| JP2011160534 | LINEAR SYNCHRONOUS MOTOR |
| JP62131749 | LINEAR MOTOR |
| JP10146040 | VIBRATION GENERATOR |
VOLMERT, Christian (Kaulbachstr. 61, München, 80539, DE)
JAJTIC, Zeljko (Pelkovenstr. 35c, München, 80992, DE)
VOLMERT, Christian (Kaulbachstr. 61, München, 80539, DE)
Patentansprüche
1. Primärteil (2) für eine elektrische Maschine (1), wobei das Primärteil (2) zumindest aus einem Blechpaket (3) gebil- det ist und an einer oder beiden Stirnseiten (Sl, S2) zumindest ein flussführendes Element (10) zur Reduktion der Kraft- welligkeit aufweist, und wobei das Primärteil (2) von einem Sekundärteil (7) durch einen ersten Luftspalt (δl) beabstandet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Primärteil (2) im Bereich des flussführenden Ele ¬ ments (10) zumindest einen Abschnitt (δ2) aufweist, wobei der Abschnitt (δ2) gering elektrisch leitfähig ist (K ei = 0) und eine vernachlässigbare niedrige magnetische Leitfähigkeit aufweist (μ r = 1) .
2. Primärteil (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Blechpaket (3) zusammen mit dem flussführenden Element (10) einteilig oder zweiteilig ausgebildet ist.
3. Primärteil (2) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das flussführende Ele ¬ ment (10) kraft-, Stoff- oder formschlüssig am Blechpaket (3) anbringbar ist.
4. Primärteil (2) nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite Abschnitt
(δ2) mittels Kunststoff ausgebildet ist.
5. Primärteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für eine Breite Bg 2 des zweiten Luftspaltes (δ2) gilt: 0 < Bg 2 .
6. Primärteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das fluss ¬ führende Element (10) durch einen vorgebbaren Abstand (τ F ) von einem benachbarten Zahn (5) des Primärteils (2) beabstan- det ist, wobei für den Abstand (τ F ) gilt: τ F = τ M , wobei τ M die Polteilung des Sekundärteils (7) ist.
7. Primärteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das fluss ¬ führende Element (10) durch einen vorgebbaren Abstand (τ F ) von einem benachbarten Zahn (5) des Primärteils (2) beabstandet ist, wobei für den Abstand (τ F ) gilt: τ F < τ M oder τ F > τ M , wobei τ M die Polteilung des Sekundärteils (7) ist.
8. Primärteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem ers ¬ ten Luftspalt (δl) zugewandte Fläche (11) und/oder Ecken des flussführenden Elementes (10) mit einem vorgebbaren Radius abgerundet ausgebildet sind.
9. Linearmotor (1) mit mindestens einem Primärteil (2) und mindestens einem Sekundärteil (7), wobei Primärteil (2) und Sekundärteil (7) durch einen ersten Luftspalt (δl) voneinan- der beabstandet sind, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , dass der Linearmotor (1) ein Primärteil (2) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 aufweist. |
Beschreibung
Linearmotor mit Kraftwelligkeitsausgleich
Die Erfindung betrifft ein Primärteil für eine elektrische
Maschine, wobei das Primärteil zumindest aus einem Blechpaket gebildet ist und an einer oder beiden Stirnseiten zumindest ein flussführendes Element zur Reduktion der Kraftwelligkeit aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Linearmotor mit einem derartigen Primärteil.
Linearmotoren weisen ein Primärteil und ein Sekundärteil auf. Dem Primärteil steht insbesondere das Sekundärteil gegenüber. Das Primärteil ist zur Bestromung mit elektrischem Strom vor- gesehen. Das Sekundärteil weist beispielsweise Permanentmag ¬ nete oder bestrombare Wicklungen auf. Sowohl das Primärteil als auch das Sekundärteil weisen aktive magnetische Mittel zur Generierung magnetischer Felder auf.
Permanenterregte Linearmotoren weisen konstruktionsbedingt
Kraftschwankungen auf, welche sich nachteilig auf Gleichlauf und Dynamik auswirken. Die Kraftschwankungen lassen sich zum Teil auf eine kleinere induzierte Spannungen in den Randspu ¬ len zurückführen.
