem leitenden bzw. leitfähigen Material hergestellt sind. Dies ermöglicht eine breite Vielfalt von Bremsanwendungen.
  • US-A-5;95-2,742 offenbart ein Primärteil bzw. -glied eines linearen Synchron-Permanentmagnetmotors, umfassend:
    • (a) eine ferromagnetische Gegen- bzw. Rückplatte,
    • (b) ein Feld bzw. Array von Permanentmagneten, wobei die Permanentmagnete mit abwechselnder Polarität angeordnet sind, und
    • (c) einen Rahmen, der aus einer leitfähigen bzw. leitenden Legierung gebildet ist, die auf die ferromagnetische Rückplatte angepaßt bzw. mit dieser abgestimmt ist, wobei der Rahmen angeordnet ist, um den gewünschten Abstand der Polteilung bzw. Polganghöhenabstand zwischen jedem Magnet beizubehalten.
  • WO-A-0207291 offenbart ein Primärteil eines linearen Synchron-Permanentmagnetmotors, umfassend:
    • (b) ein Feld von Permanentmagneten, wobei die Permanentmagnete mit abwechselnder Polarität angeordnet sind, und
    • (c) einen Rahmen, der leiterartige Segmente aufweist, um den gewünschten Abstand der Polteilung zwischen jedem Magnet beizubehalten.
  • EP-A-0.959.549 offenbart ein Primärteil eines linearen bzw. Linear-Synchron-Permanentmagnetmotors, umfassend:
    • (a) eine ferromagnetische Gegen- bzw. Rückplatte, wobei die ferromagnetische Gegenplatte weiterhin Unebenheiten (3) umfaßt, die darin bearbeitet sind, um ein Permanentmagnetfeld bzw. -array aufzunehmen, wobei die Unebenheiten voneinander in einem vorbestimmten Abstand der Polteilung beabstandet sind
    • (b) ein Feld von Permanentmagneten, wobei die Permanentmagnete mit abwechselnder Polarität angeordnet sind, wobei die Magnete durch die Unebenheiten aufgenommen sind, wobei die Unebenheiten die Magnete umgeben und die Magnete am Platz halten.
  • ZUSAMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER DETAILLIERTEN ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Breitenquerschnittsansicht der Anordnung, die die ferromagnetische Rück- bzw. Gegenplatte mit den bearbeiteten eingesenkten Magnetschlitzen, den Rahmen vom nicht-ferromagnetischen leitenden Typ mit der O-Ring-Dichtungsrille, den Materialrahmen vom leitfähigen bzw. leitenden Typ, das einkapselnde Gehäuse, das sich an die Rahmen schweißt, den Magnet und die flachköpfigen, nicht magnetischen Senkschrauben zeigt.
  • 2 ist eine Längsquerschnittsansicht der Anordnung, die die Magnetpolanordnung, die Flußwegschaltung, die bearbeiteten magnetischen Senkschlitze und die perspektivischen Rahmen illustriert.
  • 3 illustriert einen Ausschnitt der ferromagnetischen Gegenplatte, des Magneten, des Bolzenmusters, des nichtferromagnetischen leitenden Rahmens und einer O-Ring-Dichtungsrille, des leitenden Rahmens und des einkapselnden Gehäuses, das sich an die Rahmen schweißt.
  • 4 illustriert die ferromagnetische Gegenplatte und das Bolzenmuster.
  • 5 illustriert eine Draufsicht auf die ferromagnetische Gegenplatte und die den Magnet zurückhaltenden Senkschlitze.
  • 6 illustriert die ferromagnetische Gegenplatte und den Rahmen und die Gehäuse als eine Anordnung.
  • 7 ist eine dreidimensionale Ausschnittzeichnung, die den (die) gegossene(n) oder extrudierte(n), bearbeitete(n), einstückige(n) Legierungsrahmen/Abdeckung vom leitfähigen Typ und die O-Ring-Dichtungsrille zeigt.
  • 8 illustriert die vertikale X & Y Achsenansicht des synchronen, linearen, sekundären Statorteils bzw. -glieds mit engen Schlitzen, die unter einem Winkel von 5-10 Grad ausgeschnitten sind.
