In einer Richtung selbstanlaufender Synchronmotor Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen in einer Richtung selbstanlaufenden Synchron motor mit einem dauermagnetischen Rotor, der längs des Umfanges Pole abwechselnder Polarität hat, und mit einem Stator, dessen aktives Eisen eine Erreger spule umgibt und mit einer Anzahl von Polzähnen versehen ist, die sich abwechselnd von beiden Seiten der Spule in deren Innenraum hinein erstrecken,
wo bei Gruppen von Polzähnen Hauptpole bilden, die mit Hilfspolen abwechseln, die ebenfalls durch Grup pen von Polyzähnen gebildet werden und mittels einer gemeinsamen Kurzschlusswicklung in der Phase ver schobene Flüsse erzeugen.
Bei diesem bekannten Motor sind Hilfspole gegenüber vorangehenden Hauptpolen gleicher Pola rität über einen Winkel a gleich 120 bis 15,0 , vor zugsweise gleich 135 bis 140 e1. Grade verschoben in der Richtung der Flussverschiebung der Hilfspole, das heisst in der Drehrichtung des Rotors gemessen.
Der Winkel<I>a</I> ist dabei gleich 180 minus W e1. Grade, wobei ip die Phasenverschiebung zwischen dem Fluss in den Hauptpolen und dem in den H ilfspolen glei cher Polarität bezeichnet. ip ist dabei also gleich 30 bis 60 e1. Grade.
Ein solcher Motor, der insbesondere als Klein motor mit einem Aussendurchmesser von z. B. 50 mm, einer Stärke von etwa 12 mm und einer Lei stung von weniger als 2 Watt verwendet wird, ist aus der amerikanischen Patentschrift Nr. 2437 142 (briti sche Patentschrift Nr. 642477) bekannt. .Bei diesem Motor sind die Hauptpole in ,bezu@g auf den Rotor, in folge des besonderen Zusammenbaues, radial gerichtet, während die Hilfspole sich parallel zu der Rotor oberfläche erstrecken.
Dabei ist die wirksame Ober fläche der Hauptpole, wo der Fluss hervortritt, gerin ger als die der Hilfspole, so dass der Fluss von den Hilfspolen her grösser als der von den Hauptpolen ist. Um diese Flüsse .einander gleich zu machen, sind gewisse Hilfspole in axialer Richtung so weit ver längert, dass sie die Statorplatte auf der anderen Seite der Spule berühren oder nahezu berühren, so dass ein Teil des Flusses mehr oder weniger kurzgeschlos- sen wird. Weiter ist die Anzahl von Hauptpolen und Hilfspolen dieselbe.
Der Motor gemäss vorliegender Erfindung ist da durch ,gekennzeichnet, dass in jeder Statorhälfte die Hilfspole gegenüber vorangehenden Hauptpolen glei cher Polarität, auf die genannte Drehrichtung des Motors bezogen, um einen Winkel von 360 + a elektrischen Graden verschoben sind, wobei a 135 bis 140 elektrische Grade beträgt, dass alle Polzähne sich in axialer Richtung erstrecken, und dass die Anzahl der .Hauptpole kleiner ist als die Anzahl der Hilfspole,
während die Anzahl der Rotorpole grösser ist als die Gesamtzahl der Statorpole.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh- rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. ,Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Stator ,hälften des Motors in einer Innenansicht, und Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie I-1 der Fig. 1.
Nach F.ig. 1 ist eine .Statorhälfte in Form eines schachtelförmigen Gehäuses 1 mit einer Anzahl aus dem mittleren Teil 2 ausgestanzter, gleich langer Pol zähne 3 bis @6 versehen, die senkrecht zum Gehäuse boden abgebogen sind.