Um den magnetischen Fluss von Erregerfeld des Sekundärteils und Hauptfeld des Primärteils zu führen, werden beim wick ¬ lungstragenden Teil des Motors (Primärteil) üblicherweise ge ¬ zahnte Bleche verwendet. Zwischen den Erregerpolen und der gezahnten Struktur des Hauptfeldes findet eine magnetische Wechselwirkung statt, die zu parasitären Rastkräften, auch passive Kraftwelligkeit genannt, führt. Die Folge sind Vibra ¬ tionen, unruhiger Lauf sowie Schleppfehler bei Bearbeitungsprozessen. Des Weiteren sind die induzierten Spannungen, d.h. die elektromotorischen Kräfte (EMK) , in der Anfangs- und Endspule an den Stirnseiten des Primärteils aufgrund eines feh ¬ lenden magnetischen Rückschlusses in der Regel geringer ausgeprägt als in den mittleren Spulen. Dies hat zur Folge, dass
der Motor keine symmetrisch induzierte Spannung besitzt und sich neben Krafteinbußen eine zusätzliche stromabhängige Kraftwelligkeit, auch aktive Kraftwelligkeit genannt, ergibt.
Aus der US 6 831 379 B2 ist ein Linearmotor bekannt, dessen Primärteil an den Stirnseiten des Blechpakets zu den Haupt ¬ zähnen zusätzliche Hilfszähne aufweist, wobei die Hilfszähne von dem Luftspalt zwischen Primär- und Sekundärteil durch ei ¬ nen zusätzlichen Luftspalt beabstandet sind. Dadurch wird die passive Kraftwelligkeit des Linearmotors, d.h. die Rastkraft, reduziert .
Nachteilig dabei ist, dass zwar die Rastkraft des Linearmo ¬ tors reduziert ist, das Primärteil jedoch keine symmetrisch induzierten Spannungen in den einzelnen Wicklungen bzw. Spulen aufweist, d.h. es findet keine Reduzierung der aktiven Kraftwelligkeit statt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen gat- tungsgemäßen Linearmotor derart weiterzubilden, dass neben der Reduzierung der Rastkräfte auch eine Symmetrierung der elektromotorischen Kräfte stattfindet.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprü ¬ chen zu entnehmen.
Im Unterschied zu rotierenden Maschinen besitzen Linearmotoren naturgemäß Endbereiche, in welchem der elektromagnetische Teil des Motors endet. Wird ein Linearmotor beispielsweise in Kurzstatorbauweise ausgeführt, ergeben sich für das Primär ¬ teil zwei Endbereiche, die im Einflussbereich des Sekundär ¬ teils liegen. Die Enden des Primärteils wechselwirken mit dem Sekundärteil derart, dass dies einen maßgeblichen Einfluss auf die aktive Kraftwelligkeit und die passive Kraftwellig ¬ keit (Rastkraft) hat.
Erfindungsgemäß weist der Linearmotor ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, wobei Primärteil und Sekundärteil durch ei ¬ nen ersten Luftspalt voneinander beabstandet sind. Das Sekun ¬ därteil weist eine Folge von durch Permanentmagneten gebilde- ten Polen auf. Das Primärteil ist aus einem oder mehreren Blechpaketen gebildet, wobei das Blechpaket aus einer Viel ¬ zahl von Blechen aufgebaut ist. Das Primärteil weist eine Vielzahl von Nuten und Zähnen auf, wobei die Nuten zur Aufnahme der Primärteil-Wicklungen oder Spulen dienen. Die Wick- lungen sind beispielsweise als eine Drei-Phasen-Wicklung ei ¬ nes Drehstromnetzes bzw. eines dreiphasigen Wechselstromes ausgebildet .
Die Linearmotoren sind insbesondere mit Bruchlochwicklungen und Zahnspulen im Primärteil ausgebildet, wobei die Nuttei ¬ lung des Primärteils ungleich der Polteilung des Sekundärteils ist. Beispielsweise beträgt das Verhältnis von Nuttei ¬ lung zu Polteilung (Nutteilung/Polteilung) = 8/12, 10/12, 11/12, 13/12, 14/12, 16/12.
