本发明涉及一种磁性支承设备，包括具有至少一个定子的定子组件和转子，其中定子具有带至少一个线圈架的线圈装置、磁体和磁通传导设备，转子相对于定子组件沿着定子组件的至少纵向方向能够移动，并且定子组件和转子配置为使得当向线圈装置施加电能时能够向转子施加磁力以便在定子组件与转子之间形成气隙。此外，本发明涉及一种具有这种磁性支承设备的定位系统。
背景技术：
：：1、这种磁性支承设备和相应定位系统在现有技术中已知用于位置关键设备的精确定位。根据sang-ho lee等人的第一公开文献“新型永磁偏置线性磁性支承设计及其在高精度线性运动阶段的应用(design of novel permanent magnet biased linear magneticbearing and it's application to high-precision linear motion stage)”，以及dong-chul han等人的第二公开文献“具有新型稀土永磁偏置磁性支承悬架的高精度线性运动台(the high precision linear motion table with a novel rare earthpermanent magnet biased magnetic bearing suspension)”，已知了具有根据权利要求1的通用概念的磁性支承设备的通用定位系统。2、第一公开文献描述了一种磁性支承设备，包括定子以及能够相对于定子沿着运动方向移动的滑动件。磁性支承设备基本上由磁通传导部件、磁体和线圈组成，并且配置为当电能施加至线圈时在转子上施加磁力以完全补偿转子的重力，从而作为升力作用在转子上。尤其是，载流线圈产生与由磁体产生的磁场彼此作用的磁场。有源元件(线圈)位于转子中，这具有的缺点是：电力供应所需的电缆必须被附接至转子上，并且当转子相对于定子移动时该电缆被携带。可替代地，将不得不提供无线电力传输或者必须将能量存储元件布置在转子中，这将导致转子重量的显著增加。此外，通过该构造，电感生热输入的耗散仅可经由空气和可经由电缆进行。3、第二公开文献描述了xy台，其也包括来自第一公开文献的磁性支承设备的结构的一部分。然而，在此，有源元件(线圈)是定子的一部分，这意味着不再必须将电能供应给转子。然而，在转子运动期间相对于转子坐标系而言小得多的行进距离和施力点的改变是该构造的缺点。尤其是，施力点的位置取决于几何尺寸，导致相对于转矩的位置相关的杠杆臂，这对于这种系统的控制是不利的，进一步导致了沿着运动方向的位置相关的动力要求。4、此外，存在具有定子和转子的新颖磁性支承设备，其中线圈和磁体以及相关联的磁通传导设备仅设置于定子中，并且其中，向线圈外加电能会在转子上施加磁力，这在定子和转子之间形成气隙。在这种情况下，转子在纵向方向上的延伸是尽可能小的以便允许沿着定子的最长可能的行程。对于较长的行进距离，需要使转子与定子组件相比尽可能短，因为线圈、磁体和磁通传导设备形成的较长定子组件导致高功率损耗和较差的马达效率。技术实现思路1、因此本发明基于的任务是提供一种磁性支承设备，允许转子在定子的纵向延伸方向上的长行程，仅具有低功率耗散。2、该任务在一般磁性支承设备中尤其是通过以下事实解决：定子组件具有至少两个定子，其中至少两个定子的磁通传导设备之间在定子组件的纵向方向上的最小距离是在零与至少两个定子的线圈装置之间的距离的范围内，优选地在零与线圈装置之间的距离的50％之间，尤其是在零与线圈装置之间的距离的10％之间。在这种情况下，线圈装置仅设置在定子组件的定子中，这意味着没有电能需要被传输至转子，并且意味着转子作为无源组件可以在其尺寸和重量方面降低至最小。结果是，在有源控制期间转子能够沿着定子移动，不存在显著的齿槽力和齿槽转矩。对于转子在定子组件的纵向方向上或在转子沿着定子组件的移动方向上的较长行程，本发明提供了一种具有至少两个定子的定子组件，其中至少两个定子的磁通传导设备沿着定子组件在该纵向方向上几乎连续地延伸。与具有非常长定子的定子组件相比，至少两个定子的布置使得能够显著地降低功率损耗以及有更好的效率，因为线圈的可用部分是由闭合(rückschlüsse)的长度所确定的。此外，设置若干短定子具有制造优点，因为可以使用若干相同的部件来代替复杂制造的单独部件。为了使转子在至少两个定子之间传送过程中出现的齿槽力和齿槽转矩以及由于磁通传导设备在线圈的磁极面处的中断而在载流方向上发生的力孔最小化，提供了在至少两个定子的磁通传导设备之间的最小可能距离，使得定子能够设计成具有在纵向方向上几乎连续的磁通传导材料。因此，沿着定子组件的至少两个或多个定子的纵向方向创建了一种类型的导轨，使得磁通量在定子组件的磁通传导设备的整个区域上被合理地均匀分布。当使用若干定子时，定子组件的单独区域能够被单独地控制，使得与具有对应长度的单个定子相比，使用根据本发明的磁性支承设备明显更小的功率损耗是可行的，因为仅需要对相关定子通电。3、优选实施例提供的是，至少两个定子的磁通传导设备在定子组件的纵向方向上彼此接触，或者彼此直接接触。