DE1802353C3

DE1802353C3 - Brushless single-phase AC motor

Info

Publication number: DE1802353C3
Application number: DE19681802353
Authority: DE
Inventors: Dawid W. Moskau Swezarnik
Original assignee: MOSKOWSKIJ INSTITUT INSCHENEROW SCHELESNODOROSCHNOGO TRANSPORTA MOSKAU
Current assignee: MOSKOWSKIJ INSTITUT INSCHENEROW SCHELESNODOROSCHNOGO TRANSPORTA MOSKAU
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE1802353A1; DE1802353B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Einphasenwechselstrommotor mit Wechselstromwicklungen und damit über Gleichrichter verbundenen Gleichstromwicklungen auf dem Läufer und zwei über ausgeprägte Pole verfügenden Ständern, von denen der eine, durch den Wechselstrom euegte Ständer mit den Wechselstromwicklungen des Läufers und der andere durch den Gleichstrom erregte Ständer mit den Gleichstromwicklungen des Läufers zusammensvirkt. Ein derartiger kollektorloser Einphasenwechselstrommotor ist aus der britischen Patentschrift 935 265 bekannt.The invention relates to a brushless single-phase alternating current motor with alternating current windings and DC windings on the rotor and connected to it via rectifiers two posts with pronounced poles, one of which is driven by the alternating current Stator with the alternating current windings of the rotor and the other excited by the direct current Stator interacts with the DC windings of the rotor. Such a brushless single phase alternating current motor is known from British patent specification 935,265.

Bekannt ist ferner ein ähnlich aufgebauter kollektorloser Einphasenwechselstrommotor als Wechselstromzähler, dessen Läufer über den Läuferumfang verteilte, sich gegenseitig überlappende und durch je einen Gleichrichter kurzgeschlossene Spulen aufweist, wobei die Spulenseiten wechselweise mit den Polen eines durch den Wechselstrom erregten Magneten und mit den Polen eines durch Gleichstrom erregten Magneten zusammenwirken (deutsche Auslegcschrift I 231 347).Also known is a similarly constructed brushless single-phase alternating current motor as an alternating current meter, whose runner distributed over the runner circumference, mutually overlapping and through each has a rectifier short-circuited coils, the coil sides alternating with the Poles of a magnet excited by the alternating current and with the poles of a magnet excited by direct current excited magnets interact (German interpretation I 231 347).

Dieser bekannte kollektorlose Einphasenwechselstrommotor weist ein hohes Gewicht-Leistungsverhältnis auf.This known brushless single-phase alternating current motor has a high weight / power ratio on.

Weiterhin ist ein kollektorloser Einphasenwcchsel-Ntrommotor bekannt, dessen eisenloser Läufer einen -ivmmeirischen Drehkörper, einen .sogenannten Glokkenanker darstellt, der uuf einer Seite mit über gesteuerte Gleichrichter verbundenen Flachspuien versehen ist. Gegenüber der Wiekliings-Seite des Ankers sind wechselweise Gleichstrom- und Wechselstrompi.¹!·.· ^ngeuidnei. Die Gleichrichter werden durch eine von; Ständer auf den Läufer übertragene Wechselspannung gleichbleibender Phasenlage gesteuert. Dieser Motor hat einen höheren Wirkungsgrad alsFurthermore, a brushless single-phase alternating current motor is known, the iron-free rotor of which is an -ivmmeirischen rotating body, a so-called bell armature, which is provided on one side with flat coils connected via controlled rectifiers. Opposite the Wiekliings side of the armature there are alternating direct current and alternating currents. ¹ ! ·. · ^ Ngeuidnei. The rectifiers are through one of; Stator controlled alternating voltage transmitted to the rotor with constant phase position. This motor has a higher efficiency than

ίο der vorgenannte, jedoch noi_h zu grcCu Abn:c:sungen (deutsche Auslcgeschrift 1 2fi5 277).ίο the aforementioned, but noi_h zu grcCu Abn: c: sungen (German Auslcgeschrift 1 2fi5 277).