An einer oder beiden Stirnseiten der Bleche bzw. des Blechpakets ist ein flussführendes Element zur Reduktion der Kraft- welligkeit angeordnet. Im Bereich des flussführenden Elements ist zumindest ein Abschnitt angeordnet, welcher gering elek- trisch leitfähig ist (K ei = 0) und eine vernachlässigbare niedrige magnetische Leitfähigkeit aufweist (μ r = 1) . Dieser Abschnitt wird nachfolgend als , zweiter Luftspalt' bezeich ¬ net. Der Luftspalt erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite und Tiefe des flussführenden Elements. Die Breite erstreckt sich in Bewegungsrichtung des Primärteils und die Tiefe quer zur Bewegungsrichtung des Primärteils.
Die elektrische Leitfähigkeit κ e i ist eine physikalische Grö ¬ ße, die die Fähigkeit eines Stoffes angibt, elektrischen Strom zu leiten. Die elektrische Leitfähigkeit κ ei ist mit dem spezifischen elektrischen Widerstand p verknüpft, wobei die elektrische Leitfähigkeit der Kehrwert des spezifischen Widerstandes ist (κ e i = l/p) .
Nach der elektrischen Leitfähigkeit unterteilt man Stoffe in
- Leiter (insbesondere alle Metalle, κ ei > 0),
- Isolatoren oder Nichtleiter (die meisten Nichtmetalle,
KeI = 0 ) , - Halbleiter (z. B. Silizium, Germanium), wobei die Leitfähigkeit im Bereich zwischen Leitern und Nichtleitern liegt sowie
- Supraleiter, deren Leitfähigkeit unterhalb einer materialabhängigen Sprungtemperatur quasi „unendlich" ist.
Die magnetische Permeabilität μ bestimmt die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder und wird durch das Ver ¬ hältnis der magnetischen Flussdichte B zur magnetischen Feldstärke H ausgedrückt (μ = B/H) , wobei μ sich aus der magneti- sehen Feldkonstante μ 0 und der spezifischen Permeabilitäts ¬ zahl des Stoffes μ r zusammensetzt (μ = μ o μ r ) • Die Permeabili ¬ tätszahl μ r wird häufig auch als relative Permeabilität be ¬ zeichnet .
Nach der relativen Permeabilität μ r wird unterschieden in
- ferromagnetische Stoffe (z.B. Eisen, Kobalt, Nickel, μ r >> 1), die das magnetische Feld erheblich stärken;
- paramagnetische Stoffe (z.B. Aluminium, Luft, μ r = 1), die das magnetische Feld sehr gering stärken; und - diamagnetische Stoffe (z.B. Silber, Kupfer, μ r < 1), die das magnetische Feld sehr gering schwächen.
Das flussführende Element ist an den Stirnseiten der einzel ¬ nen Bleche bzw. des gesamten Blechpakets angebracht und be- findet sich an bzw. neben der jeweils letzten Nut bzw. des letzten bewickelten Zahns des Primärteils. Das flussführende Element selbst trägt keine Wicklung oder Spule.
Durch die Anbringung eines solchen flussführenden Elements und die Ausbildung einen zweiten Luftspaltes ist, neben der Reduktion der passiven Kraftwelligkeit, auch eine Reduktion der aktiven Kraftwelligkeit möglich. Die induzierten Spannungen in den wicklungstragenden Endzähnen des Primärteils wer-
den angehoben, wobei hier das Ziel eine möglichst gleichförmige EMK in allen Spulen des Primärteils ist. Durch Position des Zusatzluftspaltes kann die Flussverkettung bzgl . der letzten Spule, d.h. der jeweiligen Randspule an den Stirnsei- ten des Primärteils, gesteuert werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Blechpaket zusammen mit dem flussführende Element zweiteilig ausgebildet, wo ¬ bei das flussführende Element so zum Blechpaket positioniert ist, dass der zweite Luftspalt zwischen dem Blechpaket und dem flussführenden Element im Endbereich des Blechpakets ausgebildet ist.
