專利名稱：具有初級部分和次級部分的線性機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線性機器，該線性機器具有一個初級部分，該初級
部分具有多個環(huán)形的初級線圈，這些初級線圈相對于一條軸線^:同心 地安排并且被多個中間元件彼此分離；并且具有一個次級部分，該次 級部分具有多個次級線圏，在這些次級線圈上可以施加直流電并且這 些次級線團在軸向上以交互的極性彼此并列安排并且具有多個超導(dǎo)體 繞組，使得一個部分平行于該軸線相對于另一部分可前后移動。
DE 195 42 551 Al披露了一種線性電動才幾，該電動機具有一個空 心圓柱形的初級部分，該初級部分具有多個環(huán)形初級線團，這些初級 線圏相對于一個次級部分的一條運動軸線同心地安排并且能夠通過多 相電流來運作。由軟磁材料構(gòu)成的多個環(huán)形疊層板被安排在這些初級 線圏之間、被用作分離鄰近的初級線圏的中間元件、并且形成多個可 磁化的齒，以便放大磁性通量并且將其傳送給安排有該次級部分的接 受體。這些初級線圈和這些環(huán)形疊層板被容納在一個由可磁化的材料 構(gòu)成的空心圓柱形的輒中，該扼形成一個磁回路。該次級部分被安排 為使它能夠在由該初級部分形成的接受體內(nèi)軸向地移動。次級部分具 有由多個超導(dǎo)體繞組構(gòu)成的多個場磁鐵，這些場磁4失在軸向方向上以 交替的極性彼此前后安排。在DE 195 42 551中，這些次級繞組的磁 場與次級部分的軸線成直角。為了利用纏繞的線圈產(chǎn)生這個場方向， 電流從中流過的每個單獨線圏的軸線必須與該線性電動機的運動軸線 成直角。只有在使用永久磁鐵或超導(dǎo)實心體磁鐵時這些磁鐵才能夠以 它們的內(nèi)部圓周表面停留在由可磁化的材料構(gòu)成的一個圓柱形的輒 中。雖然它們于是具有一種環(huán)形的形狀，然而它們是徑向磁化的。相 比之下，在纏繞的次級線圈的情況下，必須選擇一種安排，其中多個 纏繞的線圏在該支撐體的殼體表面上、在圓周方向上并且在軸向方向 上彼此并列地偏移。當(dāng)電流施加到這些初級和次級線圏上時產(chǎn)生的磁 性力在初級部分與次級部分之間產(chǎn)生一種相對運動。EP 1 465 328 Al披露了 一種線性電動機，在該電動機中初級部分 和次級部分被反向安排，這樣次級部分在外部并且環(huán)繞初級部分。
使這些軟磁的齒磁化的能力是受約束的，因為在該軟磁材料中發(fā)生 磁飽和。為了在初級部分與次級部分之間通過初級部分的這些線圏中 的高電流密度獲得更高的力密度，已經(jīng)提出增加這些初級線圈匝數(shù)或 者增加可磁化材料的數(shù)量。這些措施已允許在試驗階段中對于圓形的 和多螺線管線性電動機實現(xiàn)了約8 N/cm2的力密度。然而，這些線性 電動機的物理尺寸和重量必須顯著地增加以做到這一點。
本發(fā)明的目的是提供一種線性機器，其中通過在初級部分和/或次 級部分上的設(shè)計措施，甚至對于小物理尺寸的線性機器也使得相當(dāng)程 度地更高的力密度成為可能的。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的的實現(xiàn)是在于在初級部分中這些初級線圏的 安排是由不可磁化的材料構(gòu)成的多個中間元件的一種氣隙繞組的形 式，并且這些次級線圏是由一種高溫超導(dǎo)體繞組構(gòu)成，其結(jié)果是可以 實現(xiàn)大于18N/cm2的力密度。