DE102007036562A1

DE102007036562A1 - Electric linear motor with cooling device

Info

Publication number: DE102007036562A1
Application number: DE102007036562A
Authority: DE
Inventors: Markus Capka; Christian Gsinn; Hubert Schedler; Mesut Ueyke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2027-08-04
Also published as: WO2009019192A1; DE102007036562B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Primärteil (1) für einen elektrischen Linearmotor mit zumindest einem Blechpaket, wobei in Nuten des Blechpakets eine ein- oder mehrphasige Wicklung (2) angeordnet ist, und mit einer Kühleinrichtung, wobei die Kühleinrichtung zwei Seitenteile (3) aufweist, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten des Primärteils (1) angeordnet sind, wobei mittels jeweils eines Seitenteils (3) eine erste Kammer (4) und eine zweite Kammer (5) am Primärteil (1) ausbildbar ist und wobei die erste Kammer (4) zur Aufnahme von Vergussmasse und die zweite Kammer (5) zur Ausbildung einer Luftkühlung vorgesehen ist.The invention relates to a primary part (1) for a linear electric motor with at least one laminated core, wherein in slots of the laminated core, a single- or multi-phase winding (2) is arranged, and with a cooling device, wherein the cooling device has two side parts (3) on two opposite sides of the primary part (1) are arranged, wherein by means of one side part (3) a first chamber (4) and a second chamber (5) on the primary part (1) can be formed and wherein the first chamber (4) for receiving of potting compound and the second chamber (5) is provided for forming an air cooling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Primärteil für einen elektrischen Linearmotor mit zumindest einen Blechpaket, wobei in Nuten des Blechpakets eine ein- oder mehrphasige Wicklung angeordnet ist, und mit einer Kühleinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Linearmotor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil, wobei das Primärteil zumindest ein Blechpaket aufweist, wobei in Nuten des Blechpakets eine ein- oder mehrphasige Wicklung angeordnet ist und wobei das Primärteil eine Kühleinrichtung aufweist.The The invention relates to a primary part for an electrical Linear motor with at least one laminated core, wherein in grooves of the laminated core a single- or multi-phase winding is arranged, and with a cooling device. Furthermore, the invention relates to a linear electric motor with a primary part and a secondary part, wherein the primary part has at least one laminated core, wherein arranged in grooves of the laminated core a single or multi-phase winding and wherein the primary part is a cooling device having.

Elektrische Linearmotoren weisen ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, wobei das Primärteil und das Sekundärteil Mittel zur Erzeugung und/oder Führung magnetischer Felder aufweisen. Das Primärteil ist das Teil, welches eine bestrombare Wicklung aufweist. Das Sekundärteil weist in der Regel Permanentmagnete auf, kann aber stattdessen auch eine bestrombare Wicklung aufweisen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass das Primärteil zwei aktive Mittel zur Erzeugung magnetischer Felder aufweist, wie beispielsweise eine Wicklung und Permanentmagnete, wobei das Sekundärteil in diesem Fall frei von aktiven Mitteln zur Erzeugung magnetischer Felder ist und beispielsweise nur eine gezahnte Eisenreaktionsschiene aufweist.electrical Linear motors have a primary part and a secondary part on, with the primary part and the secondary part Means for generating and / or guiding magnetic fields exhibit. The primary part is the part which is a bestrombare Winding has. The secondary part usually has permanent magnets on, but may instead have a bestrombare winding. Furthermore, there is the possibility that the primary part has two active magnetic field generating means, such as For example, a winding and permanent magnets, wherein the secondary part in this case free of active means for generating magnetic Fields is, for example, just a serrated iron reaction rail having.

Weiterhin weisen Linearmotoren in der Regel eine Kühlung auf, um die Verlustwärme, welche insbesondere in der Wicklung entsteht, aus dem Primärteil und/oder dem Sekundärteil entsprechend abzuführen. Insbesondere bei Direktantrieben, wie Linearmotoren, muss die entstehende Verlustwärme möglichst effektiv abgeführt werden, um eine hohe Kraftdichte erzielen zu können. Insbesondere für den Fall, dass das Primärteil zwei aktive Mittel zur Erzeugung magnetischer Felder aufweist, ist es besonders wichtig, die entstehende Verlustwärme effektiv abzuführen.Farther Linear motors usually have a cooling in order to the heat loss, which arises in particular in the winding, from the primary part and / or the secondary part accordingly dissipate. Especially for direct drives, such as linear motors, the resulting heat loss must be as effective as possible be dissipated to achieve a high power density can. Especially in the event that the primary part has two active magnetic field generating means It is especially important that the resulting heat loss effectively dissipate.

