本發(fā)明涉及根據(jù)相應(yīng)類(lèi)別的獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)裝置。

背景技術(shù)：

電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器已知為被配置為所謂的神廟狀馬達(dá)（templemotor）。本發(fā)明涉及該實(shí)施例。神廟狀馬達(dá)的兩個(gè)實(shí)施例能夠見(jiàn)于圖1和圖2中的相應(yīng)透視圖表示，其是從現(xiàn)有技術(shù)得知的。為了更好的理解，圖3示出沿軸向方向穿過(guò)圖2的神廟狀馬達(dá)的剖面。為指示圖1到圖3中的表示是現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備，附圖標(biāo)記在此分別設(shè)有單引號(hào)或破折號(hào)。神廟狀馬達(dá)作為一個(gè)整體由附圖標(biāo)記1'表征。

關(guān)于神廟狀馬達(dá)的特性是定子2'具有多個(gè)線圈鐵心4'，其中每個(gè)線圈鐵心均包括與軸向方向a'平行地延伸的棒形縱向分支41'。所述方向在這方面意指由轉(zhuǎn)子3'的期望的旋轉(zhuǎn)軸線限定的軸向方向a'，所述期望的旋轉(zhuǎn)軸線是當(dāng)轉(zhuǎn)子3'在安置成垂直于軸向方向的徑向平面中相對(duì)于定子2'處于居中且非傾斜的位置中時(shí)轉(zhuǎn)子3'在操作狀態(tài)中旋轉(zhuǎn)所圍繞的旋轉(zhuǎn)軸線。圖1到圖3中關(guān)于轉(zhuǎn)子3'僅示出轉(zhuǎn)子3'的相應(yīng)的磁有效鐵心31'，所述磁有效鐵心分別被配置為盤(pán)形永磁體。永磁體的磁化分別由無(wú)附圖標(biāo)記的箭頭圖示。

此外，電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器也是眾所周知的，其根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理被配置和操作。術(shù)語(yǔ)無(wú)軸承馬達(dá)在這方面意指一種電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，其中在不提供單獨(dú)的磁軸承的情況下，相對(duì)于定子完全磁性地支撐轉(zhuǎn)子。為此目的，定子被配置為支承和驅(qū)動(dòng)定子；因此，其既是電驅(qū)動(dòng)器的定子又是磁性支撐的定子。能夠使用電繞組來(lái)產(chǎn)生磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，所述磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)一方面在轉(zhuǎn)子上施加轉(zhuǎn)矩，這實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)，且另一方面在轉(zhuǎn)子上施加能夠根據(jù)需要設(shè)定的剪切力，使得能夠主動(dòng)地控制或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的徑向位置。缺少具有轉(zhuǎn)子的完全磁性支撐的單獨(dú)磁軸承是為無(wú)軸承馬達(dá)命名的性質(zhì)。

同時(shí)，無(wú)軸承馬達(dá)已變得為技術(shù)人員充分地熟知，且被用于許多不同的應(yīng)用。例如，在ep-a-0860046和ep-a-0819330中能夠找到一些基本描述。

由于缺少機(jī)械軸承，因此無(wú)軸承馬達(dá)特別適合于用以輸送非常敏感的物質(zhì)的泵送、混合或攪拌設(shè)備，例如血泵；或關(guān)于純凈度具有非常高的要求（例如，在制藥行業(yè)或生物技術(shù)行業(yè)中）的泵送、混合或攪拌設(shè)備；或用以輸送將非?？焖俚仄茐臋C(jī)械軸承的研磨劑的泵送、混合或攪拌設(shè)備（例如，用于半導(dǎo)體行業(yè)中的漿料的泵或混合器）。無(wú)軸承馬達(dá)也在半導(dǎo)體生產(chǎn)中用于支撐和旋轉(zhuǎn)晶圓，例如當(dāng)用光阻或其它物質(zhì)涂覆或處理晶圓時(shí)。

在泵送、攪拌或混合應(yīng)用中無(wú)軸承馬達(dá)的原理的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生于轉(zhuǎn)子作為一體式轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)，所述一體式轉(zhuǎn)子既是電磁驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)子又是泵、攪拌器或混合器的轉(zhuǎn)子。除了無(wú)接觸磁性支撐之外，在此所得的優(yōu)勢(shì)還有非常緊湊且節(jié)省空間的構(gòu)造。

另外，無(wú)軸承馬達(dá)的原理也允許其中能夠非常容易地將轉(zhuǎn)子與定子分開(kāi)的設(shè)計(jì)。這是非常大的優(yōu)勢(shì)，例如因?yàn)檗D(zhuǎn)子因此能夠被設(shè)計(jì)為用于單次使用的一次性零件。此類(lèi)一次性應(yīng)用現(xiàn)今經(jīng)常取代一些工藝，其中由于非常高的純凈度要求，先前必須以復(fù)雜和/或昂貴的方式（例如，借助于蒸汽滅菌）對(duì)接觸工藝中待處理的物質(zhì)的所有那些部件進(jìn)行清潔和消毒。在用于單次使用的構(gòu)造中，接觸待處理的物質(zhì)的那些部件僅被使用恰好一次，并且然后在下一次應(yīng)用中用新的，即未使用過(guò)的一次性零件替換。

在此能夠以制藥行業(yè)和生物技術(shù)行業(yè)為例。在此經(jīng)常制備溶液和懸浮液，其需要仔細(xì)摻合或輸送物質(zhì)。

在制藥行業(yè)中（例如，在藥物活性物質(zhì)的生產(chǎn)中），對(duì)清潔度有非常高的要求；接觸物質(zhì)的部件常常甚至必須被消毒。生物技術(shù)中也產(chǎn)生類(lèi)似的要求，例如在生物物質(zhì)、細(xì)胞或微生物的制備、處理或培養(yǎng)中，其中必須確保極高程度的純凈度以便不危及生產(chǎn)出的產(chǎn)品的可用性。在此能夠以生物反應(yīng)器作為另一示例，在所述生物反應(yīng)器中培養(yǎng)例如用于組織或特殊細(xì)胞或其它非常敏感的物質(zhì)的生物替代物。在此也需要泵送、攪拌或混合設(shè)備，以便例如確保營(yíng)養(yǎng)液的連續(xù)摻合或確保其在混合槽中的連續(xù)循環(huán)。在這方面，必須確保非常高的純凈度以保護(hù)物質(zhì)或生產(chǎn)出的產(chǎn)品不受污染。

在此類(lèi)應(yīng)用中，于是泵送、攪拌或混合設(shè)備由一次性設(shè)備和可重復(fù)使用的設(shè)備組成。在這方面，一次性設(shè)備包括接觸物質(zhì)并且被配置為用于單次使用的一次性零件的那些部件。這是例如具有轉(zhuǎn)子的泵送或混合槽，所述轉(zhuǎn)子被設(shè)在泵送或混合槽中且于是例如包括用于輸送物質(zhì)的葉輪?？芍貜?fù)使用設(shè)備包括被永久地使用（即，多次）的那些部件，例如定子。例如，在ep-b-2065085中公開(kāi)了此類(lèi)設(shè)備。

在作為一次性零件的構(gòu)造中，經(jīng)常將泵送或混合槽設(shè)計(jì)為具有包含在其中的轉(zhuǎn)子的柔性塑料袋或塑料包。這些袋經(jīng)常已經(jīng)在制造期間或在包裝和存儲(chǔ)之后被消毒，并且在包裝中以無(wú)菌形式向客戶供應(yīng)。

用于單次使用的一次性零件的制造或設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)是能夠以盡可能簡(jiǎn)單的方式將其與可重復(fù)使用的設(shè)備或其部件組裝在一起。期望的是能夠以盡可能少的付出、以小工作量、快速且優(yōu)選地不用工具進(jìn)行這種組裝。

另一個(gè)方面是能夠盡可能經(jīng)濟(jì)和廉價(jià)地制造這些一次性零件。在這方面，具體地，也重視價(jià)格合理、簡(jiǎn)單的原始材料（諸如，商業(yè)塑料）。在用后即棄式零件的設(shè)計(jì)中，可用資源的有環(huán)境意識(shí)的處理和負(fù)責(zé)任的使用也是主要方面。

這種構(gòu)造也是眾所周知的，其中總泵送、攪拌或混合設(shè)備被配置成用于單次使用。

本身已知的特別有利的實(shí)施例是將最初描述的神廟狀馬達(dá)配置為無(wú)軸承馬達(dá)，而不論其是否包括用于單次使用的部件。

在圖1到圖3中所示的神廟狀馬達(dá)1'的實(shí)施例中，線圈鐵心4'（在此，例如有六個(gè)線圈鐵心4'）以圓形方式且圍繞轉(zhuǎn)子3'（內(nèi)轉(zhuǎn)子）等距地與棒形縱向分支41'一起布置。在作為外轉(zhuǎn)子的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子是例如環(huán)形，且線圈鐵心被布置成相對(duì)于轉(zhuǎn)子向內(nèi)安置。沿軸向方向a'延伸且令人聯(lián)想到神廟的柱的多個(gè)棒形縱向分支41'給予神廟狀馬達(dá)其名稱(chēng)。

每個(gè)棒形縱向分支41'沿軸向方向a'從第一端部（根據(jù)圖示在底部處）延伸直到第二端部（根據(jù)圖示在頂部處）。第一端部沿徑向方向由回流裝置（reflux）5'連接，所述回流裝置包括每一個(gè)均被布置在兩個(gè)相鄰的線圈鐵心4'之間的多個(gè)節(jié)段。永磁轉(zhuǎn)子3'布置在縱向分支41'的第二端部之間且在操作狀態(tài)中圍繞軸向方向a'旋轉(zhuǎn)，其中，無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3'，并且相對(duì)于定子2'無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3'，并且其中，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3'的徑向位置使得其位于縱向分支41'的第二端部之間的居中位置中。

縱向分支41'支承繞組以生成對(duì)于磁性驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3'和對(duì)于磁性支撐轉(zhuǎn)子3'所需的電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)。在圖1到圖3中所示的實(shí)施例中，繞組被配置成例如使得環(huán)繞每個(gè)縱向分支41'纏繞離散線圈61'，即，每個(gè)線圈61'的線圈軸線相應(yīng)地沿軸向方向a'延伸。在這方面，對(duì)于神廟狀馬達(dá)而言通常的是線圈61'的線圈軸線與期望的旋轉(zhuǎn)軸線平行地延伸，且線圈61'或繞組未布置在磁轉(zhuǎn)子平面c'中。磁轉(zhuǎn)子平面c'是轉(zhuǎn)子3'的磁有效鐵心31'的磁中心平面。該平面垂直于軸向方向a'，在操作狀態(tài)中，轉(zhuǎn)子3'或轉(zhuǎn)子3'的磁有效鐵心31'被支撐在所述平面中。一般地，且具體地在圖1到圖3中所示的作為盤(pán)的轉(zhuǎn)子3'的磁有效鐵心31'的實(shí)施例中，磁轉(zhuǎn)子平面c'是轉(zhuǎn)子3'的磁有效鐵心31'的幾何中心平面，其安放成垂直于軸向方向a'。如圖1到圖3示出，線圈61'布置在磁轉(zhuǎn)子平面c'下方，且優(yōu)選地布置在轉(zhuǎn)子3'的磁有效鐵心31'下方。

圖2和圖3示出神廟狀馬達(dá)的經(jīng)常實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。在這種實(shí)施例中，除了縱向分支41'之外，每個(gè)線圈鐵心4'還包括橫向分支42'，所述橫向分支分別設(shè)置在縱向分支41'的第二端部處并沿徑向方向延伸，即，與縱向分支41'大致成直角。在這種實(shí)施例中，線圈鐵心4'中的每一個(gè)均具有l(wèi)的形狀，并且其中橫向分支42'形成l的短分支。轉(zhuǎn)子3'于是布置在橫向分支42'之間。

作為神廟狀馬達(dá)的實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)之一是磁轉(zhuǎn)子平面c'中不存在繞組或定子的繞組頭部。這使得有可能，例如在離心泵中應(yīng)用神廟狀馬達(dá)時(shí)，離心泵的出口能夠被設(shè)置在泵轉(zhuǎn)子的葉輪在其中旋轉(zhuǎn)的平面中，即，出口處于相對(duì)于軸向方向a'與泵轉(zhuǎn)子的導(dǎo)葉相同的水平下，并且在這方面定子的繞組不產(chǎn)生妨礙。泵出口的這種中央（即，中間）布置在液體動(dòng)力方面下且具體地關(guān)于被動(dòng)支撐和對(duì)抗傾斜的轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性是特別有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

從這種現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)始，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種不同的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，所述電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器被配置為神廟狀馬達(dá)并且能夠被用于多種應(yīng)用。此外，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器還應(yīng)當(dāng)能夠被配置成用于使用用于單次使用的部件的應(yīng)用。另外，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于此類(lèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的定子和提供包括此類(lèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的用于輸送、泵送、混合或攪拌的旋轉(zhuǎn)設(shè)備。

滿足該目標(biāo)的本發(fā)明的主題由相應(yīng)類(lèi)別的獨(dú)立權(quán)利要求的特征表征。

根據(jù)本發(fā)明，因此提供了一種被配置為神廟狀馬達(dá)的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，所述電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器具有能夠無(wú)接觸地磁性驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被配置為無(wú)線圈且無(wú)永磁體并且包括磁有效鐵心，且所述電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器具有定子，在操作狀態(tài)中能夠由所述定子圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線無(wú)接觸地磁性驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，其中，所述定子具有多個(gè)線圈鐵心，其中每個(gè)線圈鐵心均包括沿與期望的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向從第一端部延伸直到第二端部的棒形縱向分支，其中，所有的第一端部由回流裝置連接，并且其中，提供多個(gè)繞組以便生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，其中每個(gè)繞組均環(huán)繞縱向分支中的一者，并且其中，線圈鐵心包括多個(gè)永磁體，通過(guò)所述永磁體能夠生成永磁預(yù)磁化磁通量。

由于在定子中包括永磁體的神廟狀馬達(dá)的定子的具體實(shí)施例，因此可能在定子中生成總磁通量。具體地在此變得可能的是，轉(zhuǎn)子不促成磁通量的生成，而是僅必須傳導(dǎo)或引導(dǎo)磁通量。因此，可能省去用于在轉(zhuǎn)子中生成磁通量的永磁體或磁性的非常硬的材料。

由于完全省略轉(zhuǎn)子中的促成驅(qū)動(dòng)磁通量或控制磁通量的永磁體，因此能夠特別簡(jiǎn)單地、經(jīng)濟(jì)地且廉價(jià)地制造轉(zhuǎn)子，這具體地也表示作為一次性轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的巨大優(yōu)勢(shì)。取決于構(gòu)造，不同的護(hù)套、間隙和壁（具體地，轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心的護(hù)套、流體間隙或能夠環(huán)繞定子的間隔件）被容納在定子與轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心之間的區(qū)域中。為了容納所有這些元件，定子與轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心之間優(yōu)選地存在至少3毫米、更好地4到6毫米的間距。由于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)子不具有任何永磁體且因此不能夠促成磁動(dòng)勢(shì)，因此必須在定子中產(chǎn)生總磁動(dòng)勢(shì)。對(duì)于定子與轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心之間的例如3毫米的間距而言，必須大約5000安培的磁動(dòng)勢(shì)以能夠以可靠的磁性方式支撐和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。如果按慣例僅由繞組激勵(lì)定子，即電磁勵(lì)磁，則在具有合理尺寸的定子的最緊密的構(gòu)型空間中不可能實(shí)現(xiàn)此類(lèi)高磁動(dòng)勢(shì)。根據(jù)本發(fā)明，多個(gè)永磁體因此附接在定子中，所述永磁體生成預(yù)磁化磁通量。然而，由于在恒定的磁通量下既不能夠生成用于生成轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，也不能夠生成用于主動(dòng)地磁性支撐轉(zhuǎn)子的可調(diào)節(jié)磁通量，因此繞組額外地附接在定子中，由此產(chǎn)生因此可變且可調(diào)節(jié)的電磁磁通量。

根據(jù)現(xiàn)今的現(xiàn)有技術(shù)，慣例的是具體地使用稀土金屬或者這些金屬的化合物或合金作為轉(zhuǎn)子中的永磁體，因?yàn)橛捎谒鼈兊拇判再|(zhì)，使用它們能夠生成非常強(qiáng)的永磁場(chǎng)。這些稀土的已知且經(jīng)常使用的示例是釹和釤。然而，由于其相對(duì)小的出現(xiàn)率以及由于其復(fù)雜和/或昂貴的開(kāi)采與加工，此類(lèi)金屬表示相當(dāng)大的成本因素。另外，例如在單次使用之后此類(lèi)永磁體的廢料處理在技術(shù)環(huán)境方面下經(jīng)常也與問(wèn)題或高付出相關(guān)聯(lián)，由此產(chǎn)生額外的成本。因此，在經(jīng)濟(jì)、成本和環(huán)境方面下，具體地也在一次性應(yīng)用中，有利的是，本發(fā)明具體地使得可能能夠省去轉(zhuǎn)子中的由稀土組成或包括稀土的此類(lèi)永磁體材料。

定子特別優(yōu)選地被配置為支承和驅(qū)動(dòng)定子，通過(guò)所述支承和驅(qū)動(dòng)定子，在操作狀態(tài)中能夠相對(duì)于定子無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子。根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理的這個(gè)實(shí)施例允許實(shí)現(xiàn)特別緊湊的實(shí)施例，因?yàn)閮H設(shè)置單個(gè)定子，通過(guò)該定子能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)功能與支承功能兩者。

