用于在外部磁场中使用的马达制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于在外部磁场(2)中使用的马达(1)，所述马达包括：盘(4)，所述盘(4)具有沿盘(4)的环周方向均匀分布的绕组(5)，其中转子轴线(10)穿过盘(4)的中点并且垂直于盘(4)伸展，其中绕组(5)彼此绝缘，使得所述绕组彼此电分离；具有磁芯(8)的至少一个第一框架(6)，其中第一框架(6)和磁芯(8)设置为，使得磁芯(8)沿环周方向围绕转子轴线(10)均匀地分布，其中盘(4)和第一框架(6)可相对于彼此转动，其中磁芯(8)在第一框架(6)上分布地设置成，使得与盘(4)和第一框架(6)彼此间的位置无关地，两个在第一框架(6)上相邻的磁芯(8)沿平行于转子轴线(10)的方向分别与不同的绕组(5)相关联。相关联。相关联。

Motors for use in external magnetic fields

【技术实现步骤摘要】
用于在外部磁场中使用的马达


[0001]本技术涉及一种用于在外部磁场中使用的马达以及这种马达在外部磁场中的应用。

技术介绍

[0002]出于不同的原因，在外部磁场中使用电马达可能是成问题的。外部磁场通常影响马达的不同的组件，尤其是可磁化的组件，例如铁叠片，这会引起：与在没有外部磁场的情况下相比，马达在外部磁场中经受较高的损耗并且具有较低的功率。尤其，通常具有固定的定子和可运动的、通常旋转的转子的电马达通常对外部磁场敏感地反应，尤其当所述电马达对于其运行使用磁铁时如此，如这例如在盘式转子马达中是这种情况。
[0003]该问题尤其对于应在磁共振断层扫描仪(MRT)的磁体附近运行的电马达是重要的。在MRT的直接附近，在MRT运行期间与精确的位置相关地通常会存在10mT
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100mT数量级的杂散场。但是，在MRT直接附近的空间应期望用于电和机械组件，以便借此实现节省空间的构造。尤其也期望在该区域中安装电马达，所述电马达例如设为用于运行风扇，所述风扇能够为在MRT的内部中的患者输送新鲜空气并且确保电路的冷却。此外需要驱动检查床(即检查台)的马达。局部线圈中的、例如头部线圈中的可马达驱动调节的机械装置需要马达，所述马达在这种情况下甚至可能必须在MRT的内部中在1.5T
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7T的磁场中运行。
[0004]至今使用的方法是，将马达定位在杂散磁场具有特别低的值的部位处。但是，在MR设备附近的这种部位是有限的。还有其它组件对外部磁场也很敏感，由此对相应部位的竞争非常强烈。此外，对于这种解决方案需要大量测试，在所述测试中必须查明：相应的马达及其定位和在该处存在的外部磁场是否正常工作。
[0005]另一种方法是，尤其当不能为马达找到具有足够低的杂散场的结构空间时，借助例如由铁叠片制成的壳体对马达屏蔽外部磁场。然而，这种壳体具有高的重量、是昂贵的并且在其放置在杂散场中时产生高的机械力。
[0006]又一替选的方法是，将马达距MR设备相对远地定位，并且例如在风扇马达的情况下，通过管道将气流引导至期望的部位。但是，为此必须安装具有相对大的直径(10cm或更大)的软管。但是，通过由此所需的附加的空间得出整个MR设备的不那么紧凑的尺寸。此外，在安装MR设备期间，这种软管通常必须安装在使用地点处，这提高在安装时的耗费，进而得出在安装时的另外的错误源并且提高错误安装的风险。
[0007]因此期望的是，能够将马达直接地例如测量地放置在MR设备的磁体处。因此能够预安装马达。此外，MR设备的组件已经能够提前测试，并且在使用地点处安装时能够节省时间。

