[发明专利]可强制性对流冷却的线性马达定子装置

说明书

本发明涉及一种线性马达定子装置，包括：线圈装置，其具有多个沿着从动轴线彼此相继地设置的可通电的电线圈；对流冷却装置，其具有沿着传导路径延伸的流体管线，至少一个部段在所述线圈装置旁与所述线圈装置间隔开地伸展，流体管路的在线圈装置旁伸展的部段作为在流体管路壁中的冷却部段具有多个出口开口；输送装置，其与所述流体管路连接并且构成为用于将流体在所述流体管路中以及穿过出口开口朝向线圈装置输送流体，在冷却部段中沿着传导路径设有出口开口，其具有在量值上与能够被流体穿流的不同的出口开口横截面，或/和在沿着传导路径直接依次设置的出口开口之间的间距在沿着所述传导路径的所述冷却部段的不同的区域中在量值方面是不同的。

技术领域

本发明涉及一种线性马达定子装置，所述线性马达定子装置包括具有多个沿着从动轴线彼此相继地设置的可通电的电线圈的线圈装置，以用于在线圈装置的周围环境中产生在时间和空间上变化的磁场。

背景技术

这种线性马达定子装置例如用于运输装置的加速和减速，所述运输装置尤其是人员运输装置。具有特别高的技术要求的应用领域在此在于驱动和制动在大众游乐活动的游乐设施如过山车、水滑梯等中的人员载体。

在对于游乐设施在反复的间隔中需要将乘客载体加速和减速时，定子装置承受高热负荷。为了提高这种设施的经济性，努力缩短线性马达的运行间隔。由此在运行阶段之间的冷却阶段更短，而热负荷升高。在定子装置运行时在定子装置中产生的热量必须被排出，以便防止定子装置的过热。

在WO 2016/202798 A1中已知一种具有面状冷却壳体的线性马达定子装置，所述面状冷却壳体能够被冷却液体穿流。冷却壳体在与绕组轴线正交的每个方向上大致具有容纳线圈装置的线圈壳体的尺寸，其中定子装置的相应的线圈围绕所述绕组轴线缠绕。线圈装置触及冷却壳体，使得在线圈装置中由于线圈中的欧姆电阻而产生的热量能够传导性地传递给冷却壳体并且从该处对流地通过冷却液体运走。

这种绕组装置的持续的要求是：所述绕组装置的通常沿着线圈绕组轴线伸展的厚度尺寸是尽可能小的。根据在WO 2016/202798 A1中已知的解决方案，与未冷却的定子装置相比，线性马达定子装置被加宽了冷却壳体的厚度。由此不期望地增大了在线圈装置和相对于定子装置移动的转子侧的交互构件之间的空气隙的尺寸。

交互构件，并且这对于本发明也适用，在线性同步马达的情况下，包括磁体装置，所述磁体装置具有沿着从动轴线彼此相继地以交替的极定向设置的磁体，尤其是永磁体，或者在线性异步马达的情况下包括感应构件，在感应构件中通过定子装置的磁场感应出涡流，所述涡流本身又会引起磁场，该磁场与定子装置的磁场相互作用，以实现沿着从动轴线的力作用。定子装置和交互构件一起形成线性马达。

此外已知如下定子装置，所述定子装置包括定子壳体，所述定子壳体直接被冷却流体穿流，以用于散热。与未冷却的线圈装置相比，所述定子装置的构造更复杂，因为在定子壳体中，除了用于容纳线圈装置及其电端子的腔室之外，必须构成冷却通道及其接口，以用于被冷却流体穿流。

发明内容

因此，本发明的目的是，提出一种线性马达定子装置，所述线性马达定子装置即使在高功率运行中也能够以简单和可靠的方式受保护以免于过热。

该目的在线性马达定子装置处如其开始描述的那样如下实现：所述线性马达定子装置附加地包括用于对流强制冷却的对流冷却装置。对流冷却装置具有沿着传导路径延伸的流体管路，至少一个部段从所述流体管路与线圈装置间隔开地在线圈装置旁伸展。流体管路的在线圈装置旁伸展的部段作为在流体管路壁中的冷却部段具有多个出口开口，所述出口开口指向线圈装置并且沿着传导路径彼此间隔开地依次地设置。定子装置，尤其是对流冷却装置还包括输送装置，所述输送装置与流体管路连接并且构成为用于在流体管路中以及穿过出口开口朝向线圈装置输送流体。在冷却部段中沿着传导路径设有出口开口。出口开口具有在量值上不同的能够被流体穿流的出口开口横截面，和/或出口开口设置在冷却部段的沿着传导路径延伸的不同的间隔区域中，所述间隔区域在沿着传导路径直接依次设置的出口开口对之间具有在量值上不同的间隔。