在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)線圈鐵心包括橫向分支，所述橫向分支布置在縱向分支的第二端部處并且沿垂直于由期望的旋轉(zhuǎn)軸線限定的軸向方向的徑向方向延伸。由這些橫向分支能夠在線圈鐵心處形成安置成與轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心相對(duì)的相應(yīng)端面。通過(guò)橫向分支的這些端面，可能特別有利地將磁通量從定子傳導(dǎo)到轉(zhuǎn)子中，或反之。

優(yōu)選的措施包括以下事實(shí)：每個(gè)線圈鐵心均包括從縱向分支的第一端部延伸直到第二端部的永磁部分，且包括每一個(gè)均從第一端部延伸直到第二端部的兩個(gè)無(wú)永磁體部分，其中，永磁部分布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分之間。通過(guò)這個(gè)實(shí)施例，可能引導(dǎo)電磁磁通路徑使得其不穿過(guò)永磁體。大多數(shù)永磁體（具體地，稀土磁體，但也包括鐵氧體磁體）具有僅略高于零的相對(duì)磁導(dǎo)率。如果電磁磁通路徑因此將穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)永磁體，則電磁有效氣隙將因此增加位于磁通路徑中的永磁體的廣度（extent），并且將額外地增加磁動(dòng)勢(shì)需求。因此，如果能夠引導(dǎo)永磁勵(lì)磁通量和電磁勵(lì)磁通量使得其在定子與轉(zhuǎn)子之間的磁氣隙中彼此疊加，而且在永磁體的區(qū)域中被單獨(dú)地傳導(dǎo)，那么這是優(yōu)勢(shì)。應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地在可能的情況下傳導(dǎo)電磁勵(lì)磁通量穿過(guò)諸如鐵或硅鐵的軟磁材料（除了轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙的區(qū)域之外）。能夠通過(guò)在轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙的區(qū)域中永磁勵(lì)磁通量與電磁勵(lì)磁通量的疊加來(lái)調(diào)制氣隙磁通量，使得徑向轉(zhuǎn)子位置的調(diào)節(jié)與實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的切向力分量的形成兩者均變得可能。

此外，如果線圈鐵心的永磁部分和兩個(gè)無(wú)永磁體部分中的每一個(gè)均延伸穿過(guò)橫向分支，并且其中永磁部分在橫向分支中布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分之間，那么這是有利的。即，就不必須引導(dǎo)該定子中的電磁勵(lì)磁通量穿過(guò)永磁體的意義而言，由此特別容易地可能在定子中彼此分開(kāi)地引導(dǎo)永磁勵(lì)磁通量和電磁勵(lì)磁通量。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，線圈鐵心的永磁部分具有與沿軸向方向的剖面中的無(wú)永磁體部分中的一個(gè)大致相同的沿軸向方向的剖面中的橫截面表面。該措施允許簡(jiǎn)單且廉價(jià)的定子的設(shè)計(jì)，其中能夠以與電磁勵(lì)磁通量大致分開(kāi)的簡(jiǎn)單方式在定子中引導(dǎo)永磁通量。

另外的有利措施包括使永磁部分中的每一個(gè)均垂直于徑向方向且垂直于軸向方向被極化，并且其中相鄰的線圈鐵心的永磁體中的每一個(gè)均沿相對(duì)方向被極化。該措施允許特別容易且簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)子的支撐。

具體地，為了使定子中的渦電流損耗最小化，如果線圈鐵心的無(wú)永磁體部分中的每一個(gè)均由元件以捆綁的疊片形式制造（并且其中元件沿轉(zhuǎn)子的周向方向堆疊），那么這是有利的。

出于技術(shù)調(diào)節(jié)原因，如果定子具有偶數(shù)個(gè)線圈鐵心，優(yōu)選地六個(gè)或八個(gè)或十二個(gè)線圈鐵心，那么這是優(yōu)選的。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，面向轉(zhuǎn)子的線圈鐵心的橫向分支的端面具有分別大于轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心的軸向高度的沿軸向方向的水平。具體地，由此使得轉(zhuǎn)子關(guān)于相對(duì)于期望的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜實(shí)現(xiàn)更大或更好的被動(dòng)磁穩(wěn)定。

在優(yōu)選實(shí)施例中，繞組包括驅(qū)動(dòng)線圈，其用于為轉(zhuǎn)子生成電磁驅(qū)動(dòng)場(chǎng)；以及與之分開(kāi)的控制線圈，其用于設(shè)定沿徑向方向作用在轉(zhuǎn)子上的橫向力。在該實(shí)施例中，因此設(shè)置兩個(gè)單獨(dú)的繞組系統(tǒng)，即驅(qū)動(dòng)線圈，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)線圈，能夠生成實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩并因此實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)的電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)；以及控制線圈，通過(guò)所述控制線圈，能夠生成額外的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，能夠通過(guò)所述額外的旋轉(zhuǎn)場(chǎng)設(shè)定作用在轉(zhuǎn)子上的橫向力（沿徑向方向的力）。在這方面，驅(qū)動(dòng)線圈能夠設(shè)置在與控制線圈相同的線圈鐵心上，或存在其上僅設(shè)置驅(qū)動(dòng)線圈或僅設(shè)置控制線圈的線圈鐵心，或?qū)崿F(xiàn)這兩種變型的混合形式?；蛘邇H控制線圈或者僅驅(qū)動(dòng)線圈或者控制線圈與驅(qū)動(dòng)線圈兩者被設(shè)置在單個(gè)線圈鐵心上。這能夠在定子內(nèi)在線圈鐵心之間自然地變化，即，定子能夠包括僅支承驅(qū)動(dòng)線圈或控制線圈的線圈鐵心以及支承驅(qū)動(dòng)線圈和控制線圈的線圈鐵心兩者。從設(shè)備方面來(lái)看，分成驅(qū)動(dòng)線圈和與之分開(kāi)的控制線圈具有以下優(yōu)勢(shì)：不必須為每個(gè)單個(gè)線圈設(shè)置相應(yīng)的單獨(dú)的雙極功率放大器以控制該線圈。

在優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心是盤(pán)形狀或環(huán)形狀。轉(zhuǎn)子優(yōu)選地具有徑向外限制表面，所述徑向外限制表面在轉(zhuǎn)子的居中狀態(tài)中具有沿徑向方向距所有線圈鐵心相同的間距。通過(guò)該措施，能夠簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子位置的控制和調(diào)節(jié)所需的傳感器系統(tǒng)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子距線圈鐵心的期望間距在轉(zhuǎn)子的周邊上看是恒定值。

關(guān)于轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的有利措施包括轉(zhuǎn)子配置有針對(duì)磁通量的隔磁磁橋（fluxbarrier）。由此可能的是，能夠?qū)嶋H上根據(jù)需要設(shè)定轉(zhuǎn)子的磁各向異性，并且因此能夠針對(duì)相應(yīng)的應(yīng)用以簡(jiǎn)單的方式優(yōu)化磁各向異性。

此外，本發(fā)明提供一種用于被配置為神廟狀馬達(dá)的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的定子，其中，在操作狀態(tài)中能夠由所述定子圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，其中，所述定子具有多個(gè)線圈鐵心，其中每個(gè)線圈鐵心均包括沿與期望的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向從第一端部延伸直到第二端部的棒形縱向分支，其中，所有第一端部由回流裝置連接，并且其中，設(shè)置多個(gè)繞組以便生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，其中每個(gè)繞組均環(huán)繞縱向分支中的一者，并且其中，線圈鐵心包括多個(gè)永磁體，通過(guò)所述永磁體能夠生成永磁預(yù)磁化磁通量，其中，每個(gè)線圈鐵心包括從縱向分支的第一端部延伸直到第二端部的永磁部分，且包括每一個(gè)均從第一端部延伸直到第二端部的兩個(gè)無(wú)永磁體部分，其中，永磁部分布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分之間。

由在定子中包括永磁體的神廟狀馬達(dá)的定子的具體實(shí)施例，可能在定子中生成大部分磁通量或甚至總磁通量。具體地，在這方面有利的是，如上文已經(jīng)解釋的那樣，永磁體已經(jīng)在定子中生成恒定的預(yù)磁化磁通量，使得以定子的非常緊湊的構(gòu)型還生成足夠高的磁動(dòng)勢(shì)連同電磁生成的磁通量，從而無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子或無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子。具有線圈鐵心（所述線圈鐵心中的每一個(gè)均具有布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分之間的永磁部分）的定子的具體實(shí)施例使得可能在定子中引導(dǎo)電磁磁通路徑，使得其不穿過(guò)永磁體。因此，能夠引導(dǎo)永磁勵(lì)磁通量和電磁勵(lì)磁通量，使得其在定子與轉(zhuǎn)子之間的磁氣隙中彼此疊加，而且在定子的永磁體的區(qū)域中被分開(kāi)地引導(dǎo)。應(yīng)優(yōu)選地在可能的情況下傳導(dǎo)電磁勵(lì)磁通量穿過(guò)諸如鐵或硅鐵的軟磁材料（除了轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙的區(qū)域之外）。

在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，定子被配置為支承和驅(qū)動(dòng)定子，通過(guò)所述支承和驅(qū)動(dòng)定子，在操作狀態(tài)中能夠相對(duì)于定子無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子。

根據(jù)本發(fā)明的定子既適合于其中轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)成無(wú)線圈且無(wú)永磁體的神廟狀馬達(dá)，也適合于其中轉(zhuǎn)子包括永磁體和/或線圈的神廟狀馬達(dá)。

此外，提議一種用于輸送、泵送、混合或攪拌流體的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其包括根據(jù)本發(fā)明配置的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器或定子。

具體地，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備也能夠被配置成使得其包括用于單次使用的部件。在該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)設(shè)備優(yōu)選地具有被配置成用于單次使用的一次性設(shè)備和被配置成用于多次使用的可重復(fù)使用設(shè)備，其中，一次性設(shè)備至少包括具有用于輸送、泵送、混合或攪拌一種或多種流體的多個(gè)導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)子，并且其中，可重復(fù)使用設(shè)備包括用于接收轉(zhuǎn)子的支撐槽且包括定子，在操作狀態(tài)中能夠由所述定子無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子，其中，所述定子包括至少一個(gè)永磁體以便生成永磁預(yù)磁化磁通量，且包括至少一個(gè)繞組以便生成電磁通量，并且其中，永磁預(yù)磁化磁通量和電磁通量一同驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的另外的有利措施和實(shí)施例由從屬權(quán)利要求產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

下文中將參考實(shí)施例和附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。附圖中示出（部分地以剖面示出）：

圖1：根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的神廟狀馬達(dá)的透視圖表示；

圖2：根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一神廟狀馬達(dá)的透視圖表示；

圖3：沿軸向方向穿過(guò)圖2的神廟狀馬達(dá)的剖面；

圖4：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施例的透視圖表示；

圖5：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第二實(shí)施例的透視圖表示；

圖6：沿軸向方向穿過(guò)圖5的第二實(shí)施例的剖面；

圖7：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第三實(shí)施例的透視圖表示；

圖8：沿軸向方向穿過(guò)圖7的第三實(shí)施例的剖面；

圖9：具有磁通量線的廣度的圖7的第三實(shí)施例的平面圖；

圖10：呈類(lèi)似于圖7的表示的第三實(shí)施例的變型；

圖11：呈類(lèi)似于圖7的表示的第三實(shí)施例的另一變型；

圖12：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第四實(shí)施例的透視圖表示；

圖13：沿軸向方向穿過(guò)圖12的第四實(shí)施例的剖面；

圖14：呈類(lèi)似于圖7的表示的繞組的實(shí)施例的第一變型；

圖15：沿軸向方向穿過(guò)圖14中所示的變型的剖面；

圖16：呈類(lèi)似于圖11的表示的繞組的實(shí)施例的第二變型；

圖17：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第五實(shí)施例的透視圖表示；

圖18：根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第六實(shí)施例的透視圖表示；

圖19：沿軸向方向穿過(guò)圖18的第六實(shí)施例的剖面；

圖20到圖23：線圈鐵心的實(shí)施例的不同變型，每個(gè)變型均呈透視圖表示；

圖24到圖28：轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的不同變型，每個(gè)變型均呈透視圖表示；

圖29：沿軸向方向穿過(guò)轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的變型的剖面；

圖30到圖34：轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的不同變型，每個(gè)變型均呈透視圖表示；

圖35到圖41：具有隔磁磁橋的轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的不同變型，每個(gè)變型均呈透視圖表示；

圖42到圖45：傳感器的布置的不同變型，每個(gè)變型均呈透視圖表示；

圖46：沿軸向方向穿過(guò)圖45中所示的傳感器的布置的變型的剖面；

圖47：呈類(lèi)似于圖46的剖面表示的傳感器的布置的另一變型；

圖48：根據(jù)被配置為混合設(shè)備的本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第一實(shí)施例的透視圖表示；

圖49：沿軸向方向穿過(guò)圖48的第一實(shí)施例的剖面；

圖50：根據(jù)被配置為混合設(shè)備的本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第二實(shí)施例的透視圖表示；

圖51：沿軸向方向穿過(guò)圖50的第二實(shí)施例的剖面；

圖52：沿軸向方向穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第三實(shí)施例的剖面，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括一次性設(shè)備和可重復(fù)使用設(shè)備；

圖53：沿軸向方向穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第四實(shí)施例的剖面，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括一次性設(shè)備和可重復(fù)使用設(shè)備；

圖54：沿軸向方向穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第五實(shí)施例的剖面，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括一次性設(shè)備和可重復(fù)使用設(shè)備；

圖55：被配置為泵送設(shè)備的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第六實(shí)施例的透視圖表示；以及

圖56：沿軸向方向穿過(guò)圖55的第六實(shí)施例的剖面。

具體實(shí)施方式

如已經(jīng)提及的那樣，圖1到圖3中示出從現(xiàn)有技術(shù)得知的兩種神廟狀馬達(dá)。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第一實(shí)施例的透視圖表示，所述電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器作為整體由附圖標(biāo)記1標(biāo)示。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1被配置為神廟狀馬達(dá)，且包括定子2和轉(zhuǎn)子3，所述轉(zhuǎn)子被無(wú)接觸地磁性地支撐在定子2中，且被配置為無(wú)線圈且無(wú)永磁體。轉(zhuǎn)子3被配置為磁阻轉(zhuǎn)子，且包括磁有效鐵心31，所述磁有效鐵心在第一實(shí)施例中被形成為具有四個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32的十字形狀。在操作狀態(tài)中，能夠借助于定子2圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3。所述軸線被稱(chēng)為期望的旋轉(zhuǎn)軸線，在操作狀態(tài)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子3相對(duì)于定子2處于居中且非傾斜的位置中時(shí)，轉(zhuǎn)子3圍繞所述期望的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。該期望的旋轉(zhuǎn)軸線限定軸向方向a。固定軸向方向a的期望的旋轉(zhuǎn)軸線a通常與定子2的中央軸線一致。

由于其對(duì)于理解本發(fā)明而言已足夠，因此在下文中描述的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的實(shí)施例和變型中僅示出轉(zhuǎn)子3的相應(yīng)的磁有效鐵心31。應(yīng)理解的是，轉(zhuǎn)子3自然也能夠包括再另外的部件，諸如優(yōu)選地由塑料制造的護(hù)套或封裝件，或諸如用于混合、攪拌或泵送流體的導(dǎo)葉，或諸如其它部件。

下文中，垂直地豎立在軸向方向a上的方向被稱(chēng)為徑向方向。此外，轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的磁中心平面稱(chēng)為磁轉(zhuǎn)子平面c。當(dāng)轉(zhuǎn)子3不傾斜時(shí)，在操作狀態(tài)中，轉(zhuǎn)子3或轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31被支撐在垂直于軸向方向a的該平面中。一般地，磁轉(zhuǎn)子平面c是轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的幾何中心平面，其安置成垂直于軸向方向a。該平面（轉(zhuǎn)子3在操作狀態(tài)中被支撐在所述平面中）也被稱(chēng)為徑向平面。徑向平面限定笛卡爾坐標(biāo)系的x-y平面，所述坐標(biāo)系的z軸線沿軸向方向a延伸。如果轉(zhuǎn)子3因此不傾斜，那么徑向平面與磁轉(zhuǎn)子平面c一致。

作為神廟狀馬達(dá)的設(shè)計(jì)中的特性是，定子2包括多個(gè)單獨(dú)的線圈鐵心4，其中每個(gè)線圈鐵心均包括沿軸向方向a從第一端部43延伸直到第二端部44的棒形縱向分支41，其中，所有的第一端部43（根據(jù)圖4中的表示，其為下端部）由回流裝置5彼此連接。在這方面，回流裝置5包括多個(gè)節(jié)段51，其中每個(gè)節(jié)段將線圈鐵心4的相應(yīng)的第一端部43連接到相鄰的線圈鐵心4的第一端部43。如圖4還示出的，各個(gè)線圈鐵心4優(yōu)選地布置成使得其在作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的實(shí)施例中以圓形形式環(huán)繞轉(zhuǎn)子3，并且在這個(gè)圓上等距地布置。在操作中，轉(zhuǎn)子3被無(wú)接觸地磁性地支撐在線圈鐵心4的第二端部44之間。

線圈鐵心4的縱向分支41彼此平行地對(duì)齊，全部與軸向方向a平行地延伸且環(huán)繞轉(zhuǎn)子3（或在作為外轉(zhuǎn)子的實(shí)施例中，被轉(zhuǎn)子3環(huán)繞），因?yàn)檫@些平行的縱向分支41令人聯(lián)想到神廟的柱，所以其給以神廟狀馬達(dá)其名稱(chēng)。