Es ist bekannt, die Verlustwärme über das Blechpaket des Primär- und/oder Sekundärteils an die Oberfläche bzw. Umgebung, beispielsweise mittels einer Luftkühlung, oder zu Kühlelementen, wie beispielsweise eine Wasserkühlung oder eine Kühlplatte, abzuführen. Ferner besteht die Möglichkeit, die Wärme über ein Gehäuse des Linearmotors abzuführen.It is known, the heat loss through the laminated core of the primary and / or secondary part to the surface or environment, for example by means of air cooling, or to cooling elements, such as water cooling or a cooling plate to dissipate. It also exists the possibility of heat over a housing to dissipate the linear motor.

Aus der DE 101 31 119 A1 ist ein Elektromotor mit einer Kühlschlange bekannt, wobei die Kühlschlange am Primärteil befestigt ist, mäanderförmig aufgebaut ist und zumindest Teilstücke der Kühlschlange aus Kunststoffmaterial ausgebildet sind. Wird eine derartige Wasserkühlung verwendet, wird jedoch zusätzlicher Bauraum benötigt. Ferner ist eine derartige mäanderförmige Wasserkühlung relativ aufwändig herzustellen und zu montieren.From the DE 101 31 119 A1 an electric motor with a cooling coil is known, wherein the cooling coil is attached to the primary part, constructed meander-shaped and at least portions of the cooling coil made of plastic material are formed. If such water cooling is used, however, additional space is required. Furthermore, such a meandering water cooling is relatively complicated to manufacture and assemble.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Primärteil mit einer Kühleinrichtung bereitzustellen, wobei das Primärteil eine kompakte und einfache Bauweise aufweist und wobei die Kühleinrichtung eine effektive Kühlung der verlustwärmebehafteten Teile gewährleistet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Linearmotor mit einem derartigen Primärteil bereitzustellen.The The object of the present invention is a primary part to provide with a cooling device, wherein the primary part has a compact and simple construction and wherein the cooling device effective cooling of the loss heat affected Parts guaranteed. Another object of the invention it is a linear electric motor with such a primary part provide.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.The The object is achieved by the features of claims 1 and 14 solved. Advantageous developments are the dependent To claim.

Das erfindungsgemäße Primärteil weist zumindest ein Blechpaket auf, wobei in Nuten des Blechpakets eine ein- oder mehrphasige Wicklung angeordnet ist. Die Wicklung ist vorzugsweise als dreiphasige Wicklung zum Anschluss an ein Drehstromnetz ausgebildet. Weiterhin ist die Wicklung des Primärteils vorzugsweise als Zahnspulenwicklung ausgeführt, da Zahnspulen einfach und kostengünstig zu fertigen sind. Insbesondere ist eine große Zahnteilung, d. h. eine große Zahnbreite, vorteilhaft, da so die Anzahl der Zähne und somit der Zahnspulen ge ring gehalten werden kann, wodurch ebenso Kosten reduziert werden können.The inventive primary part has at least a laminated core, wherein in grooves of the laminated core a on or polyphase winding is arranged. The winding is preferably designed as a three-phase winding for connection to a three-phase network. Furthermore, the winding of the primary part is preferably designed as a tooth coil winding, as dental coils easy and are inexpensive to manufacture. In particular, one is large tooth pitch, d. H. a large tooth width, advantageous, since so the number of teeth and thus the tooth coils ge ring can be kept, which also reduces costs can.

Weiterhin weist das erfindungsgemäße Primärteil eine Kühleinrichtung auf, wobei die Kühleinrichtung zwei Seitenteile umfasst, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten des Primärteils angeordnet sind. Vorzugsweise sind die zwei Seitenteile an den beiden gegenüberliegenden Seiten angeordnet, welche parallel zur Verfahrrichtung bzw. der Bewegungsrichtung des Primärteils liegen. Dabei ist die Wicklung derart angeordnet, dass die Zahnspulen der Wicklung quer zur Bewegungsrichtung angeordnet sind, so dass die Seitenteile im Bereich der Wickelköpfe der Zahnspulen angeordnet sind.Farther has the primary part according to the invention a cooling device, wherein the cooling device comprises two side parts, which on two opposite Pages of the primary part are arranged. Preferably the two side panels on the two opposite sides arranged, which are parallel to the direction of travel or the direction of movement of the primary part lie. The winding is arranged in such a way that the tooth coils of the winding arranged transversely to the direction of movement are, so that the side parts in the area of the winding heads the tooth coils are arranged.