該線性機器優(yōu)選地是一種線性電動機的 形式，其中通過將電流施加給初級線和次級線圏、經(jīng)過以此方式產(chǎn)生 的磁場、在該初級部分與次級部分之間產(chǎn)生了平行于該軸線的相對運 動，并且本發(fā)明將在下文中主要參考這一情況進行說明。然而，該線 性機器也可以是一種發(fā)電機的形式，其中通過在初級部分與次級部分 之間的相對運動在這些初級線圏中所感應(yīng)的電流被轉(zhuǎn)換以便獲得能 量。當(dāng)該線性機器是一種線性電動機的形式時，通過將交流電流施加 到這些初級線圏上以及將直流電流施加到這些次級線圏上而能夠?qū)崿F(xiàn) 高的力密度。因為這些初級線圏的安排以及優(yōu)選地同樣這些次級線圏 的安排是一種氣隙繞組的形式，就是說在這些初級線圏之間或者安排 在這些次級線圈之間都沒有安排用于通量引導(dǎo)的可磁化的材料，在根 據(jù)本發(fā)明的線性機器情況下的力密度不受飽和磁化強度的限制。
該初級部分中的電流水平(即在該初級部分的每個軸向長度的圓周方向中的電流)與已知線性電動機相比較可以被增大而無需放大線性 電動機的物理尺寸，其結(jié)果是與該電流水平成比例的力密度上升了而 沒有飽和效應(yīng)。優(yōu)選地在這些初級線圏之間不安排用于集中磁通量的 鐵或可磁化的任何材料。在次級部分中使用由高溫超導(dǎo)材料(它具有
高于77K的臨界溫度)構(gòu)成的次級線圏允許將大的直流電流施加到這 些次級線圏上，以便使之有可能在該接受體中產(chǎn)生極強的磁場。根據(jù) 本發(fā)明的線性電動機的另一個優(yōu)點是實現(xiàn)了在軸向方向上幾乎是平滑 的一種力分布特征，因為該氣隙繞組意味著實際上大體上沒有磁阻力， 并且因此幾乎沒有發(fā)生齒槽力。此外，因為在初級部分與次級部分中 不存在永磁鐵和可磁化的材料，因此當(dāng)所提供的電流被切斷時不發(fā)生 磁力，該線性電動機能夠相對容易地進行維修和清理。
特別是通過為該初級部分選擇一個高的填充因數(shù)，在該初級部分中 能夠?qū)崿F(xiàn)一個高的電流水平。該填充因數(shù)被定義為電流所流過的這些 初級線圏的體積與這些中間元件以及可能處于這些初級線圏之間4壬4可 中間空間的體積的體積比。該初級部分的填充因數(shù)優(yōu)選地大于70%并 且特別是大于85%。在軸向方向上相鄰的初級線圏優(yōu)選地有一個交流 電被施加給它們，該帶有交流電120。的相位偏移，其結(jié)果是該線性電 動才幾形成一個三相電動才幾。在一個兩相電動才幾或者大于三相的一個多 相電動機的情況下，對該相位移動可以進行不同的適配或者選擇。
在優(yōu)選的改進中，這些初級線圏可以具有由一個常規(guī)的導(dǎo)體(特別 是例如由鋁或銅構(gòu)成的一個導(dǎo)體)構(gòu)成的多個繞組，其結(jié)果是這些初 級線圏可能(例如)以一種有成本效益的方式進4亍液體冷卻或氣體冷 卻。例如，用水或油冷卻是特別有利的。特別地，該常規(guī)導(dǎo)體也可以 由一個空心導(dǎo)體形成，其內(nèi)部管被用于冷卻。可替代地，這些初級線 圏的這些繞組能夠由一種超導(dǎo)性導(dǎo)體(特別是是一種高溫超導(dǎo)性導(dǎo)體) 所構(gòu)成或由其制造。于是所施加的電流應(yīng)該使用小于100Hz(特別是 小于50Hz)頻率的交流電來施加，以便在這些超導(dǎo)電初級線圏中保持 低交流電損失，否則必須通過額外的冷卻劑來補償。在根據(jù)本發(fā)明的 線性電動機中能夠獲得大于18 N/cm2的力密度，并且當(dāng)在這些次級線團以及在這些初級線圏中均使用超導(dǎo)體時，甚至有可能獲得大于25 N/cm2的力密度。