此外，定子2包括用于生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)的多個(gè)繞組6。繞組6在此被配置為單個(gè)線圈61，其中每個(gè)單個(gè)線圈均環(huán)繞縱向分支41中的一個(gè)。這意味著線圈61的軸線中的每一個(gè)均與軸向方向a平行地延伸。在圖4中所示的第一實(shí)施例中，每個(gè)縱向分支41恰好支撐一個(gè)線圈61。

因此，神廟狀馬達(dá)1的另一特征在于，定子2的線圈61布置在磁轉(zhuǎn)子平面c的外側(cè)，根據(jù)該表示，在磁轉(zhuǎn)子平面c下方。線圈61優(yōu)選地完全布置在磁有效鐵心31下方。因此，線圈61不布置于在操作狀態(tài)中驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子3所處的平面中。不同于其中定子的線圈布置成使得線圈軸線中的每一個(gè)均處于磁轉(zhuǎn)子平面中（即，處于驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子所處的平面中）的其它電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，在神廟狀馬達(dá)1中，定子2的線圈61布置成使得線圈61的軸線垂直地豎立在磁轉(zhuǎn)子平面c上。

在本發(fā)明的框架內(nèi)，作為神廟狀馬達(dá)或神廟狀馬達(dá)1的實(shí)施例將被理解為一種電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1，其具有多個(gè)線圈鐵心4，其中每個(gè)線圈鐵心均包括分別與軸向方向a平行地延伸的縱向分支41，其中，所有線圈鐵心4的第一端部43經(jīng)由回流裝置5彼此連接，并且其中，定子2的繞組6、61中的每一個(gè)均布置成圍繞縱向分支41，使得各個(gè)線圈61的相應(yīng)的線圈軸線與軸向方向a平行地對(duì)齊。在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理配置被配置為神廟狀馬達(dá)1的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器。因此，在這種情況下，神廟狀馬達(dá)1是無(wú)軸承馬達(dá)的具體實(shí)施例。

即使根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理的神廟狀馬達(dá)1的實(shí)施例是優(yōu)選的，本發(fā)明仍不限于該實(shí)施例。其中由其它措施（例如由一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的磁軸承單元或由其它軸承（具體地，機(jī)械軸承））實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的支承功能的實(shí)施例當(dāng)然也是可能的。

在無(wú)軸承馬達(dá)中，能夠無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3及相對(duì)于定子2無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3。為此目的，定子2被設(shè)計(jì)為支承和驅(qū)動(dòng)定子，由所述支承和驅(qū)動(dòng)定子，在操作狀態(tài)中能夠圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3（即，其能夠被設(shè)定成旋轉(zhuǎn)），并且能夠相對(duì)于定子2無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3。

與此同時(shí)，無(wú)軸承馬達(dá)已變得為技術(shù)人員充分地熟知，使得不再必須對(duì)其功能進(jìn)行詳細(xì)描述。術(shù)語(yǔ)無(wú)軸承馬達(dá)意指在不設(shè)置單獨(dú)的磁軸承的情況下轉(zhuǎn)子3被完全磁性地支撐。為此目的，定子2被配置為支承和驅(qū)動(dòng)定子；因此，其既是電驅(qū)動(dòng)器的定子又是磁性支撐的定子。在這方面，定子2包括繞組6，能夠由所述繞組6生成磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，所述磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)一方面在轉(zhuǎn)子3上施加轉(zhuǎn)矩從而實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)，且另一方面在轉(zhuǎn)子3上施加能夠根據(jù)需要設(shè)定的剪切力，使得能夠主動(dòng)地控制或調(diào)節(jié)其徑向位置（即，其在徑向平面中的位置）。因此，能夠主動(dòng)地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3的至少三個(gè)自由度。通過(guò)磁阻力被動(dòng)地磁性地使轉(zhuǎn)子3關(guān)于其軸向偏轉(zhuǎn)（沿軸向方向a）至少穩(wěn)定（即，不能夠被控制）。取決于實(shí)施例，也能夠同樣地被動(dòng)地磁性地使轉(zhuǎn)子3關(guān)于其余兩個(gè)自由度（即，相對(duì)于垂直于期望的旋轉(zhuǎn)軸線的徑向平面傾斜）穩(wěn)定。

電磁驅(qū)動(dòng)器和軸承設(shè)備是從現(xiàn)有技術(shù)得知的（例如，從us-a-2009/121571），其中驅(qū)動(dòng)器的定子和磁軸承的定子連結(jié)在一起以形成構(gòu)型單元。在此，定子包括由上支承平面和下支承平面組成的軸承單元，且包括布置在這些支承平面之間的驅(qū)動(dòng)器單元。因此，該設(shè)備還示出能夠與驅(qū)動(dòng)器單元分開(kāi)并且僅用作磁性支撐的軸承單元。然而，此類(lèi)設(shè)備將不被理解為就本申請(qǐng)的意義而言的無(wú)軸承馬達(dá)，因?yàn)樵诖藢?shí)際上存在單獨(dú)的軸承單元，這些軸承單元與驅(qū)動(dòng)功能分開(kāi)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的支撐。在就本發(fā)明的意義而言的無(wú)軸承馬達(dá)中，不可能將定子分成軸承單元和驅(qū)動(dòng)器單元。實(shí)際上，正是這種性質(zhì)給以無(wú)軸承馬達(dá)其名稱(chēng)。

對(duì)于無(wú)軸承馬達(dá)，與經(jīng)典的磁軸承不同，經(jīng)由電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的磁性支撐和驅(qū)動(dòng)，所述電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)的總和一方面在轉(zhuǎn)子3上生成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，以及生成橫向力，能夠根據(jù)需要設(shè)定所述橫向力并且用所述橫向力能夠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3的徑向位置。能夠或者單獨(dú)地生成這些旋轉(zhuǎn)場(chǎng)（即，使用不同的線圈），或者能夠通過(guò)對(duì)所需電流的計(jì)算且然后在單個(gè)線圈系統(tǒng)的輔助下疊加來(lái)生成這些旋轉(zhuǎn)場(chǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的轉(zhuǎn)子3被配置為無(wú)線圈，即轉(zhuǎn)子3上沒(méi)有設(shè)置繞組。轉(zhuǎn)子3包括磁有效鐵心31，能夠取決于構(gòu)造由塑料護(hù)套環(huán)繞所述磁有效鐵心31。下文將進(jìn)一步解釋針對(duì)轉(zhuǎn)子的實(shí)施例的示例。

在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1中，轉(zhuǎn)子3或轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31不具有任何永磁體，因此其是無(wú)永磁體的。該措施允許實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子3的特別廉價(jià)的實(shí)施例（例如，也作為一次性零件），因?yàn)榫唧w地對(duì)于轉(zhuǎn)子3的制造而言不必需經(jīng)常用于制造永磁體的稀土（諸如，釹或釤，或其化合物或合金）。在轉(zhuǎn)子中省去這些永磁體也預(yù)示著在環(huán)境方面下的大優(yōu)勢(shì)。

是硬磁材料的這些鐵磁材料或亞鐵磁材料（即，具有高的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度）通常被稱(chēng)為永磁體。矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度是使材料退磁所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在本申請(qǐng)內(nèi)，永磁體被理解為具有達(dá)到大于10,000a/m的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度（更準(zhǔn)確地，磁極化的矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度）的材料。

如果轉(zhuǎn)子3因此無(wú)永磁體，則這意味著轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31僅包括其矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到至多10,000a/m的材料。

在本申請(qǐng)的框架內(nèi)，轉(zhuǎn)子3“無(wú)永磁體”的指定應(yīng)當(dāng)被理解為轉(zhuǎn)子3不包括對(duì)用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)做出實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn)的任何永磁體。當(dāng)然可能的是，在轉(zhuǎn)子3處設(shè)置其它磁體或永磁體，這些磁體或永磁體例如僅用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的角位置或以其它方式滿足與生成用于轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)磁通量無(wú)關(guān)的目的。因此，指定“無(wú)永磁體”僅與轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動(dòng)有關(guān)。

因此，將在本申請(qǐng)的框架內(nèi)理解關(guān)于轉(zhuǎn)子的指定“無(wú)永磁體”，使得轉(zhuǎn)子3沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)做出貢獻(xiàn)的永磁體，或使得轉(zhuǎn)子3沒(méi)有對(duì)用于轉(zhuǎn)子3的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)磁通量做出貢獻(xiàn)的永磁體。

轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心31優(yōu)選地由軟磁材料（例如，由鐵、鎳鐵或硅鐵）制成。在這方面，能夠例如通過(guò)軟磁粉末的鑄造、沖壓、壓制并且隨后燒結(jié)、鍛造、成型或組裝零件（諸如，金屬片）來(lái)制造磁有效鐵心31。

在圖4中所示的實(shí)施例（具有轉(zhuǎn)子3的盤(pán)形或替代性地環(huán)形磁有效鐵心31）中，關(guān)于三個(gè)自由度方面主動(dòng)地磁性地（即，可控地）支撐轉(zhuǎn)子3。所述三個(gè)自由度是在徑向平面中轉(zhuǎn)子3的徑向位置的兩個(gè)自由度和旋轉(zhuǎn)的自由度。關(guān)于其它三個(gè)自由度方面，經(jīng)由磁阻力純粹被動(dòng)地磁性地使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定（即，不可控地穩(wěn)定）。它們是轉(zhuǎn)子3相對(duì)于徑向平面的傾斜的兩個(gè)自由度和轉(zhuǎn)子3的軸向位置，即其相對(duì)于軸向方向a的位置。在圖4中所示的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的第一實(shí)施例中，其是作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的構(gòu)造，即轉(zhuǎn)子3布置在定子2內(nèi)。在該第一實(shí)施例中，定子2包括總共6個(gè)線圈鐵心4，其中每個(gè)線圈鐵心均包括與軸向方向平行地延伸的棒形縱向分支41。六個(gè)線圈鐵心4圍繞轉(zhuǎn)子3以圓的形式布置，并且其中線圈鐵心4等距地分布在該圓的周邊上。棒形縱向分支41的第一端部43（根據(jù)該表示，所述第一端部在底部處）由回流裝置5彼此連接，其中回流裝置5包括多個(gè)節(jié)段51，其中每個(gè)節(jié)段分別將兩個(gè)相鄰的第一端部43彼此連接?？v向分支41具有垂直于軸向方向a的矩形橫截面。此外，定子2包括用于生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)的多個(gè)繞組6，通過(guò)所述電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，能夠無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3并且能夠相對(duì)于定子2無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3。在第一實(shí)施例中，總共六個(gè)單個(gè)線圈61被設(shè)置為繞組6，其中，相應(yīng)的線圈61設(shè)置在每個(gè)縱向分支41處。每個(gè)線圈61布置成圍繞相應(yīng)的縱向分支41，使得線圈軸線分別安置成與軸向方向a平行，且因此垂直于磁轉(zhuǎn)子平面c。

回流裝置5或其節(jié)段51及線圈鐵心4的縱向分支41中的每一個(gè)均由軟磁材料制成，因?yàn)樗鼈冇米饔糜趥鲗?dǎo)磁通量的磁通量傳導(dǎo)元件。合適的軟磁材料是例如鐵磁或亞鐵磁材料，即具體地鐵、鎳鐵或硅鐵。在這方面，作為金屬片定子組（statorpacket）的實(shí)施例是優(yōu)選的，其中各個(gè)縱向分支41和節(jié)段51以捆綁的疊片形式配置，即其由堆疊的多個(gè)薄元件組成。下文將結(jié)合圖20到圖23進(jìn)一步解釋縱向分支的具體實(shí)施例。

轉(zhuǎn)子3被配置為磁阻轉(zhuǎn)子，且包括磁有效鐵心31，在此所述磁有效鐵心被配置為具有四個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32的盤(pán)形十字，且在操作狀態(tài)中被支撐在線圈鐵心4的縱向分支41的第二端部44（根據(jù)該表示，其為上端部）之間。

根據(jù)本發(fā)明，線圈鐵心4包括用于生成永磁預(yù)磁化并促成生成磁驅(qū)動(dòng)通量的多個(gè)永磁體45，通過(guò)所述磁驅(qū)動(dòng)通量圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)。

在第一實(shí)施例中，為此目的設(shè)置總共6個(gè)永磁體45，其中，相應(yīng)的永磁體45設(shè)置在每個(gè)縱向分支41的第二端部處，所述永磁體分別布置成在線圈鐵心4的縱向分支41處徑向向內(nèi)地安置，即在縱向分支41的面向轉(zhuǎn)子3的一側(cè)處?？傮w地，每個(gè)線圈鐵心4因此在沿軸向方向a的剖面中具有l(wèi)形橫截面表面，其中相應(yīng)的縱向分支41形成l的長(zhǎng)分支，且永磁體45形成l的短分支（其取向成朝向轉(zhuǎn)子3）。在此，永磁體45中的每一個(gè)均以大致平行六面體的形式配置，并且其中它們的徑向向外安置的邊界表面分別與縱向分支41的第二端部一致。

永磁體45中的每一個(gè)均沿如圖4中沒(méi)有附圖標(biāo)記的箭頭指示的徑向方向被磁化。在這方面，沿周向方向相鄰的永磁體45中的每一個(gè)均沿相對(duì)方向被極化，即其磁化沿徑向方向指向內(nèi)的永磁體45具有沿周向方向作為鄰居的相應(yīng)的兩個(gè)永磁體45，這兩個(gè)永磁體的磁化分別沿徑向方向指向外。

在操作狀態(tài)中，借助于線圈61以從無(wú)軸承馬達(dá)得知的方式生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，且能夠由所述電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)在轉(zhuǎn)子3上生成切向力，所述切向力一方面實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，且另一方面能夠用所述切向力沿徑向方向在轉(zhuǎn)子3上施加橫向力，能夠根據(jù)需要設(shè)定所述橫向力并且能夠通過(guò)所述橫向力主動(dòng)地磁性地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3在徑向平面中的位置。在這方面，永磁體45生成永磁預(yù)磁化磁通量，其中，永磁通量和電磁通量一同驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3。

如上文已經(jīng)解釋的那樣，永磁預(yù)磁化磁通量的極大優(yōu)勢(shì)是，不必須以電磁方式生成用以驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子3總磁通量。

在神廟狀馬達(dá)1中，在這方面，縱向分支41用作磁通量引導(dǎo)元件，所述磁通量引導(dǎo)元件沿軸向方向取向并且在磁轉(zhuǎn)子平面c（在所述磁轉(zhuǎn)子平面c中驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子3）中引導(dǎo)磁通量及具體地還引導(dǎo)由線圈61生成的電磁通量。

針對(duì)線圈61的控制所需的功率電子設(shè)備和對(duì)應(yīng)的控制和調(diào)節(jié)裝置已為技術(shù)人員充分地熟知，且因此在此不需要作更詳細(xì)的解釋。下文將結(jié)合圖42到圖47進(jìn)一步關(guān)注位置傳感器系統(tǒng)（通過(guò)所述位置傳感器系統(tǒng)檢測(cè)轉(zhuǎn)子3的徑向位置和角位置）的實(shí)施例或布置。

應(yīng)理解的是，第一實(shí)施例也能夠在變型中被配置為外轉(zhuǎn)子，在所述變型中，于是優(yōu)選地轉(zhuǎn)子3的環(huán)形磁芯31環(huán)繞縱向分支41的第二端部44。永磁體45于是自然以相應(yīng)地相同的方式布置在縱向分支41的第二端部44的徑向向外安置的表面處，使得它們相應(yīng)地面向轉(zhuǎn)子3。

圖5以透視圖表示示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的第二實(shí)施例。圖6額外地示出沿軸向方向a穿過(guò)該第二實(shí)施例的剖面。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的第一實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合第一實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同的方式或以相應(yīng)地相同的方式適用于第二實(shí)施例。

第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的主要不同之處在于定子2中的永磁體45的設(shè)計(jì)和布置。在第二實(shí)施例中，作為永磁體的每個(gè)線圈鐵心4均包括永磁部分46，所述永磁部分46分別沿軸向方向a從相應(yīng)的線圈鐵心4的縱向分支41的第一端部43延伸直到縱向分支41的第二端部44。另外，每個(gè)縱向分支41均包括每一個(gè)均從相應(yīng)的縱向分支41的第一端部43延伸直到第二端部44的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47。永磁部分46在這個(gè)過(guò)程中分別布置在縱向分支41的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47之間。沿定子2的周向方向觀察，每個(gè)線圈鐵心4的每個(gè)縱向分支41因此包括布置在兩個(gè)同樣的棒形無(wú)永磁體部分47之間的棒形永磁部分46。在這方面，永磁部分46沿軸向方向a的長(zhǎng)度和與其相鄰的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47沿軸向方向a的長(zhǎng)度大小相同。永磁部分46還具有相對(duì)于徑向方向和與其相鄰的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47相同的廣度，使得無(wú)永磁體部分47由安置在其間的永磁部分46彼此完全分開(kāi)。兩個(gè)無(wú)永磁體部分47和永磁部分46的橫截面表面在垂直于定子2的周向方向的軸向剖面中等同，使得在垂直于軸向方向a和與徑向平面平行或者與轉(zhuǎn)子3的磁中心平面c平行的剖面中，每個(gè)線圈鐵心4均具有由兩個(gè)無(wú)永磁體部分47和布置在其間的永磁部分46形成的矩形橫截面表面。因此，每個(gè)線圈鐵心4均包括布置成彼此平行且每一個(gè)均沿軸向方向a延伸的三個(gè)棒形部件，即兩個(gè)無(wú)永磁體部分47和布置在它們之間的永磁部分46。