Mittels jeweils eines Seitenteils sind eine erste Kammer und eine zweite Kammer ausbildbar. Die erste Kammer ist dabei zur Aufnahme von Vergussmasse und die zweite Kammer zur Ausbildung einer Luftkühlung vorgesehen. Die erste Kammer ist diejenige Kammer, in welche die Wickelköpfe der Zahnspulen hineinragen. Die zweite Kammer liegt benachbart zur ersten Kammer.through each one side part are a first chamber and a second Chamber can be formed. The first chamber is to receive potting compound and the second chamber for forming an air cooling intended. The first chamber is the chamber into which the Protruding winding heads of the dental coils. The second chamber is adjacent to the first chamber.

Die erste Kammer ist mit Vergussmasse gefüllt, wobei die Vergussmasse zur Fixierung der Wicklung bzw. Zahnspulen sowie der elektrischen Isolierbauteile dient. Durch die Vergussmasse werden die entsprechenden Teile einerseits fixiert und andererseits vor den in hochdynamischen Anwendungen wirkenden Kräften geschützt.The first chamber is filled with potting compound, wherein the potting compound for fixing the winding or tooth coils and the electrical Insulating components used. By the potting compound are the corresponding Parts fixed on the one hand and on the other hand in front of the highly dynamic Applications acting forces protected.

Vorteilhafter Weise weist die Vergussmasse wärmeleitfähiges Material, wie beispielsweise wärmeleitfähigen Kunststoff, zur Abfuhr von in der Wicklung entstehenden Verlustwärme auf. Dadurch, dass insbesondere die Wickelköpfe der Wicklung direkt in die erste Kammer hineinragen und somit direkt von der wärmeleitfähigen Vergussmasse umgeben sind, kann die hauptsächlich in Wicklungsköpfen entstehende Verlustwärme direkt an ein Seitenteil übertragen werden. Dazu ist ein Seitenteil vorzugsweise so ausgebildet, dass dieses wärmeleitfähiges Ma terial, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, zur Übertragung der Verlustwärme von den Kammern an die Umgebung aufweist.Favorable Way, the potting compound thermally conductive Material, such as thermally conductive Plastic, for removing heat loss arising in the winding on. In that in particular the winding heads of the winding protrude directly into the first chamber and thus directly from the thermally conductive potting compound are surrounded the resulting mainly in winding heads Transfer heat loss directly to a side panel become. For this purpose, a side part is preferably designed so that this thermally conductive Ma material, such as Aluminum or copper, to transfer the heat loss from the chambers to the environment.

Benachbart zur ersten mit Vergussmasse gefüllten Kammer ist die zweite Kammer angeordnet. Insbesondere ist die zweite Kammer oberhalb der ersten Kammer angeordnet, wobei oberhalb weg von einem Luftspalt zwischen Primärteil und Sekundärteil bedeutet. Die zweite Kammer dient in ihrer vergussfreien Ausführung zur besseren Abführung der durch den Motorbetrieb erzeugten Verlustwärme.Adjacent the first chamber filled with potting compound is the second Chamber arranged. In particular, the second chamber is above the first one Chamber arranged, being above away from an air gap between Primary part and secondary part means. The second Chamber serves in its casting-free design for better Dissipation of the heat generated by the engine operation loss.

Die Kühleinrichtung ist als ein Zweikammernsystem ausgebildet, um eine effektive Selbstkühlung bei möglichst kompakter Bauweise des Primärteils zu realisieren. Die Seitenteile sind dabei einfach herzustellen, wobei sich durch Anordnen der Seitenteile am Primärteil, insbesondere an dessen Blechpaket, das Kühlsystem bzw. die Kühleinrichtung ausbildet. Die Kühleinrichtung stellt eine Selbstkühlung des Primärteils dar, wobei weitere Kühleinrichtungen, wie beispielsweise eine Wasserkühlung, nicht notwendig, jedoch möglich sind. Somit kann ferner ein kostengünstiges Primärteil bereitgestellt werden.The Cooling device is designed as a two-chamber system, to an effective self-cooling if possible to realize compact design of the primary part. The Side parts are easy to manufacture, which can be arranged by arranging the side parts on the primary part, in particular on its laminated core, the cooling system or the cooling device is formed. The cooling device provides a self-cooling of the primary part, with further cooling devices, such as water cooling, not necessary however are possible. Thus, further, a cost-effective Primary part are provided.