在這些線圏之間也可以形成多條冷卻線路(冷卻劑 可在其中流過)，或者可以使氣隙在這些初級線圈之間(并且如果適 當(dāng)在這些中間元件之間)開放，以便冷卻這些初級線圈。這些中間元 件可以是環(huán)形段的形式，因此允許冷卻劑被通過而到達這些初級線圏 的端面，這些端面未被這些環(huán)形段覆蓋。這些中間元件可以在整個區(qū) 域上部分延伸或者在這些初級線圏的徑向高度上帶有中間空間。這些 中間元件還可以包括多個格柵結(jié)構(gòu)、空心體或格柵體，它們在機械上 充分地堅固耐用并且同時允許冷卻劑穿過它們而流動。
此外，這些初級線圏和這些中間元件優(yōu)選地;陂一個輒包覆，該扼優(yōu) 選地由不可磁化的材料(特別是是一種沒有任何鐵的輕型材料)構(gòu)成。 可替代地，該軛可以由不含鐵和/或能被磁化的材料構(gòu)成，用于磁場屏 蔽。特別地，該扼和這些中間元件可以形成用于這些初級線圏的一種 機械支持結(jié)構(gòu)。為了將這些中間元件固定在軸向方向上，該軛在其內(nèi) 部圓周上可以具有多個槽，在這些槽中這些中間元件以 一種互鎖方式 接合。將這些中間元件固定在該軛上允許這些初級線圏在軸向方向上 支撐在這些中間元件上，這意味著該軛在軸向方向上能夠吸收作用于 這些初級線圏上的這些磁場力。特別有利的是不用鐵來形成該初級部 分以便獲得用于該初級部分(并且由此用于該線性機器)的特別輕型 的設(shè)計，而同時避免飽和效應(yīng)?？商娲兀撦m可以具有一種可磁化 的材料，以便形成用于該磁通量的一個回路。
這些初級線圏可以封裝在塑料中，優(yōu)選地在合成樹脂中，特別是在 環(huán)氧樹脂中。在本發(fā)明的一個有利改進中的這些中間元件同樣是由塑 膠(優(yōu)選地由合成樹脂，特別是由環(huán)氧樹脂)制造并且可以用纖維增 強物來增強，例如，通過插入玻璃纖維材料。
這些超導(dǎo)電次級線圏能夠運送高電流密度，優(yōu)選地大于50 A/mm2 的電流密度，另外優(yōu)選地大于70 A/mm2并且特別是大于100 A/mm2， 因此使之有可能通過這些次級線圏產(chǎn)生一個極強的磁場。能夠由該氣隙中的這些次級部分產(chǎn)生的這些磁通密度可能達到大于0. 5泰斯拉， 優(yōu)選地大于1泰斯拉，并且可能等于2泰斯拉。該次級部分優(yōu)選地具 有一個圓柱形的支撐體，該支撐體被安排為鄰近或者處在其殼體表面 上。該次級部分的支撐體優(yōu)選地由一種非磁化材料生產(chǎn)，例如由纖維 增強的塑膠。該支撐體還可以由一種磁性材料(特別是鐵)生產(chǎn)或構(gòu) 成。在一個改進中，這些次級線圈具有一種環(huán)形的形狀并且關(guān)于該軸 線彼此相對地同心地安排并安裝在該次級部分的相關(guān)聯(lián)的支撐體上。 在軸向方向上鄰近的次級線圈在運行過程中通過相反的極性連接使直 流電以反相施加到其上。再一次，為了產(chǎn)生氣隙繞組，在這些次級線 圏之間可以安排多個環(huán)形的間隔元件。在這個改進中，鄰近的次級線 圏優(yōu)選地彼此相距一定距離，該距離是對應(yīng)的次級線圏在軸向方向上 的寬度的至少兩倍，并且優(yōu)選地大于該倍數(shù)。還可以將多個線圏組合 形成一個組，全都具有相同的電流流動方向(串聯(lián)或并聯(lián)連接)。于 是，在每一情況下僅有一個相反的電流方向被施加到鄰近的線圏組上。
本發(fā)明的進一步的優(yōu)點和特征將參考作為線性機器的一臺線性電 動機的多個示例性實施方案(它們在附圖中被示意性展示)進行說明。 在這些附圖中


圖1示出了根據(jù)一個第一示例性實施方案并且處于一個縱向截面