如下文將進(jìn)一步描述的那樣，這種布置具有優(yōu)勢(shì)，具體地，電磁生成的磁通量?jī)H能夠在定子2內(nèi)被引導(dǎo)穿過(guò)用作磁通量傳導(dǎo)元件的無(wú)永磁體部分47和回流裝置5，即僅穿過(guò)軟磁材料。因此，能夠避免必須引導(dǎo)定子2中的電磁生成的磁通量穿過(guò)永磁部分46，所述永磁部分46表示對(duì)于電磁生成的磁通量的非常高的阻力。

如圖5和圖6中永磁部分46中無(wú)附圖標(biāo)記的箭頭示出的，永磁部分46中的每一個(gè)均沿定子2的周向方向被極化或磁化，即每個(gè)永磁部分46均具有垂直于徑向方向且垂直于軸向方向a取向的磁化。在這方面，相鄰的線圈鐵心4的永磁部分46中的每一個(gè)均沿反向方向被磁化，即線圈鐵心4的每個(gè)永磁部分46由沿周向方向觀察的相鄰的線圈鐵心4的兩個(gè)永磁部分46環(huán)繞，這兩個(gè)永磁部分中的每一個(gè)均沿與其自身相對(duì)的方向被磁化。

第二實(shí)施例中也設(shè)置總共6個(gè)線圈鐵心4，且這些線圈鐵心4以圓形形式且等距地環(huán)繞轉(zhuǎn)子3。在這方面，數(shù)量為六的線圈鐵心4將被理解為示例性的。當(dāng)然也能夠設(shè)置不同數(shù)量的線圈鐵心4，例如八個(gè)或十二個(gè)或四個(gè)線圈鐵心4，其中，出于技術(shù)調(diào)節(jié)原因，偶數(shù)個(gè)線圈鐵心4是優(yōu)選的。數(shù)量為六或八或十二的線圈鐵心4已證明對(duì)于許多應(yīng)用而言是有利的。

圖7以透視圖表示示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的優(yōu)選的第三實(shí)施例。為了更好的理解，圖8示出沿軸向方向穿過(guò)該第三實(shí)施例的剖面。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或以相應(yīng)地相同的方式適用于第三實(shí)施例。

在第三實(shí)施例中，每個(gè)線圈鐵心4均包括橫向分支42，所述橫向分支42布置在相應(yīng)的縱向分支41的第二端部44處且沿徑向方向（即，垂直于軸向方向a且因此垂直于相應(yīng)的縱向分支41）延伸。在圖7和圖8中作為內(nèi)轉(zhuǎn)子示出的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的實(shí)施例中，橫向分支42沿徑向方向向內(nèi)（即，朝向轉(zhuǎn)子3）延伸。應(yīng)理解的是，在作為外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的實(shí)施例（參見(jiàn)例如圖18）中，橫向分支42中的每一個(gè)均沿徑向方向向外（即，也朝向轉(zhuǎn)子3）延伸。

每個(gè)線圈鐵心4因此具有l(wèi)形實(shí)施例，其中，縱向分支41形成l的沿軸向方向a延伸的長(zhǎng)分支，且沿徑向方向朝向轉(zhuǎn)子3垂直于縱向分支41延伸的橫向分支42形成l的短分支。

如已經(jīng)在第二實(shí)施例中描述的那樣，在第三實(shí)施例中，每個(gè)線圈鐵心4也包括兩個(gè)無(wú)永磁體部分47，這兩個(gè)無(wú)永磁體部分47包括位于它們之間的永磁部分46。在這方面，每個(gè)無(wú)永磁體部分47和每個(gè)永磁部分46兩者均具有l(wèi)形構(gòu)造，其中，與永磁部分46相鄰的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47的兩個(gè)邊界表面中的每一個(gè)均被配置為與接觸它們的永磁部分46的邊界表面一致。因此，在此每個(gè)線圈鐵心4的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47由安置在它們之間的相應(yīng)的永磁部分46彼此完全分開(kāi)。

這意味著每個(gè)線圈鐵心的永磁體部分46和兩個(gè)無(wú)永磁體部分47中的每一個(gè)也延伸穿過(guò)橫向分支42，且在橫向分支42中，永磁部分46也布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分47之間。

因此，每個(gè)橫向分支42均具有面向轉(zhuǎn)子3的徑向向內(nèi)安置（或在作為外轉(zhuǎn)子的實(shí)施例中徑向向外安置）的端面421。在這方面，與徑向平面平行的該端面421的中心線安置在磁轉(zhuǎn)子平面c中，即在操作狀態(tài)中轉(zhuǎn)子3被支撐在其中的該平面中。

如圖7和圖8中永磁部分46中無(wú)附圖標(biāo)記的箭頭示出的那樣，永磁部分46中的每一個(gè)也沿定子2的周向方向被極化或磁化，即在第三實(shí)施例中，每個(gè)永磁部分46均具有垂直于徑向方向且垂直于軸向方向a取向的磁化。在這方面，相鄰的線圈鐵心4的永磁部分46中的每一個(gè)均沿反向方向被磁化，即線圈鐵心4的每個(gè)永磁部分46由沿周向方向觀察的相鄰的線圈鐵心4的兩個(gè)永磁部分46環(huán)繞，這兩個(gè)永磁部分46中的每一個(gè)均沿與其自身相對(duì)的方向被磁化。

就不必須由永磁部分46引導(dǎo)電磁通量且同時(shí)可能在轉(zhuǎn)子3和定子2之間的間隙中疊加電磁通量和永磁通量的意義而言，根據(jù)第三實(shí)施例的設(shè)計(jì)使得可能以特別容易的方式在定子2中與電磁通量分開(kāi)地引導(dǎo)永磁通量。這將在下文中關(guān)于圖9來(lái)解釋?zhuān)瑘D9示出從軸向方向觀察的第三實(shí)施例的平面圖。

在圖9中，由設(shè)有參考符號(hào)pm且以虛線形式示出的磁場(chǎng)線示意性地示出由永磁部分46生成的永磁通量的廣度。在每種情況下，永磁通量pm從永磁部分46延伸到其中一個(gè)相鄰的無(wú)永磁體部分47中，沿徑向方向被其朝向轉(zhuǎn)子3的磁芯31引導(dǎo)，穿過(guò)線圈鐵心4與轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31之間的氣隙，由轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31引導(dǎo)返回氣隙中，然后移動(dòng)到另一個(gè)相鄰的無(wú)永磁體部分47，其徑向向外地引導(dǎo)永磁通量pm，且然后引導(dǎo)永磁通量pm返回永磁部分46中，由此磁通量線終止。

在圖9中，由設(shè)有參考符號(hào)em且由實(shí)線示出的磁場(chǎng)線示意性地示出由繞組6或由線圈61生成的電磁通量。通過(guò)由布置在單個(gè)線圈鐵心4的縱向分支41上的線圈61施加電流生成的電磁通量em朝向轉(zhuǎn)子3的磁芯31沿徑向方向向內(nèi)地由該線圈鐵心4的兩個(gè)軟磁無(wú)永磁體部分47引導(dǎo)，穿過(guò)該線圈鐵心4與轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31之間的氣隙，由轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31引導(dǎo)返回氣隙中，然后移動(dòng)到單個(gè)線圈鐵心4的兩個(gè)相鄰的線圈鐵心4的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47（其布置成與單個(gè)線圈鐵心4的無(wú)永磁體部分47相鄰），首先由這兩個(gè)無(wú)永磁體部分47徑向向外引導(dǎo)，且然后沿軸向方向被引導(dǎo)至回流裝置5，由此磁場(chǎng)線終止。

以此方式，能夠確保定子2中的電磁通量em僅由軟磁材料引導(dǎo)，即由線圈鐵心4的無(wú)永磁體部分47和由回流裝置5引導(dǎo)，而且不由制成線圈鐵心4的永磁部分46的硬磁材料引導(dǎo)。由此特別有效地利用電磁通量ex的能量產(chǎn)生有利的方式，以便支撐和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3。

第三實(shí)施例的兩個(gè)變型中的每一個(gè)在圖10和圖11中以呈類(lèi)似于圖7的表示的透視圖表示示出。在圖10中所示的變型中，定子2具有全部被配置成相同且如上文所描述的那樣配置的總共八個(gè)線圈鐵心4。再次地，恰好一個(gè)線圈61布置在每個(gè)縱向分支41上。轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31是盤(pán)形狀和具有五個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32的星形狀。在圖11中所示的變型中，定子2具有全部被配置成相同且如上文所描述的那樣配置的總共十二個(gè)線圈鐵心4。再次地，恰好一個(gè)線圈61布置在每個(gè)縱向分支41上。轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31是具有中央孔的環(huán)形狀。其相應(yīng)地是星形狀并且具有十個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32。

應(yīng)理解的是，也能夠仍關(guān)于線圈鐵心4的數(shù)量和關(guān)于轉(zhuǎn)子齒32的數(shù)量以大量不同的變型配置根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1，其中，出于技術(shù)調(diào)節(jié)的原因，偶數(shù)個(gè)線圈鐵心4是優(yōu)選的。對(duì)于技術(shù)人員而言，取決于應(yīng)用來(lái)選擇所設(shè)計(jì)的數(shù)量的線圈鐵心4和選擇適合其的轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的實(shí)施例（例如，相應(yīng)的合適的數(shù)量的轉(zhuǎn)子齒32）是沒(méi)有問(wèn)題的。

圖12以透視圖表示示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的第四實(shí)施例。為了更好的理解，圖13示出沿軸向方向穿過(guò)該第四實(shí)施例的剖面。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第四實(shí)施例。

在第四實(shí)施例中，定子2具有總共六個(gè)也大致為l形狀的線圈鐵心4，即線圈鐵心4具有沿軸向方向a延伸的縱向分支41且具有指向轉(zhuǎn)子3的橫向分支42。然而，在第四實(shí)施例中，每個(gè)線圈鐵心4中的從縱向分支41到橫向分支42的徑向向外安置的過(guò)渡部均設(shè)有斜切面49，使得橫向分支42的軸向高度沿徑向方向朝向轉(zhuǎn)子3觀察是增加的。

另外地，每個(gè)線圈鐵心4相應(yīng)地配置有兩個(gè)大致l形無(wú)永磁體部分47和安置在其間的大致l形永磁部分46，其中永磁部分46和兩個(gè)無(wú)永磁體部分47的相互鄰接的邊界表面是一致的。

在第四實(shí)施例中，沿軸向方向觀察，每個(gè)線圈鐵心4中的面向轉(zhuǎn)子3的橫向分支42的端面421設(shè)計(jì)有高度hs，所述高度hs大于轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的軸向高度hr，使得這些端面421中的每一者均相對(duì)于軸向方向a在面向其的轉(zhuǎn)子3的外表面上向上和向下突伸。這在圖13中能夠特別好地認(rèn)識(shí)到。

具體地，其中hs大于hr的這種實(shí)施例關(guān)于轉(zhuǎn)子3的被動(dòng)磁性穩(wěn)定以防止傾斜及防止相對(duì)于軸向方向a的偏轉(zhuǎn)是特別有利的。由于相比于轉(zhuǎn)子3的磁有效部分31，端面421具有沿軸向方向a的更大的廣度，因此轉(zhuǎn)子3被顯著地更好地被動(dòng)地磁性地穩(wěn)定以防止相對(duì)于軸向方向a的傾斜或防止沿軸向方向a的移位。

在無(wú)軸承馬達(dá)中（即，也在作為神廟狀馬達(dá)1的具體實(shí)施例中）通常地，通過(guò)兩個(gè)磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)（通常被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)場(chǎng)和控制場(chǎng)）的疊加來(lái)生成磁驅(qū)動(dòng)和支承功能。一般地，由定子2的繞組6或線圈61生成的這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)場(chǎng)具有不同于一的極對(duì)數(shù)量。在這方面，由驅(qū)動(dòng)場(chǎng)在轉(zhuǎn)子3上生成切向力，所述切向力作用在徑向平面中并且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子3圍繞軸向方向a的旋轉(zhuǎn)。另外，能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)和控制場(chǎng)的疊加在徑向平面中在轉(zhuǎn)子4上生成橫向力，能夠根據(jù)需要設(shè)定所述橫向力并且能夠通過(guò)所述橫向力來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3在徑向平面中的位置。

一方面，可能使用兩個(gè)不同的繞組系統(tǒng)生成驅(qū)動(dòng)場(chǎng)和控制場(chǎng)，即一個(gè)繞組系統(tǒng)用于生成驅(qū)動(dòng)場(chǎng)，且一個(gè)繞組系統(tǒng)用于生成控制場(chǎng)。用于生成驅(qū)動(dòng)場(chǎng)的線圈于是通常被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)線圈，且用于生成控制場(chǎng)的線圈被稱(chēng)為控制線圈。灌注到這些線圈中的電流于是被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)電流或控制電流。然而，另一方面，也可能僅由一個(gè)單個(gè)繞組系統(tǒng)生成驅(qū)動(dòng)和支撐功能，使得驅(qū)動(dòng)線圈與控制線圈之間沒(méi)有區(qū)別。能夠?qū)崿F(xiàn)這種方案，使得通過(guò)計(jì)算（即，例如在軟件的輔助下）將由控制裝置確定的驅(qū)動(dòng)電流和控制電流的相應(yīng)值相加或疊加，并且將由此所得的總電流灌注到相應(yīng)的線圈中。在這種情況下，當(dāng)然不再可能區(qū)分控制線圈與驅(qū)動(dòng)線圈。在當(dāng)前描述的四個(gè)實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)最后一個(gè)提到的變型，即驅(qū)動(dòng)線圈與控制線圈之間不存在區(qū)別，而是替代地僅存在一個(gè)繞組系統(tǒng)，在所述繞組系統(tǒng)的線圈61中灌注通過(guò)計(jì)算確定的驅(qū)動(dòng)電流和控制電流之和。然而，當(dāng)然也可能將這最初的四個(gè)實(shí)施例和另外的實(shí)施例及所有所描述的變型配置有兩個(gè)單獨(dú)的繞組系統(tǒng)，即在每種情況下配置有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線圈和單獨(dú)的控制線圈?，F(xiàn)在將關(guān)于圖14到圖16解釋用于設(shè)計(jì)繞組系統(tǒng)的相應(yīng)變型。

圖14中示出呈對(duì)應(yīng)于圖7的表示的變型，其中相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈62和相應(yīng)的控制線圈63布置在每個(gè)線圈鐵心4的縱向分支41上。為了更好的理解，圖15示出穿過(guò)該變型的剖面，并且其中所述剖面沿軸向方向a形成。每個(gè)縱向分支41上的驅(qū)動(dòng)線圈62和控制線圈63被布置成關(guān)于軸向方向a同軸且彼此相鄰。根據(jù)該表示，控制線圈63在相應(yīng)線圈4的縱向分支41上分別布置在驅(qū)動(dòng)線圈62上方。在這方面，如果驅(qū)動(dòng)線圈62和控制線圈63兩者相對(duì)于軸向方向a均完全安置在轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31下方，則這在此處也是優(yōu)選的。

圖16中以對(duì)應(yīng)于圖11的表示示出一變型，其中僅一個(gè)相應(yīng)的線圈布置在每個(gè)縱向分支41上，所述相應(yīng)的線圈是驅(qū)動(dòng)線圈62或者控制線圈63中的任一者。在這方面，如果沿定子2的軸線方向觀察，控制線圈63和驅(qū)動(dòng)線圈62總是交替地設(shè)置在相鄰的線圈鐵心上，即每個(gè)僅具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)鐵心62的線圈鐵心4均具有沿周向方向直接相鄰且每一者僅具有一個(gè)控制線圈63的兩個(gè)線圈鐵心4，且反之亦然，那么這是優(yōu)選的。

如已經(jīng)提及的，能夠?qū)⑦@些不同的繞組構(gòu)思（即，具有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線圈62和控制線圈63的構(gòu)思，和僅具有一種類(lèi)型的線圈61的構(gòu)思）應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的所有實(shí)施例。

以本身已知的方式控制線圈61或驅(qū)動(dòng)線圈62和控制線圈63以生成用于神廟狀馬達(dá)1的操作的電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)。為此目的，存在調(diào)整裝置（未示出），所述調(diào)整裝置包括放大器單元并且由控制和調(diào)節(jié)裝置控制。對(duì)于放大器單元的構(gòu)造存在多種變型。如果僅使用一種類(lèi)型的線圈61，即，無(wú)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線圈和控制線圈，那么應(yīng)優(yōu)選地為每個(gè)線圈61設(shè)置相應(yīng)的單獨(dú)的功率放大器，并且由此能夠獨(dú)立于其它線圈61的線圈電流或線圈電壓調(diào)節(jié)該線圈61的線圈電流或線圈電壓。

在下文中，將用示例性字符參考將相應(yīng)的線圈電流作為變量進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況。具體地，在更高數(shù)量的線圈的情況下（例如十二個(gè)線圈或更多），當(dāng)然也可能將不同的線圈61組合為相應(yīng)的一組線圈，于是該組線圈屬于相同的電相位并且對(duì)應(yīng)地由相同的功率放大器控制。然后例如將一組的線圈61串聯(lián)地彼此前后連接，使得相同的線圈電流被灌注到相同組的每個(gè)線圈中。

因此，既可能將每個(gè)線圈61分別設(shè)計(jì)為本身形成電相位的恰好一個(gè)離散線圈，又可能將多個(gè)離散線圈組合為一個(gè)組，所述組則屬于相同的電相位。