  • 9 illustriert die vertikale X & Y Achsenansicht des synchronen, linearen, sekundären Statorteils mit engen Schlitzen, die unter einem Winkel von 90 Grad ausgeschnitten sind.
  • 10 illustriert eine weggeschnittene vertikale X & Y Achsenansicht der bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, welches den primären Synchron-Linear-Permanentmag netmotor und das synchrone, lineare, sekundäre Statorteil umfaßt.
  • 11 illustriert eine vergrößerte vertikale X & Y Achsenansicht des einstückigen, synchronen, linearen, sekundären Statorteils, das einen vergrößerten engen Schlitz mit einer nicht leitenden, isolierenden Barriere rund um den Innenrand des Schlitzes, den hoch durchlässigen Stahl- oder Ferritkern innerhalb des Schlitzes und die diskrete synchrone Stromschleife aufweist.
  • 13 eine Draufsichtillustration des primären synchronen Rotationsmotors zeigt, der ein abwechselndes Magnetfeld bzw. -array von vier Polen und die ferromagnetische Gegenplatte.
  • 14 zeigt eine Draufsichtsillustration einer Draufsicht einer sekundären synchronen Rotationsscheibe bzw. -platte. 15 zeigt eine Seitenansichtsillustration einer Welle mit einer sekundären synchronen Statorscheibe, die im Zentrum aufgekeilt ist, und dem primären synchronen Permanentmagnet-Rotationsmotor auf jeder Seite des sekundären Teils bzw. Glieds, das als durch einen Gleittypmechanismus geführt gezeigt wird.
  • 16 ist eine Draufsichtillustration der einstückigen, äußerst leitfähigen Maschinenabdeckung, die an die sich drehende ferromagnetische Gegenplatte geschraubt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Vorrichtung zum Umgeben, Führen und Abdecken des Permanentmagnetfelds bzw. -arrays 1 umfaßt einen Rahmen 4, der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, welcher an bzw. auf einen anderen Rahmen 5 laminiert ist, der vorzugsweise aus einem Element von einem leitfähigen Typ hergestellt ist, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium oder irgend einem anderen äußerst bzw. hoch leitfähigen Material. Die laminierten Rahmen 4, 5 sind in ein korrosionsbeständiges, nicht magnetisches Gehäuse 6 aus rostfreiem Stahl geschweißt. Der gewünschte Abstand der Polteilung bzw. Polganghöhenabstand wird durch die Abmessungen dieses doppelten bzw. Doppelrahmens und der Abdeckung 4, 5, 6 bestimmt. Der Rahmen wird gebohrt und mit Blindgewinde 9 versehen, um die ferromagnetische Gegenplatte 2 aufzunehmen. Die Gegenplatte 2 weist ein zusammenpassendes bzw. übereinstimmendes Senkbolzen- bzw. -schraubenmuster auf. Der Abschnitt aus rostfreiem Stahl des Rahmens 4 stellt die Oberfläche bereit, die sich an die ferromagnetische Rück- bzw. Gegenplatte 2 anpaßt bzw. auf diese abgestimmt ist. Diese Stahloberfläche 4 aus rostfreiem Stahl oder die der ferromagnetischen Gegenplatte 2 enthält eine O-Ring-Dichtrille 7, die um den gesamten Umfang präzisionsbearbeitet ist, und Bolzenlöcher, um eine O-Ring-Dichtung 7a aufzunehmen, die vorzugsweise aus Gummi hergestellt ist, um eine wasserdichte Abdichtung, wenn der Rahmen und die Abdeckung 4, 5, 6 an die ferromagnetische Gegenplatte 2 geschraubt sind, aufgrund der Intoleranz der Permanentmagnete gegenüber wäßriger und korrosiver Umgebung zur Verfügung zu stellen.
