WO2007113044A1 - Linearmotor mit verschieden gestalteten sekundärteilabschnitten - Google Patents

Linearmotor mit verschieden gestalteten sekundärteilabschnitten Download PDF

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WO2007113044A1
WO2007113044A1 PCT/EP2007/051523 EP2007051523W WO2007113044A1 WO 2007113044 A1 WO2007113044 A1 WO 2007113044A1 EP 2007051523 W EP2007051523 W EP 2007051523W WO 2007113044 A1 WO2007113044 A1 WO 2007113044A1
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linear motor
secondary part
tooth
motor according
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PCT/EP2007/051523
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Inventor
Gerhard Matscheko
Gernot Rossi
Hubert Schedler
Johannes Wollenberg
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to a linear motor with egg ⁇ nem primary part and a secondary part, which is in operative operative connection with the movable over the primary part
  • Linear motors are used for a variety of different applications. In each application, the require ⁇ are approximations to the linear motor is usually very specific. This is taken into account that the power field of the linear motor is adjusted accordingly.
  • the power field of the engine is considered as a product of force or torque and speed or speed. This product will depend on many parameters such as air gap, tooth width, groove ⁇ wide etc. This is especially true for synchronous motors with primary side arranged excitement.
  • the adjustment of the power is done, for example, by pole change in mains-powered motors.
  • the brakes of the linear motor must be done with a form suitable for each ⁇ relevant application brake.
  • active braking in an electrical or mechanical manner may be beneficial for one or the other application.
  • active short-circuit brakes can be used.
  • passive brakes may be more advantageous.
  • the type of brake must be adapted directly to the drive.
  • this object is achieved by a linear ⁇ motor with a primary part and a secondary part, which communicates with the above movable primary part in magnetic operative connection with the secondary part in the travel direction of the primary part is divided at least cut into a first and a second drain and the secondary part in the first Ab ⁇ section relative to the second section shaped differently and / or formed from a different material.
  • the power adjustment may be effected by differing groove widths between pole teeth in the first portion of groove widths between pole teeth in the second portion.
  • the tooth widths can be varied, with tooth widths of pole teeth differing in the first section of tooth widths of Polzäh- nen in the second section.
  • the variation of the tongue and tooth width Ge ⁇ can be, for example, speed change of the linear motor.
  • the air gap between primary part and secondary ⁇ may be different from the air gap in the second section in part in the first section.
  • the tooth form of pole teeth in the first section may be different from the tooth form of pole teeth in the second section.
  • Another variation possibility for the speed of the linear motor is to make the track width, ie the width of the secondary part transversely to the direction of travel, in the first section differently than the width of the secondary ⁇ part in the second section.
  • Another way to influence the VELOCITY ⁇ ness of the linear motor is to select the material of the seconding ⁇ därteils appropriately.
  • the braking of the primary part relative to the secondary part can be done by special design of the secondary part.
  • the grooves of the secondary part may be open, while in a second section they are filled by at least one short-circuit winding.
  • One or more shorting coils can be advantageously realized in that the grooves filled with aluminum nium and poured groove portions entspre ⁇ are shorted accordingly.
  • 1 shows a schematic diagram of a linear motor with different ⁇ groove widths
  • 2 shows a sketch of a linear motor with different
  • Tooth widths 3 shows a sketch of a linear motor with different
  • Air gaps; 4 shows a sketch of a linear motor with different
  • the embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.
  • the method mentioned above, to influence the power field of a line ⁇ armotors, for example by Polumscrien, has limits on the usable power field. Therefore, the present invention, the general idea is based on the usable power field ⁇ countries stationary relative to changed. Specifically, this should be done by a location-variable design of the reaction part or secondary part of the linear motor. Using the same primary part fixed geometry, a fixed pole and fixed electrical connected load of the work area, ie used at various points of the travel of the linear motor, ver ⁇ different secondary sections can in different places. By the location-related variation of the geometry and / or the material of the reaction part thus the power field of the engine can be changed in the desired manner.
  • the linear motor sketchily shown in FIG 1 consists of a primary part 1 and a secondary part 2.
  • the secondary part 2 is here divided into three secondary sections 3, 4 and 5. All secondary sections 3 to 5 here have the same tooth width of the pole teeth.
  • the groove widths in traversing direction ⁇ 15, however, are different in each section.
