Mehrpoliger Synchron-Kleinmotor. Bei Synchronmotoren müssen für das Intrittfallen des Läufers zugleich verschiedene Bedingungen erfüllt sein, nämlich, dass die Drehzahl des Läufers mit der Frequenz des Statorfeldes in Übereinstimmung steht, und dass diese Übereinstimmung gerade darin vor handen ist, wenn Stator- und Läuferpole einander gegenüberstehen und ihr maximales Moment entwickeln. Damit das Intrittfallen des Läufers unter den jeweils günstigsten Bedingungen erfolgt; ist es zweckmässig, den Läufer möglichst leicht auszubilden.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Zahl der ausgeprägten Läuferpole kleiner ist als der Quotient aus Rotorumfang und der der Polteilung des Stators ent sprechenden Rotorpolteilung und dass gleich zeitig wenigstens zwei Läuferpole Stator polen entgegengesetzter Polarität gegenüber stehen können. Vorzugsweise wird eine solche Anordnung der Rotorpole gewählt, dass der magnetische und geometrische Schwerpunkt des Läufers mit der Drehachse zusammen fallen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele des Motors schematisch dargestellt, und zwar sollen die beiden Läufer an Stelle eines Läufers mit 24 gleichmässig verteilten Zähnen Verwendung finden.
Der Stator der Abb. 1 ist mit 24 Polen ausgestattet, die entweder, wie auf der linken Seite des Stators angedeutet, abwechselnd aus ausgeprägten Nord- und Südpolen, oder, wie auf der rechten Seite angedeutet, aus Polen bestehen, die von einer einzigen Erreger wicklung erregt werden und neben ausge prägten Hauptpolen 1, 4, 7 und 10 jeweils schwächer ausgebildete Hauptpole' entgegen gesetzter Polarität 2, 5, 8 und 11 und mit Kurzschlusswicklung versehene Hilfspole 6, 6, 9 und 12 besitzen. Die Pole 1, 6, 5, 7, 9 und 11 können z. B. an dem Mantel eines topfförmigen Stators, die Pole 2, 4, 6, 8, 10 und 12 an einer Kopfplatte angeordnet sein, wobei zwischen Kopfplatte und Topf eine konzentrische Erregerwicklung angeord net ist.
Die geradzahligen Pole besitzen dann die eine Polarität, während die dazwischen liegenden ungeradzahligen Pole die andere Polarität besitzen. Die Haupt- und Hilfspole 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10 und 12 sind so ange ordnet, dass sie ein mehrpoliges Drehfeld erzeugen. Der Läufer der Abb. 1 besitzt sechs Pol zacken 13, 14, 15, 16, 17 und 18. Die Zacken sind so angeordnet, dass der magnetische und geometrische Schwerpunkt mit der Drehachse zusammenfällt. Verlängert man beispielsweise den Polzacken 13 über den Drehpunkt hinaus, so ist der in Bogengraden gemessene Abstand zwischen dieser Verlängerung und dem benach barten Polzacken 16 gleich der Polteilung des Stators, also gleich dem Abstand zweier benachbarter Statorpole.
Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, dass auch bei am Stator ungleichmässig angeordneten Polen, also bei einer Statorausbildung entsprechend der rechten Seite der Abb. 1, die Pole des Läufers nach einer 1/2 Periode entsprechenden Drehung eine der früheren Lage zum Stator äquivalente Lage einnehmen. Man kann also, da am Stator mehrere gleichmässig ausgebildete Sektoren vorgesehen sind, nur die Sektoren vertauscht denken, um den Läufer nach einer 1/2 Periode entsprechenden Winkeldrehung oder einem vielfachen davon wieder mit sich selbst zur Deckung zu bringen.