Das flussführende Element ist vorteilhafterweise kraft-, Stoff- oder formschlüssig am Blechpaket anbringbar. Das flussführende Element ist durch geeignete Verbindungen, wie beispielsweise durch Kleben, Schrauben, Einhaken oder durch eine Schwalbenschwanzverbindung am Blechpaket angebracht. Das flussführende Element kann auch an das Blechpaket geklemmt oder geklipst sein.
Der zweite Luftspalt kann ungefüllt, d.h. es befindet sich Luft zwischen dem Blechpaket und dem flussführenden Element, oder mittels eines elektrisch nicht leitenden und magnetisch nicht leitenden Materials, wie beispielsweise Kunststoff, ausgebildet sein. Kunststoff ist ein kostengünstiger Werkstoff und einfach verarbeitbar.
Zunächst werden ein oder mehrere Blechpakete, aus denen das Primärteil aufgebaut ist, hergestellt. Ein Blechpaket besteht aus mehreren Einzelblechen, wobei die Einzelbleche zu einem Paket zusammengefügt werden, beispielsweise durch Verbacken mit Backlack oder durch Verpressen. Besteht das Primärteil aus mehreren Blechpaketen, so werden diese entsprechend zu- sammengefügt . Anschließend wird das flussführende Element, welches im Wesentlichen die Form eines Zahns des Primärteils aufweist, an die beiden Stirnseiten des Primärteils ange ¬ bracht, wobei zwischen Blechpaket und flussführendem Element
ein zweiter Spalt durch beispielsweise eine KunststoffSchicht oder eine Kunststoffplatte ausgebildet wird. Das flussführen ¬ de Element und die Kunststoffplatte können durch Verkleben, Verschrauben oder durch Einhaken am Blechpaket angebracht werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind das Blechpaket und das flussführende Element einteilig ausgebildet. Das fluss ¬ führende Element selbst weist dabei den zweiten Luftspalt auf. Das Blechpaket kann nur auf einer Stirnseite oder auf beiden Stirnseiten flussführende Elemente aufweisen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird das flussführende Ele ¬ ment bereits bei Anfertigung der Bleche ausgebildet, d. h. es liegt ein einteiliger Blechschnitt vor. Anschließend wird der zweite Luftspalt beispielsweise durch Ausstanzen eines Teil ¬ bereichs des flussführenden Elements ausgebildet. Im Bereich der Ausstanzung weist das als Endzahn des Primärteils ausge ¬ bildete flussführende Element schmale Stege auf. Die schmalen Stege werden magnetisch gesättigt und haben somit nur geringe Auswirkungen auf die Funktion des flussführenden Elements.
Es besteht die Möglichkeit, nicht jedes Blech mit einem flussführenden Element zu versehen. Beispielsweise weist nur jedes zweite Blech ein flussführendes Element auf. Bei ein ¬ teiligen Primärteilen, d. h. Primärteilen mit nur einem Blechpaket, ist es möglich, dass jedes Blech nur ein fluss ¬ führendes Element an einem Endbereich des Bleches aufweist. Die einzelnen Bleche können dann beispielsweise so zum Blech- paket zusammengefügt werden, dass durch Drehen der einzelnen Bleche das flussführende Element einmal nach links oder nach rechts ausgerichtet ist. Die Kraftwelligkeit ist damit gegen ¬ über den bisher bekannten Möglichkeiten ausreichend reduziert .
Das Primärteil des Linearmotors kann aus mehreren in Bewe ¬ gungsrichtung hintereinander angeordneten Blechpaketen bestehen. Demnach weisen die mittig angeordneten Blechpakete keine
flussführenden Elemente auf, sondern es sind erfindungsgemäß lediglich flussführende Elemente an den jeweiligen Enden, also den Stirnseiten des Primärteils angeordnet. Dabei wird beispielsweise durch Drehen eines Bleches mit rechtsseitigem Element ein Blech mit linksseitigem Element, so dass an den Stirnseiten dieser Primärteile lückenlose Elemente vorhanden sind. Bei Primärteilen mit nur einem Blechpaket, also eintei ¬ ligen Primärteilen, können an jeder Stirnseite des Blechpaketes flussführende Elemente vorgesehen werden.
Der zweite Luftspalt ist gemäß der zweiten Ausführungsform als einfacher Luftspalt ausgebildet, kann aber auch mit einem Füllstoff, wie beispielsweise Kunststoff, ausgefüllt sein.