  • the groove width in the secondary part section 3 corresponds approximately to the tooth width of a pole tooth.
  • the groove width is about twice as large as in the Sekundärteilab ⁇ section 3.
  • the groove width between two pole ⁇ 's teeth in the secondary section 5 in about four times as large as the third in the secondary Part
  • the groove width in each section are also chosen arbitrarily different and is not limited to whole multiples of another section.
  • the number of secondary ⁇ partial sections can be chosen arbitrarily.
  • the different groove widths in the secondary part sections 3, 4 and 5 lead to different speeds of the primary part 1.
  • the power of the linear motor can thus be varied locally by the groove width is selected accordingly.
  • the groove widths are the same.
  • the abutment 2 is again kundärteilabête 6, 7 and 8 in three Se ⁇ divided.
  • the first seconds ⁇ därteilabites 6 has the same shape as the seconds ⁇ därteilabêt 3 of FIG 1.
  • the second Sekundärteilab- section 7, however, has over the first Abteilteil ⁇ section 6 double tooth width.
  • the third Sekundärteilab ⁇ section 8 has over the first secondary section 6 in about four times the tooth width of the pole teeth. Within the secondary sections, the pole teeth are the same width.
  • tooth width can be chosen arbitrarily in each section.
  • groove width in the individual sections can also be varied.
  • the power of the linear motor as a function of location can also be varied by changing the air gap between primary part 1 and secondary part 2 on the travel path.
  • a corresponding example is shown schematically in FIG. Between a first abutment portion 9 and the primary part 1, a small air gap 11. Zvi ⁇ rule the second abutment portion 10 and the primary part 1, however, there is a greater air gap 12. This has the consequence that the primary part at the same control over the first abutment portion 9 The reason for this is the weakening of the field due to the enlarged air gap 12 over the secondary part section 10.
  • the first secondary section 13 has the same shape as the secondary sections 3, 6 and 9 of Figures 1, 2 and 3.
  • the tooth shape in longitudinal section with respect to the direction of movement 15 of the primary part 1 is here square or rectangular.
  • each tooth has sloping flanks.
  • the tooth forms of the secondary part section 14 are symbolic of any change in shape with respect to the tooth forms of the secondary part section 13.
  • a speed variation can also be achieved by different track widths of the secondary part.
  • a linear motor in plan view is sketched in FIG. in here too, the primary part 1 on the secondary part 2 in the direction of travel 15 is movable.
  • the first abutment portion 16 has a larger track width than the second Se ⁇ kundärteilabites 17.
  • the large track width in the first abutment portion 16 due to a higher inductance of the Pri ⁇ märteilwicklungen as the second secondary part 17 rer with small ⁇ track width. Consequently, the primary part 1 can be moved over the first secondary section 16 only at a lower speed than over the secondary section 17.
  • the representation of individual pole teeth is omitted in FIG. 5 for the sake of clarity.
  • a speed influence of the linear motor can also be achieved by the choice of material for the secondary part.
  • 6 shows a secondary part, which is solid.
  • the material for example, steel, iron, copper, aluminum, etc., and alloys thereof come into question.
  • the selected material in turn influences the inductance and thus the speed of the primary part.
  • the secondary part can also be laminated exporting ⁇ reindeer, as shown schematically in FIG. 7 OF INVENTION ⁇ be dung as example of lamination and massive secondary därteilabête combined so guideway that automatically set different speeds along the Ver ⁇ . Also, only different materials in the secondary sections can be used to affect the speed in a desired location-dependent manner.
  • FIG. 1 Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • the secondary part is designed in a section so that it can be used for automatic braking.
  • the primary part 1 can be moved here via two secondary part sections 18 and 19.
  • the first secondary section 18 is constructed in a conventional manner and corresponds for example to the sections 3, 6, 9 and 13 of the previous embodiments.
  • the second secondary section however, one or more short-circuit windings are inserted in the slots between the pole teeth.
  • both secondary sections 18, 19 differ in their broadest sense in their material.
  • the short-circuit windings 20 may be made of aluminum or copper, for example. In particular, it is advantageous if aluminum can be cast into the grooves to form short-circuiting rings.
  • the short-circuit rings ⁇ or be short-circuit windings 20 also designed switchable. In any case, such a short-circuit brake ⁇ is easier to implement than in the primary part 1 in the secondary part. 2
  • the secondary parts of a linear motor can thus be made arbitrarily depending on location. Therefore, it can dispense with additional brakes for certain applications or the erfor ⁇ sary brakes can be smaller.