如果，例如設(shè)置六個(gè)線圈61（如圖5中所示）且每個(gè)線圈61均屬于單獨(dú)的電相位，則在放大器單元中設(shè)置總共六個(gè)功率放大器。在這方面，根據(jù)優(yōu)選的變型，每個(gè)功率放大器均以作為h橋電路的已知的方式被設(shè)計(jì)為雙極功率放大器。名稱(chēng)“雙極功率放大器”意味著相電流和相電壓兩者中的每一個(gè)均能夠采取正號(hào)和負(fù)號(hào)。

用于單獨(dú)地調(diào)節(jié)線圈61中或線圈61的組中的線圈電流（或線圈電壓）的放大器單元的功率放大器的另一變型是，每個(gè)功率放大器均是放大器單元的相應(yīng)的橋接旁路（bridgebranch）。設(shè)置放大器單元的相應(yīng)的一個(gè)橋接旁路作為用于每個(gè)線圈61或用于每個(gè)單獨(dú)的電相位的單獨(dú)的雙極功率放大器。一方面，每個(gè)線圈61或每個(gè)組均被連接到向其供能的雙極功率放大器。另一方面，每個(gè)線圈61或每組線圈61均被連接到處于中心點(diǎn)電位下的共同中性點(diǎn)。所述中性點(diǎn)優(yōu)選地被配置為可加載的中性點(diǎn)，即其連接到可加載電位，使得除了六個(gè)線圈電流之外，額外電流也能夠流過(guò)中性點(diǎn)或能夠流入中性點(diǎn)中。這意味著在這種電路的情況下，中性點(diǎn)處線圈電流之和總是必須為零的常見(jiàn)中性點(diǎn)條件不再是必需的。這具有的結(jié)果是，在這種變型中，每個(gè)線圈電流也能夠完全獨(dú)立于其它線圈電流來(lái)調(diào)節(jié)。

根據(jù)另一優(yōu)選變型，使用常規(guī)a.c.控制器向線圈61或線圈61的組供能，其中，a.c.控制器通常具有三個(gè)電相位。因此，在圖7中所示的變型中，可能例如使用兩個(gè)獨(dú)立的a.c.控制器向六個(gè)單獨(dú)的線圈供能，其中每個(gè)a.c.控制器向三個(gè)線圈61供能。在這方面，兩個(gè)a.c.控制器彼此分開(kāi)，即，具體地，它們的中性點(diǎn)彼此分開(kāi)或獨(dú)立于彼此。這當(dāng)然也類(lèi)似地適用于線圈61的組。

具體地，在具有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)線圈62和單獨(dú)的控制線圈63的實(shí)施例中，也有利地可能使用常規(guī)a.c.控制器在驅(qū)動(dòng)線圈62和控制線圈63中提供相應(yīng)的相電流，其中，a.c.控制器通常能夠供應(yīng)三個(gè)電相位。

如已經(jīng)提及的，根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1也能夠被配置為外轉(zhuǎn)子，即具有向內(nèi)安置的定子2且具有徑向向外環(huán)繞定子的轉(zhuǎn)子3。圖17以透視圖表示示出被配置為外轉(zhuǎn)子的根據(jù)本發(fā)明的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1的第五實(shí)施例。

在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第五實(shí)施例。

關(guān)于定子2的構(gòu)造，第五實(shí)施例對(duì)應(yīng)于圖5中所示的實(shí)施例。轉(zhuǎn)子3在此被布置為外轉(zhuǎn)子，即使得轉(zhuǎn)子3環(huán)繞線圈鐵心4的縱向分支41的第二端部44，所述第二端部相對(duì)于徑向方向向外安置。為此目的，磁芯31是具有多個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32（在此為八個(gè)）的環(huán)形狀，每個(gè)轉(zhuǎn)子齒相對(duì)于徑向方向向內(nèi)延伸（即，面向線圈鐵心4的縱向分支41的第二端部44）。

圖18示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的第六實(shí)施例的透視圖表示，所述第六實(shí)施例同樣地被配置為外轉(zhuǎn)子并且在其它方面對(duì)應(yīng)于圖7中所示的實(shí)施例。為更好的理解，圖19示出沿軸向方向穿過(guò)第六實(shí)施例的剖面。

在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第六實(shí)施例。

第六實(shí)施例的定子2的構(gòu)造在很大程度上對(duì)應(yīng)于結(jié)合圖7解釋的構(gòu)造。在此，每個(gè)線圈鐵心4也包括兩個(gè)相應(yīng)的l形無(wú)永磁體部分47和布置在這兩個(gè)無(wú)永磁體部分47之間的一個(gè)l形永磁部分46。然而，由于其為外轉(zhuǎn)子，因此在此橫向分支42分別沿徑向方向向外對(duì)齊（即，朝向轉(zhuǎn)子3）。轉(zhuǎn)子3具有磁芯31，所述磁芯為環(huán)形狀并且具有多個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32（在此是八個(gè)），每個(gè)轉(zhuǎn)子齒相對(duì)于徑向方向向內(nèi)延伸（即，面向線圈鐵心4的橫向分支42）。

在下文中，將參考圖20到圖23來(lái)解釋具有縱向分支41的線圈鐵心4的優(yōu)選構(gòu)造的不同變型，在所述構(gòu)造中，每個(gè)線圈鐵心4均具有兩個(gè)無(wú)永磁體部分47和布置在其間的永磁部分46。這些解釋以相應(yīng)地相同的方式既適用于不具有任何橫向分支42的那些線圈鐵心4（例如，參見(jiàn)圖5）且也適用于具有縱向分支41與橫向分支42兩者的那些線圈鐵心4，在后一種線圈鐵心中，無(wú)永磁體部分47和永磁部分46中的每一個(gè)因此是l形狀。

如已經(jīng)提及的，線圈鐵心4的無(wú)永磁體部分47由容易傳導(dǎo)磁通量的軟磁材料制成。優(yōu)選的軟磁材料包括鐵、鎳鐵或硅鐵。

每個(gè)線圈鐵心4的無(wú)永磁體部分47均優(yōu)選地以捆綁的疊片形式被配置。在圖20到圖23中的每一者中均能夠認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，其中每個(gè)圖均以透視圖表示示出線圈鐵心4的構(gòu)造的變型。在呈捆綁的疊片形式的構(gòu)造中，每個(gè)無(wú)永磁體定子零件47均由彼此平行地彼此堆疊的多個(gè)薄元件48構(gòu)成。所有元件48均是等同的構(gòu)造，在此即每個(gè)元件均是l形狀并且也具有相同的厚度。如能夠在圖20到圖23中認(rèn)識(shí)到的那樣，形成無(wú)永磁體部分47的元件48沿轉(zhuǎn)子3或定子2的周向方向堆疊。因此，多個(gè)一致的、平行的元件48形成無(wú)永磁體部分47。為使得各個(gè)元件48保持在一起，能夠粘性地粘接或用塑料模制這些元件48。這種模制當(dāng)然能夠包括總線圈鐵心4。通過(guò)呈捆綁的疊片形式的這種構(gòu)造，能夠有效地抑制或減小無(wú)永磁體部分47中的渦電流。

在圖20中所示的變型中，布置在兩個(gè)無(wú)永磁體部分47之間且是l形狀的永磁部分46呈一件式。其磁化由無(wú)附圖標(biāo)記的箭頭指示。

在根據(jù)圖21的變型中，永磁部分46由兩個(gè)棒形節(jié)段461組成，其中一個(gè)節(jié)段沿軸向方向a具有其縱向廣度，且另一個(gè)節(jié)段沿徑向方向具有其縱向廣度。

在根據(jù)圖22的變型中，永磁部分46由三個(gè)棒形或平行六面體形節(jié)段461組成，其中兩個(gè)節(jié)段沿軸向方向a具有其縱向廣度，且第三個(gè)節(jié)段沿徑向方向具有其縱向廣度。

圖23圖示關(guān)于l形線圈鐵心4的構(gòu)造的措施，該措施在許多應(yīng)用中是有利的。在該變型中，面向轉(zhuǎn)子3的橫向分支41的端面421是彎曲的，且實(shí)際上被彎曲成使得其沿循轉(zhuǎn)子3的徑向外側(cè)的曲率。如果端面421的曲率適于轉(zhuǎn)子3，則由此得出，例如在盤(pán)形轉(zhuǎn)子3的情況下，線圈鐵心4與轉(zhuǎn)子3之間的氣隙具有沿徑向方向的在總端面421上觀察恒定的廣度。能夠在該氣隙中實(shí)現(xiàn)在空間上非常均勻的磁通量。能夠?qū)崿F(xiàn)此類(lèi)構(gòu)造，例如因?yàn)楦鱾€(gè)元件相對(duì)于徑向方向相對(duì)于彼此依次略微移位，以實(shí)現(xiàn)端面421的曲率。在圖23中，由具有參考符號(hào)si的圓指示以徑向向內(nèi)安置的方式界定線圈鐵心4的內(nèi)圓。無(wú)永磁體部分47的各個(gè)元件48中的每一個(gè)于是沿徑向方向相對(duì)于彼此移位，使得形成相應(yīng)端面421的各個(gè)元件48的端部沿循內(nèi)圓si的輪廓。

應(yīng)理解的是，在作為內(nèi)轉(zhuǎn)子（諸如圖23中所指示的）的構(gòu)造中，端面421沿周向方向凹形彎拱，同時(shí)在作為外轉(zhuǎn)子的構(gòu)造中凸形彎拱。

在下文中，現(xiàn)在將解釋轉(zhuǎn)子3的構(gòu)造，更確切地轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的構(gòu)造的不同的額外變型，其中參考作為內(nèi)轉(zhuǎn)子的構(gòu)造。轉(zhuǎn)子3作為磁阻轉(zhuǎn)子是無(wú)線圈且無(wú)永磁體的。轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31或所有其零件優(yōu)選地由軟磁材料（例如，由鐵、鎳鐵或硅鐵）制成。在這方面，能夠例如通過(guò)軟磁粉末的鑄造、沖壓、壓制并且隨后燒結(jié)、鍛造、成型或組裝零件（諸如，金屬片）來(lái)制造磁有效鐵心31。因此，具體地，也能夠以捆綁的疊片形式，以諸如關(guān)于線圈鐵心4所解釋的類(lèi)似方式來(lái)配置轉(zhuǎn)子3，即，由多個(gè)薄元件配置成，所述薄元件則彼此平行地堆疊并且例如通過(guò)塑料護(hù)套或通過(guò)以塑料模制被固定。不同于線圈鐵心4，在轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的呈捆綁的疊片形式的構(gòu)造中，優(yōu)選地沿軸向方向a堆疊各個(gè)元件。當(dāng)然也可能沿徑向方向以呈捆綁的疊片形式的構(gòu)造堆疊各個(gè)元件，使得邊界表面在相鄰元件之間與軸向方向a平行地延伸。

首先，將解釋轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的構(gòu)造的一些變型和措施，其中由轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的幾何構(gòu)造（即，例如通過(guò)突出的轉(zhuǎn)子齒32）實(shí)現(xiàn)磁阻轉(zhuǎn)子所需的轉(zhuǎn)子磁化中的各向異性。應(yīng)理解的是，將以示例的方式理解轉(zhuǎn)子齒32的相應(yīng)數(shù)量。技術(shù)人員能夠取決于應(yīng)用且具體地取決于定子2的構(gòu)造（尤其是取決于線圈鐵心4的數(shù)量）毫無(wú)問(wèn)題地確定轉(zhuǎn)子齒的最佳數(shù)量。結(jié)合各個(gè)變型解釋的措施當(dāng)然能夠彼此組合，或能夠與轉(zhuǎn)子3的已經(jīng)描述的構(gòu)造組合。

在下文中所描述的轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的構(gòu)造的變型中，磁有效鐵心31相對(duì)于軸向方向a總是為盤(pán)形狀或環(huán)形狀，其中，磁芯31的軸向高度hr（參看圖13）優(yōu)選地至多和線圈鐵心4的面向其的端面421沿軸向方向a的高度hs一樣大。

在圖24中以透視圖表示示出的表示中，轉(zhuǎn)子3的磁芯31大致是十字形狀且具有四個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32。在這方面，每個(gè)轉(zhuǎn)子齒32呈梯形使得其沿徑向方向朝向定子2逐漸變細(xì)。每個(gè)轉(zhuǎn)子齒32的徑向向外安置的邊界表面33中的每一個(gè)均是彎曲的（在此凸形彎曲）。和如圖23中所示的線圈鐵心4的端面421的彎曲構(gòu)造一起，轉(zhuǎn)子齒32的徑向向外安置的邊界表面33與端面421之間的氣隙因此具有沿周向方向觀察恒定的徑向廣度，所述徑向廣度導(dǎo)致在該氣隙中的有利的非常均勻的磁通量分布。

圖25中以透視圖表示示出的磁芯31的變型大致對(duì)應(yīng)于圖24中所示的變型，而且每個(gè)轉(zhuǎn)子齒23的徑向向內(nèi)安置的邊界表面33在根據(jù)圖25的變型中是平面構(gòu)造，即不彎曲。當(dāng)線圈鐵心4的端面421也是平面的（即，不彎曲）時(shí)，這種構(gòu)造是特別優(yōu)選的。

圖26中以透視圖表示示出的磁芯31的變型在很大程度上對(duì)應(yīng)于圖25中所示的變型。然而，根據(jù)圖26的變型中的磁芯31額外地包括閉合的、徑向向外安置的環(huán)34（例如，鐵橋），其在磁有效鐵心31的全部周邊上延伸并且相對(duì)于徑向方向界定磁有效鐵心31。因此，環(huán)34形成磁有效鐵心31的徑向外邊界表面。徑向向外安置的環(huán)34的措施關(guān)于傳感器系統(tǒng)（用該傳感器系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)子3的徑向位置及其旋轉(zhuǎn)位置）是特別有利的。即，通過(guò)徑向向外安置的環(huán)34確保在磁芯31的全部周邊上觀察，轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31與定子3的期望間距是恒定值。在這方面，當(dāng)轉(zhuǎn)子3在徑向平面中處于居中且非傾斜的位置中時(shí)，所述期望間距是轉(zhuǎn)子3與定子2之間的徑向間距。具體地，期望間距在轉(zhuǎn)子3的周向方向上（即，沿環(huán)34）的均勻性允許在操作狀態(tài)中對(duì)轉(zhuǎn)子3的徑向位置的更簡(jiǎn)單的計(jì)量檢測(cè)，因?yàn)榇判?1的期望間距獨(dú)立于轉(zhuǎn)子3的當(dāng)前角位置，對(duì)于所有線圈鐵心4而言是等量和恒定的。

圖27以透視圖表示示出一種變型，其中轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31大致是環(huán)形狀且具有多個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32。因此，磁有效鐵心31在其中心處具有圓孔35。將磁芯31設(shè)計(jì)為環(huán)形狀（即，具有孔35）允許相比于盤(pán)形構(gòu)造（即，沒(méi)有孔35）減小磁有效鐵心31的質(zhì)量。因此，總轉(zhuǎn)子3也能夠配置有更低的重量，這對(duì)于一些應(yīng)用而言是優(yōu)勢(shì)。另外，能夠節(jié)約軟磁材料，由此降低制造轉(zhuǎn)子3的材料成本。磁有效轉(zhuǎn)子31相應(yīng)地具有多個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32（在此是十個(gè)）。在這方面，轉(zhuǎn)子齒32在其徑向向外安置的端部處被圓化，且兩個(gè)相鄰的轉(zhuǎn)子齒32之間的過(guò)渡區(qū)域也被圓化。這些圓化的部分能夠被設(shè)計(jì)成使得其至少近似地沿循協(xié)調(diào)函數(shù)（harmoniousfunction），諸如，整體沿磁有效鐵心31的周向方向觀察的正弦函數(shù)。

圖28以透視圖表示示出一種變型，其中轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31包括兩個(gè)圓形蓋盤(pán)，即沿軸向方向a向上和向下界定磁有效鐵心31的下蓋盤(pán)37和上蓋盤(pán)36。另外，設(shè)置徑向向外安置的環(huán)34，其相對(duì)于徑向方向界定磁有效鐵心31。

能夠制造根據(jù)圖28配置的磁有效鐵心31，例如因?yàn)閳D26的變型額外地設(shè)有上蓋盤(pán)36和下蓋盤(pán)37。這兩個(gè)蓋盤(pán)36和37優(yōu)選地也由軟磁材料（諸如，鐵）組成。借助于徑向向外安置的環(huán)34和兩個(gè)蓋盤(pán)36、37實(shí)現(xiàn)的這種封裝向磁有效鐵心31提供了整體呈圓盤(pán)或高度為hr的圓筒的外部形狀及因此特別對(duì)稱(chēng)的外部形式。這在許多情況下關(guān)于用于檢測(cè)徑向位置和角位置的傳感器系統(tǒng)都是有利的。已經(jīng)結(jié)合圖26關(guān)于環(huán)34解釋了這種特征。蓋板36、37也向磁有效鐵心31提供沿軸向方向a觀察盡可能均勻且對(duì)稱(chēng)的外部形狀。當(dāng)傳感器系統(tǒng)包括相對(duì)于軸向方向a布置在磁轉(zhuǎn)子平面c外側(cè)（例如，在磁有效鐵心31上方或下方）的位置傳感器時(shí)，這是特別有利的。此類(lèi)傳感器能夠例如在轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的軸向雜散磁場(chǎng)中測(cè)量，就所述磁場(chǎng)而言，其意指其在轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31與線圈鐵心4之間的氣隙外側(cè)生成。

另外，磁有效鐵心31的盤(pán)形外部設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢(shì)：能夠以特別簡(jiǎn)單的方式將磁芯31連結(jié)到其它部件以形成轉(zhuǎn)子3，例如，連結(jié)到塑料護(hù)套、導(dǎo)葉、混合元件等。