技术实现思路

[0008]因此，本技术的一个目的是，提供一种能够在外部磁场中使用的马达。
[0009]该目的通过一种马达和这种马达的应用来实现。
[0010]根据本技术的第一方面，马达设为在外部磁场中使用。所述马达包括盘，所述盘具有沿盘的环周方向均匀分布的绕组，其中转子轴线穿过盘的中点并且垂直于盘伸展，其中绕组相互绝缘，使得它们相互电分离。此外，所述马达包括至少一个具有磁芯的框架，其中所述框架和所述磁芯设置成，使得所述磁芯沿环周方向围绕转子轴线均匀分布，其中所述盘和第一框架可相对于彼此转动，并且其中所述磁芯在第一框架上分布地设置成，使得与所述盘和所述第一框架彼此间的位置无关地，两个在第一框架上相邻的磁芯沿平行于转子轴线的方向分别与不同的绕组相关联。
[0011]外部磁场在此尤其应理解为位于如下地点的磁场，马达在其使用期间应定位在所述地点处。外部磁场在此与马达本身独立地存在，并且例如能够通过一个或多个本身不是马达的一部分的电磁线圈产生。也能够设想的是，外部磁场通过永磁体产生，所述永磁体同样不是马达的一部分。尤其，外部磁场能够通过医学设备、例如MR设备产生。优选地，外部磁场是MR磁体的杂散场。外部磁场能够具有场力线，所述场力线沿一个方向连续地且基本上均匀地伸展。至少能够在设置有马达的位置处是这种情况。
[0012]所述盘能够是盘状元件，在所述盘状元件上安置有绕组和/或在所述盘状元件中集成有绕组。尤其，所述盘能够基本上由绕组本身构成。因此特别节省材料的设计方案是可行的。此外，在这种盘在马达运行时旋转时，由于小的重量能够得出将盘置于运动中所需的较小的扭矩，因此马达能够更快地、更有效率地启动并且具有更低的能量损耗。因此，马达本身是更加能量有效的。优选地，所述盘由绕组构成，所述绕组设置为，使得所述绕组基本上得出盘形状，其中所述绕组以所述形状固定。因此，所述盘能够主要由绕组形成。换言之，所述盘的至少70％由绕组构成，优选至少80％由绕组构成。例如，所述绕组能够设置在环氧树脂中。优选地，在此是不导电的环氧树脂。这有利地能够实现盘的简单的和快速的但是同时也有效率的制造，所述盘还具有良好的耐久性和鲁棒性。但是，也能够设想的是，将所述绕组固定在与绕组分离的盘上，例如焊接、粘接和/或夹紧，或者所述绕组保持在盘状的壳体中，例如挂住、挂起、粘接和/或焊接或者以其它方式固定。因此，所述盘能够有利地匹配于马达所需的构型或形状，而所述绕组能够部分地与所述盘的构型无关地或者可能仅受盘的周长限制地设置。在该上下文中，盘状能够表示基本上在两个空间方向上的扩展。在此，在第三个空间方向上的扩展能够是明显更小的。优选地，所述盘在两个空间方向上较大的扩展的构型是圆形的或近似圆形的。如果所述盘具有马达的转子的功能，则这能够以有利的方式实现马达的特别均匀的运转。但是也可设想的是，所述盘在这两个空间方向上具有与圆形不同的构型，例如以便节省材料。尤其如果所述盘具有马达的定子的功能，即在马达运行时不转动，则可设想的是，所述盘在这两个空间方向上具有与圆形不同的构型。例如能够符合目的的是，调整所述盘的构型，使得能够将所述盘尽可能有效地固定，或者能够特别好地实现到绕组的电流输送。所述盘能够围绕转子轴线旋转对称地形成。此外，所述盘能够沿着转子轴线具有可变的厚度。优选地，所述盘的厚度从转子轴线朝向所述盘的径向外边缘减小。如果所述盘用作为马达的转子，则这是特别有利的，因为由此能够减轻重量。所述绕组也能够称为线圈。
[0013]所述绕组能够是导电的导线。所述绕组能够相互绝缘，使得所述绕组彼此电分离。例如能够通过将绕组彼此间隔开来实现绝缘。也可设想的是，所述绕组通过不导电的材料彼此绝缘。例如能够设想的是，所述绕组通过绝缘材料包覆。优选的是，所述绕组嵌入不导
电的材料中。例如，所述绕组能够由不导电的环氧树脂包围。这能够实现紧凑的且相对易于制造的构造。所述绕组在此尤其能够是导电的导体环，所述导体环具有在所述盘的径向方向上的延伸。所述径向方向能够是从所述盘的中点向外射束状引导的方向。优选地，所述绕组是单绕组，所述单绕组能够均匀地沿所述盘的环周方向并排地或者错开地依次设置。在错开地设置的情况下提供以下优点：所述绕组能够以较大的弯曲半径设置在所述盘上。此外，能够提高铜填充程度(在所述绕组包含铜的情况下)，这改进马达在运行期间的有效功率。换言之，每个绕组能够优选由导体环或导线构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在外部磁场中使用的马达，所述马达包括：盘(4)，所述盘(4)具有沿所述盘(4)的环周方向均匀分布的绕组(5)，其中转子轴线(10)穿过所述盘(4)的中点并且垂直于所述盘(4)伸展，其中所述绕组(5)相互绝缘，使得所述绕组相互电分离，至少一个具有磁芯(8)的第一框架(6)，其中所述第一框架(6)和所述磁芯(8)设置为，使得所述磁芯(8)沿环周方向围绕所述转子轴线(10)均匀地分布，其中所述盘(4)和所述第一框架(6)可相对于彼此转动，其特征在于，所述磁芯(8)在所述第一框架(6)上分布地设置成，使得与所述盘(4)和所述第一框架(6)彼此间的位置无关地，两个在所述第一框架(6)上相邻的磁芯(8)沿平行于所述转子轴线(10)的方向分别与不同的绕组(5)相关联。2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，每个绕组(5)具有：两个径向部段(12)，所述径向部段径向地在所述盘(4)上延伸；和至少一个环周部段(14)，所述环周部段沿所述盘(4)的环周方向延伸，其中每个绕组(5)的所述径向部段(12)彼此间具有有限的第一角间距(16)，和其中各两个在环周方向上相邻的磁芯(8)彼此间具有有限的第二角间距(17)，其中所述第二角间距(17)的数值大于所述第一角间距(16)的数值。3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，所述第二角间距(17)的数值是所述第一角间距(16)的数值的两倍大。4.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，所述第一框架(6)和所述磁芯(8)设置为，使得所述磁芯(8)设置在与所述转子轴线(10)同心的圆上。5.根据上述权利要求中任一项所述的马达，其特征在于，所述马达(1)在运行期间设置在外部磁场(2)中，使得所述外部磁场(2)的场力线平行于所述转子轴线(10)延伸。6.根据上述权利要求中任一项所述的马达，其特征在于，在所述盘(4)的另一侧上设有具有磁芯(8)的第二框架(7)，使得所述盘(4)插入所述第一框架(6)和所述第二框架(7)之间，其中所述第二框架(7)和所述磁芯(8)设置为，使得所述磁芯(8)沿环周方向围绕所述转子轴线(10)均匀地分布，其中所述第一框架(6)的一个磁芯(8)和所述第二框架(7)的一个磁芯(8)各自都能够位于平行于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：格奥尔格，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：新型
国别省市：