  • Outside the Verfahrwegabitese can drive motor radio ⁇ tion and those created with passive brake function or with.
  • passive braking function is often preferred for safety reasons, because it is available without active control from the outside and achieved only by eddy current force a corresponding braking effect.
  • linear motors in which both the electromagnets and the permanent magnets are arranged on the primary part, so that a local variation of the secondary part is easily possible.
  • linear motors according to the invention can be used advantageously, because there are often procedural sections with low and high speed necessary. Concrete examples of this would be baggage handling systems, sorting systems, automatic floor conveyors, rides, etc.

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Abstract

Das Leistungsfeld eines Linearmotors soll besser an spezifische Anwendungen angepasst werden können. Dazu ist vorgesehen, dass das Sekundärteil (2) in Verfahrrichtung (15) des Primärteils (1) mindestens in einen ersten (3) und einen zweiten Abschnitt (4) unterteilt wird. Das Sekundärteil (2) ist in dem ersten Abschnitt (3) gegenüber dem zweiten Abschnitt (4) anders geformt und/oder aus einem anderen Material gebildet. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Geschwindigkeiten des Primärteils (1) über der Verfahrstrecke unabhängig von der Primärteilansteuerung realisieren. Gegebenenfalls können in einem Sekundärteilabschnitt Kurzschlusswicklungen eingefügt werden, so dass dieser Sekundärteilabschnitt zum passiven Bremsen dient.

Description

Beschreibung
Linearmotor mit verschieden gestalteten Sekundärteilabschnitten
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linearmotor mit ei¬ nem Primärteil und einem Sekundärteil, das mit dem darüber verfahrbaren Primärteil in magnetischer Wirkverbindung steht
Linearmotoren werden für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt. Bei jeder Anwendung sind die Anforde¬ rungen an den Linearmotor in der Regel sehr spezifisch. Dem wird dadurch Rechnung getragen, dass das Leistungsfeld des Linearmotors entsprechend angepasst wird. Das Leistungsfeld des Motors gilt dabei als Produkt aus Kraft bzw. Drehmoment und Geschwindigkeit bzw. Drehzahl. Dieses Produkt hängt ab von zahlreichen Parametern wie Luftspalt, Zahnbreite, Nut¬ breite etc. Dies gilt insbesondere auch bei Synchronmotoren mit primärseitig angeordneter Erregung. Die Anpassung der Leistung erfolgt beispielsweise durch Polumschaltung bei netzgespeisten Motoren.
Auch das Bremsen des Linearmotors hat mit einer für die je¬ weilige Anwendung geeigneten Bremse zu erfolgen. Beispiels- weise kann aktives Bremsen auf elektrische oder mechanische Weise für die eine oder andere Anwendung günstig sein. Bei¬ spielsweise können aktive Kurzschlussbremsen eingesetzt werden. Für andere Anwendungen können passive Bremsen vorteilhafter sein. Meist ist die Art der Bremse direkt auf den An- trieb abzustimmen.
In der Patentanmeldung 10 2004 045 992 ist eine elektrische Maschine, insbesondere ein Linearmotor beschrieben, bei dem sowohl die Elektromagnete als auch die Permanentmagnete an dem Primärteil angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass das Sekundärteil nicht magnetisch ist und günstig herzustel¬ len ist. Somit können längere Verfahrwege des Linearmotors kostengünstig realisiert werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Leistung eines Linearmotors auf einfache Weise an die jewei¬ lige Anforderung anpassen zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Linear¬ motor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil, das mit dem darüber verfahrbaren Primärteil in magnetischer Wirkverbindung steht, wobei das Sekundärteil in Verfahrrichtung des Primärteils mindestens in einen ersten und einen zweiten Ab- schnitt unterteilt ist und das Sekundärteil in dem ersten Ab¬ schnitt gegenüber dem zweiten Abschnitt anders geformt und/ oder aus einem anderen Material gebildet ist.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann die Leistungsanpassung dadurch erfolgen, dass sich Nutbreiten zwischen Polzähnen in dem ersten Abschnitt von Nutbreiten zwischen Polzähnen in dem zweiten Abschnitt unterscheiden. Analog hierzu können auch die Zahnbreiten variiert werden, wobei sich Zahnbreiten von Polzähnen in dem ersten Abschnitt von Zahnbreiten von Polzäh- nen in dem zweiten Abschnitt unterscheiden. Mit der Variation der Nut- und Zahnbreite lässt sich beispielsweise die Ge¬ schwindigkeit des Linearmotors verändern.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Line- armotors kann der Luftspalt zwischen Primärteil und Sekundär¬ teil im ersten Abschnitt sich von dem Luftspalt im zweiten Abschnitt unterscheiden. Auch die Zahnform von Polzähnen im ersten Abschnitt kann von der Zahnform von Polzähnen im zweiten Abschnitt verschieden sein. Mit den Parametern Luftspalt und Zahnform lässt sich ebenfalls die Geschwindigkeit des Li¬ nearmotors variieren.