Der Erfindung ist die Aufgabe zugrun.degelcgi, einen kollektorlosen Einphasenwechselslrommotür mit verringerten Abmessungen und Gewicht zuThe invention is based on the object a brushless single-phase changeover lromo door with reduced dimensions and weight too

;5 schaffen.; Create 5.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend vom Gegenstand der eingangs beschriebenen Gattung nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Läufer hohl is: und einen symmetrischen ferromagnetischen Drehkörper darstellt, an dessen gegenüberliegenden Wänden (d. h. auf verschiedenen Oberflächen) jeweii.. Wechselstrom- und Gleichstromwicklungen angebracht sind.The task at hand is based on the subject of the type described at the beginning of the Invention achieved in that the rotor is hollow: and a symmetrical ferromagnetic rotating body represents, on the opposite walls (i.e. on different surfaces) each .. AC and DC windings are attached.

Vorteilhaft vereint der Läufer in sich die Fanktioilen von zwei Magnetleitern für den magnetischen Fluß, der auf der einen Seite durch die Wechselstrom- und auf der anderen Seite durch die Gleichsirompole erzeugt wird. Damit wird die Läuferwicklung effektiv ausgenutzt. Bei gleicher Leistung we·-- den gegenüber bekannten Motoren geringere Abmessungen erreicht.The runner advantageously combines the fanctioils of two magnetic conductors for the magnetic flux that flows on one side through the alternating current and on the other hand is generated by the equirectangular poles. This will make the rotor winding effectively exploited. With the same performance, the dimensions are smaller than known motors achieved.

Zweckmäßigerweise wird der genannte Läufer als ein ferromagnetischer Hohlzylinder mit Wechsel- und Gleichstromwicklungen, die jeweils an den Außen- und Innenwänden dieses Zylinders angeordnet sind, ausgeführt, und die Ständer w^ikn kuii<.^r. trisch angebracht.The mentioned rotor is expediently designed as a ferromagnetic hollow cylinder with interchangeable and direct current windings arranged on the outer and inner walls of this cylinder, respectively are, executed, and the stand w ^ ikn kuii <. ^ r. trisch attached.

Den genannten Läufer kann außerdem eine ferromagnetische Scheibe mit an ihren ^cgenüberliegenden Seiten angeordneten Wechselstrom- und Gleichstromwicklungen darstellen, die zwischen zwei parallel angeordneten Ständern läuft.The mentioned rotor can also have a ferromagnetic disk with on their ^ cgenüberüberlained Represent sides arranged alternating current and direct current windings between two parallel arranged stand runs.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen erläutert.The invention is explained below using an exemplary embodiment and the drawings.

Es zeigtIt shows

F i g. 1 das Konstruktionsschema des erfindungsgemäßen kollektorlosen Einphasenwechselstrommotors mit einem hohlen ferromagnetischen Läufer,
F i g. 2 das Schaltschema der Läuferwicklungen.F i g. 1 shows the construction scheme of the brushless single-phase alternating current motor according to the invention with a hollow ferromagnetic rotor,
F i g. 2 the circuit diagram of the rotor windings.

Wie aus der F i g. I ersichtlich ist, sind an den Poitn 1 und 2 des äußeren Ständers des kollektorlosen Einphasenwechselstrommotors die mit dem Einphasenwechselstrom gespeisten Spulen 3 und 4 angeordnet. Zwischen äußerem und innerem Ständer mit jeweils ausgeprägten Polen befindet sich der hohle ferromagnetische Läufer 5. An der Außenseite des Läufers 5 sind die Wechselstromwicklungen 6, 7,8 und 9 angebracht, die einen Diametralschritt haben und je nath der abzugebenden Leistung entweder in den eingearbeiteten Nuten oder als auf die Läuferoberfläche aufgetragene Streifen, z. B. als Druckplatten, ausgeführt sind.As shown in FIG. I can be seen are at the Poitn 1 and 2 of the outer stator of the brushless single-phase alternating current motor those with the single-phase alternating current fed coils 3 and 4 arranged. Between the outer and inner stand with each The hollow ferromagnetic rotor 5 is located on the pronounced poles. On the outside of the rotor 5 the alternating current windings 6, 7,8 and 9 are attached, which have a diametrical step and each nath the power to be delivered either in the incorporated grooves or as on the rotor surface applied strips, e.g. B. are designed as printing plates.

In die Stirnseite jeder der Wicklungen 6 bis 9 sind Cileichrichter IO eingeschaltet, die als Brückenschal-Hingen ausgeführt sind, an deren herausgeführten Finden die am Innenumfang des Läufers 5 angebrachten Glcichstromwicklungen 11 bis 14 (Fig.2) angeschlossen sind.In the end face of each of the windings 6 to 9, Cileichrichter IO are switched on, which hang as a bridge scarf are carried out, at their led out find the attached to the inner circumference of the rotor 5 DC windings 11 to 14 (Fig. 2) are connected.