Vorzugsweise gilt für die Breite Bg 2 des zweiten Luftspaltes (δ2) gilt: 0 < Bg 2 . Durch die Breite des Luftspaltes kann ge ¬ zielt Einfluss auf den magnetischen Fluss im flussführenden Element genommen werden. Je größer der Luftspalt ausgebildet ist, desto geringer ist der magnetische Fluss im Bereich des flussführenden Elements und umgekehrt.
Eine vorteilhafte Einflussnahme auf den magnetischen Fluss in dem flussführenden Element kann beispielsweise durch eine nicht konstante Breite Bg 2 des zweiten Luftspalts erfolgen. Die Abschnitte im Bereich der flussführenden Elemente an den gegenüberliegenden Stirnseiten können zueinander parallel o- der auch anders ausgeführt sein. Der Abschnitt bzw. der zwei ¬ te Luftspalt selbst kann beliebige geometrische Formen, wie beispielsweise L- oder Z-Formen oder auch elliptische Formen annehmen. Der Luftspalt liegt somit nicht in einer Ebene.
Vorteilhafterweise ist der zweite Luftspalt schräg zum ersten Luftspalt ausgebildet. Der zweite Luftspalt beginnt vorzugs ¬ weise an der der letzten Spule zugewandten Seite des fluss- führenden Elements, möglichst in der Nähe des ersten Luft ¬ spaltes zwischen Primär- und Sekundärteil, und verläuft schräg oder stufenförmig über die Breite des flussführenden Elements zu dessen Außenseite im Bereich der dem ersten Luft-
spalt abgewandten Seite. Dadurch wird eine bessere Anpassung zwischen Rastkraftbildung und Flussverkettung mit der letzten, d.h. sich in der Nut der Stirnseite befindlichen, Spule oder Wicklung ermöglicht .
Vorzugsweise ist die dem ersten Luftspalt gegenüberliegende Fläche des flussführenden Elementes gerundet. Das flussfüh ¬ rende Element beispielsweise abgerundete Ecken auf. Diese Maßnahme trägt zur Reduktion der Rastkräfte bei.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das flussführende Element nicht über die gesamte Breite eines Blechpa ¬ kets ausgebildet. Die Breite des Blechpakets erstreckt sich quer zur Bewegungsrichtung des Primärteils. So erstreckt sich beispielsweise das flussführende Element nur über einen Teil ¬ bereich des Blechpakets, wobei das flussführende Element dann beispielsweise mittig am Blechpaket angeordnet sein kann. Durch die Ausbildung von nur teilweisen flussführenden Elementen kann die Anpassung zwischen passiver und aktiver Kraftwelligkeit gemäß den entsprechenden Anforderungen an den Linearmotor vorgenommen werden.
Beim erfindungsgemäßen Linearmotor wird durch die Position bzw. Einbringung des Zusatzluftspaltes im oder am flussfüh- renden Element die aktive und passive Kraftwelligkeit redu ¬ ziert. Insbesondere findet durch die Einbringung des zweiten Luftspaltes eine Symmetrierung der induzierten Spannung in den Wicklungen des Primärteils statt. Das flussführende Ele ¬ ment dient zur Reduktion der Rastkraft über die Länge des Primärteils und zur Erhöhung der Nutzkraft des Linearmotors.
Das flussführende Element weist eine vorgebbare Breite auf, wobei sich die Breite des flussführenden Elements in Bewe ¬ gungsrichtung des Primärteils erstreckt. Durch die Breite des flussführenden Elements kann der magnetische Fluss im fluss ¬ führenden Element gezielt in einer vorteilhaften Weise beein- flusst werden.
Weiterhin weist das flussführende Element zu dem bzw. den be ¬ nachbarten bewickelten Zähnen des Blechpakets einen Abstand auf. Vorteilhafterweise wird der Abstand des flussführenden Elements zu dem bzw. den benachbarten Zähnen so gewählt, dass dieser der Polteilung des Sekundärteils entspricht, damit ei ¬ ne möglichst hohe Flussverkettung mit der letzten Spule und somit eine gewollte Anhebung der induzierten Spannung der letzten Spule erfolgt.