  • Zwei Mittel sind in die Rahmen 4, 5 und ferromagnetische Gegenplatte 2 eingegliedert bzw. aufgenommen, um die präzise Ausrichtung des Permanentmagnetfelds 1 sicherzustellen. Das erste wird durch die laminierten Rahmen 4, 5 bereitgestellt und das zweite wird durch die ferromagnetische Gegenplatte 2 zur Verfügung bzw. bereitgestellt. Die Tiefe oder Erhebung der Rahmen 4, 5 ist ausgelegt, um mit der Erhebung des Permanentmagnetfelds 1 übereinzustimmen, und der einstückige segmentierte Doppelrahmen 4, 5 ist bemessen und bearbeitet, um mit der Polteilung des Magnetfelds 1 über einzustimmen. Der Abstand der Polteilung zwischen jedem einzelnen Magnet 1 wird identisch zum Abstand von Segmenten des (der) einstückigen Doppelrahmens/Abdeckung 4, 5, 6 sein. Die Gegenplatte 2 enthält präzisionsbehandelte Taschen 3, um das Permanentmagnetfeld 1 aufzunehmen. Die Senktaschen 3 sind auf eine geringfügig überbemessene Abmessung des Magneten 1 bearbeitet. Die Magnete 1 sind vorzugsweise mittels eines Epoxyklebstoffs an der ferromagnetischen Gegenplatte 2 innerhalb der Senktaschen 3 festgelegt. Die bearbeiteten Senktaschen 3 werden den Magneten 1 aufgrund ihrer abwechselnden Polanordnung nicht erlauben, zurück oder nach vorne zu gleiten oder einander anzuziehen. Deshalb kann das Magnetfeld 1 an der ferromagnetischen Gegenplatte 2 festgelegt werden, so daß der (das) einstückige Doppelrahmen/Gehäuse 4, 5, 6 zu irgendeiner gegebenen Zeit danach festgelegt werden kann. Der (das) Doppelrahmen/Gehäuse 4, 5, 6 stellt eine Schutzbarriere zwischen dem Magnetfeld bzw. magnetischen Array 1 und anderen externen Einflüssen, wie beispielsweise Wasser, Salznebel, korrosive Verunreinigung, Metallgegenstände bzw. -Objekte und Schmutz und Abfall bereit.
  • Der einstückige leitfähige bzw. leitende Rahmen 5, der an den einstückigen rostfreien Rahmen 4 laminiert ist, wird den oberen Abschnitt jedes Magneten 1 umgeben, so daß der leitfähige Rahmen 5 das Flußfeld, das durch das Permanentmagnetfeld 1 emittiert wird, um wenigstens 5 % oder größer steigern wird, wenn er in einen sekundären Statorabschnitt eingeführt wird. Der leitfähige Rahmen 5 wird auch räumliche Harmonische verringern, die gewöhnlich während einer vorübergehenden dynamischen Bewegung und hohen Kraftanwendung auftreten.
  • Der oben beschriebene Doppelrahmen und das Gehäuse 4, 5, 6 aus rostfreiem Stahl können auch als ein Legierungsrahmen und Gehäuse 11 aus einem Stück gegossen sein oder bearbeitet, wie beispielsweise aus einem festen Knüppel aus extrudiertem leitfähigem Material sein. Das verwendete Gußmaterial ist eine besondere bzw. spezielle Legierung vom leitfähigen Typ. Das einstückige Gußdesign 11 fungiert bzw. wirkt als ein Gehäuse und Rahmen. Der Rahmen 11 wird aus leiterartigen Segmenten bestehen, die den gewünschten Abstand der Polteilung zwischen jedem Magnet 1 beibehalten. Die Erhebung des einstückigen Rahmens/Gehäuses 11 wird wiederum durch die Erhebung des Permanentmagnetfelds 1 bestimmt. Das Permanentmagnetfeld 1 wird aus wenigstens zwei oder mehr Permanentmagneten mit abwechselnder Polarität bestehen. Dieser einstückige, gegossene Legierungsrahmen 11 wird auch als abschirmender oder dämpfender Rahmen wirken, um räumliche Harmonische, einen Leckagefluß und eine Feldlinienstreuung bzw. einen Streufluß, wie vorher erwähnt, um wenigstens 5 % zu verringern. Die Oberfläche des Rahmens 11, welche mit der ferromagnetischen Rück- bzw. Gegenplatte 2 zusammenpaßt bzw. abgestimmt ist, ist präzisionsbearbeitet mit einer O-Ring-Dichtungsrille 7, um eine O-Ring-Dichtung 7a vorzugsweise aus Gummi aufzunehmen, die vom runden oder quadratischen Typ sein kann. Die ferromagnetische Gegenplatte 2 enthält wiederum präzisionsbearbeitete Senktaschen 3, um das Permanentmagnetfeld bzw. -array 1 aufzunehmen. Die Senkschlitze 3 werden demgemäß beabstandet sein, um den gewünschten Abstand der Polteilung zwischen jedem Magnet 1 bereitzustellen. Der (die) aus Gußlegierung bestehende oder extrudierte Rahmen/Abdeckung 11 kann wiederum an die ferromagnetische Gegenplatte 2 zu jeder beliebigen gegebenen Zeit geschraubt werden, ohne den gewünschten Ab stand der Polteilung zwischen dem Permanentmagnetfeld zu beschädigen bzw. zu ändern.