Vorteilhafter Weise weist ein Seitenteil in einem seiner Querschnitte eine Form eines ,E' auf. Der Querschnitt ist dabei derjenige Querschnitt, welcher bei einem Schnitt durch das Seitenteil senkrecht im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Linearmotors erfolgt.Favorable Way has a side part in one of its cross sections a shape an 'E'. The cross section is that cross section, which in a section through the side panel vertically in the right Angle to the direction of movement of the linear motor takes place.

Das E-förmige Seitenteil weist eine Rückseite und eine Vorderseite auf, wobei die Rückseite im Wesentlichen plan ausgebildet ist. Die Rückseite bildet die Außenseite des ,E'. Die Vorderseite weist drei Stege auf, welche zusammen mit der Rückseite das ,E' bilden. Dabei ist das Seitenteil derart am Primärteil angeordnet, dass die drei Stege auf das Primärteil zugewandt sind. Die drei Stege liegen dann jeweils am Primärteil an und bilden somit zusammen mit dem Primärteil, insbesondere mit dem Blechpaket des Primärteils, die zwei Kammern aus. Der mittlere der drei Stege bildet dabei die Trennung zwischen erster und zweiter Kammer.The E-shaped side panel has a back and a front on, with the back essentially plan is formed. The back makes the outside of, E '. The front has three webs, which together with the back that form 'E'. Here is the side panel arranged on the primary part, that the three webs on facing the primary part. The three bridges are then each at the primary part and thus form together with the Primary part, in particular with the laminated core of the primary part, the two chambers off. The middle of the three bars forms the Separation between first and second chamber.

Vorteilhafterweise sind an der Rückseite des Seitenteils, welche die Außenseite des Seitenteils bildet und nicht am Primärteil anliegt, mehrere Kühlrippen angeordnet. Die Kühlrippen dienen dabei zur besseren Übertragung der Verlustwärme von den Kammern, insbesondere der Vergussmasse in der ersten Kammer und der erwärmten Luft in der zweiten Kammer, über das Profil der Seitenteile, wobei die Seitenteile ebenfalls wärmeleitfähiges Material aufweisen.advantageously, are at the back of the side panel, which is the outside of the side part forms and does not abut the primary part, several cooling fins arranged. The cooling fins serve to better transfer the heat loss from the chambers, in particular the potting compound in the first chamber and the heated air in the second chamber, about the profile of the side parts, wherein the side parts also thermally conductive Have material.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Seitenteile aus einem Aluminiumstrangpressprofil hergestellt. Das Aluminiumstrangpressprofil weist dabei bereits den ,E'-förmigen Querschnitt auf, so dass die Seitenteile entsprechend ihrer benötigten Länge einfach von dem Aluminiumstrangpressprofil abgeschnitten werden können. Somit sind die Seitenteile sehr einfach und kostengünstig herstellbar.In a further advantageous embodiment, the side panels made of an aluminum extruded profile. The aluminum extruded profile points already have the 'E'-shaped cross section, so that the side parts according to their required length simply be cut off from the extruded aluminum section can. Thus, the side panels are very simple and inexpensive produced.

Vorteilhafter Weise sind die Seitenteile an das Primärteil angeschraubt. Sie können aber auch auf andere Art und Weise am Primärteil befestigt werden, wie beispielsweise mittels Kleben oder Schweißen. Lösbare Befestigungsmittel, d. h. Schrauben, sind jedoch vorteilhaft, da somit die Seitenteile im Bedarfsfall wieder gelöst werden können. Ist beispielsweise ein Seitenteil beschädigt, kann es abgeschraubt und einfach ausgetauscht werden.Favorable Way, the side panels are bolted to the primary part. But you can also in other ways on the primary section be attached, such as by gluing or welding. Releasable fasteners, d. H. Screws are, however advantageous, since thus the side parts in case of need solved again can be. For example, if a side panel is damaged, It can be unscrewed and easily replaced.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an dem mittleren der drei Stege des E-förmigen Seitenteils eine Dichtung angeordnet. Der mittlere Steg bildet die Trennung zwischen erster Kammer und zweiter Kammer, wobei die Dichtung für eine sichere Trennung der beiden Kammern insbesondere während des Vergussprozesses vorgesehen ist. Ferner kann während des Vergießens des Blechpakets und der zweiten Kammer gewährleistet werden, dass die zweite Kammer vollständig gefüllt ist, wobei der mittlere Steg zusammen mit der Dichtung eine optische Kontrolle darstellt. Die Funktion der Dichtung wird durch das Anschrauben der Seitenteile an das Primärteil, insbesondere an das Blechpaket, und dem dadurch stattfindenden Anpressen der Dichtung an das Blechpaket sichergestellt. Aufgrund der Dichtung wird vermieden, dass Vergussmasse in die zweite Kammer eindringt.In Another embodiment of the invention is on middle of the three webs of the E-shaped side part a Seal arranged. The middle bridge forms the separation between first chamber and second chamber, wherein the seal for a secure separation of the two chambers, especially during the potting process is provided. Furthermore, during ensuring the potting of the laminated core and the second chamber be that completely filled the second chamber is, wherein the central web together with the seal an optical Control represents. The function of the seal is by screwing the side parts of the primary part, in particular to the Laminated core, and thereby taking place pressing the seal the laminated core ensured. Due to the seal is avoided that potting compound penetrates into the second chamber.