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Mit den die Wicklungen il bis 14 durchfließenden Strömen wirken die Dauermagnetflüße der Pole !5 bis 18 (fig I) des Innciiständers zusammen, die durch die Cileich.sirnmspulen ΐ*> his 22 oder durch Dauermagnete erregt werden. Der Dauermagnetiiuß des innenstäiuier-, ebenso wie auch der durch die Pole 1 und 2 eriegte veränderliche Magnetfluß, der in dem umgebenden Raum pulsiert, wird längs dem Bogen des hohlen Läufers 5 kurzgeschlossen."With the windings il to 14 flowing through The permanent magnetic fluxes of poles! 5 to 18 (fig through the Cileich.sirnmspulen ΐ *> up to 22 or excited by permanent magnets. The permanent magnetism of the interior, as well as that of the Poles 1 and 2 conquered variable magnetic flux, which in pulsates in the surrounding space, is short-circuited along the arc of the hollow rotor 5. "

Die Zusamnic-nwirkuug des Dauerniaunetf'ußes to n.it dem Gleichstrom der Wicklungen il bis 14 läßt an der Innenfläche des Läufers? ein einseitig gerichtetes Drehmoment entstehen. Während des Anlaufens entsteht auf der Außenfläche des Läufers ein Asypch.ronmomem. igThe combination of the permanent basis n.it lets the direct current of the windings il to 14 on the inner surface of the runner? a one-way direction Torque arise. During the run-up a Asypch.ronmomem. ig

Erfindungsgemäß wird em kollektorloser Einphasenwechselstrommotor mit zwischen zwei parallel cn-According to the invention em brushless single-phase alternating current motor with between two parallel cn-

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geordneten Ständern laufender ferromagnetisch.·; Scheibe, an deren oegenüberliegenden Seiten Wechselstrom- und Gleichstmniwickluneen angeordnet sind, analog ausgeführt.ordered columns running ferromagnetic. ·; Disc with alternating current and Gleichstmniwickluneen arranged are carried out analogously.

Die Drehzahlregelung und -Jie Umkehrung iL·-. Drehrichtung des Elektromotors können durch d.c Änderung des Erregofstromes in den Spulen der Pcm. !5 bis 18 und die räumliche Versetzung der Achs.· des «esiimtor, Magnetfiußes. beispielsweise durch di, mechanische Verschiebung des lnnensUinders gegenüber dem Außenständer, bewirkt werden.The speed control and -Jie inversion iL · -. The direction of rotation of the electric motor can be changed by changing the excitation current in the coils of the Pcm. ! 5 to 18 and the spatial offset of the axis. · Of the «esiimtor, magnetic foot. for example, by the mechanical displacement of the inner bottom relative to the outer post.

Stan der Gleichrichter können Dcinodulator-Vei stärker (z. B. wie bekannt durch die Spannung da Wechselstromwicklungen de.; Läufers gesteuert.: Transistor- oder Thyristorverstärker) verwendet werden, deren Ausgäng'e an die Gleichstromwicklungen angeschlossen sind.Instead of the rectifier, Dcinodulator-Vei more powerful (e.g. as known by the voltage da AC windings; rotor controlled: transistor or thyristor amplifier) can be used, the outputs of which are connected to the DC windings.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

i 802 353 claims:

1. K.i.; iie.k! Uiloser fin phase change irimrm. Oi "mil Wccliselsiromwicki'.ingt-'n and darr.it over Cik-idiiidiicr connected DC windings on the runner and two over pronounced. Poles, one of which, by the alternating current excited stator with the alternating current windings of the rotor and the other stator excited by the direct current interacts with the DC windings of the rotor, characterized, that the rotor (5) is hollow and represents a symmetrical ferromagnetic rotating body, on de >> sen opposing walls (i.e. on different surfaces) respectively AC and DC windings (6 to 9; 11 to 14) are attached.

2. Collectorless single-phase AC motor according to claim I, characterized in that that the rotor (5) has a ferromagnetic Hohlz ;, linder with alternating current and direct current windings (6 to 9; 11 to 14) attached to its outer and inner walls, respectively are, and that the stands are concentric to each other.

3. Brushless single-phase AC motor according to claim 1, characterized in that that the rotor has one with alternating current and direct current windings on their opposite sides Representing sides provided ferromagnetic disk, which is arranged between two parallel Stand runs.