  • In einer Ausführungsform besteht die Erfindung aus einer einstückigen linearen Statorschiene 25, die aus wenigstens einer Schicht von leitfähigem Material, wie beispielsweise Messing, Kupfer, Aluminium, Berryllium-Kupfer, Titan oder einer irgendeiner(m) anderen hoch leitenden bzw. leitfähigen Legierung oder Material konstruiert ist. Das obige Material kann eines über dem anderen laminiert werden bzw. sein, wie dies in 8 & 9 illustriert ist. Durch ein Laminieren von mehr als einem leitfähigen Material wird ein variabler elektrodynamischer Bremswiderstand entlang des sekundären Statorteils 25 als eine Funktion der Zeit auftreten, wobei Kupfer (t1), Aluminium (t2), Messing (t3) bereitstellen würden.
  • 8 zeigt enge Schlitze, die unter einem Winkel von 5-10 Grad ausgeschnitten sind, den Abstand der Polteilung, die diskrete synchrone bzw. Synchron-Stromschleife, die nicht leitende Barriere rund um den Innenrand bzw. die Innenkante des Schlitzes, den hoch permeablen Stahl- oder Ferritkern innerhalb des Schlitzes und die zwei einstückigen, unähnlichen, leitfähigen Schichten, die als (t1) Aluminium und (t2) Kupfer gezeigt sind. 9 illustriert die vertikale X & Y Achsenansicht des synchronen linearen sekundären Statorteils. Die Illustration zeigt enge Schlitze, die unter einem Winkel von 90 Grad ausgeschnitten sind, den Abstand der Polteilung, die diskrete synchrone bzw. -Synchron-Stromschleife, die nicht leitende Isolationsbarriere rund um den Innenrand des Schlitzes, den hoch durchlässigen bzw. permeablen Stahl- oder Ferritkern innerhalb des Schlitzes und die zwei einstückigen, unähnlichen, leitfähigen Schich ten, die als (t1) Kupfer und (t2) Aluminium gezeigt sind. 10 illustriert eine weggeschnittene vertikale X & Y Achsenansicht der bevorzugten Ausführungsform des Bremssystems, welche den primären Synchron-Linear-Permanentmagnetmotor mit einer ferromagnetischen Gegenplatte und acht abwechselnden, negativen und positiven Magneten und die Flußpfadrückführkreisläufe enthält, die sich durch das sekundäre Glied bzw. Teil bewegen. Die Illustration enthält auch den doppelt geschichteten, synchronen, linearen, sekundären Statorteil und zeigt eine weggeschnittene bzw. Ausschnittansicht der engen Schlitze und wie die Polteilung der Schlitze mit der Polteilung der abwechselnden Permanentmagnete zusammenpaßt. 11 illustriert eine vergrößerte, vertikale X & Y Achsenansicht des einstückigen, synchronen, linearen, sekundären Statorteils, das einen (für die Illustration vergrößerten) engen Schlitz mit einer nicht leitfähigen Isolierbarriere rund um den Innenrand des Schlitzes, den hoch durchlässigen Stahl- oder Ferritkern innerhalb des Schlitzes und die diskrete synchrone Stromschleife aufweist.