Vorteilhaft kann die zweite Kammer als Kabelschacht genutzt werden. Insbesondere können in der zweiten Kammer die Kabel zum Anschluss der Wicklung verlegt sein, wodurch die Kabel sicher und ordentlich verlegt sind. Somit erfüllt die zweite Kammer mehrere Funktionen, nämlich die Ausbildung einer Luftkühlung und die Ausbildung eines Kabelschachtes.Advantageous the second chamber can be used as a cable duct. Especially In the second chamber, the cables can be used to connect the winding be laid so that the cables are safely and properly laid. Thus, the second chamber fulfills several functions, namely the training of air cooling and the formation of a Manhole.

Der erfindungsgemäße elektrische Linearmotor weist ein Primärteil und ein Sekundärteil auf, wobei Primärteil und Sekundärteil elektromagnetisch zusammenwirken und durch einen Luftspalt voneinander beabstandet sind. Dabei kann das Primärteil als bewegtes Bauteil (Kurzstatorbauweise) oder auch das Sekundärteil als bewegtes Bauteil (Langstatorbauweise) ausgeführt sein. Das beschriebene Zweikammernkühlsystem ist dabei insbesondere für das Primärteil vorgesehen.The electric linear motor according to the invention has a primary part and a secondary part, wherein the primary part and the secondary part are electromagnetic cooperate and spaced by an air gap. In this case, the primary part as a moving component (Kurzstatorbauweise) or the secondary part can be designed as a moving component (Langstatorbauweise). The described two-chamber cooling system is provided in particular for the primary part.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Primärteil so ausgeführt, dass es zwei aktive Mittel zur Erzeugung magnetischer Felder aufweist, insbesondere eine mehrphasige Wicklung und Permanentmagnete. Die dreiphasige Wicklung ist zum Anschluss an ein Drehstromnetz vorgesehen und mittels Zahnspulen ausgeführt. An jedem Zahn ist zusätzlich zur Zahnspule zumindest ein Permanentmagnet angeordnet. Das Sekundärteil bildet den Verfahrweg für das Primärteil und weist lediglich Mittel zur Führung der magnetischen Felder auf, wobei das Sekundärteil vorzugsweise als gezahnte Eisenreaktionsschiene ausgeführt ist.In In another embodiment, the primary part is designed that it has two active magnetic field generating means, in particular a multi-phase winding and permanent magnets. The Three-phase winding is intended for connection to a three-phase system and performed by means of toothed coils. On every tooth is in addition arranged at least one permanent magnet to the toothed coil. The secondary part forms the travel path for the primary part and points only means for guiding the magnetic fields, wherein the secondary part is preferably designed as a toothed iron reaction rail is.

Das erfindungsgemäße Primärteil weist eine Kühleinrichtung auf, wobei die Kühleinrichtung als Zweikammernsystem ausgebildet ist. Die Kammern sind mittels drei Hauptkomponenten gebildet, nämlich mittels Seitenteilen aus Aluminiumstrangpressprofil, mittels Dichtungen an den Seitenteilen und in Zusammenwirkung mit dem Primärteil, insbesondere mit dem Blechpaket des Primärteils.The inventive primary part has a cooling device on, wherein the cooling device designed as a two-chamber system is. The chambers are formed by three main components, namely by means of side parts made of extruded aluminum profile, by means of seals on the side parts and in cooperation with the primary part, in particular with the laminated core of the primary part.