的形式的根據(jù)本發(fā)明的帶有個初級部分和次級部分的一臺線性電動 機；并且
圖2示出了圖1的次級部分的一個透視圖。
圖l展示了總體上注釋為IO的一臺線性電動機，它帶有一個初級 部分20和一個次級部分30。初級部分20圍繞一個圓柱形的接受體11， 次級部分30可以在該接受體中沿一條中心軸線A前后移動。在所展示 的示例性實施方案中，初級部分20具有五個初級線圏21，這些初級 線圏相對于軸線A同心地安排。該圖僅示出一臺完整的電動機一個電 動機段，因為(例如)線團或線圏組的數(shù)目必須被三整除(例如，用 于三相運行)。這些初級線圈21包括可以施加相移的交流電或者三相 電流的多個環(huán)形盤式線圏，(例如)在外部圓周上經(jīng)由多個觸點(未展示)的經(jīng)過120。相移，以便通過接受體11中的這些初級線圏21產(chǎn) 生一個移動的磁場。這些初級線圈21的這些繞組(它們由銅導(dǎo)體構(gòu)成) 被環(huán)氧樹脂封裝，以提供機械牢固性。在這些初級線圏21之間同樣安 排了多個環(huán)形的中間元件22，這些初級線圈21的端面在軸向方向上 ,皮支撐在這些中間元件22上。這些中間元件22在軸向方向上從這些 初級線圈21的內(nèi)圓周延伸到這些初級線圏21的外圓周。 一個空心圓 柱形的軛23 (這些中間元件22被錨固在其上(未展示))?？吭谶@ 些中間元件22和這些初級線圏21的外圓周上。輒23和這些中間元件 22因此形成一個機械支持結(jié)構(gòu)，用于在其中容納這些初級線圈21。
環(huán)繞初級部分20的輒23可以由不可磁化的材料構(gòu)成，或者為了屏 蔽的目的還可以由可磁化的材料構(gòu)成。在后者情況下，它甚至有可能 使力密度增加。如果軛23由導(dǎo)電的材料構(gòu)成，則它可以優(yōu)選地通過疊 層的或者有縫隙的材料形成，以便減少交流電損失。
通過舉例的方式，根據(jù)本發(fā)明，這些中間元件22可以由玻璃纖維 增強的塑料構(gòu)成，因此不能被磁化，其結(jié)果是，當(dāng)電流施加到這些初 級線圏21上時在接受體11中產(chǎn)生的磁場不受這些中間元件22的飽和 磁化強度的限制。實質(zhì)上在這些初級線圈21之間沒有用于通量引導(dǎo)的 可磁化的材料。這些初級線圏21在軸向方向上彼此并列定位的安排因 此是^L稱為氣隙繞組的形式。在這些初級線圏21之間的這些"氣隙" 被這些中間元件22填充，這些中間元件可能是部分空心的和/或被專 門用于絕緣。在初級部分20中因此能夠使用軸向長度的每個單元帶有 大匝數(shù)的非常寬的初級線圈21。因為這些中間元件22的體積僅占這 些初級線圏21的體積的一小部分，帶有運送電流并且還產(chǎn)生磁場(移 動磁場)的多個線匝的初級部分的填充因數(shù)遠大于50%。因此，可將 一個更高的電流引入初級部分20的這些初級線圏21中。
圖1和圖2中展示的次級部分30具有多個環(huán)形次級線圏31,這些 次級線圏相對于軸線A同心地安排并且由一種高溫超導(dǎo)體構(gòu)成。這些 次級線圏31 (它們在大于20 K的低溫下是超導(dǎo)的)上施加了直流電，