  • Der Stator 25 weist enge Schlitze auf, die entlang der Y-Achse unter einer vorbestimmten Polteilung 30 ausgeschnitten sind. Die engen Schlitze 31 treffen Vorkehrungen für wenigstens zwei Zwecke. Ein Zweck ist es, die elektrischen Ströme zu lenken, um in einem synchronisierten und diskreten Weg 32 entlang des sekundären Stators 25 während einer vorübergehenden dynamischen Bewegung zu laufen, wenn der Synchron-Linear-Permanentmagnetmotor in den Stator eintritt. Der zweite Zweck des Schlitzens ist es, die Installation eines kleinen, hoch durchlässigen Stahl- oder Ferritkerns 29 zu erlauben, wenn ein Gebrauch eines solchen Kerns erwünscht ist. Jedoch sind Ferritkernschlitzeinlagen nicht erforderlich. In einer Ausführungsform ist bzw. wird der Stahl- oder Ferritkern 29 durch ein Material 28 von elektrisch isolierendem Typ, wie beispielsweise Nylon 6/6, Fiberglas bzw. Glasfaser G-10, isolierendem Fiberglasband oder irgendeiner anderen Barriere vom isolierenden Typ umgeben. Darin wird der Stahl- oder Ferritkern 29 nicht die Ränder der leitfähigen Statorschiene 25 berühren, wenn er einmal installiert ist. Das isolierte Material 28 zwischen dem Kern und dem leitfähigen Stator wird elektrische Kurzschlüsse während einer Erregung verhindern. Der Stahl- oder Ferritkern 29, wie er in den 8, 9 und 11 gezeigt ist, wird verwendet, um den Magnetfluß zwischen dem Luftspalt des primären Teils 1 des doppelseitigen, linearen, synchronen Permanentmagnets während einer dynamischen Anregung hoher und niedriger Geschwindigkeit beizubehalten oder zu erhöhen. Die engen Schlitze, die in das sekundäre Statorteil 25 entlang der Y-Achse geschnitten sind, sind unter einem Winkel von ungefähr 5 bis 10 Grad geschlitzt oder beseitigen eine Bremspulsation entlang des aktiven Bremsbereichs. Die engen Schlitze können auch unter einem Winkel von 90 Grad entlang des aktiven Bremsbereichs, wie dies in 9 illustriert ist, geschlitzt sein. Enge Schlitze 31 erzeugen einen höheren elektrodynamischen Widerstandskoeffizienten als die Verwendung von breiten bzw. weiten Schlitzen. In einem Beispiel besteht das sekundäre, synchrone, lineare Statorteil 25 nicht aus irgendeinem anderen Stahl- oder eisenhaltigen bzw. Eisenmaterial verschieden von dem hoch durchlässigen Stahl- oder Ferritkern 29, der innerhalb der engen Schlitze 31 verwendet wird. Um eine Anfangsbremsungs"Ruckbewegungsrate" zu verringern, wenn das sich bewegende Fahrzeug in das synchrone, lineare, sekundäre Teil 25 eintritt, kann eine spezielle Anzahl von hoch durchlässigen Stahl- oder Ferritkernen 29 vom Anfangseintritt des aktiven Bremsbereichs entfernt werden oder alle zusammen draußen gelassen werden, wie dies in 8-11 illustriert ist.
  • Das Primärteil in einer Ausführungsform besteht aus einem doppelseitig linearen Synchronmotor, der aus wenigstens zwei Permanentmagneten von negativer und positiver Polarität besteht, die auf gegenüberliegenden Seiten des sekundären Statorteils (transversale bzw. Querachse) angeordnet sind, wie dies beispielsweise in 10 illustriert ist. Magnete 44, 34, 35, 36, wie in 10 illustriert, sind angeordnet, um zum Positiven zu schauen, und Magnete 45, 37, 38, 39 sind angeordnet, um zum Negativen zu schauen. Wobei diese Anordnung einen Flußrückführkreislauf 26 durch das sekundäre Statorteil 25 auftreten läßt. Wobei 10 eine Acht-Pol-Permanentmagnetkonfiguration 1 illustriert. Wobei die Polteilung 27 des Permanentmagnets 1 entlang der Querachse mit der Polteilung 23 des sekundären synchronen Statorteils entlang der gleichen Querachse zusammenpaßt bzw. übereinstimmt, wobei ein gesonderter, synchroner, elektrischer Kreislauf- bzw. Schaltkreispfad 32 während einer vorübergehenden bzw. transienten Erregung auftreten wird. Die Polteilung des synchronen Permanentmagnetteils 27 und des sekundären synchronen Statorteils 33 wird von der Eintrittsgeschwindigkeit des Gegenstands oder Fahrzeugs abhängen, das gestoppt oder verlangsamt wird. Mit anderen Worten kann die elektrische Frequenz des sekundären synchronen Statorteils 25 auf eine spezielle Frequenz (Hertz) beim Fahrzeugeintritt abgestimmt werden durch den Ausdruck Vs/2Tp=f.