Es ist eine Kühleinrichtung bereitgestellt, wobei eine Luftkammer und eine vergossene Kammer kombiniert und dadurch eine effektive, da direkte Entwärmung des Blechpakets, bei gleichzeitig Beibehaltung der robusten Ausführung bereitgestellt ist, um einerseits den dynamischen Anforderungen an den elektrischen Linearmotor gerecht zu werden und andererseits eine sichere Entwärmung des Primärteils, insbesondere der Wicklung, bereitzustellen.It a cooling device is provided, wherein an air chamber and a potted chamber, thereby creating an effective, because direct cooling of the laminated core, at the same time Maintaining the robust design is provided on the one hand the dynamic requirements of the electrical Linear motor to meet and on the other hand, a safe heat dissipation of the primary part, in particular the winding to provide.

In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung im 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:In The following description describes further features and details of the invention in conjunction with the accompanying drawings of exemplary embodiments explained in more detail. there are features and relationships described in individual variants basically transferable to all embodiments. In the drawings show:

1 ein erfindungsgemäßes Primärteil in einer Ansicht von vorne und 1 an inventive primary part in a view from the front and

2 ein erfindungsgemäßes Primärteil in einer perspektivischen Ansicht. 2 an inventive primary part in a perspective view.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Primärteil 1 in einer Ansicht von vorne. Die Ansicht gemäß 1 ist eine Stirnseitenansicht, wobei die Stirnseite quer zu einer Bewegungsrichtung des Primärteils 1 liegt. 1 shows a primary part according to the invention 1 in a view from the front. The view according to 1 is an end view, wherein the end face transverse to a direction of movement of the primary part 1 lies.

Das Primärteil 1 weist zwei Seitenteile 3 auf, welche an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, wobei die Seitenteile 3 an den beiden gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, welche parallel zu einer Bewegungsrichtung des Primärteils liegen. Ein Seitenteil 3 ist jeweils so ausgebildet, dass es die Form des Buchstabens ,E' aufweist. Ein Seitenteil 3 weist eine Rückseite 7 und eine Vorderseite 8 auf, wobei an der Vorderseite 8 jeweils drei Stege 9 angeordnet sind. Jeweils ein Seitenteil 3 ist an einer Längsseite des Primärteils angeordnet, beispielsweise angeklebt, angeschraubt oder angeschweißt.The primary part 1 has two side parts 3 on which are arranged on opposite sides, wherein the side parts 3 are arranged on the two opposite sides, which are parallel to a direction of movement of the primary part. A side part 3 is each formed so that it has the shape of the letter 'E'. A side part 3 has a back 7 and a front side 8th on, being at the front 8th three bars each 9 are arranged. In each case a side part 3 is arranged on a longitudinal side of the primary part, for example glued, screwed or welded.

Nach der Ausführungsform gemäß 1 ist das Seitenteil 3 mittels einer oder mehreren Schrauben 11 am Primärteil 1 befestigt.According to the embodiment according to 1 is the side part 3 by means of one or more screws 11 at the primary part 1 attached.

Beide Seitenteile 3 bilden eine Kühleinrichtung für das Primärteil 1. Dabei werden mittels der Seitenteile 3 jeweils zwei Kammern ausgebildet, eine erste Kammer 4 und eine zweite Kammer 5. Die erste Kammer 4 ist so ausgebildet, dass diese die Wicklung 2, d. h. insbesondere den Wickelkopf, umgibt. Die erste Kammer 4 ist dafür vorgesehen, dass diese mit wärmeleitfähiger Vergussmasse gefüllt wird. In 1 ist dargestellt, dass der mittlere Teil des Primärteils 1 bereits mit der Vergussmasse 6 vergossen ist. Ebenfalls werden die ersten Kammern 4 mit Vergussmasse gefüllt, so dass die Vergussmasse 6 und die nicht gezeigte Vergussmasse in den Kammern 4 eine einheitliche Vergussmasse bilden.Both sides 3 form a cooling device for the primary part 1 , It will be by means of the side parts 3 each formed two chambers, a first chamber 4 and a second chamber 5 , The first chamber 4 is designed so that this is the winding 2 , ie in particular the winding head, surrounds. The first chamber 4 is intended to be filled with thermally conductive potting compound. In 1 is shown that the middle part of the primary part 1 already with the potting compound 6 is shed. Also become the first chambers 4 filled with potting compound, leaving the potting compound 6 and the potting compound, not shown in the chambers 4 form a uniform potting compound.