ii在軸向方向上鄰近的次級線圏31是反相連接的。次級部分30中的這 些高溫超導(dǎo)體繞組和多個次級線圏31可以是扁平線圏的形式、雙扁平 線圏的形式、由這些扁平線圏或者短的螺線管線圈構(gòu)成的組。多個環(huán) 形的間隔元件32同樣被安排在這些次級線團31之間，并且相對于軸 線A被同心地安排。這些間隔元件32是由玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂構(gòu) 成并且與這些次級線圈31—起安排在一個空心圓柱形的支撐管33上。 空心圓柱形支撐管33可以由軟磁的可磁化的材料(例如軟磁鐵)制造， 或者可以同樣地(例如)由玻璃纖維增強的塑膠構(gòu)成。為了允許(例 如)用液體氮冷卻這些次級線圏31，低溫恒溫器34配備有一個雙壁 管36。在管36的"溫暖的"外部管壁與"寒冷的"內(nèi)部管壁之間的 中間空間(未展示)被抽空，以便防止熱從外部引入低溫恒溫器34或 者抑制它。如果有要求的話，圍繞該冷卻管壁還可以安裝由可商購的 表面絕緣片構(gòu)成的一個絕緣層。力是通過示意表示的傳輸元件35a和 35b從次級部分30傳輸?shù)降蜏睾銣仄?4的。這些傳輸元件35a、 35b 是由一種低熱傳導(dǎo)率以及高機械強度的材料構(gòu)成，例如，玻璃纖維增 強的塑膠。這些次級線圏31可以通過等于100 A/mi^的電流密度來運 行。線性電動機10 (帶有根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的一個初級部分20以及帶 有根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的這些初級線圏的一種氣隙繞組和一個次級部分 30)允許在該初級部分與該次級部分之間的接受體11中獲得大于18 N/cnP的力密度，以便平行于該軸線A使次級部分30移動。
從以上說明和從屬權(quán)利要求中，許多改變對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將是明顯的。初級和次級線圏在軸向方向上的數(shù)目僅是一個實例，并 且特別是可以隨這些線圏的寬度以及該線性電動機的總體長度來改 變。這些次級線圏還能以螺旋形狀安排。該軛和用于次級部分的支撐 管也可以由包含鐵的材料構(gòu)成。如果這些次級線圏已經(jīng)與這些間隔件 一起被堅固地彼此連接(例如，通過真空浸漬)，用于次級部分的支 撐管也是可以被省略。可替代地，用于次級部分的支撐管可以由疊層 的和有縫隙的可磁化的材料構(gòu)成，或者同樣地(例如)由玻璃纖維增 強的塑膠構(gòu)成。在該次級部分中硬磁材料也可以被用作流經(jīng)直流電的 支撐管。特別地，當(dāng)使用一般的傳導(dǎo)性初級線圈時，它們能夠間接地或者優(yōu)選直接地進行冷卻，例如通過水、油、氣體或氮氣(N2)?？?替代地，還有可能使用適當(dāng)?shù)臍怏w或者干冷卻，它允許在77K以下的 一個工作溫度，例如20 K或者30 K。為了進一步減少該初級部分中 的渦流損耗，這些初級線圏可以配備有多個導(dǎo)線編織的繞組。如果需 要， 一個第二初級部分還可以安排在該次級部分內(nèi)，以《更進一步增加 力密度。除了次級部分，初級部分也可以通過施加電流時產(chǎn)生的磁場 而平行于該軸線移動。該初級部分可以安排在內(nèi)部而該次級部分可以 安排在外部。在作為發(fā)電機的線性機器的一個改進中，施加直流電的 次級部分可以機械地移動，例如通過波浪驅(qū)動的發(fā)電站的一個上升和 下降的浮標。通過次級部分的這種運動在初級部分的這些初級繞組中 感應(yīng)的電流是可以被用于獲得能量，使得該線性機器于是充當(dāng)一臺發(fā) 電才幾。除了次級部分，該初級部分也可以平4亍于該軸線進4亍向后和向 前的運動而使次級部分保持靜止，而沒有離開所附權(quán)利要求的保護范 圍。
權(quán)利要求
