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Elektromotor.
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zu sein ; in dem in der Folge dargestellten Beispiel sind vier Statorpole und zwölf Rotorpole angenommen.
Bei den bisher gebauten Motoren mit nur einem Satz von Rotorspulen erfolgt der Schluss des magnetischen Kraftflusses über die meist gusseiserne, daher eine beträchtliche Zahl von Magnetisierungsamperewindungen erfordernde Rotorplatte. Da die Weglänge des Kraftflusses mit dem Durchmesser des Rotors steigt, sinkt auch der Wirkungsgrad mit steigendem Durchmesser.
Motoren mit nur einem Satz von Spulen müssen daher auf sehr kleine Abmessungen beschränkt bleiben, um wirtschaftlich zu sein.
Eine Ausführungsform des Motors nach der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Darin ist Fig. 1 ein Schnitt durch den mit vertikaler Welle auf horizontaler Grundplatte angeordneten Motor, Fig. 2 ein Grundriss des Stators und der Grundplatte, Fig. 3 ein Grundriss des aus dem Stator entnommenen Rotors.
Die Anordnung mit vertikaler Welle wurde nur beispielsweise gewählt ; der Motor kann in jeder beliebigen Lage arbeiten.
Wie die'Zeichnung zeigt, sind auf einer Grundplatte 1 vier einzelne Feldspulen 2 angeordnet, die auf Spulenkörper 3 gewickelt sind. Die unteren Enden der Kerne 4 der Spulen 2 sind auf der Grundplatte 1 nahe an deren Umfang befestigt, u. zw. gewöhnlich in gleichen Abständen, wie Fig. 2 zeigt. Vier andere Feldspulen 5 sind am oberen Teil des Motors angeordnet und auf Spulenkörper 6 gewickelt, die auf Kernen 7 sitzen, die an der Unterseite einer feststehenden Eisenplatte 8 befestigt sind, welche von einer Scheibe 9 aus unmagnetischem Material, z. B. Aluminium, getragen sein kann, die mit der Grundplatte 1 beispielsweise durch Bolzen 10 fest verbunden ist.
Die oberen Enden der Kerne 4 der Feldspulen 2 sind miteinander durch einen geschlossenen Eisenring 11 verbunden, die unteren Enden der Kerne 7 der oberen Feldspulen in ähnlicher Weise durch einen Eisenring 12. Die eisernen Statorringe 11 und 12 sind vorzugsweise von ungefähr dreieckigem Querschnitt, wobei der Ring 11 innen und der Ring 12 aussen eine Zylinderfläche aufweist, wie bei 13 und 14 ersichtlich.
Die Feldspulen 2 und 5 können paarweise parallel geschaltet werden, um abwechselnde Nord-und Südpole zu bilden. Sie können auch in Serie geschaltet werden, um zwei oder um vier Feldpole zu erzeugen, wobei die erforderlichen Verbindungen mittels der Kontakte 15 eines Steuerschalters hergestellt werden, der ein oder mehrere bewegliche Elemente aufweisen kann, die mit den Kontakten 15 zusammenwirken.
Der Rotor besteht aus einem Polträger, etwa einer Scheibe 16 aus unmagnetischem Material, wie Aluminium, die auf einer senkrechten Welle 17 aufgekeilt ist. Letztere ist in einem Drucklager 18 in der Mitte der Grundplatte 1 gelagert. Das obere Ende der Welle 17 ist in der Statorplatte 8 und der Druckplatte 9 gelagert und das obere vorstehende Ende der Welle trägt eine Scheibe, die durch irgendeine geeignete Kraftübertragungsvorrichtung mit dem anzutreibenden Teil verbunden ist. Ein Satz Rotorspulen 21 ist auf der Unterseite, ein zweiter Satz Rotorspulen 22 auf der Oberseite des Polträgers 16 befestigt, wobei die Spulen 21 auf Spulenkörper 23 und die Spulen 22 auf Spulenkörper 24 gewickelt sind.
Für jedes Paar von aneinanderstossenden oberen und unteren Spulen 21 und 22 ist ein gemeinsamer Kern vorgesehen, die unteren Enden aller dieser Rotorkerne sind miteinander durch einen geschlossenen Eisenring 25 verbunden und die oberen Enden der Rotorkerne durch einen weiteren Eisenring 26.
Die Rotorringe 25, 26 sind vorzugsweise von dreieckigem Querschnitt und der Ring 25 besitzt eine senkrechte Fläche 27, die derart angeordnet ist, dass sie in unmittelbarer Nähe der senkrechten Fläche 13 des unteren Statorringes 11 rotiert, während der Rotorring 26 mit einer senkrechten Fläche 28 versehen ist, die in unmittelbarer Nähe der senkrechten Fläche 14 des oberen Statorringe 12 rotiert.
Die Rotorspulen sind in bekannter Weise mit dem Kommutator 29 verbunden, der auf der Welle 17 isoliert befestigt ist. Ein Satz von vier Bürsten schleift auf dem Kommutator. Die Bürsten sind in hohlen zylindrischen Haltern 31 gelagert, die auf der Grundplatte 1 isoliert befestigt sind und in leitender Verbindung mit den Klemmen 32 für die Stromzuführung stehen.
Der Rotorkörper 16 kann aus beliebigem unmagnetischem Material bestehen, beispiels- weise aus Aluminium, wie oben angegeben, da er keine magnetischen Kraftflüsse zu schliessen hat und der Kraftlinienschluss nur durch die beiden Sätze von Rotorspulen erfolgt. Da die
Kerne des einen Satzes an jene des anderen Satzes anstossen, ist die Weglänge des magnetischen
Flusses sehr kurz und von Grösse und Durchmesser des Rotors'unabhängig. Dadurch wird ein besserer Wirkungsgrad erzielt, der magnetische Fluss erhält den kürzest möglichen Weg und
Verluste durch Streuung und übermässige Länge des Eisenweges werden vermieden.
Die Zahl der Rotorspulenserien kann nach Belieben vermehrt werden, wobei nur ein Kommutator und ein Steuerschalter erforderlich ist. Dadurch kann die Leistung des Motors nach
Bedarf erhöht und durch Umschaltung geändert werden. Der Motor läuft, auch wenn er als Sprienmotor geschaltet ist, im Gegensatz zum gewöhnlichen Serienmotor langsam, was davon
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Selbstinduktion aufweist, erfolgt.
Der Motor für jede Spannung und Stromart kann durch Umschaltung bei der gleichen Spannung und Stromart mit verschiedener Drehzahl verwendet werden. Der Wirkungsgrad ist besser als bei den bekannten Universalmotoren, was dem geringen magnetischen Widerstand des Rotors zuzuschreiben sein dürfte und der Motor kann daher auch kleiner gebaut werden als andere Universalmotoren.