Eine weitere Variationsmöglichkeit für die Geschwindigkeit des Linearmotors besteht darin, die Spurbreite, d.h. die Breite des Sekundärteils quer zur Verfahrrichtung, im ersten Abschnitt anders zu gestalten als die Breite des Sekundär¬ teils im zweiten Abschnitt. Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Geschwindig¬ keit des Linearmotors besteht darin, das Material des Sekun¬ därteils in geeigneter Weise zu wählen. So kann beispielswei¬ se für niedrige Geschwindigkeiten das Sekundärteil im ersten Abschnitt massiv und im zweiten Abschnitt für höhere Ge¬ schwindigkeiten geblecht ausgeführt sein.
Auch das Bremsen des Primärteils gegenüber dem Sekundärteil kann durch spezielle Gestaltung des Sekundärteils erfolgen. So können beispielsweise in einem ersten Abschnitt die Nuten des Sekundärteils offen sein, während sie in einem zweiten Abschnitt durch mindestens eine Kurzschlusswicklung gefüllt sind. Eine oder mehrere Kurzschlusswicklungen lassen sich günstigerweise dadurch realisieren, dass die Nuten mit Alumi- nium ausgegossen und die ausgegossenen Nutabschnitte entspre¬ chend kurzgeschlossen werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
FIG 1 eine Prinzipskizze eines Linearmotors mit unterschied¬ lichen Nutbreiten; FIG 2 eine Skizze eines Linearmotors mit unterschiedlichen
Zahnbreiten; FIG 3 eine Skizze eines Linearmotors mit unterschiedlichen
Luftspalten; FIG 4 eine Skizze eines Linearmotors mit unterschiedlichen
Zahnformen im Sekundärteil;
FIG 5 eine Draufsicht auf einen Linearmotor mit verschieden breiten Sekundärteilabschnitten;
FIG 6 einen massiven Sekundärteilabschnitt;
FIG 7 einen geblechten Sekundärteilabschnitt und
FIG 8 einen Linearmotor mit Kurzschlusswicklungen in einem
Abschnitt des Sekundärteils.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die eingangs erwähnte Methode, das Leistungsfeld eines Line¬ armotors beispielsweise durch Polumschaltung zu beeinflussen, weist Grenzen hinsichtlich des nutzbaren Leistungsfelds auf. Daher liegt der vorliegenden Erfindung der allgemeine Gedanke zugrunde, das nutzbare Leistungsfeld ortsbezogen zu verän¬ dern. Speziell soll dies durch einen ortsvariablen Aufbau des Reaktionsteils bzw. Sekundärteils des Linearmotors erfolgen. Unter Nutzung des selben Primärteils mit fester Geometrie, fester Polteilung und festen elektrischen Anschlusswerten können an verschiedenen Orten des Arbeitsbereichs, d.h. an verschiedenen Stellen des Verfahrwegs des Linearmotors, ver¬ schiedene Sekundärteilabschnitte verwendet werden. Durch die ortsbezogene Variation der Geometrie und/oder des Materials des Reaktionsteils kann somit das Leistungsfeld des Motors in gewünschter Weise verändert werden.