  • Wo Tp die Polteilung des linearen synchronen Permanentmagnetteils in Metern und Vs die Eintrittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist. f ist die in Hertz erzeugte Frequenz. Wenn die Bremskraft schwindet oder schwächer wird, verringert sich die elektrische Frequenz entlang eines linearen synchronen sekundären Statorteils 25 entsprechend.
  • Das primäre synchrone Permanentmagnetteil 1 kann am nicht stationären Fahrzeug befestigt werden oder kann auf eine stationäre Art und Weise entlang des Fahrzeugswegs befestigt werden. Ebenso kann das sekundäre synchrone Statorteil 20 auf dem nicht stationären Fahrzeug befestigt werden oder kann auf eine stationäre Art und Weise entlang des Fahrzeugswegs befestigt werden.
  • Die beschriebene Bremsvorrichtung eines synchronen linearen Permanentmagneten wurde auch ausgelegt, um in einer rotierenden Art und Weise ebenso zu funktionieren. Diese Anwendung würde Mittel einer Energieableitung bereitstellen, indem die kinetische Energie entlang einer rotierenden Welle 20, Zahnradanordnung, Achse oder irgendeiner anderen rotierenden Vorrichtung verringert wird, die die Verringerung oder das gesamte Abklingen einer Rotationsbewegung erfordert.
  • Der oben erwähnte lineare, primäre Synchron-Permanentmagnetmotor wird fortsetzen, so angeordnet zu sein, daß das abwechselnde positive und negative Permanentmagnetfeld um 360 Grad rund um eine scheibenförmige, ferromagnetische Rück- bzw. Gegenplatte 1 festgelegt sein wird, wo in einem entgegengesetzten Feld bzw. Array von Permanentmagneten 4, 5, 17, 14, 15, 18 einander in einer entgegengesetzten Polaritätskonfiguration anschauen. Diese Konfiguration wird aus wenigstens zwei Permanentmagneten von abwechselnder Polarität bestehen. Die scheibenförmigen ferromagnetischen Gegenplatten 1 werden an einer Gleitanordnung 21 befestigt. Die se Gleitanordnung 21 wird erlauben, daß die gegenüberliegenden, scheibenförmigen, Synchron-Permanentmagnetanordnungen miteinander entlang der Querachse ausgerichtet verbleiben. Die Gleitstücke 21 werden auch eine transversale oder senkrechte Bewegung jeder gegenüberliegenden Gegenplatte erlauben, wodurch ein einstellbarer magnetischer Luftspalt erlaubt wird. Die scheibenförmigen synchronen bzw. Synchron-Permanentmagnetanordnungen können mittels eines bzw. mehrerer Luft- oder Hydraulikzylinder(s), 22, linearer Stellglieder bzw. Betätigungseinrichtungen, eines händischen Schwenkhebels oder irgendeines anderen mechanischen oder elektrischen Mittels geregelt bzw. gesteuert und eingestellt werden, um die Breite des Luftspalts 24 zu regeln bzw. zu steuern oder zu variieren.
  • Zwischen dem magnetischen Luftspalt 24 des gegenüberliegenden synchronen Permanentmagnetfelds 4, 5, 17, 14, 15, 18 wird die sekundäre, synchrone, leitfähige Scheibe 2 sein. Wobei diese Scheibe aus einer einzelnen Schicht oder aus mehreren Schichten eines leitfähigen Materials besteht. Wobei die mehreren Schichten von leitfähigem bzw. leitendem Material einen variablen elektrodynamischen Widerstand verursachen werden, um als eine Funktion der Zeit während den Bremszyklus aufzutreten. Wobei die synchrone, sekundäre, leitfähige Scheibe 2 Schlitze 11 aufweisen wird, die durch einen Abschnitt der Y-Achse entlang des aktiven Bremsbereichs geschnitten sind. Um eine Bremspulsation während eines Bremszyklus zu verringern, werden die Schlitze 11 wenigstens unter einem Winkel von 1 Grad, 360 Grad entlang der Querachse der oben erwähnten Scheibe 2 geschnitten.
