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Die Erfindung betrifft einen selbstanlaufenden Synchronkleinmotor für niedrige Drehzahlen mit einer von Einphasenwechselstrom gespeisten Erregerspule. Der Motor soll hauptsächlich zum Antrieb von Uhren, Zeitschaltern, Trieb-und Laufwerken u. dgl. dienen. Derartige Motoren sind mit mehrpoligem Ständer ausgestattet, dessen Pole zur Erzeugung eines Drehfeldes je aus einem Hauptund einem phasenverschobenen Hilfspol bestehen. Die Phasenverschiebung wird dabei durch die Hilfspole umgebende Kurzschlusswicklungen hervorgerufen.
Bisher sind als langsam laufende Synchronmotoren mit Drehfeld im wesentlichen nur Motoren mit sogenannter untersynchroner Betriebszahl bekannt geworden, das heisst, Motoren, bei denen die synchrone Betriebsdrehzahl kleiner ist als die Drehfeldumlaufgeschwindigkeit. Diese Motoren haben grundsätzlich den Nachteil, dass die synchrone Betriebszahl nicht eindeutig bestimmt ist. Es besteht die Gefahr, dass die Läuferdrehzahl pendelt, indem der Läufer aus der synchronen Drehzahl herausgerissen wird oder unter dieser bleibt. Die Ursache hiefür liegt darin, dass das während des Anlaufzustandes auftretende, vom Drehfeld herrührende Anlauffeld auch im synchronen Zustand nicht verschwindet.
Bei den bekannten Motoren wird demnach die synchrone Betriebsdrehzahl im wesentlichen durch die Polzahl und-teilung des Läufers bestimmt. Dies ist darin begründet, dass es bisher nicht möglich war, in dem verhältnismässig kleinen zur Verfügung stehenden Raum mit RÜcksicht auf die zur Abschirmung der Hilfspole benötigten Kurzschlusswicklungen und die dadurch bedingten Abstände zwischen den Polen eine so grosse Zahl von Polen unterzubringen, dass ein hinreichend langsam umlaufendes Drehfeld entsteht.
Man suchte eine Verringerung der Drehfeldumlaufgeschwindigkeit zwar dadurch zu erreichen, dass man die zusammengehörenden Haupt-und Hilfspole etwas näher zusammenrückte und eine alle Pole umgebende Kupferscheibe an den Stellen, wo sie von den Hauptpolen durchtreten wurde, schlitze. Dadurch wurde aber die Stärke der jeden einzelnen Hilfspol umgebenden Kurzschlusswicklung stark vermindert, so dass über einen, durch den unumgänglichen Platzbedarf der Kurzsehlusswieklung bedingten Abstand zwischen den Polen nicht hinausgegangen werden konnte.
Besonders schwierig ist die Unterbringung der Kurzschlusswicklung bei Motoren mit mehrpoligem Ständer, dessen Eisenkörper aus zwei ringförmigen Hälften besteht, zwischen denen eine gemeinsame Erregerspule für die sämtlichen Pole untergebracht ist und bei denen die von den beiden Hälften ausgehenden ungleichnamigen Pole in der inneren Mantelfläche ineinandergreifen. Durch die Erfindung wird es ermöglicht, auch bei solchen Motoren beide Gruppen von Polen in einfacher Weise durch Anordnung von Kurzschlusswicklungen in Haupt-und Hilfspole zu unterteilen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Hauptpole von einer andern Grundlinie oder Ebene in die Zylinderfläche eintreten als die Hilfspole, indem sie die um die einzelnen Hilfspole liegenden Kurzschlusswicklungen umgehen, wobei abwechselnd je aus Haupt-und Hilfspol bestehende Polpaare verschiedener Polarität aufeinanderfolgen.
Gemäss weiterer Erfindung werden die erforderlichen Kurzschlusswicklungen aus einem den ganzen Polkranz umfassenden und zusammenhängenden Ringteil gebildet, der mit Ausschnitten oder Bohrungen zum Hindurchführen der Hilfspole versehen ist, und um den die Hauptpole herumgebogen
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sind, so dass sie mit den Hilfspolen in der gleichen Mantelfläche liegen. Diese Anordnung lässt sich auf verschiedene Weise erreichen und ist in einigen Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Statorteil mit eingelegter Erregerspule, Fig. 2 ein Grundriss dazu, Fig. 3 ein Statorteil mit anderer Anordnung der Hauptpole, Fig. 4 ein Statorteil, der die Zusammensetzung von Hilfspolen, Kurzschlussringen und Hauptpolen zeigt, mit ebenfalls abgeänderter Anordnung der Hauptpole, Fig. 5 ein vollständiger Stator im Querschnitt mit Anordnung der Hauptpole gemäss Fig. 4.