Der in FIG 1 skizzenhaft dargestellte Linearmotor besteht aus einem Primärteil 1 und einem Sekundärteil 2. Das Sekundärteil 2 ist hier unterteilt in drei Sekundärteilabschnitte 3, 4 und 5. Sämtliche Sekundärteilabschnitte 3 bis 5 besitzen hier die gleiche Zahnbreite der Polzähne. Die Nutbreiten in Verfahr¬ richtung 15 sind hingegen in den einzelnen Abschnitten unterschiedlich. So entspricht in dem in FIG 1 dargestellten Beispiel die Nutbreite im Sekundärteilabschnitt 3 in etwa der Zahnbreite eines Polzahns. Im zweiten Sekundärteilabschnitt 4 ist die Nutbreite etwa doppelt so groß wie im Sekundärteilab¬ schnitt 3. Schließlich ist die Nutbreite zwischen zwei Pol¬ zähnen im Sekundärteilabschnitt 5 in etwa viermal so groß wie im Sekundärteilabschnitt 3. Selbstverständlich kann die Nut- breite in den einzelnen Abschnitten auch beliebig anders gewählt werden und ist nicht auf ganze Vielfache eines anderen Abschnitts beschränkt. Ebenso kann di Anzahl der Sekundär¬ teilabschnitte beliebig gewählt werden.
Die unterschiedlichen Nutbreiten in den Sekundärteilabschnitten 3, 4 und 5 führen zu verschiedenen Geschwindigkeiten des Primärteils 1. So stellt sich bei gleicher elektrischer Versorgung des Primärteils über dem Sekundärteilabschnitt 3 eine verhältnismäßig niedrige Geschwindigkeit, über dem Sekundär¬ teilabschnitt 4 eine mittlere Geschwindigkeit und über dem Sekundärteilabschnitt 5 eine relativ hohe Geschwindigkeit ein. Die Leistung des Linearmotors kann also örtlich dadurch variiert werden, dass die Nutbreite entsprechend gewählt wird. Innerhalb eines jeden der Sekundärteilabschnitte 3, 4 und 5 sind die Nutbreiten gleich.
FIG 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemä- ßen Linearmotors, ebenfalls mit einem Primärteil 1 und einem Sekundärteil 2. Das Sekundärteil 2 ist wiederum in drei Se¬ kundärteilabschnitte 6, 7 und 8 unterteilt. Der erste Sekun¬ därteilabschnitt 6 besitzt die gleiche Gestalt wie der Sekun¬ därteilabschnitt 3 von FIG 1. Der zweite Sekundärteilab- schnitt 7 hingegen besitzt gegenüber dem ersten Sekundärteil¬ abschnitt 6 doppelte Zahnbreite. Der dritte Sekundärteilab¬ schnitt 8 besitzt gegenüber dem ersten Sekundärteilabschnitt 6 in etwa die vierfache Zahnbreite der Polzähne. Innerhalb der Sekundärteilabschnitte sind die Polzähne gleich breit.
Durch die Variation der Zahnbreiten in den einzelnen Sekundärteilabschnitten 6, 7 und 8 ergibt sich wiederum bei unveränderter elektrischer Ansteuerung des Primärteils 1 jeweils eine spezifische Geschwindigkeit über jedem Abschnitt. So ist die Geschwindigkeit des Primärteils 1 über dem Sekundärteil¬ abschnitt 6 verhältnismäßig niedrig, über dem Sekundärteilab¬ schnitt 7 mittelhoch und über dem Sekundärteilabschnitt 8 hoch .
Auch bei der Variation der Zahnbreiten ist man nicht an ein ganzes Vielfaches eines anderen Sekundärteilabschnitts gebun¬ den. Vielmehr kann die Zahnbreite in jedem Abschnitt beliebig gewählt werden. Zusätzlich kann auch die Nutbreite in den einzelnen Abschnitten variiert werden. Des Weiteren ist man bei der Gestaltung des Sekundärteils nicht wie in dem vorlie¬ genden Beispiel auf drei Sekundärteilabschnitte beschränkt, sondern es können auch zwei, vier und mehr sein. Die Leistung des Linearmotors in Abhängigkeit vom Ort lässt sich auch dadurch variieren, dass der Luftspalt zwischen Primärteil 1 und Sekundärteil 2 auf der Verfahrstrecke geändert wird. Ein entsprechendes Beispiel ist in FIG 3 schemenhaft dargestellt. Zwischen einem ersten Sekundärteilabschnitt 9 und dem Primärteil 1 besteht ein kleiner Luftspalt 11. Zwi¬ schen dem zweiten Sekundärteilabschnitt 10 und dem Primärteil 1 hingegen besteht ein größerer Luftspalt 12. Dies hat zur Folge, dass das Primärteil sich bei gleicher Ansteuerung über dem ersten Sekundärteilabschnitt 9 mit niedrigerer Geschwindigkeit bewegt als über dem zweiten Sekundärteilabschnitt 10. Ursache hierfür ist die Feldschwächung durch den vergrößerten Luftspalt 12 über dem Sekundärteilabschnitt 10.