1.一種線性機器，具有一個初級部分(20)，該初級部分具有多個環(huán)形初級線圈(21)，這些線圈關(guān)于一條軸線(A)被同心地安排并且被多個中間元件(22)彼此分離開；并且具有一個次級部分(30)，該次級部分具有多個次級線圈(31)，其上能夠施加直流電并且這些次級線圈在軸向上彼此以交替的極性并列安排并且具有多個超導(dǎo)體繞組，使得一部分平行于該軸線相對于另一部分可移動，其特征在于，在該初級部分(20)中這些初級線圈(21)的安排是由不可磁化的材料構(gòu)成的多個中間元件(22)的一個氣隙繞組的形式，并且這些次級線圈(31)是由一種高溫超導(dǎo)體的繞組構(gòu)成的，其結(jié)果是可以實現(xiàn)大于18N/cm2的力密度，其中這些次級線圈(31)是環(huán)形的并且環(huán)繞該支撐體(33)彼此相對地同心地安排，并且在這些次級線圈(31)之間安排多個間隔元件，而這些次級線圈(31)上在該軸向方向上被支撐在這些間隔元件上。
2. 如權(quán)利要求1所述的線性機器，其特征在于，在該次級部分(20 ) 中這些次級線圏(31)的安排是處于一種氣隙繞組的形式。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的線性機器，其特征在于，用于集中磁 通量的不可磁化的(特別是非鐵的)材料被安排該初級部分(20)的 這些初級線圏(21 )之間< 并且在該次級部分(30)的這些次級線圏(31 ) 之間。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的線性機器，其特征在于，由這些初 級線圏(21)與這些中間元件(22)和/或空氣中間空間的體積比定義 的該初級部分(20)的填充因數(shù)大于70%,并且特別是大于85。/。。
5. 如權(quán)利要求1至4所述的線性機器，其特征在于，這些初級線 圈(21)是由一種常規(guī)導(dǎo)體的繞組構(gòu)成，特別是是由鋁或銅構(gòu)成的一 種導(dǎo)體繞組或空心導(dǎo)體繞組構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1至4之一所述的線性機器，其特征在于，這些初 級線圏是由一種超導(dǎo)體繞組制造的，優(yōu)選是一種高溫超導(dǎo)體。
7. 如權(quán)利要求1至6之一所述的線性機器，其特征為一個軛(32 ), 該軛包覆這些初級線團(21)和這些中間元件(22)并且該軛優(yōu)選地 由非磁性材料或者不可磁化的材料構(gòu)成，特別是輕型材料構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求7所述的線性機器，其特征在于，該軛在其內(nèi)部圓 周上具有多個槽，在這些槽上錨固了這些中間元件(22)。
9. 如權(quán)利要求1至8之一所述的線性機器，其特征在于，這些初 級線圏(21 )和/或這些次級線圏(31 )被封裝在塑料中，優(yōu)選在合成 樹脂中，特別是在環(huán)氧樹脂中，其中這些中間元件部分地或者全部地 包括該塑膠護套。
10. 如權(quán)利要求1至9之一所述的線性機器，其特征在于，在這 些次級線圏(31 )上可以施加或者施加了大于50 A/mm2、優(yōu)選大于70 A/mm2、并且特別是大于100 A/mm2的電流密度，和/或其特征在于這 些次級線圏的磁場平行于該軸線是對齊的。
11. 如權(quán)利要求1至10之一所述的線性機器，其特征在于，該 次級部分具有一個圓柱形的支撐體(33)，這些次級線圏(32)安排 在該支撐體的殼體表面上。
12. 如權(quán)利要求11所述的線性機器，其特征在于，該支撐體(33) 是不可磁化的或者是由不可磁化的材料構(gòu)成。