應(yīng)理解的是，借助于環(huán)34以及兩個(gè)蓋盤(pán)36和37的這種封裝也能夠在轉(zhuǎn)子的磁有效鐵心31的所有其它實(shí)施例中被用作額外的措施。圖29在沿軸向方向a的剖面中示出圖27的變型的磁有效鐵心31作為示例，其中額外地設(shè)置徑向向外安置的環(huán)34以及兩個(gè)蓋盤(pán)36和37。

圖30以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖24的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖30的變型中，磁有效鐵心31具有六個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32。

圖31以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖25的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖31的變型中，磁有效鐵心31具有七個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32。

圖32以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖31的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖32的變型中，磁有效鐵心31具有八個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32，且額外地在磁有效鐵心31的中心中設(shè)置圓孔35，使得其大致被配置成環(huán)形狀。

圖33以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖32的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖33的變型中，磁有效鐵心31具有十個(gè)突出的轉(zhuǎn)子齒32，且孔35的直徑沿徑向方向更大。

圖34以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖33的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，根據(jù)圖34的變型中的磁有效鐵心31額外地具有結(jié)合圖26所解釋的徑向向外安置的環(huán)34。

應(yīng)理解的是，針對(duì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的設(shè)計(jì)的許多其它變型都是可能的；例如，通過(guò)所描述的變型的對(duì)應(yīng)組合，或通過(guò)改變轉(zhuǎn)子齒32的數(shù)量或其幾何形狀。例如，對(duì)于技術(shù)人員而言熟知的是，通過(guò)更大數(shù)量的轉(zhuǎn)子齒32或通過(guò)改變其幾何結(jié)構(gòu)，能夠顯著地減少齒槽。

轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的設(shè)計(jì)的另一種可能性包括以本身已知的方式向磁有效鐵心31設(shè)置隔磁磁橋。在這方面，磁有效鐵心31關(guān)于其外部幾何形狀被設(shè)計(jì)成盤(pán)形狀或環(huán)形狀，例如設(shè)計(jì)為沿軸向方向具有高度hr的圓筒形盤(pán)（盤(pán)形），或設(shè)計(jì)為具有中心孔35的盤(pán)（環(huán)形）。在該實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的磁各向異性，因?yàn)楦舸糯艠虮惶砑拥酱庞行цF心31內(nèi)。隔磁磁橋是磁有效鐵心31的鐵磁或亞鐵磁結(jié)構(gòu)中的凹部（例如，狹縫或屏障表面），其能夠填充有空氣或另一種非軟磁材料，具體地填充有塑料。由于磁通量在穿過(guò)非軟磁材料（即，例如空氣或塑料）時(shí)經(jīng)歷非常高的磁阻，同時(shí)軟磁材料部分被視為導(dǎo)磁體，因此能夠通過(guò)這些隔磁磁橋的適合布置和配置在磁有效鐵心31上施加任何期望的磁各向異性。具體地，能夠使用此類(lèi)隔磁磁橋針對(duì)滿足驅(qū)動(dòng)和磁性支撐兩者的要求優(yōu)化磁通量引導(dǎo)。具體地，也能夠使用此類(lèi)隔磁磁橋通過(guò)對(duì)應(yīng)的布置模擬突出的轉(zhuǎn)子齒31，即，磁有效鐵心31于是具有與能夠由轉(zhuǎn)子齒32的幾何成型實(shí)現(xiàn)的磁各向異性大致相同的磁各向異性。

因此，例如，能夠相對(duì)于圖5中所示的十字型磁有效鐵心31極大地減少齒槽。原則上，能夠使用關(guān)于磁驅(qū)動(dòng)以及對(duì)轉(zhuǎn)子的傾斜和軸向位置的被動(dòng)磁性穩(wěn)定和對(duì)轉(zhuǎn)子3在徑向平面中的位置的主動(dòng)磁性穩(wěn)定被優(yōu)化的隔磁磁橋來(lái)實(shí)現(xiàn)具有任何期望極數(shù)的轉(zhuǎn)子3。

現(xiàn)在將參考圖35到圖41以示例的方式解釋轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31能夠如何配置有隔磁磁橋的不同變型。

圖35以透視圖表示示出具有多個(gè)隔磁磁橋38的轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31，用所述隔磁磁橋向磁有效鐵心31施加四個(gè)極對(duì)的磁效應(yīng)。設(shè)置總共4組39的隔磁磁橋38，并且其中相鄰的組39關(guān)于周向方向分別布置成相對(duì)于彼此偏移90°，使得這些組以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)。每個(gè)組39均包括多個(gè)隔磁磁橋38，這些隔磁磁橋38被設(shè)計(jì)為四分之一圓形同心間隙并且，每一個(gè)均沿軸向方向a完全延伸穿過(guò)磁有效鐵心31。這些四分之一圓形間隙中的每一者均在磁有效鐵心31的徑向向外安置的邊界表面34''處開(kāi)始和結(jié)束。在這方面，徑向向外安置的邊界表面34''是未被間隙穿透的連續(xù)表面。因此，關(guān)于傳感器系統(tǒng)產(chǎn)生與已經(jīng)結(jié)合圖26針對(duì)環(huán)34所解釋的優(yōu)勢(shì)相同的優(yōu)勢(shì)。形成隔磁磁橋38的間隙能夠被配置為氣隙，或其能夠填充有導(dǎo)磁性不良的材料，具體地填充有塑料。

圖36以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖35的變型類(lèi)似的方式設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖36的變型中，磁有效鐵心31額外地具有中央孔35，即其被配置成環(huán)形狀。

圖37以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖36的變型類(lèi)似的方式配置轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖37的變型中，隔磁磁橋38的各個(gè)間隙不是四分之一圓形狀，而是代替地大致為梯形。每個(gè)間隙包括兩個(gè)部分，其中每個(gè)部分從邊界表面34''徑向向內(nèi)延伸，且這兩個(gè)部分彼此成直角地延伸。這兩個(gè)部分的徑向向內(nèi)安置的端部于是彼此連接，使得產(chǎn)生大致梯形的構(gòu)造。

圖38以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖37的變型類(lèi)似的方式配置轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖38的變型中，隔磁磁橋38的各個(gè)間隙近似是三角形。每個(gè)間隙相應(yīng)地包括每個(gè)部分均從邊界表面34''向內(nèi)延伸的兩個(gè)部分。然而，這兩個(gè)部分現(xiàn)在不再沿徑向方向延伸，而是代替地朝向彼此延伸，使得其徑向向內(nèi)安置的端部相遇或幾乎相遇。

圖39以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖37的變型類(lèi)似的方式配置轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31。隔磁磁橋38的各個(gè)間隙也大致為梯形，其中每個(gè)間隙包括兩個(gè)部分，其中每個(gè)部分從邊界表面34''徑向向內(nèi)延伸；然而，在根據(jù)圖39的變型中，這兩個(gè)部分的徑向向內(nèi)安置的端部之間的連接不再是連續(xù)的，而是代替地由腹板（web）中斷。

圖40以透視圖表示示出一種變型，其中以與根據(jù)圖39的變型類(lèi)似的方式配置轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31；然而，在根據(jù)圖40的變型中，設(shè)置總共十組39的隔磁磁橋38，通過(guò)所述隔磁磁橋38向磁有效鐵心31施加十個(gè)極對(duì)的磁效應(yīng)。另外，中央孔35的直徑被配置為沿徑向方向更大。

圖41以透視圖表示示出一種變型，其中轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31被配置成用于外轉(zhuǎn)子。以與根據(jù)圖40的變型中的方式相應(yīng)地相同的方式設(shè)計(jì)隔磁磁橋38的構(gòu)造；然而，現(xiàn)在針對(duì)外轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)隔磁磁橋38在圖41中的布置。即，沿徑向方向觀察，磁有效鐵心31的徑向向內(nèi)安置的邊界表面341的兩個(gè)部分現(xiàn)在在隔磁磁橋38的相應(yīng)的大致梯形的間隙中向外延伸。在根據(jù)圖41的外轉(zhuǎn)子變型中，也向磁有效鐵心31施加十個(gè)極對(duì)的磁效應(yīng)。

針對(duì)具有隔磁磁橋38的磁有效鐵心的制造，許多方法是本身已知的。因此，可能例如通過(guò)沖壓或通過(guò)切割或通過(guò)另一種切削方法在盤(pán)形或環(huán)形基底主體中生成隔磁磁橋38。在磁有效鐵心31的捆綁的疊片實(shí)施例中，能夠通過(guò)在堆疊各個(gè)元件之前切割或沖壓該各個(gè)元件來(lái)向各個(gè)元件提供對(duì)應(yīng)的凹部或間隙，使得在元件的堆疊之后產(chǎn)生隔磁磁橋38的期望的布置和構(gòu)造。

現(xiàn)在將在下文中解釋位置傳感器系統(tǒng)的實(shí)施例和位置傳感器的布置，其中，用示例性字符參考根據(jù)圖7的定子2的構(gòu)造和根據(jù)圖7的轉(zhuǎn)子3的構(gòu)造。應(yīng)理解的是，以下解釋并不限于定子2和轉(zhuǎn)子3的這種構(gòu)造，而是也以相應(yīng)地相同的方式適用于定子2、轉(zhuǎn)子3及其組合的所有其它構(gòu)造。

必須知道或必須計(jì)量地確定徑向轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)角度，以便調(diào)節(jié)和控制無(wú)軸承馬達(dá)，且因此也用于作為神廟狀馬達(dá)1的具體構(gòu)造。在這方面，徑向轉(zhuǎn)子位置意指轉(zhuǎn)子3在徑向平面中的徑向位置。徑向平面是轉(zhuǎn)子3在操作狀態(tài)中被磁性地支撐在其中的那個(gè)平面。如果轉(zhuǎn)子3因此無(wú)傾斜，那么徑向平面與磁轉(zhuǎn)子平面c一致。轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)角度指示轉(zhuǎn)子3在其圍繞軸向方向a的旋轉(zhuǎn)上相對(duì)于定子2的相對(duì)角位置。能夠測(cè)量該旋轉(zhuǎn)角度，例如因?yàn)榫哂腥魏纹谕∠虻膞軸線和垂直于其的y軸線固定在x-y平面中（即，在徑向平面中），這些軸線相對(duì)于定子2處于固定位置中。然后，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子3的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角度確定為相對(duì)于該x軸線（或當(dāng)然也相對(duì)于y軸線）的瞬時(shí)角度。

圖42以透視圖圖示示出根據(jù)圖7的定子結(jié)合根據(jù)圖27的變型的轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31。

此外，圖42中示出總共六個(gè)位置傳感器7，由所述位置傳感器，能夠確定徑向轉(zhuǎn)子位置，即轉(zhuǎn)子在徑向平面中或在x-y平面中的位置。位置傳感器7是磁場(chǎng)傳感器，且優(yōu)選地被配置為霍爾傳感器或gmr傳感器。位置傳感器經(jīng)由信號(hào)線（未示出）與控制和調(diào)節(jié)裝置（未示出）信號(hào)通信。

設(shè)置總共四個(gè)位置傳感器7來(lái)確定轉(zhuǎn)子3在徑向平面中的位置是慣常和已知的措施。在這方面，位置傳感器7安置成以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)。原則上，兩個(gè)位置傳感器7足以確定轉(zhuǎn)子3在x-y平面中的位置，即每個(gè)坐標(biāo)方向用一個(gè)。然而，設(shè)置四個(gè)位置傳感器7是優(yōu)選的，以便因此允許根據(jù)以成對(duì)方式相對(duì)安置的位置傳感器7的差異信號(hào)更準(zhǔn)確地確定轉(zhuǎn)子3的位置。由于必須額外地確定轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)角度，因此另外的位置傳感器7是必需的；在圖42中所示的轉(zhuǎn)子3中或在磁有效鐵心31中，在一般情況中需要總共至少五個(gè)位置傳感器7以確定轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)角度兩者。如果磁有效鐵心31具有徑向向外安置的環(huán)34（諸如已結(jié)合圖26所論述的那樣），則因此使所需的位置傳感器7的數(shù)量減少到四。

在圖42中所示的布置中，設(shè)置以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)的總共六個(gè)位置傳感器7。位置傳感器7全部布置在轉(zhuǎn)子3被支撐在其中的徑向平面中，即在轉(zhuǎn)子3的非傾斜狀態(tài)下處于其磁中心平面c中。位置傳感器7等距地在周向方向上分布。位置傳感器7分別布置在兩個(gè)相鄰的線圈鐵心4的橫向分支42之間。

在傳感器信號(hào)的輔助下由位置傳感器7的這種布置能夠確定轉(zhuǎn)子3的徑向轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)角度兩者。位置傳感器7能夠例如分別是渦電流傳感器、光學(xué)傳感器、電容傳感器或磁場(chǎng)傳感器（諸如，霍爾傳感器或gmr傳感器）。

如果磁場(chǎng)或雜散磁場(chǎng)不足以在位置傳感器7的位點(diǎn)處進(jìn)行足夠精確的測(cè)量，則將小型永磁體（未示出）布置在傳感器后方對(duì)磁場(chǎng)傳感器而言能夠是有利措施。

圖43中以透視圖表示示出位置傳感器7的布置的另一變型。除了圖42中所示的變型之外，在根據(jù)圖43的變型中，還在非傾斜的轉(zhuǎn)子的情況下與磁轉(zhuǎn)子平面c一致的徑向平面中相對(duì)于轉(zhuǎn)子3的環(huán)形磁有效鐵心31徑向向內(nèi)地布置多個(gè)位置傳感器7（在此為4個(gè)）。相對(duì)于磁芯31徑向向內(nèi)安置的四個(gè)位置傳感器7優(yōu)選地也布置成以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)，且在周向方向上等距地分布。為了用這種布置可靠地確定徑向轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)角度兩者，應(yīng)當(dāng)相對(duì)于磁有效鐵心31設(shè)置徑向向內(nèi)安置的至少兩個(gè)位置傳感器7和徑向向外安置的兩個(gè)位置傳感器7。

圖44中以透視圖表示示出位置傳感器7的布置的另一變型。除了圖42中所示的變型之外，還在根據(jù)圖44的變型中設(shè)置多個(gè)另外的位置傳感器7（在此是六個(gè)），所述位置傳感器優(yōu)選地布置成以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)且在周向方向上等距地分布并且全部布置在徑向平面及因此磁轉(zhuǎn)子平面c的外側(cè)（即，根據(jù)該表示，在下方）。這些另外的位置傳感器7中的每一者關(guān)于其徑向定位（radialplacement）被布置在與布置在徑向平面中的位置傳感器7中的一者相同的點(diǎn)處，即在相同的徑向位置處，只是相對(duì)于軸向方向a位于下方。這種布置具有以下優(yōu)勢(shì)，也能夠相對(duì)于軸向方向額外地確定磁有效鐵心的位置。也能夠檢測(cè)磁有效鐵心31相對(duì)于軸向方向a的傾斜。

圖45中以透視圖表示示出位置傳感器7的布置的另一變型。為了更好的理解，圖46示出沿軸向方向穿過(guò)圖45中所示的變型的剖面。在該變型中，設(shè)置總共十二個(gè)位置傳感器7，其全部布置在徑向平面外側(cè)。在每個(gè)線圈鐵心4處恰好設(shè)置兩個(gè)位置傳感器7，且相對(duì)于軸向方向a布置在相應(yīng)的線圈鐵心4的橫向分支42的上方和下方，并且實(shí)際上使得每個(gè)位置傳感器7位于橫向分支42的永磁部分46的上方和下方。每個(gè)位置傳感器優(yōu)選地被配置為霍爾傳感器或磁場(chǎng)傳感器。取決于構(gòu)造，可能在位置傳感器7的位點(diǎn)處的雜散磁場(chǎng)不足以確定轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)角度或徑向位置的相應(yīng)的當(dāng)前值。如果該雜散磁場(chǎng)不足，那么每個(gè)位置傳感器7均能夠分別配備有例如粘性地粘接到相應(yīng)的位置傳感器7的小型永磁體（未示出）。

具體地，在構(gòu)型方面下，位置傳感器7在橫向分支42的上方和下方的這種布置也是有利的。因?yàn)榭赡軐⑾鄳?yīng)的六個(gè)位置傳感器集成在印刷電路板（pcb）上，且然后將其中一個(gè)印刷電路板布置在橫向分支42上且將一個(gè)印刷電路板布置在橫向分支42下方。

圖47中在沿軸向方向a的剖面中示出位置傳感器7的布置的另一變型。在這種布置中，存在總共八個(gè)位置傳感器7，其中在圖47的剖面表示中僅兩個(gè)位置傳感器7能夠被完全認(rèn)出且四個(gè)位置傳感器7呈剖面（即，其一半）。兩個(gè)相應(yīng)的傳感器7被組合以形成組71，使得設(shè)置四個(gè)組71，其中每個(gè)組均具有兩個(gè)位置傳感器7。所有位置傳感器7均布置在徑向平面外側(cè)，即相對(duì)于軸向方向a在由縱向分支41環(huán)繞的空間中處于磁有效鐵心31下方。四個(gè)組71布置成以成對(duì)形式在直徑上相對(duì)且相對(duì)于周向方向等距地分布。即，兩個(gè)相鄰的組71中的每一個(gè)均相對(duì)于周向方向偏移90°。每個(gè)組71包括兩個(gè)相應(yīng)的位置傳感器7，這兩個(gè)位置傳感器都相對(duì)于軸向方向a布置在相同的高度處，其中位置傳感器7中的一個(gè)布置成比該組71中的另一個(gè)位置傳感器7徑向向內(nèi)安置得更遠(yuǎn)。