  • Die Erfindung kann auch konfiguriert sein, wo die sekundäre, synchrone, leitfähige Scheibe 2 in einer stationären Art und Weise angefügt würde, um eine Drehung zu verhindern. Der primäre Synchron-Permanentmagnetmotor würde am rotierenden Glied bzw. Teil festgelegt sein bzw. werden und mit diesem rotieren. Jedoch würde der rotierende, primäre Synchron-Permanentmagnetmotor fortsetzen ausgelegt zu sein, in einer variablen Art und Weise quer oder senkrecht zur fixierten, synchronen, sekundären Scheibe 2 zu gleiten oder zu betätigen bzw. zu arbeiten, wie dies in 3 illustriert ist.
  • Die ferromagnetische Gegenplatte 1 des primären Synchron-Permanentmagnetmotors und die hermetisch abgedichtete leitfähige Abdeckung, die sich an der ferromagnetischen Gegenplatte 1 festlegt, wird gemäß der linearen Version konstruiert sein.

Claims (7)

  1. Primärteil eines Synchron-Permanentmagnetmotors, umfassend: (a) eine ferromagnetische Gegen- bzw. Rückplatte (2), wobei die ferromagnetische Rückplatte weiterhin Taschen (3) umfaßt, die darin bearbeitet sind, um ein Permanentmagnetfeld bzw. -array aufzunehmen, wobei die Taschen (3) voneinander in einem vorbestimmten Abstand der Polteilung bzw. Polganghöhenabstand beabstandet sind, (b) ein Feld bzw. Array von Permanentmagneten, wobei die Permanentmagnete mit abwechselnder Polarität angeordnet sind, wobei die Magnete durch die Taschen aufgenommen sind, wobei die Taschen die Magnete umgeben und die Magnete an ihrem Platz halten; und (c) einen Rahmen (11), der aus einer leitfähigen bzw. leitenden Legierung gebildet ist, die auf die ferromagnetische Rückplatte angepaßt bzw. mit dieser abgestimmt ist, wobei der Rahmen leiterartige Segmente aufweist, um den gewünschten Abstand der Polteilung bzw. Polganghöhenabstand zwischen jedem Magnet beizubehalten.
  2. Primärteil nach Anspruch 1, wobei der Rahmen eine Rahmenanordnung eines erstes Glieds (4) umfaßt, das an ein zweites Rahmenglied (5) laminiert ist, das aus einem leitfähigen bzw. leitenden Material gefertigt bzw. hergestellt ist.
  3. Primärteil nach Anspruch 1, wobei die Rückplatte aus einem Material gefertigt ist, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Strukturstahl und Elektrostahl.
  4. Primärteil nach Anspruch 1, wobei der Rahmen blind gebohrt bzw. mit Sacklöchern und mit Gewinde versehen ist, um ein Bolzenmuster (9) auszubilden, um mit einem Bolzenmuster (8) der Rückplatte übereinzustimmen.
  5. Primärteil nach Anspruch 1, wobei die Rückplatte weiterhin eine O-Ring-Rille (7) umfaßt, die in eine Oberfläche der Rückplatte gearbeitet ist, wobei die Oberfläche der Rückplatte zu einer Oberfläche des Rahmens schaut bzw. gerichtet ist.
  6. Primärteil nach Anspruch 1, wobei der Rahmen als eine Dämpfungsschaltung wirkt, und wobei der Rahmen in Kombination mit der Rückplatte eine Außenseite und einen oberen Abschnitt von jedem Magnet umgibt und abschirmt, wodurch räumliche Harmonische, ein Leckagefluß und eine Feldlinienstreuung bzw. ein Streufluß um wenigstens 5 % reduziert sind bzw. werden.
  7. Primärteil nach Anspruch 1, wobei die Rückplatte ein Bolzenmuster umfaßt, wobei das Bolzenmuster Senkschrauben bzw. -bolzen umfaßt, die jeden der Magnete umgeben.
DE60307845T 2002-05-24 2003-05-23 Primärteil eines Synchron-Linear-Permanentmagnetmotors Expired - Lifetime DE60307845T2 (de)

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