13. 如權(quán)利要求1至12之一所述的線性機器，其特征在于，這 些間隔元件(32)是不可磁化的或者是由不可磁化的材料構(gòu)成。
14. 如權(quán)利要求13所述的線性機器，其特征在于這些次級線圏具有一個寬度，并且在鄰近的次級線圈(31 )之間的距離對應(yīng)于這些 次級線圈(31)的寬度的至少兩倍。
15. 如權(quán)利要求1至14之一所述的線性機器，其特征在于，在 這些初級線圈上可以施加或者施加了交流電，通過給這些初級和次級 部分(21, 31)施加電流該初級部分和次級部分(20; 30)能夠彼此 相對移動，并且該線性機器形成一臺線性電動機(10)。
16. 如權(quán)利要求15所述的線性機器，其特征在于，這些初級線 圏是由一種超導(dǎo)體繞組制造的，優(yōu)選地是一種高溫超導(dǎo)體、使所施加 的的交流電在低于100 Hz的頻率上，特別地是小于50 Hz的頻率上振 蕩。
17. 如權(quán)利要求1至16之一所述的線性機器，其特征在于，在 一種外部運行的基礎(chǔ)上能夠^f吏該初級部分或該次級部分平行于該軸線 移動，其中由該初級部分與該次級部分之間的軸向運動在這些初級線 圏中感應(yīng)出的電流可以^皮引出并且該線性才幾器形成一臺發(fā)電才幾。
18. 特別是如權(quán)利要求1至9、 16或17之一所述的一種線性機 器的一個初級部分，該初級部分具有多個環(huán)形初級線圏(21)，這些 初級線圏相對于一條軸線(A )被同心地安排并且被多個中間元件(22 ) 分離，其特征在于，在該初級部分(20)中這些初級線圏(21)的安 排是由不可磁化的材料構(gòu)成的多個中間元件(22)的一個氣隙繞組的 形式，并且交流電流能夠以一個相位偏移而施加到多個初級線圏上， 這些初級線圏是彼此并列定位的。
19. 特別是如權(quán)利要求1或9至18之一所述的一種線性機器的 一個次級部分，該次級部分具有多個次級線團(31),這些次級線圈 被軸向彼此并列地安排并且具有多個超導(dǎo)體繞組，其特征在于這些次 級線圏(31)的安排是處于一種氣隙繞組的形式，其中這些次級線圏(31 )是由一種高溫超導(dǎo)體制造并且在多個次級線圏上可以施加或者施加了相反極性的直流電，這些次級線圏是彼此并列定位的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線性機器，該線性機器具有一個初級部分(20)，該初級部分形成一個環(huán)繞軸線A的接受體(11)并且具有多個環(huán)形的初級線圈(21)，這些初級線圈關(guān)于該軸線A被同心地安排、可以對它們提供交流電、并且被多個中間元件(22)分離開，以便在該接受體(11)中產(chǎn)生一個磁場；并且具有一個次級部分(30)，該次級部分能夠被接受體(11)中的磁場沿該軸線A相對于該初級部分(20)移動、并且配備了具有多個超導(dǎo)體繞組的多個次級線圈(31)。為了產(chǎn)生允許高力密度的一種線性電動機，這些中間元件(22)由不可磁化的材料制成，并且這些初級線圈(21)和次級線圈(31)被安排為帶有一個氣隙繞組，其中這些次級線圈(31)是由一種高溫超導(dǎo)體制成并且對它們可施加或者已施加了直流電流。通過這些線性電動機，在該接受體(11)中實現(xiàn)了大于18N/cm²的力密度。
文檔編號H02K55/04GK101663809SQ200880009843
公開日2010年3月3日 申請日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者C·比赫爾, I·哈恩, J·威佐瑞克, J·福爾科斯基 申請人:澤奈基電力公司