定子2的上述實(shí)施例和變型一般也適合于其它類(lèi)型的轉(zhuǎn)子，即也適合于具有線圈的此類(lèi)轉(zhuǎn)子或具有促成生成磁驅(qū)動(dòng)通量的至少一個(gè)永磁體的此類(lèi)轉(zhuǎn)子。此外，本發(fā)明提議一種用于被配置為神廟狀馬達(dá)的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的定子，其中，所述定子2優(yōu)選地但非必須地被配置為支承和驅(qū)動(dòng)定子，通過(guò)所述支承和驅(qū)動(dòng)定子，能夠在操作狀態(tài)中圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子且能夠相對(duì)于定子2無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子，其中如上文所描述的那樣來(lái)配置定子。定子2（例如，參見(jiàn)圖7）具有多個(gè)線圈鐵心4，其中每個(gè)線圈鐵心4均包括沿與期望的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向從第一端部43延伸直到第二端部44的棒形縱向分支41，其中，所有第一端部43均由回流裝置5連接。此外，設(shè)置多個(gè)繞組6、61以便生成電磁旋轉(zhuǎn)場(chǎng)，其中每個(gè)繞組環(huán)繞縱向分支41中的一者。線圈鐵心4包括多個(gè)永磁體46，通過(guò)所述永磁體46能夠生成永磁驅(qū)動(dòng)磁通量以便驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3。每個(gè)線圈鐵心4包括從縱向分支41的第一端部43延伸直到第二端部44的永磁部分46，且包括每一個(gè)均從第一端部43延伸直到第二端部44的兩個(gè)無(wú)永磁體部分47。永磁部分46布置在這兩個(gè)無(wú)永磁體部分之間。

根據(jù)本發(fā)明的定子2適合于其中轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)成無(wú)線圈且無(wú)永磁體的神廟狀馬達(dá)和其中轉(zhuǎn)子包括永磁體和/或線圈的神廟狀馬達(dá)兩者。

根據(jù)本發(fā)明的定子還適合于不根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理配置的此類(lèi)神廟狀馬達(dá)，其中因此除了生成驅(qū)動(dòng)的定子2之外，還設(shè)置單獨(dú)的軸承或軸承單元（例如，磁性或機(jī)械軸承或者軸承單元）以便支撐轉(zhuǎn)子3。

此外，本發(fā)明還提議一種用于輸送、泵送、混合或攪拌流體的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明配置的電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1或定子2。關(guān)于電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1、定子2和轉(zhuǎn)子3的以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)器。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。

圖48以透視圖表示示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第一實(shí)施例，其被配置為用于混合或攪拌流體的混合設(shè)備且作為整體由附圖標(biāo)記100指定。為了更好的理解，圖49示出沿軸向方向穿過(guò)該第一實(shí)施例的剖面?；旌显O(shè)備100包括根據(jù)本發(fā)明（即，例如根據(jù)上文所解釋的實(shí)施例或變型中的一個(gè)）配置的定子2。此外，混合設(shè)備100還包括例如根據(jù)先前的解釋配置的轉(zhuǎn)子3并且包括凸緣101，通過(guò)所述凸緣101，能夠?qū)⒒旌显O(shè)備100插入混合槽（未示出）內(nèi)。在此，凸緣101被配置為形狀穩(wěn)定的大致圓盤(pán)，其具有處于其中心處的形狀穩(wěn)定的桶部102以接收轉(zhuǎn)子3，并且優(yōu)選地由塑料制成（包括桶部102）。下文將進(jìn)一步列舉合適的塑料品的示例。

轉(zhuǎn)子3包括由護(hù)套8封閉的磁有效鐵心31，所述護(hù)套8同樣優(yōu)選地由塑料組成。此外，轉(zhuǎn)子3還包括布置在磁有效鐵心31或其護(hù)套8的軸向邊界表面中的一個(gè)處的多個(gè)導(dǎo)葉9（在此是四個(gè)）。在根據(jù)圖48和圖49的表示中，導(dǎo)葉9布置在上軸向邊界表面處，并完全位于磁旋轉(zhuǎn)平面c上方。導(dǎo)葉9也優(yōu)選地由塑料制成。導(dǎo)葉9能夠與護(hù)套8制造成一體式工件，或也能夠制造為單獨(dú)的部件，然后將所述部件緊固到護(hù)套8（例如，通過(guò)焊接或粘性粘接）。也可能的是，所有導(dǎo)葉9均是單獨(dú)葉輪的部件，然后將所述葉輪固定在磁有效鐵心31上或其護(hù)套上（例如，通過(guò)粘性粘接或焊接）。

關(guān)于導(dǎo)葉9的構(gòu)造和數(shù)量的許多變型當(dāng)然是已知的，因此，在此將不對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì)地關(guān)注。

桶部102用于磁有效鐵心31的接收，且相應(yīng)地被設(shè)定尺寸。桶部102優(yōu)選地具有垂直于軸向方向a的圓形橫截面，其中，直徑的尺寸使得能夠?qū)⑼安?02盡可能恰好合適地或僅以非常小的空隙插入定子2的線圈鐵心4的橫向分支42之間。桶部102沿軸向方向a的深度的尺寸使得其稍大于轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的軸向高度hr，從而使得在操作期間能夠由磁力將轉(zhuǎn)子3從桶部102的基底抬起并且轉(zhuǎn)子3能夠自由地旋轉(zhuǎn)。

凸緣101被插入用于待混合的流體的混合槽（未示出）內(nèi)，或連接到混合槽以便實(shí)現(xiàn)混合設(shè)備100的操作。一般地，凸緣101于是形成混合槽的基底的至少一個(gè)零件。如果混合槽被配置為柔性塑料袋，那么例如能夠?qū)⑼咕?01粘性粘接或焊接到具有這種袋的混合槽。如果凸緣101連接到混合槽或被插入混合槽內(nèi)，那么桶部102形成相對(duì)于混合槽在外側(cè)的套筒。桶部102被插入通常布置在混合槽外側(cè)的定子2內(nèi)。轉(zhuǎn)子3被添加到桶部102內(nèi)，使得轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31完全處于定子2的線圈鐵心4之間，更確切地，處于橫向分支42之間。

然后，在操作中，根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理，由定子2無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3使其旋轉(zhuǎn)，且無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3，以在混合槽中混合一種或多種流體。在這方面，能夠由定子2主動(dòng)地磁性地調(diào)節(jié)或控制轉(zhuǎn)子3的三個(gè)自由度（即，其旋轉(zhuǎn)及其在徑向平面中的位置），同時(shí)相對(duì)于另外三個(gè)自由度（即，其沿軸向方向的位置及相對(duì)于徑向平面的傾斜）被動(dòng)地磁性地使轉(zhuǎn)子3穩(wěn)定（即，不可控地穩(wěn)定）。當(dāng)轉(zhuǎn)子3不傾斜時(shí)，磁轉(zhuǎn)子平面c與轉(zhuǎn)子3或其磁有效鐵心31被支撐在其中的徑向平面等同。

由于桶部102相對(duì)于軸向方向a比磁有效鐵心31的軸向高度hr略微更深，且額外地具有略大于磁有效鐵心31的直徑，因此在操作狀態(tài)中轉(zhuǎn)子3能夠相對(duì)于桶部102無(wú)接觸地旋轉(zhuǎn)。即使存在轉(zhuǎn)子3的輕微傾斜或其徑向和/或軸向位置的移位，仍能夠避免磁有效鐵心31或其護(hù)套8與桶部102之間的物理接觸。

圖50以透視圖表示示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第二實(shí)施例，其同樣被配置為混合設(shè)備100。為更好的理解，圖51示出沿軸向方向穿過(guò)該第二實(shí)施例的剖面。下文中將僅關(guān)注與旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第一實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文所描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第二實(shí)施例。

在第二實(shí)施例中，根據(jù)圖12和圖13中所示的實(shí)施例來(lái)配置定子2，其中線圈鐵心4的橫向分支42的端面421沿軸向方向a具有高度hs，所述高度分別大于轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的軸向高度hr。

在此，桶部102被配置成使得其基底趁處于大致與盤(pán)形凸緣101的其余部分相同的平面中，具體地能夠在圖51中容易地認(rèn)識(shí)到。根據(jù)該表示，桶部102的外壁的上緣經(jīng)由形狀穩(wěn)定的連接件103連接到凸緣101的其余部分，所述連接件被配置成使得其在桶部102與凸緣101的其余部分之間形成凹部104，所述凹部104能夠接收線圈鐵心4的橫向分支42。

轉(zhuǎn)子3包括磁芯31，根據(jù)該表示，所述磁芯的護(hù)套8以及布置在磁有效鐵心31或其護(hù)套8的軸向邊界表面處的多個(gè)導(dǎo)葉9（在此為四個(gè)導(dǎo)葉9）處于頂部處。每個(gè)導(dǎo)葉9沿徑向方向延伸超過(guò)凹部104并且具有混合葉片91，所述混合葉片相對(duì)于凹部104徑向向外安置并且根據(jù)該表示沿軸向方向a向下延伸直到恰好在凸緣101之前。在該實(shí)施例中，導(dǎo)葉9因此被配置成使得其（更準(zhǔn)確地，混合葉片91）與磁轉(zhuǎn)子平面c相交。在這方面，每個(gè)混合葉片91的中心線（其為垂直于軸向方向a的中心線）優(yōu)選地處于磁轉(zhuǎn)子平面c中。

由于定子2的這種構(gòu)造實(shí)現(xiàn)被動(dòng)磁性支撐的特別高的穩(wěn)定性，因此在操作中也能夠相對(duì)于定子2無(wú)接觸地磁性地支撐具有混合葉片91的這種轉(zhuǎn)子3。

優(yōu)選地在連接件103中設(shè)置開(kāi)口105，通過(guò)所述開(kāi)口105，流體或流體的殘余物能夠在排空混合槽時(shí)流出。

圖52示出沿軸向方向a穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第三實(shí)施例的剖面，所述第三實(shí)施例被配置為用于輸送、泵送、混合或攪拌流體的泵送或混合設(shè)備100。在下文中，將僅關(guān)注與旋轉(zhuǎn)設(shè)備的上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合上文描述的實(shí)施例解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或以相應(yīng)地相同的方式適用于第三實(shí)施例。

在旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第三實(shí)施例中，定子2、轉(zhuǎn)子3和凸緣101大致被配置成諸如結(jié)合圖48和圖49所描述的那樣。

第三實(shí)施例包括被配置成用于單次使用的一次性設(shè)備200，即所述一次性設(shè)備200能夠根據(jù)其預(yù)期目的僅恰好被使用一次，且然后必須被替換，并且包括被配置成用于多次使用的可重復(fù)使用設(shè)備300。一次性設(shè)備200包括具有葉輪92的轉(zhuǎn)子3，所述葉輪具有用于輸送、泵送、混合或攪拌一種或多種流體的導(dǎo)葉9?？芍貜?fù)使用設(shè)備300包括用于接收轉(zhuǎn)子3的形狀穩(wěn)定的支撐槽301，且包括定子2，在操作狀態(tài)中能夠由所述定子無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子3，其中，根據(jù)本發(fā)明來(lái)配置定子2。

此外，一次性設(shè)備200還包括柔性混合槽201，所述柔性混合槽201用于接收待混合或待輸送的物質(zhì)并且由塑料制成?；旌喜?01優(yōu)選地包括柔性袋202（例如，塑料包或合成材料的包），所述柔性袋能夠被折疊在一起使得其在存儲(chǔ)期間占據(jù)盡可能小的空間。此外，混合槽201還包括凸緣101，所述凸緣101在其中心處具有形狀穩(wěn)定的桶部102。凸緣101優(yōu)選地同樣是形狀穩(wěn)定的，并且以未更加詳細(xì)地示出的方式以液密方式連接（例如，焊接或粘性粘接）到柔性袋202。轉(zhuǎn)子3布置在混合槽201中并位于桶部102中，然后能夠?qū)⑼安?02插入定子2內(nèi)。一次性設(shè)備200的柔性混合槽201被放置到可重復(fù)使用設(shè)備300的支撐槽301內(nèi)，所述支撐槽301支撐混合槽201。在這方面，桶部102被插入定子2內(nèi)，使得磁有效鐵心31完全布置在線圈鐵心4的橫向分支42之間。

應(yīng)理解的是，混合槽201和/或支撐槽301能夠具有另外的開(kāi)口，所述開(kāi)口例如用于供應(yīng)和排出流體或用于接收傳感器或探針，能夠由所述傳感器或探針檢測(cè)位于混合槽201中的物質(zhì)的性質(zhì)。在根據(jù)圖52的構(gòu)造中，例如入口203被設(shè)置在混合槽201處，通過(guò)所述入口203能夠?qū)⒁后w、氣體或其它物質(zhì)引入混合槽201內(nèi)。此外，還設(shè)置出口305，能夠通過(guò)所述出口305排空混合槽201，或能夠通過(guò)所述出口305將物質(zhì)從混合槽排出。

具有可重復(fù)使用設(shè)備300和一次性設(shè)備200的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的此類(lèi)構(gòu)造能夠有利地被用在例如制藥行業(yè)和生物技術(shù)行業(yè)中。這種構(gòu)造對(duì)于以下應(yīng)用是特別合適的，其中接觸待混合的物質(zhì)或流體的那些部件的非常高的純凈度或無(wú)菌性是關(guān)鍵。根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的這種構(gòu)造也能夠形成為生物反應(yīng)器或發(fā)酵器。然而，應(yīng)理解的是，這種構(gòu)造也能夠非常普遍地是泵送或混合設(shè)備，能夠用所述泵送或混合設(shè)備混合介質(zhì)或物質(zhì)。具體地，這些物質(zhì)能夠是流體或固體（優(yōu)選地，粉末）。此類(lèi)泵送或混合設(shè)備適合于使液體彼此之間混合，和/或適合于將至少一種液體與粉末或其它固體混合，和/或適合于使氣體與液體和/或固體混合。

支撐槽301在其基底處具有形狀大致為圓筒形的居中布置的罐部302，以便接收定子2。罐部302沿其圓筒軸線的方向（通常與軸向方向a一致）延伸，且緊固到支撐槽301的基底（例如，借助于螺栓303）。饋送件304設(shè)置在罐部302的基底處，且包括用于定子2的供能和調(diào)節(jié)的電線。對(duì)于定子2的能量供應(yīng)和控制以及對(duì)于使用控制和調(diào)節(jié)裝置（未示出）在傳感器與測(cè)量裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所需的所有電氣連接件均被組合在該饋送件304中。罐部302能夠由金屬材料或由塑料制成。

能夠極簡(jiǎn)單、快速且具體地不用工具地執(zhí)行一次性設(shè)備200（具有包含在其中的轉(zhuǎn)子3）的混合槽201與可重復(fù)使用設(shè)備300的支撐槽301的組裝。為此目的，將通常被折疊在一起以便存儲(chǔ)的混合槽201連同位于其中的轉(zhuǎn)子3從其包裝移除、放置到支撐槽301中，并將具有安置在其中的轉(zhuǎn)子3的桶部102放置到罐部302內(nèi)，使得桶部102安放于線圈鐵心4的橫向分支42之間。于是，被配置為泵送或混合設(shè)備100的旋轉(zhuǎn)設(shè)備準(zhǔn)備好使用。在使用之后，帶有桶部102和轉(zhuǎn)子3的混合槽201被簡(jiǎn)單地從支撐槽301拉出。在這方面，桶部102簡(jiǎn)單地從罐部302釋放。具體地，這種特別簡(jiǎn)單和無(wú)問(wèn)題的連接及分離使得這種第三實(shí)施例可用于單次使用，并且其中混合槽201和轉(zhuǎn)子3被配置成用于單次使用，而且支撐槽301和具有罐部302的定子2被設(shè)計(jì)成用于永久性使用或多次使用。

能夠借助于導(dǎo)熱鑄?；衔镌诠薏?02中模制且因此固定定子2。

由于混合槽201的桶部102和凸緣101優(yōu)選地被配置成穩(wěn)定形狀，而袋202是柔性的，因此將桶部102和凸緣101制造成隨后以液密方式連接到袋202的單獨(dú)的零件是有利的，但不是絕對(duì)必要的。

進(jìn)一步有利的方面是，轉(zhuǎn)子3被配置為一體式轉(zhuǎn)子，因?yàn)槠浼仁请姶膨?qū)動(dòng)器1的轉(zhuǎn)子3又是磁性支撐的轉(zhuǎn)子3，即，也是混合器的轉(zhuǎn)子3。這提供了非常緊湊和節(jié)省空間的設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)轉(zhuǎn)子3和混合槽201被設(shè)計(jì)成用于單次使用時(shí)，由塑料制成的零件應(yīng)由盡可能廉價(jià)的商用塑料制成。在用于單次使用的構(gòu)造中的另一基本方面是對(duì)于某些應(yīng)用領(lǐng)域而言，必須能夠?qū)σ淮涡粤慵M(jìn)行消毒。在這方面，如果能夠?qū)σ淮涡粤慵M(jìn)行γ射線消毒，則這是特別有利的。在這種類(lèi)型的消毒中，由γ輻射作用在待消毒的元件上。具體地，例如相比于蒸汽消毒，γ消毒的優(yōu)勢(shì)在于也能夠透過(guò)包裝進(jìn)行消毒。具體地，在一次性零件的情況中的慣常實(shí)踐是，在這些零件的制造之后，將零件帶入針對(duì)運(yùn)輸所設(shè)置的其包裝中，且然后在其被運(yùn)送到客戶之前存儲(chǔ)一段時(shí)間。在這種情況中，僅在運(yùn)送到客戶之前不久才透過(guò)包裝進(jìn)行消毒，這對(duì)于蒸汽消毒或其它方法是不可能的。