Auch mit der Zahnform der Polzähne lässt sich die Leistung des Linearmotors variieren. Ein entsprechender Linearmotor mit Primärteil 1 und Sekundärteil 2 ist in FIG 4 skizzenhaft dargestellt. Der erste Sekundärteilabschnitt 13 besitzt die gleiche Gestalt wie die Sekundärteilabschnitte 3, 6 und 9 aus den Figuren 1, 2 und 3. Die Zahnform im Längsschnitt hinsichtlich der Verfahrrichtung 15 des Primärteils 1 ist hier quadratisch bzw. rechteckig. Im zweiten Sekundärteilabschnitt 14 hingegen besitzt jeder Zahn schräge Flanken. Die Zahnformen des Sekundärteilabschnitts 14 stehen symbolisch für jede beliebige Formänderung gegenüber den Zahnformen des Sekundärteilabschnitts 13.
Auch in diesem Fall ergeben sich durch die unterschiedlichen Zahnformen verschiedene Geschwindigkeiten des Primärteils 1 über den Sekundärteilabschnitten 13 und 14. Im konkreten Fall ergibt sich über dem Sekundärteilabschnitt 13 eine niedrige Geschwindigkeit des Primärteils 1, während sich über dem Se¬ kundärteilabschnitt 14 aufgrund der Feldschwächung eine höhe¬ re Geschwindigkeit ergibt.
Eine Geschwindigkeitsvariation lässt sich ferner durch unterschiedliche Spurbreiten des Sekundärteils erreichen. Hierzu ist in FIG 5 ein Linearmotor in der Draufsicht skizziert, wo- bei auch hier das Primärteil 1 über dem Sekundärteil 2 in Verfahrrichtung 15 verfahrbar ist. Der erste Sekundärteilabschnitt 16 besitzt eine größere Spurbreite als der zweite Se¬ kundärteilabschnitt 17. Die große Spurbreite im ersten Sekun- därteilabschnitt 16 bedingt eine höhere Induktivität der Pri¬ märteilwicklungen als das zweite Sekundärteil 17 mit kleine¬ rer Spurbreite. Folglich lässt sich das Primärteil 1 über dem ersten Sekundärteilabschnitt 16 nur mit geringerer Geschwindigkeit verfahren als über dem Sekundärteilabschnitt 17. Auf die Darstellung von einzelnen Polzähnen ist in FIG 5 der Übersicht halber verzichtet.
Eine Geschwindigkeitsbeeinflussung des Linearmotors lässt sich außerdem durch die Materialwahl beim Sekundärteil errei- chen. FIG 6 zeigt ein Sekundärteil, das massiv ausgeführt ist. Als Material kommen beispielsweise Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium etc. und Legierungen davon in Frage. Das gewählte Material beeinflusst wiederum die Induktivität und damit die Geschwindigkeit des Primärteils.
Um die Verluste zu reduzieren und die Geschwindigkeit zu steigern, lässt sich das Sekundärteil auch geblecht ausfüh¬ ren, wie dies in FIG 7 schematisch dargestellt ist. Erfin¬ dungsgemäß werden beispielsweise geblechte und massive Sekun- därteilabschnitte kombiniert, so dass sich entlang des Ver¬ fahrwegs automatisch unterschiedliche Geschwindigkeiten einstellen. Auch können lediglich unterschiedliche Materialien in den Sekundärteilabschnitten verwendet werden, um die Geschwindigkeit in gewünschter Weise ortsabhängig zu beeinflus- sen.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in FIG 8 wiedergegeben. Hier wird das Sekundärteil in einem Abschnitt so gestaltet, dass es zum automatischen Bremsen verwendet werden kann. Das Primärteil 1 ist hier über zwei Sekundärteilabschnitten 18 und 19 verfahrbar. Der erste Sekundärteilabschnitt 18 ist in üblicher Weise aufgebaut und entspricht beispielsweise den Abschnitten 3, 6, 9 und 13 der vorhergehenden Ausführungsformen. Im zweiten Sekundärteilabschnitt sind jedoch in den Nuten zwischen den Polzähnen eine oder mehrere Kurzschlusswicklungen eingefügt. Damit unterscheiden sich beide Sekundärteilabschnitte 18, 19 im weites- ten Sinne in ihrem Material.