Im oberen Bereich des Primärteils 1 ist mittels eines Seitenteils 3 jeweils eine zweite Kammer 5 ausgebildet, wobei diese zur Ausbildung einer Luftkühlung dient. Durch die zweite Kammern 5 strömt Umgebungsluft und nimmt dabei die beim Betrieb des Linearmotors entstehende Verlustwärme auf und transportiert diese einerseits zum Seitenteile 3 bzw. an die Umgebung. Dazu sind die Seitenteile 3 mittels wärmeleitfähigen Materials, insbesondere Aluminium, ausgebildet.In the upper area of the primary section 1 is by means of a side part 3 each a second chamber 5 formed, this serves to form an air cooling. Through the second chambers 5 ambient air flows and absorbs the heat generated during operation of the linear motor heat loss and transported this one hand to the side panels 3 or to the environment. These are the side panels 3 by means of thermally conductive material, in particular aluminum.

Wie in 1 dargestellt, sind die Seitenteile 3 mittels der Schrauben 11 im Bereich der zweiten Kammern 5 an das Primärteil 1 angeschraubt. Im Bereich des mittleren der drei Stege 9 der Seitenteile ist jeweils eine Dichtung 12 angeordnet. Die Dichtung 12 stellt eine sichere Trennung zwischen erster Kammer 4 und zweiter Kammer 5 dar, insbesondere während des Füllens der ersten Kammer mit Vergussmasse. An der Rückseite 7 eines Seitenteils 3 sind mehrere Kühlrippen 10 angeordnet, welche zur Abgabe der aufgenommenen Verlustwärme an die Umgebung dienen.As in 1 shown are the side panels 3 by means of screws 11 in the area of the second chambers 5 to the primary section 1 screwed. In the area of the middle of the three bridges 9 the side panels are each a gasket 12 arranged. The seal 12 provides a secure separation between the first chamber 4 and second chamber 5 in particular during filling of the first chamber with potting compound. At the back 7 a side part 3 are several cooling fins 10 arranged, which serve to deliver the absorbed heat loss to the environment.

An der Oberseite des Primärteils 1, d. h. an derjenigen Seite die vom Luftspalt abgewandt ist, sind die Kabel 13 dargestellt, welche zum Anschluss der Wicklung 2 an ein Versorgungsnetz dienen. An der Oberseite ist eine Abdeckplatte 14a angebracht, welche für einen planen Abschluss an der Oberseite des Primärteils 1 sorgt.At the top of the primary section 1 , ie at the side which is remote from the air gap, are the cables 13 shown, which for connecting the winding 2 to serve a supply network. At the top is a cover plate 14a attached, which is for a plan conclusion at the top of the primary section 1 provides.

An der der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite ist ebenfalls eine Abdeckplatte 14b angeordnet. Die Abdeckplatte 14b ist unmittelbar dem Luftspalt (nicht gezeigt) zwischen Primärteil 1 und einem nicht gezeigten Sekundärteil zugewandt. Eine derartige Abschlussplatte 14b ist für die einwandfreie elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Primärteil 1 und nicht gezeigtem Sekundärteil notwendig.On the underside opposite the top is also a cover plate 14b arranged. The cover plate 14b is directly the air gap (not shown) between the primary part 1 and facing a secondary part, not shown. Such an end plate 14b is for the proper electromagnetic interaction between primary part 1 and not shown secondary part necessary.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Primärteil 1 in einer perspektivischen Ansicht. An zwei gegenüberliegenden Seiten, welche parallel zur Bewegungsrichtung 15 des Primärteils 1 sind, sind zwei Seitenteile 3 angeordnet. Gut zu erkennen ist, dass ein Seitenteil 3 mittels vier Schrauben 11 am Primärteil 1 angeschraubt ist. Weiterhin sind die Kühlrippen 10 an der Außenseite eines Seitenteils 3 zu sehen. Die Ausführungsform gemäß 2 weist jedoch keine Abdeckplatte im oberen Bereich des Primärteils 1 auf. Im oberen Bereich sind jedoch die Anschlusskabel 13 zum Anschluss der Wicklung an ein Versorgungsnetz zu sehen. 2 shows a primary part according to the invention 1 in a perspective view. On two opposite sides, which are parallel to the direction of movement 15 of the primary part 1 are, are two side parts 3 arranged. Good to see is that a side part 3 by means of four screws 11 at the primary part 1 screwed on. Furthermore, the cooling fins 10 on the outside of a side part 3 to see. The embodiment according to 2 However, no cover plate in the upper part of the primary part 1 on. In the upper area, however, are the connection cables 13 to see the connection of the winding to a supply network.