Bei einer Statorausbildung entsprechend der linken Seite der Abb. 1 erkennt man ohne weiteres, dass der Läufer gleichzeitig von wenigstens einem Nordpol und einem Südpol eine Richtkraft erfährt, und dass an den Stellen, an denen den Statorpolen keine Läuferpole gegenüberstehen, zwar eine Richt- kraft auf den Anker nicht ausgeübt wird, dass aber entsprechenden gleichwertigen, an andern Stellen des Umfangs angeordneten Statorpoien wieder Zähne des Läufers benach bart sind. Wenn also beispielsweise der Pol 18 des Läufers mit einem gegenüberliegenden Südpol in Wechselwirkung tritt, so tritt der Pol 17 mit einem entsprechenden Nordpol des Stators in Wechselwirkung.
Entsprechend ist auch das Zusammen wirken der Stator- und Läuferpole bei einem entsprechend der rechten Seite der Abb. 1 ausgebildeten Stator zu denken. Es sei an genommen, dass z. B. der Pol 1 in einem bestimmten Augenblick ein Nordpol ist, und dass ihm der Zacken 13 des Läufers gegen übersteht. Dieser möge ein Südpol sein. In dem angenommenen Fall würde dann dem Statorpol 4 der Zacken 14 des Läufers gegenüberstehen, also ein Nordpol.
Der Pol 15 des Läufers, der ebenfalls ein Südpol ist, steht dem Pol 9 gegenüber, der in dem be trachteten Augenblick infolge seiner Kurz schlusswicklung, ebenso wie der Pol 12, ur- erregt ist, so dass von diesen Polen eine Richtkraft auf den Läufer nicht ausgeübt wird. Nach Verlauf von '/2 Periode befindet sich der Läuferpol 13 unter dem Statorpol2, der jetzt ein Nordpol ist, jedoch infolge der ver kürzten Ausführung eine verhältnismässig geringe Richtkraft auf den Läufer ausübt. In dem gleichen Augenblicke steht aber der Südpol 15 vor dem jetzt als Nordpol erregten Pol 10, so dass der Läufer wieder eine Richt- kraft erfährt.
Es kommen also jeweils ab wechselnde Pole des Stators derart zur Wir kung, dass der Läufer eine synchrone Dreh zahl annimmt, die die gleiche ist, als wenn der Läufer mit 24 Zähnen ausgerüstet wäre.
Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 2 dargestellt. Der Läufer ist bei dieser An ordnung nur mit vier Polzacken 19, 20, 21, 22 versehen. Auch in diesem Falle nimmt der Läufer eine Drehzahl an, die einem Läufer mit 24 ausgeprägten, in gleichem Abstand angeordneten Zähnen entspricht. Da die Pole des Läufers auf wenige Stellen konzentriert sind, können sie verhältnismässig kräftig ausfallen, so dass das Drehmoment dem Drehmoment eines Läufers mit einer grösseren Anzahl von ausgeprägten Polen entspricht.
Diese Anordnung hat bei Synchronklein motoren mit einer grossen Anzahl von Polen, die auf einen kleinen Polumfang zusammen- gedrängt sind, noch den besonderen Vorteil, dass sich die Läuferpole nicht gegenseitig störend beeinflussen und im Betriebe ihre Polarität unverändert beibehalten, auch dann, wenn der Läufer nicht polarisiert ist und aus weichem Stahl oder Eisen hergestellt ist. Die Verringerung des Läufergewichtes hat ausserdem noch den Vorteil, dass die Lager reibung verringert und infolgedessen das nutzbare Drehmoment vergrössert wird.
Die Erfindung ist nicht auf die darge stellten Ausführungsbeispiele beschränkt, son dern es können selbstverständlich auch andere Stator- und Läuferpolzahlen und Polanord nungen vorgesehen werden, es können auch beispielsweise die Polzacken umgebogen sein, so dass sie parallel zur Drehachse verlaufen.
Der Läufer kann auch als Zahnkranz ausgebildet werden, und es ist ferner mög lich, ihn mit einem asynchronen Läuferteil zu verbinden, der dabei den Selbstanlauf des Synchronkleinmotors bei Anordnung einer Einphasenerregerwicklung und Erzeugung einer phasenverschobenen Hilfsphase bewirkt.