一般地，一次性零件（諸如，混合槽201和轉(zhuǎn)子3）沒(méi)有必要必須能夠被消毒一次以上。具體地，這對(duì)于γ消毒是極大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閷ⅵ蒙渚€應(yīng)用到塑料品能夠?qū)е陆到?，使得多次γ消毒能夠使得塑料不可用?/p>

由于一般地，能夠針對(duì)一次性零件省去高溫和/或高（蒸汽）壓下的消毒，因此能夠使用更廉價(jià)的塑料品，例如不能夠承受高溫或不能夠多次暴露于高溫度值和高壓值的那些塑料品。

當(dāng)考慮所有這些方面時(shí)，因此在用于單次使用的構(gòu)造中優(yōu)選的是，針對(duì)能夠進(jìn)行至少一次γ消毒的一次性設(shè)備的制造使用那些塑料品。在這方面，所述材料對(duì)于至少40kgy的劑量應(yīng)當(dāng)是γ穩(wěn)定的，以允許單次γ消毒。另外，在γ消毒中不應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。接觸待混合的物質(zhì)的所有材料滿足uspvi級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是額外優(yōu)選的。

以下塑料品例如對(duì)于柔性袋202的制造而言是優(yōu)選的：聚乙烯（pe）、低密度聚乙烯（ldpe）、超低密度聚乙烯（uldpe）、乙烯醋酸乙烯酯（eva）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚氯乙烯（pvc）、聚丙烯（pp）、聚氨酯（pu）、硅酮。

以下塑料品例如對(duì)于桶部102和轉(zhuǎn)子3的包括塑料的零件（即，葉輪92、導(dǎo)葉9和護(hù)套8）的制造而言是優(yōu)選的：聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp）、低密度聚乙烯（ldpe）、超低密度聚乙烯（uldpe）、乙烯醋酸乙烯酯（eva）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚氯乙烯（pvc）、聚偏氟乙烯（pvdf）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（abs）、聚丙烯酸、聚碳酸酯（pc）。

對(duì)于塑料零件的制造而言更不合適的材料或甚至不合適的材料是例如以商標(biāo)名稱(chēng)特氟龍（telflon）眾所周知的材料聚四氟乙烯（ptfe）和全氟烷氧基聚合物（pfa）。即，在進(jìn)行γ消毒時(shí)對(duì)于這些材料存在產(chǎn)生有害氣體的風(fēng)險(xiǎn)，所述有害氣體諸如是氟氣，其然后形成有毒或有害化合物（諸如，氫氟酸（hf））。在其中尤其是轉(zhuǎn)子3不被設(shè)計(jì)成用于單次使用的這種應(yīng)用中，當(dāng)然能夠使用此類(lèi)材料。

在第三實(shí)施例中，定子2和轉(zhuǎn)子3也一同形成電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1，所述電磁旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器被配置為神廟狀馬達(dá)并且其如已經(jīng)解釋的那樣，根據(jù)無(wú)軸承馬達(dá)的原理來(lái)工作。在無(wú)軸承馬達(dá)中，能夠總是主動(dòng)地磁性地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3的至少三個(gè)自由度（即，其圍繞期望的旋轉(zhuǎn)軸線a的旋轉(zhuǎn)，及其在徑向平面中的位置）。被動(dòng)地磁性地使轉(zhuǎn)子3的軸向位置的自由度穩(wěn)定，即不需要單獨(dú)的軸向磁軸承或機(jī)械軸向軸承。另一方面，轉(zhuǎn)子3由此變得特別簡(jiǎn)單且廉價(jià)，且另一方面，能夠簡(jiǎn)單地將轉(zhuǎn)子3與定子2及與罐部302分開(kāi)。由于缺乏軸向支承部件，因此即能夠簡(jiǎn)單地將轉(zhuǎn)子3連同桶部102與罐部302及與定子2分開(kāi)。

在這方面，轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31如由磁性彈簧力那樣在沿軸向方向a的偏轉(zhuǎn)上由源自定子2的磁場(chǎng)被拉回。使轉(zhuǎn)子3相對(duì)于軸向方向a在其期望位置中穩(wěn)定的這些被動(dòng)磁性軸向恢復(fù)力首先隨轉(zhuǎn)子3沿軸向方向a的移位上的偏轉(zhuǎn)增加，在特定偏轉(zhuǎn)上達(dá)到最大值，且然后再次減小，所述特定偏轉(zhuǎn)取決于轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的幾何結(jié)構(gòu)；線圈鐵心4的橫向分支42的端面421的幾何結(jié)構(gòu)；永磁部分46的幾何結(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)；以及定子2與轉(zhuǎn)子3之間的氣隙。在本發(fā)明的構(gòu)造中，選擇固有軸向被動(dòng)磁軸承的特性，使得作用在轉(zhuǎn)子3上的軸向力在總操作范圍內(nèi)處于軸向被動(dòng)磁軸承的最大力的下方，并且使得在其中應(yīng)當(dāng)能夠簡(jiǎn)單地將轉(zhuǎn)子3與定子2分開(kāi)的此類(lèi)應(yīng)用中，軸向被動(dòng)磁軸承的最大力對(duì)于轉(zhuǎn)子3（可選地具有混合槽201）而言保持足夠小，以能夠容易地且不用工具地將轉(zhuǎn)子3與定子2分開(kāi)。在這方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有用于作為泵送或混合設(shè)備的構(gòu)造的工具或輔助設(shè)備的情況下，仍能夠應(yīng)對(duì)最大為200牛頓的軸向被動(dòng)磁軸承的最大力。在更小型的混合設(shè)備的情況下，選擇軸向被動(dòng)磁軸承的顯著更小的最大力，從而以盡可能簡(jiǎn)單的方式設(shè)計(jì)插入和移除。對(duì)于用于50公升到1000公升且用于低黏度液體的混合設(shè)備而言，10牛頓與80牛頓之間的值是通常的。

在所有實(shí)施例中，對(duì)于其余兩個(gè)自由度（即，轉(zhuǎn)子3相對(duì)于徑向平面的傾斜），能夠同樣地實(shí)現(xiàn)被動(dòng)磁性穩(wěn)定。在此類(lèi)構(gòu)造中，被配置為神廟狀馬達(dá)的無(wú)軸承馬達(dá)的調(diào)節(jié)變得特別簡(jiǎn)單，且也能夠減少功率放大器通道的數(shù)量。然而，轉(zhuǎn)子3的這種防止傾斜的僅被動(dòng)式穩(wěn)定僅當(dāng)滿足某些幾何條件時(shí)才可靠地工作。如果轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的直徑為d，且磁有效鐵心31沿軸向方向的水平為hr，則直徑必須是高度hr的至少2.6倍大。因此，應(yīng)滿足條件d>2.6*hr，即直徑d應(yīng)當(dāng)大于高度hr的2.6倍。

如果轉(zhuǎn)子3被配置為外轉(zhuǎn)子（例如，見(jiàn)圖54），那么在這種幾何關(guān)系中，磁有效鐵心31的直徑將被替換為磁有效鐵心31的內(nèi)徑，即條件于是成為磁有效鐵心31的內(nèi)徑d至少是高度hr的2.6倍大。于是，應(yīng)滿足條件d>2.6*hr，即內(nèi)徑d應(yīng)當(dāng)大于高度hr的2.6倍。

出于該原因，如果關(guān)于朝向徑向平面傾斜（兩個(gè)自由度）純粹被動(dòng)地磁性地穩(wěn)定轉(zhuǎn)子3，如果轉(zhuǎn)子3的直徑（或在作為外轉(zhuǎn)子的構(gòu)造中內(nèi)徑）是磁有效鐵心31沿軸向方向a的高度hr的至少2.6倍大，那么這對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備而言也是優(yōu)選的。

在其中不再滿足該幾何條件的本發(fā)明的實(shí)施例中，能夠通過(guò)其它合適的措施關(guān)于這些傾斜穩(wěn)定或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3。

圖53示出沿軸向方向a穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第四實(shí)施例的剖面，所述第四實(shí)施例被配置為用于輸送、泵送、混合或攪拌流體的泵送或混合設(shè)備100。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合第一、第二和第三實(shí)施例所解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，在第四實(shí)施例中，也能夠以相同方式或相應(yīng)地相同的方式實(shí)現(xiàn)所有上文描述的變型、實(shí)施例和措施。

第四實(shí)施例大致對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例，但是在第四實(shí)施例中，定子2和轉(zhuǎn)子3被配置成諸如結(jié)合圖50和圖51所解釋的那樣。

圖54示出沿軸向方向a穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備100的第五實(shí)施例的剖面。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合前述實(shí)施例所解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第五實(shí)施例。

第五實(shí)施例也被配置為用于輸送、泵送、混合或攪拌流體的泵送或混合設(shè)備100。優(yōu)選地但非必須地，第五實(shí)施例也包括用于單次使用的部件，即其包括被配置成用于單次使用的一次性設(shè)備200和被配置成用于多次使用的可重復(fù)使用設(shè)備300。一次性設(shè)備200包括轉(zhuǎn)子3，所述轉(zhuǎn)子3具有用于輸送、泵送、混合或攪拌一種或多種流體的導(dǎo)葉9和葉輪92，并且一次性設(shè)備200還包括具有柔性袋202的柔性混合槽201。可重復(fù)使用設(shè)備300包括用于接收混合槽201的形狀穩(wěn)定的支撐槽301，并且包括定子2，通過(guò)所述定子能夠在操作狀態(tài)中非接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)和支撐轉(zhuǎn)子3。

在第五實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子3被配置為外轉(zhuǎn)子，即轉(zhuǎn)子3布置成圍繞線圈鐵心4的橫向分支42徑向向外安置，且橫向分支2沿徑向方向向外延伸且因此朝向轉(zhuǎn)子3延伸，使得線圈鐵心4的端面421被布置成徑向向外安置。

定子2被配置成例如諸如結(jié)合圖18和圖19所解釋的那樣。轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31也被配置成例如諸如圖18和圖19中所示的那樣。磁芯31由護(hù)套8環(huán)繞，如上文已經(jīng)解釋的那樣，所述護(hù)套8優(yōu)選地由塑料組成。例如，能夠用塑料模制磁有效鐵心31以形成護(hù)套8。此外，轉(zhuǎn)子3包括具有多個(gè)導(dǎo)葉9（在此是四個(gè)）的葉輪92，使用所述導(dǎo)葉來(lái)混合或泵送或攪拌流體或物質(zhì)。導(dǎo)葉9或葉輪91優(yōu)選地由塑料制成，并且能夠與護(hù)套8制成一體式工件，或制造成隨后固定到護(hù)套8的單獨(dú)的部件（例如，通過(guò)粘性粘接或焊接）。導(dǎo)葉9優(yōu)選地被配置和布置成使得磁芯31相對(duì)于軸向方向a近似居中地延伸穿過(guò)每個(gè)導(dǎo)葉9。在操作期間，由導(dǎo)葉9傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子3上的力由此被施加在磁轉(zhuǎn)子平面3的下方和上方兩處，這關(guān)于轉(zhuǎn)子位置的磁穩(wěn)定是有利的。

在作為本文所描述的外轉(zhuǎn)子的實(shí)施例中，形狀穩(wěn)定的桶部102布置在凸緣101上，使得其被相對(duì)于混合槽201向內(nèi)推出，其突伸入混合槽201內(nèi)。轉(zhuǎn)子3于是布置成使得磁芯31圍繞桶部102徑向向外安置并環(huán)繞所述桶部102。以這種方式，可能將定子2定位成使得線圈鐵心4的橫向分支42安置在桶部102中，且橫向分支42的端面421因此布置為安置成與磁有效鐵心31相對(duì)。在這方面，相對(duì)于徑向方向確定桶部102的直徑，使得桶部102僅以非常小的空隙或以沒(méi)有空隙的方式環(huán)繞橫向分支42，但能夠毫無(wú)問(wèn)題地與定子2分開(kāi)。接收定子2的罐部302相對(duì)于軸向方向a與桶部102重疊，即其延伸到桶部102內(nèi)并且恰好在橫向分支42上方終止。

圖55示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的第六實(shí)施例的透視圖表示。為更好的理解，圖56示出沿軸向方向穿過(guò)第六實(shí)施例的剖面。在下文中，將僅關(guān)注與上文描述的實(shí)施例的差異。具體地，附圖標(biāo)記具有與已經(jīng)結(jié)合前述實(shí)施例所解釋的意義相同的意義。應(yīng)理解的是，所有以上解釋也以相同方式或相應(yīng)地相同的方式適用于第六實(shí)施例。

第六實(shí)施例被配置為用于泵送或輸送流體的泵送設(shè)備400，且包括定子2，其例如被配置成諸如結(jié)合圖7和圖8所解釋的那樣。

此外，泵送設(shè)備400還包括優(yōu)選地由塑料制成的泵殼體401。泵殼體401具有用于待輸送流體的入口402，所述入口402沿軸向方向a延伸，居中地布置在泵殼體401的中間處并且被配置為沿軸向方向a的圓筒形管，并且泵殼體401具有用于待輸送流體的出口403，所述出口403沿徑向方向延伸并且被配置為圓筒形管。在泵殼體401中設(shè)置轉(zhuǎn)子3，所述轉(zhuǎn)子3被配置為葉輪且包括磁有效鐵心31和多個(gè)導(dǎo)葉404，以將流體從入口402輸送到出口403。根據(jù)該圖示，導(dǎo)葉404相對(duì)于軸向方向a布置在磁有效鐵心31上方。因此，泵送設(shè)備400在此被配置為離心泵。其它構(gòu)造（例如，作為軸流泵或作為螺旋軸流泵）當(dāng)然也是可能的。

轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31被護(hù)套8環(huán)繞，所述護(hù)套8完全和導(dǎo)葉404一樣優(yōu)選地由塑料制成。泵殼體401包括環(huán)繞轉(zhuǎn)子3的磁有效鐵心31的下部分405，且包括軸向地與下部分405相鄰并環(huán)繞轉(zhuǎn)子的導(dǎo)葉404的上部分406。兩個(gè)部分405和406均具有垂直于軸向方向的大致圓形橫截面表面，并且其中下部分405具有小于上部分406的直徑。在這方面，下部分405的直徑的尺寸使得能夠?qū)⑵湟员M可能小的空隙插入線圈鐵心4的橫向分支42之間并且也能夠以簡(jiǎn)單的方式從定子2被釋放。上部分406的直徑的尺寸使得其相對(duì)于徑向方向與橫向分支42重疊，從而使得其能夠處于橫向分支42上。

當(dāng)具有布置在其中的轉(zhuǎn)子3的泵殼體401被插入定子2中時(shí)，線圈鐵心4的橫向分支42環(huán)繞泵殼體401的下部分405（磁有效鐵心31位于所述下部分405中），使得磁轉(zhuǎn)子平面c安置在徑向平面中且磁有效鐵心31相對(duì)于軸向方向a完全處于橫向分支42的端面421之間。因此，在操作狀態(tài)中，能夠無(wú)接觸地磁性地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子3和相對(duì)于定子無(wú)接觸地磁性地支撐轉(zhuǎn)子3。

泵殼體401的上部分406相對(duì)于軸向方向a位于線圈鐵心4的橫向分支42的正上方。通向該上部分406的出口403相對(duì)于軸向方向a安置在與導(dǎo)葉404相同的高度處，這在操作中關(guān)于作用在轉(zhuǎn)子3上的液體動(dòng)力是特別有利的。這些液體動(dòng)力盡可能均勻地分布在轉(zhuǎn)子3上。具體地，通過(guò)將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器1配置為神廟狀馬達(dá)，可能實(shí)現(xiàn)出口403與導(dǎo)葉404之間的此類(lèi)相對(duì)布置，因?yàn)樵诖藱M向分支42無(wú)繞組，而繞組將使得出口403的這種布置至少顯著地更加困難。

被配置為泵送設(shè)備400的旋轉(zhuǎn)設(shè)備也能夠以有利的方式配置有用于單次使用的部件，并且能夠具有一次性設(shè)備200和可重復(fù)使用設(shè)備300。對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用而言，一次性設(shè)備200優(yōu)選地包括泵殼體401和布置在其中的轉(zhuǎn)子3作為用于單次使用的一次性零件，因此這些零件能夠根據(jù)其預(yù)期用途僅被使用一次，且然后必須針對(duì)下一次應(yīng)用用新的、未使用的零件來(lái)替換。在該構(gòu)造中可重復(fù)使用設(shè)備300包括定子2。

由于缺少機(jī)械軸承，因此泵送設(shè)備400特別適合于一些應(yīng)用，其中在設(shè)備中輸送非常敏感的物質(zhì)（例如，血泵），或?qū)τ谠O(shè)備關(guān)于純凈度有非常高的要求（例如，在制藥行業(yè)或生物技術(shù)行業(yè)中），或用設(shè)備輸送將非?？焖俚仄茐臋C(jī)械軸承的研磨劑（例如，用于半導(dǎo)體行業(yè)中的漿料的泵）。

對(duì)于泵送設(shè)備400還有一個(gè)有利方面是，轉(zhuǎn)子3被配置為內(nèi)轉(zhuǎn)子，因?yàn)槠浼仁请姶膨?qū)動(dòng)器1的轉(zhuǎn)子3也是磁性支撐的轉(zhuǎn)子3和泵送設(shè)備400（通過(guò)所述泵送設(shè)備泵送待輸送的流體）的轉(zhuǎn)子3。這提供了非常緊湊和節(jié)省空間的設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。