用于電磁機器的有源元件、制造這種有源元件的方法以及包括這種有源元件的電磁機器技術

本發明專利技術提供一種用于電磁機器的有源元件（２０），該有源元件包括沿主要方向（Ｘ）交替的一系列具有第一磁特性的各部分（２１）和具有第二磁特性的各部分（２２），該有源元件的特點是包括相對于各部分的厚度較薄且延伸成覆蓋有源元件的外表面的大部分的非磁性覆蓋物（２５），該覆蓋物固定到各部分中的至少一些部分并具有足夠的強度以形成機械傳遞各部分所經受的磁力的構件。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于電磁機器的有源元件、制造這種有源元件的方法以及包括 這種有源元件的機器。
技術介紹
已知線性電磁機器具有沿滑動方向相對于彼此移動的兩個部件。沿滑動方 向延伸的兩部件中的至少一個包括有源元件，各有源元件由一系列具有不同磁 特性的各部分構成。在可變磁阻機器中，各有源元件的各部分在鐵磁部分和非磁性部分之間交 替。在永久磁體機器中，兩部件之一的有源元件包括在鐵磁部分和非磁性部分 之間交替的各部分，而另一部件的有源元件包括在沿第一方向磁化的部分和沿 與第一方向相反的第二方向磁化的部分之間交替的各磁化部分。兩部件放置成相互電磁作用，兩部件之一與產生磁場的裝置相關聯。磁場 的產生使磁力呈現傾向于將兩部件沿滑動方向相對于彼此移動。或者，機器可 通過賦予兩部件之間的相對運動而作為發電機來運行。在第一類型的電磁機器中，組成有源元件的各部分是板或葉片的形式。兩 部件的有源元件平行，并形成相應的交錯的梳狀物，使得兩部件之一的有源元 件在另一部件兩有源元件之間延伸(當然除了最外部的有源元件之外)。在文獻FR2588133的圖5中所示的實施例中，形成可動部件的有源元件 的各部分可分成在中心支承件的兩側上延伸的兩個子部分，中心支承件在其一 端保持子部分且中心支承件吸收各部分所經受的磁力。形成靜止部件的有源元 件的各部分同樣分成兩個子部分，子部分中的每個通過其一端由外部支承件保 持。4那些支承件制造復雜且它們僅通過一端來接納每個子部分，這意味著各子 部分向外懸臂伸出且它們因此經受傾向于將它們從接納它們的支承件分開的 應力。此外，配合在支承件內的每個子部分的端部與所面向的有源元件的子部 分相互磁作用，且因此這些端部不參與機器的運行。此外，中心支承件和外部 支承件的存在增加機器的總體尺寸。支承件不參與有源元件之間的相互磁作 用，因此它們占據寶貴的空間并往往限制機器的體積功率密度。在第二類型的電磁機器中，如在討論會"電子技術的未來(法國高等電力學院(SUPELEC) 2003年12月9-10，，遞交的文章《Actionneur lin6aire synchrone machine & aimants permanents multi-tiges》 所示出的那樣，可動部件的有源元件是桿的形式并包括螺紋連接到中心支承件 上的圓柱形部分。中心支承件保持各部分并機械地吸收各部分所經受的磁力， 且加強桿。如同這些板，中心支承件也對相互磁作用沒有貢獻，且其占據寶貴的空間， 往往限制機器的體積功率密度。如文獻FR2588133所提出的那樣，能夠省略支承件并通過粘合劑或通過 釬焊將給定有源元件的各部分彼此粘結。但是，該方法假設各部分彼此相鄰且 它們適于通過釬焊或粘結劑粘結在一起。然后磁力通過這樣形成的粘結機械牽 引傳遞，這從機械角度看不是很理想。專利技術目的本專利技術的目的是提供一種提供更高效率的新型有源元件。
技術實現思路
為了實現該目的，本專利技術提供一種用于電磁機器的有源元件，該元件包括 沿主要方向交替的一系列具有第一磁特性的各部分和具有第二磁特性的各部 分。根據本專利技術，有源元件包括非磁性覆蓋物，該覆蓋物相對于各部分的厚度 較薄并延伸成覆蓋有源元件的外表面的大部分，該覆蓋物固定到各部分中的至 少一些部分，并具有足夠的強度以形成機械傳遞各部分所經受的磁力的構件。因此，覆蓋物放置在有源元件的外側上，即在二次面積矩最大的區域，使 得覆蓋物盡管很薄仍大大有助于加強有源元件。通過覆蓋物發生電磁相互作 用。作用在各部分上的磁力由覆蓋物以剪切形式機械傳遞，且這從機械觀點看 是非常有利的。因此該覆蓋物形成非常緊湊的有效力傳遞件。