磁通传导设备在相应极面处的直接接触或材料连接最小化了在定子组件的定子之间的过渡期间在载流方向上力孔的出现。4、方便的实施例提供的是，至少两个定子的磁通传导设备包括磁通传导杆，磁通传导杆相对于至少两个定子的线圈装置的上端面或下端面至少部分地突出。磁通传导杆的设置促进了定子组件的基本上连续的磁通传导设备的形成，由此避免了大的齿槽力和齿槽转矩的出现。磁通传导杆优选地设置在磁通量的出口点和入口点的区域中，以便实现磁通量的最大可能的均匀分布。5、定子组件的便利设计提供的是，至少两个定子的磁通传导设备具有磁通传导部件，所述磁通传导杆配置为与磁通传导部件是一体的。以此方式，定子组件的定子可以被设计成具有相同类型的磁通传导设备，使得对于定子组件来说，定子可以容易地以任何数量进行组合。6、在另一实施例中，至少两个定子的磁通传导设备包括磁通传导部件，其中磁通传导杆配置为与磁通传导部件是单独的，并且与磁通传导部件接触，由此可以将不同的材料和几何形状用于磁通传导杆。例如，磁通传导杆可以配置为梯形形状以用于均匀的力分布。在此背景下，有利的是磁通传导杆作为一个零件延伸经过至少两个定子，使得在定子组件的至少两个定子的磁通传导设备之间不存在最小距离，以及在至少两个定子之间实现不间断的磁通量。7、在一个有利的实施例中，转子包括至少两个磁通传导部件，至少两个磁通传导部件布置在定子组件的相反两侧，并且通过至少部分非磁性元件彼此连接。通过这种构造，转子以非常紧凑的设计包围定子组件。在此背景下，有利的是，连接元件由不可磁化的材料制成以便实现可能的最紧凑设计。8、一具体实施例提供的是，至少两个磁通传导部件在定子组件的纵向方向上延伸经过定子组件的至少一个定子。因此，转子长于一个定子，因此至少部分地永久地覆盖至少两个定子。这使得转子能够沿着定子组件更均匀地移动。9、替换实施例提供的是，至少两个磁通传导部件在定子组件的纵向方向上短于定子组件的定子。以此方式，转子始终覆盖最多仅一个定子过渡段，在多部分式定子组件的情况下，最多两个定子必须被供应电能，这可以实现总体更低的功率损耗。10、有利地，每个线圈架可以在其自身平面中延伸，并且优选地，定子的磁体和磁通传导部件在纵向方向上的长度对应于每个线圈架的平行区段的长度。通过具有大致相同长度的磁体、磁通传导部件以及线圈架的平行区段，能够产生允许相对于转子的运动的高度一致性的均匀区域。11、在另外的变型例中，定子组件的定子中的磁体可以均布置在磁通传导设备的两个磁通传导部件之间。该布置防止由线圈装置产生的磁场使磁体退磁。12、此外，如果线圈装置具有一个布置在另一个之上的线圈架，磁体布置在线圈架之间的平面中，这会证明是有用的。在这种情况下，每个线圈架在平行于转子的磁通传导部件的自身平面中延伸。通过磁体的这种布置，可以产生磁场，该磁场特别地一起作用或特别地彼此作用。优选地，磁体和磁通传导部件在纵向方向上的长度对应于每个线圈架的平行区段的长度。13、此外，对于磁性支承设备来说方便的是，每个线圈架布置在磁通传导设备的两个平行延伸的磁通传导部件之间，两个平行延伸的磁通传导部件优选地在定子组件的纵向方向上延伸，其中尤其是，至少一个所述磁通传导部件包括联接部，至少一个所述磁通传导部件通过所述联接部能够联接至另一结构，所述另一结构优选是壳体。在这种构造中，磁通传导部件不仅传导磁通量，而且同时用作用于将定子组件附接至壳体的部件。14、在有用的修改例中，定子组件的定子中的磁通传导设备包括具有十字形截面的中央磁通传导部件，其中，中央磁通传导部件的相对部分布置在不同线圈架的开口中。该配置允许磁通量以目标方式被引导，同时保持紧凑的设计。然而，用于中央磁通传导部件的其他截面也是可想到的，诸如具有板状几何形状的截面，其具有显著降低这种中央磁通传导部件的制造成本的优点。15、此外，可以有利的是，磁体和/或磁通传导部件配置为一件式或多件式。取决于定子组件的结构，配置为一件式或多件式的磁体和磁通传导部件可以减少组装磁性支承设备所需的努力。16、此外，本发明涉及一种定位系统，包括壳体、平台以及上述磁性支承设备中的至少一个，其中磁性支承设备的定子组件联接至壳体，并且平台联接至转子。通过这种定位系统，能够使平台在定子组件的纵向方向上相对于壳体或定子移动较长距离，而无需克服大齿槽力或齿槽转矩，以及无需补偿定子组件的单独定子之间在支承方向上的大的力孔。有利地，定位系统可以包括在定子组件的纵向方向上相对于壳体移动的线性马达。通过选择线性马达以及磁性支承设备的控制参数，可以实现平台的高精度定位。17、本发明意义上的线圈装置在最简单的情况下包括线圈架，所述线圈架的绕组同心地延伸并且在共同平面中，此外还包括线圈架，所述线圈架的同心绕组在若干不同平面中延伸。在此，线圈架的匝可以嵌入绝缘材料(例如环氧树脂)中。此外，可想到的是，将线圈装置的单独线圈架并联或串联地电连接。此外，非磁性材料包括不可磁化和非常弱可磁化或非永久可磁化的材料两者，但尤其是排除具有永久磁性或铁磁性特性的材料。当前第1页12当前第1页12