Der Stator, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus zwei ringförmigen Schalen j ! und 2, die nach aussen hin die gemeinsame konzentrisch angeordnete Erregerspule o umschliessen und auf der Innenseite von beiden Seiten her ineinandergreifende Pole 4 und 5 bilden. Ausser den Polen 4 und 5 sind Hilfspole 6 und 7 vorgesehen, die durch einen für alle Hilfspole einer Polarität gemeinsamen Kurzschlussring 8 bzw. 9 hindurchragen.
Um trotz des Kurzschlussringes die Pole eng beieinander anordnen zu können, werden die Hauptpole 4 bzw. 5 in verschiedener Weise an den Kurzschlussringen 8, 9 vorbeigeführt. In Fig. 1 und 2 sind von dem einen Statorteil 1 von verschiedenen Grundkreisen ausgehend die Hauptpole 5 und die Hilfspole 7 in die gemeinsame Polebene gebogen, wobei die Hilfspole 7 durch dafür vorgesehene Öffnungen 11 des die Kurzschlusswickdungen bildenden Ringes 9 hindurchragen, während die Hauptpole um den Kurzschlussring 9 herumgebogen sind, so dass die Haupt-und Hilfspole in einer gemeinsamen Fläche liegen.
Dasselbe wird gemäss Fig. 3 dadurch erreicht, dass die Hauptpole 5 aus einem besonderen Ring 18 abgebogen werden, der mit einem Flansch 15 aussen um den Ring 9 herumgebogen ist, so dass er mit
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werden kann. Darüber wird ein weiterer aus magnetischem Material bestehender Ring 13 mit ebenfalls rechtwinklig abgebogenen Polen 5 geschoben. Die Anordnung ist dann so, dass je ein Haupt-und ein Hilfspol ein Polpaar gleicher Polarität bilden, wobei der Hilfspol eine Phasenverschiebung von 900 infolge der Belastung durch die Kurzschlusswicklung bewirkt.
Der Abstand zwischen zwei solchen Polpaaren ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, so gross, dass je ein weiteres Polpaar des andern Statorteils : 2 von der entgegengesetzten Seite her eingreifen kann und den Zwischenraum entsprechend ausfüllt.
Daraus ergibt sich, dass einem Nordpol ein abgeschirmter Nordpol, diesem ein Südpol und abgeschirmte Südpol, dann wieder ein Nordpol usw. folgt. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, in welcher Weise die Pole ineinandergreifen.
Die Kurzschlusswicklungen, insbesondere der diese Wicklungen bildende Ring 8 bzw. 9 kann so ausgebildet werden, dass er gleichzeitig als Lager für die Läuferwelle dient.
Die Ausbildung des Läufers ist für die Konstruktion des Motors an sich ohne Bedeutung. Man kann z. B. einen Läufer mit Weicheisenpolen und Kupferkäfigen verwenden ; ebenso ist ein Stahlläufer verwendbar, der eine der Statorpolung entsprechende Polzahl besitzt. Unter Umständen genügt auch eine einfache Stahlscheibe, in welcher sich nach Einfall der Läuferdrehzahl in die synchrone Drehzahl feststehende Pole ausbilden. Ein besonders hohes Drehmoment gibt der Motor mit einem Läufer her, der eine der Polteilung des Stators entsprechende Anzahl von Aussparungen besitzt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbstanlaufender Synchronkleinmotor für niedrige Drehzahlen zum Antrieb von Uhren, Zeitschaltern, Trieb-und Laufwerken mit mehrpoligem Ständer, dessen Eisenkörper aus zwei ringförmigen Hälften besteht, zwischen denen eine gemeinsame Erregerspule für die sämtlichen Pole untergebracht ist und dessen von den beiden Hälften ausgehende ungleichnamige Pole in der inneren Mantel- fläche ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilung jedes Poles in einen Hauptund einen Hilfspol derart ausgeführt ist, dass die Hauptpole von einer andern Grundlinie oder Ebene in die Zylinderfläche eintreten als die Hilfspole, indem sie die um die einzelnen Hilfspole liegenden Kurz- schlusswicklungen umgehen,
wobei abwechselnd je aus Haupt-und Hilfspol bestehende Polpaare ver- schiedener Polarität aufeinander folgen.