Für eine bauraumoptimierte Ausführung des Linearmotors werden eine minimale Breite sowie ein möglichst geringer Abstand des flussführenden Elements angestrebt. Dadurch ergibt sich ein optimaler Abstand des flussführenden Elements vom benachbarten bewickelten Zahn, der kleiner als die Polteilung des Se- kundärteils ist.
Wird beispielsweise ein hohe Anziehungskraft zwischen Primär- und Sekundärteil angestrebt, beispielsweise zwecks Vorspann ¬ kraft bei einer Luftlagerung, ist der optimale Abstand des flussführenden Elements vom benachbarten Zahn größer als die Polteilung des Sekundärteils ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Primärteil ist vorzugsweise für einen Linearmotor vorgesehen. Das Primärteil kann aber auch in ro- tatorischen Maschinen eingesetzt werden, wobei der Stator
Endbereiche aufweist, wie beispielsweise segmentierte rotato ¬ rische Motoren.
In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:
FIG 1 eine erste Ausführungsform eines Linearmotors mit einer ersten Ausgestaltung eines flussführenden E- lementes;
FIG 2 einen Ausschnitt eines Primärteils des Linearmotors gemäß FIG 1 mit einer zweiten Ausgestaltung des flussführenden Elementes;
FIG 3 einen weiteren Ausschnitt eines Primärteils des Li- nearmotors gemäß FIG 1 mit einer dritten Ausgestal ¬ tung des flussführenden Elementes;
FIG 4 eine zweite Ausführungsform eines Linearmotors mit einer vierten Ausgestaltung des flussführenden Elementes; FIG 5 einen Ausschnitt eines Primärteils des Linearmotors gemäß FIG 4 mit einer fünften Ausgestaltung des flussführenden Elements; und
FIG 6 einen weiteren Ausschnitt eines Primärteils des Li ¬ nearmotors gemäß FIG 4 mit einer sechsten Ausges- taltung des flussführenden Elements.
FIG 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemä ¬ ßen Linearmotors 1 mit einer ersten Ausgestaltung eines flussführenden Elementes 10. FIG 1 zeigt eine Seitenansicht eines prinzipiell dargestellten Synchronlinearmotors 1, der ein oder mehrere Blechpakete 3 aufweist, deren jeweilige Ble ¬ che parallel zur Zeichenebene geschichtet sind und die das Primärteil 2 bilden. Die Bewegungsrichtung des Linearmotors 1 ist durch den Pfeil R angegeben. Das Primärteil 2 weist fer- ner die Spulen 4 auf. Die Spulen 4 umschließen die Zähne 5 des Primärteils 2 derart, dass sich in einer Nut 6 unter ¬ schiedliche Spulen 4 befinden. Weiterhin weist der Linearmotor 1 das Sekundärteil 7 mit den Permanentmagneten 8 auf. Das Sekundärteil 7 ist auf einem nicht näher dargestellten Ma- schinenbett positioniert. Die Permanentmagnete 8 sind mit der Polteilung τ M angeordnet. Die Polteilung τ M kann sich aber auch durch elektrische Erregung einer im Sekundärteil 7 ange ¬ ordneten Erregerwicklung ausbilden. Primärteil 2 und Sekundärteil 7 sind durch den ersten Luftspalt δl voneinander beabstandet.
An den Stirnseiten Sl und S2 des Blechpakets 3 ist jeweils ein flussführendes Element 10 zur Reduktion der Kraftwellig-
keit angeordnet, wobei am flussführenden Element 10 ein zwei ¬ ter Luftspalt δ2 ausgebildet ist. Das flussführende Element 10 weist beispielsweise die gleichen geometrischen Abmessungen wie ein Zahn 5 des Blechpakets 3 auf, wobei die dem ers- ten Luftspalt δl gegenüberliegende Fläche 11 des flussführen ¬ den Elementes 10 gerundet ist. Die Fläche 11 kann auch nur abgerundete Ecken mit einem vorgegebenen Radius aufweisen.