Die Kurzschlusswicklungen 20 können beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer bestehen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn Aluminium in die Nuten eingegossen werden kann, um Kurz- schlussringe zu bilden. Gegebenenfalls können die Kurz¬ schlussringe bzw. Kurzschlusswicklungen 20 auch schaltbar gestaltet sein. In jedem Fall ist eine derartige Kurzschluss¬ bremse im Sekundärteil 2 einfacher zu realisieren als im Primärteil 1.
Die Sekundärteile eines Linearmotors lassen sich ortsabhängig somit beliebig gestalten. Daher kann bei bestimmten Anwendungen auf zusätzliche Bremsen verzichtet werden bzw. die erfor¬ derlichen Bremsen können kleiner dimensioniert werden. Außer- dem können Verfahrwegabschnitte mit Antriebs- bzw. Motorfunk¬ tion und solche mit passiver Bremsfunktion geschaffen werden. Eine derartige passive Bremsfunktion ist vielfach aus Sicherheitsgründen zu bevorzugen, denn sie steht ohne aktive Ansteuerung von außen zur Verfügung und erreicht allein durch Wirbelstromkraft eine entsprechende Bremswirkung.
Besonders vorteilhafte Anwendungen der Erfindung ergeben sich für Linearmotoren, bei denen sowohl die Elektromagnete als auch die Permanentmagnete am Primärteil angeordnet sind, so dass eine örtliche Variation des Sekundärteils leicht möglich ist. Speziell im Bereich der Förder- und Automatisierungs¬ technik lassen sich erfindungsgemäße Linearmotoren vorteilhaft einsetzen, denn dort sind häufig Verfahrabschnitte mit niedriger und hoher Geschwindigkeit notwendig. Konkrete Bei- spiele hierfür wären Gepäckförderanlagen, Sortieranlagen, automatische Flurförderer, Fahrgeschäfte usw.

Claims

Patentansprüche
1. Linearmotor mit
— einem Primärteil (1) und - einem Sekundärteil (2), das mit dem darüber verfahrbaren
Primärtei l ( 1 ) in magnet i scher Wirkverbindung steht , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , das s
— das Sekundärteil (2) in Verfahrrichtung (15) des Primärteils (1) mindestens in einen ersten (3) und einen zweiten Abschnitt (4) unterteilt ist und
— das Sekundärteil (2) in dem ersten Abschnitt (3) gegenüber dem zweiten Abschnitt (4) anders geformt und/oder aus ei¬ nem anderen Material gebildet ist.
2. Linearmotor nach Anspruch 1, wobei sich Nutbreiten zwischen Polzähnen in dem ersten Abschnitt (3) von Nutbreiten zwischen Polzähnen in dem zweiten Abschnitt (4) unterscheiden .
3. Linearmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich Zahnbreiten von Polzähnen in dem ersten Abschnitt von Zahnbreiten von Polzähnen in dem zweiten Abschnitt unterscheiden.
4. Linearmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftspalt (11) zwischen Primärteil und Sekundärteil im ersten Abschnitt sich von dem Luftspalt (12) im zweiten Abschnitt unterscheidet.
5. Linearmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zahnform von Polzähnen im ersten Abschnitt sich von der
Zahnform von Polzähnen im zweiten Abschnitt unterscheidet.
6. Linearmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Breite des Sekundärteils quer zur Verfahrrichtung (15) im ersten Abschnitt (16) sich von der Breite des Sekundärteils im zweiten Abschnitt (17) unterscheidet.
7. Linearmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den Nuten eines der beiden Abschnitte des Sekundärteils mindestens eine Kurzschlusswicklung (20) eingebracht ist.
8. Linearmotor nach Anspruch 7, wobei die Nuten mit Aluminium zur Bildung der Kurzschlusswicklung (20) ausgegossen sind.
9. Linearmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sekundärteil in dem ersten Abschnitt geblecht und in dem zweiten Abschnitt massiv ausgeführt ist.
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DE102006014616.6 2006-03-29

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