Weiterhin sind die zweiten Kammern 5 zur Ausbildung einer Luftkühlung zu sehen. Gut zu erkennen ist, dass die Vergussmasse 6 durchgängig über Primärteil 1 und die ersten Kammern 4 ausgebildet ist. Durch die Vergussmasse 6 werden die Seitenteile 3 zusätzlich mechanisch mit dem Primärteil 1 verbunden.Furthermore, the second chambers 5 to see the formation of an air cooling. Good to see is that the potting compound 6 consistently over primary section 1 and the first chambers 4 is trained. Through the potting compound 6 become the side parts 3 additionally mechanically with the primary part 1 connected.

Die beschriebene Kühleinrichtung, welche als Zweikammernsystem ausgebildet ist, kann ebenso für ein Sekundärteil verwendet werden. Das erfindungsgemäße Primärteil 1 ist für den Einsatz in einem elektrischen Linearmotor vorgesehen, wobei das Primärteil 1 insbesondere als bewegtes Teil (Kurzstatorbauweise) ausgebildet ist.The described cooling device, which is designed as a two-chamber system, can also be used for a secondary part. The primary part according to the invention 1 is intended for use in a linear electric motor, wherein the primary part 1 in particular as a moving part (Kurzstatorbauweise) is formed.

Der erfindungsgemäße elektrische Linearmotor ist insbesondere als permanenterregter Synchronmotor ausgebildet, wobei zwei aktive Mittel zur Erzeugung magnetischer Felder, d. h. insbesondere eine mehrphasige Wicklung und Permanentmagnete, im Primärteil angeordnet sind. Das Sekundärteil ist dagegen frei von aktiven Mitteln zur Erzeugung magnetischer Felder und ist lediglich als gezahnte Eisenreaktionsschiene ausgebildet.Of the Electric linear motor according to the invention is particular designed as a permanent-magnet synchronous motor, with two active Means for generating magnetic fields, d. H. especially one multi-phase winding and permanent magnets, in the primary part are arranged. The secondary part is free from active means for generating magnetic fields and is merely formed as a toothed iron reaction rail.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10131119 A1 [0005]

Claims

Primary part ( 1 ) for a linear electric motor having at least one laminated core, wherein in grooves of the laminated core a single- or multi-phase winding ( 2 ), and with a cooling device, characterized in that the cooling device has two side parts ( 3 ), which on two opposite sides of the primary part ( 1 ) are arranged, wherein by means of a respective side part ( 3 ) a first chamber ( 4 ) and a second chamber ( 5 ) on the primary part ( 1 ), and wherein the first chamber ( 4 ) for receiving potting compound and the second chamber ( 5 ) is provided for the formation of an air cooling.

Primary part ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first chamber ( 4 ) is filled with potting compound, wherein the potting compound for fixing the single- or multi-phase winding ( 2 ) and electrical insulating components.

Primary part ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the potting compound thermally conductive material, in particular thermally conductive plastic, for the removal of in the winding ( 2 ) has generated heat loss.

Primary part ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the means of the second chamber ( 5 ) formed air cooling for removal of in the primary part ( 1 ) resulting heat loss serves.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the side parts ( 3 ) thermally conductive material for transferring the heat loss from the chambers ( 4 . 5 ) to the environment.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that in each case a side part ( 3 ) has an E-shape in a cross-section.

Primary part ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the E-shaped side part ( 3 ) a back ( 7 ) and a front side ( 8th ), wherein the front side ( 8th ) three bridges ( 9 ), and wherein the side part ( 3 ) on the primary part ( 1 ) is arranged that the three webs ( 9 ) the primary part ( 1 ) are facing.

Primary part ( 1 ) according to claim 7, characterized in that on the back ( 7 ) of the side part ( 3 ) a plurality of cooling fins ( 10 ) are arranged.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the side parts ( 3 ) are made of an aluminum extruded profile.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the side parts ( 3 ) to the primary part ( 1 ) are screwed.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that at a middle of the three webs ( 9 ) of the side part ( 3 ) a seal ( 12 ) is arranged.

Primary part ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the seal ( 12 ) for the sealed separation of the two chambers ( 4 . 5 ) serves.

Primary part ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the second chamber ( 5 ) one or more cables ( 13 ) for connecting the winding ( 2 ) are routed to a supply network.

Electric linear motor with a primary part ( 1 ) and a secondary part, characterized in that the primary part ( 1 ) is formed according to one or more of claims 1 to 13.

Electric linear motor according to claim 14, characterized in that the linear motor is designed as a permanent-magnet synchronous motor, wherein the primary part ( 1 ) two active means for generating magnetic fields, in particular a multi-phase winding ( 2 ) and permanent magnets, and the secondary part has only means for guiding magnetic fields.