Das Blechpaket 3 und das flussführende Element 10 sind zweiteilig ausgebildet. Das Element 10 ist kraft-, Stoff- o- der formschlüssig am Blechpaket 3 anbringbar. Das flussfüh ¬ rende Element 10 ist durch geeignete Verbindungen, wie bei ¬ spielsweise durch Kleben, Schrauben, Einhaken oder durch eine Schwalbenschwanzverbindung am Blechpaket 3 angebracht. Das flussführende Element 10 kann auch an das Blechpaket 3 ge ¬ klemmt oder geklipst sein. Der zweite Luftspalt δ2 ist mit ¬ tels eines elektrisch und magnetisch nicht leitenden Materials, wie beispielsweise einer Kunststoffplatte, ausgebildet.
Das flussführende Element 10 weist die vorgebbare Breite Bi 0 auf, wobei sich die Breite Bi 0 des flussführenden Elements 10 in Bewegungsrichtung des Primärteils 2 erstreckt.
Weiterhin weist das flussführende Element 10 zu dem benach- barten bewickelten Zahn 5 des Blechpakets 3 einen Abstand τ F auf. Für eine bauraumoptimierte Ausführung des Linearmotors 1 werden eine minimale Breite Bi 0 sowie ein möglichst geringer Abstand τ F des flussführenden Elements 10 zum benachbarten Zahn 5 angestrebt.
FIG 2 und FIG 3 zeigen verschiedene Ausgestaltungen des Primärteils 2 und des flussführenden Elementes 10 sowie des am Element 10 befindlichen zweiten Luftspaltes δ2.
FIG 2 zeigt ein flussführendes Element 10, dessen Breite Bi 0 der Breite B 5 eines Zahns 5 des Blechpaktes 3 entspricht. Der Luftspalt δ2 ist senkrecht zum nicht dargestellten Luftspalt
δl zwischen Primärteil 2 und nicht dargestelltem Sekundärteil 7 angeordnet .
FIG 3 zeigt ein flussführendes Element 10, welches an der dem nicht gezeigten Luftspalt δl zugewandten Seite keine abgerundeten Ecken aufweist. Der zweite Luftspalt δ2 ist so ausges ¬ taltet, dass das flussführende Element 10 am Blechpaket ein ¬ gehakt werden kann. Der Abstand τ F des flussführenden Ele ¬ ments 10 zu dem benachbarten bewickelten Zahn 5 entspricht der Nutteilung τ N des Primärteils 2.
FIG 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Linearmotors 1, wobei Blechpaket 3 und flussführendes Element 10 einteilig ausgebildet sind. Das flussführende Element 10 selbst weist dabei den zweiten Luftspalt δ2 auf. Der Luftspalt δ2 wird beispielsweise durch Ausstanzen eines Teilbereichs des Ele ¬ mentes 10 gebildet. Im Bereich der Ausstanzung weist das als Endzahn des Primärteils 2 ausgebildete flussführende Element 10 schmale Stege 9 auf. Die schmalen Stege 9 werden nach In- betriebnahme des Motors 1 magnetisch gesättigt und haben so ¬ mit fast keine Auswirkung auf die Funktion des flussführenden Elements 10. Der zweite Luftspalt δ2 ist gemäß der zweiten Ausführungsform nach FIG 4 als einfacher Luftspalt ausgebildet, kann aber auch mit einem Füllstoff, wie beispielsweise Kunststoff, ausgefüllt sein.
Wie aus FIG 4 ersichtlich, ist der zweite Luftspalt δ2, ins ¬ besondere bei der einteiligen Ausführungsform von Blechpaket 3 und Element 10, schräg zum ersten Luftspalt δl ausgebildet. Der zweite Luftspalt δ2 verläuft schräg über die Breite Bi 0 des flussführenden Elements 10. Dadurch wird eine bessere An ¬ passung zwischen Rastkraftbildung und Flussverkettung mit der letzten, d.h. sich in der Nut 6 der Stirnseite S2 befindlichen, Spule oder Wicklung 4 ermöglicht.
FIG 5 und FIG 6 zeigen weitere Ausgestaltungen des flussführenden Elements 10. Der Abschnitt bzw. der zweite Luftspalt
δ2 selbst kann beliebige geometrische Formen, wie beispiels ¬ weise L- oder Z-Formen oder auch elliptische Formen annehmen.