因此，在板或葉片形式的有源元件的情況中，有利的是提供具有基本上覆 蓋有源元件的兩個大表面的兩個薄壁的覆蓋物，通過該覆蓋物進行電磁相互作 用。在桿形式的有源元件的情況中，有利的是提供包括覆蓋圓柱形部分的管狀 薄壁的覆蓋物。附圖說明根據參照附圖的以下說明可更好地理解本專利技術，附圖中 圖1是包括板形式有源元件的本專利技術的電磁機器的立體 圖2是圖1所示機器的有源元件的剖切詳 圖3是圖2所示機器的另一有源元件的剖切詳 圖4是示出制造期間的圖3有源元件的視 圖5是示出變型實施例中制造期間的圖3有源元件的視 圖6是包括桿形式有源元件的本專利技術的電磁機器的立體圖；以及 圖7是圖5所示機器的有源元件節段的局部剖切詳圖。具體實施例方式本專利技術首先參照具有多個空氣間隙的線性電磁機器進行描述，諸如圖1 所示的機器。這種機器以已知方式包括鐵磁材料制成的保持架1，這里接納供電的三個線圈2，使它們接連地偏置120。。由線圈2產生的磁場傳遞到保持架1的其中有以下結構交替延伸的有源區域 相互平行并防止相對于保持架移動的靜止板10形式的有源元件(僅標 示了一個靜止板)。靜止板10中的每個包括一系列永久磁體，如參照圖2所 更詳細描述的那樣；6 相互平行的可動板20形式的有源元件，每個板在兩靜止板10之間延伸以呈現相對于其的多個空氣間隙(僅標示了一個可動板)。可動板20中的每 個包括一系列鐵磁部分和非磁性部分，如參照圖3至5所更詳細描述的那樣。 各可動板20通過延伸穿過所有可動板20的銷30固定到彼此。可動板面向靜 止板10沿滑動方向X滑動。如圖2所示，每個靜止板10包括沿第一方向定向的永久磁體11，這些永 久磁體與沿與第一方向相反的第二方向定向的永久磁體12交替設置，如永久 磁體端部上畫出的箭頭所表示的那樣。永久磁體11和12是相互接觸的條形件 且它們形成具有交替磁特性的接連的部分。根據本專利技術的重要方面，每個靜止 板10具有在靜止板10的兩側上在其大表面上延伸并例如通過粘合劑固定到永 久磁體11和12的薄的非磁性壁15。這些大表面由條形件的相鄰側壁組成。例如，永久磁體11和12的厚度約為1毫米(mm)，而薄壁15的厚度為 O.lmm。薄壁15由青銅制成。薄壁15形成用于非常緊湊的永久磁體11和12的支承裝置。因此整個高 度的永久磁體11和12因此可通過薄壁15面對它們的可動板20相互電磁作用， 從而所有的磁體用于在可動板20上產生機械力。此外，薄壁15形成夾層結構的外層，夾層結構的芯層由永久磁體11和 12構成，由此賦予靜止板10以高度的彎曲剛度。如圖3所示，每個可動板20包括與非磁性部分22交替設置的鐵磁部分 21。各部分21和22形成接觸條形件。每個可動板20還具有從各部分21和22 延伸并用于接納銷30的非磁性端部23，銷30將可動板21彼此固定以形成機 器的可動元件。根據本專利技術的重要方面，每個可動板20具有在可動板20的兩 側上在其大表面上延伸的薄壁25，這些薄壁例如通過粘合劑固定到各部分21 和22以及還有端部23。除了其上述加強的功能，薄壁還用于將各部分21和22所經受的磁力機械 傳遞到端部23。薄壁25和各部分21和22之間的這些力的機械傳遞以剪切形 式進行，這是用于粘合劑粘結組件的有效傳遞模式。這里同樣，薄壁25由青 銅制成。如圖4所示，在較佳實施例中，通過使用其上切出有平行窗口 27的非磁 性材料片26形成每個可動板20，各窗口用于接納各鐵磁部分21。為了制造可 動板20，薄壁25用粘合劑粘結到挖切片26的大表面之一上，這里是粘結到底 部大表面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電磁機器的有源元件（１０；２０；７０），所述元件包括沿主要方向（Ｘ）交替的一系列具有第一磁特性的各部分（１１；２１；７１）和具有第二磁特性的各部分（１２；２２；７２），其特征在于，所述有源元件包括相對于所述各部分的厚度較薄且延伸成覆蓋所述有源元件的外表面的大部分的非磁性覆蓋物（１５；２５；７５），所述覆蓋物固定到所述各部分中的至少一些部分并具有足夠的強度以形成機械傳遞所述各部分所經受的磁力的構件。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：N齊格勒，D馬特，
申請(專利權)人：梅西耶道提股份有限公司，
類型：發明
國別省市：FR[法國]