Die zwei diametral einander gegenüberliegenden Gruppen von je drei :Polzähnen <B>31,</B> 1i <B>...</B> v, ,bilden sechs Hauptpole gleicher Polarität, während die zwei diametral einander gegenüberliegenden Gruppen von je drei Polzähnen 4',<B>5'</B> und -6' und 4", 5", 6" sechs Hilfspole mit in Phase verschobenen Flüssen bilden,
da diese Pole mit .einer gemeinsamen Kurzschluss- wicklung @in Form der Kupferplatte 7 versehen sind, die Öffnungen besitzt, durch welche die Hilfspole 4 bis 6 hindurchgeführt sind. Diese Platte ist in der Mitte mit einem Lager 8 mit einer Öffnung 9 für die Rotorwelle versehen. Zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und den Polzähnen 3 bis 6 ist eine Spule 10 angeordnet.
Hauptpole gleicher Polarität in jeder Gruppe sind um 360 e1. Grade gegeneinander verschoben. Dies gilt auch für die Hilfspole gleicher Polarität. Haupt pole entgegengesetzter Polarität sind gegeneinander um 180 el. Grade verschoben, ähnlich wie Hilfspole entgegengesetzter Polarität.
Der Drehsinn des Rotors ist in Fig. 1 durch den Pfeil angedeutet.
Die zwei Hilfspole 6 sind gegenüber den unm:ittel- @bar nachgehenden Hauptpolen 31, Iv gleicher Pola rität um einen Winkel von 360 + a e1. Grade in der Drehrichtung des Rotors gemessen, verschoben. Da bei ist a = 180 - ip ;<B>et</B> Grade, wobei ip die Phasen verschiebung des Fluss. -s zwischen dem Hilfspol 6 und .dem Hauptpol 3 bezeichnet. Da y, .in der Praxis etwa 40 bis 45 e1. Grade :betragen kann, ist a somit 135 bis 140 e1. Grade.
Infolge der Verschiebung des Hilfspols 6' um 360 + a e1. Grade gegen den Hauptpol 31v ergibt sich eine Verschiebung des Hilfspols 4' zu dem nächstfolgenden Hauptpol 3111 von 360 - a e1. Grade .in der Drehrichtung des Rotors. Die Pole 3111 und 4', und desgleichen 3v1 und 4" liegen also nahe einander.
Die zweite Statorhälfte .nach Fig. 2 ist auf ähn liche Weise aufgebaut, jedoch mit dem Unterschied, dass nur vier Hauptpole 111,11,111. Iv vorgesehen sind und sechs Hilfspole 12', 13' .und 14' bzw. 12", 13", 14", ,die alle die gleiche Länge halben. Alle diese Pole sind derart verschoben,
dass .beim Umlegen der Stator- hälfte von Fi-. 1 auf die nach Fig. 2 die Pole der Fig. 1 zwischen die Pole der Fig..2 gelangen, was dadurch ermöglicht wird, dass die Aussenwand der ersteren inneThalb der Innenwand der letzteren zu liegen kommen.
Da nach Fig. 2 nur zwei Hauptpole beiderseits der Kurzschlussplatte 7 vorhanden sind, stehen die Räume 15 und 16 zur Anordnung der auf 360 a e1. Grade einander nah eliegenden Pole 3, 4 der Fig. 1 zur Verfügung.
Dies ist wie folgt zu erklären: Wenn auch nach Fig. 2 zwei diametral einander gegenüberliegende Gruppen von je drei Hauptpolen 11 vorhanden wären (in der rechten Hälfte durch den gestrichelten .Hauptpol 11' angegeben, der dann nicht von der Kurzschlussplatte 7 umgeben werden soll), würde die Verschiebung des Hilfspols 12 gegenüber dem Hauptpol 11' in der Drehrichtung (Richtung des Pfeils in Fig. 2) a e1. Grade betragen.
Der Pol 11' ist jedoch weggelassen, so dass die Verschiebung zwischen dem Hilfspol 12" .und dem vorangehenden Pol 111v von 360 + a .cl. Grade erhalten wird. In diesem Raum kann .bei der Zusam mensetzung der beiden Statorhälften der untere Hauptpol 31 der linken Seite der Statorhälfte gemäss Fig. 1 untergebracht werden. Wäre der Hauptpol 11' vorhanden, so läge kein hinreichender Raum zur Anordnung der Kurzschlussplatte um den Hilfspol 12" vor.
Da die diametral einander gegenüberliegenden Hilfspole 12' und 12" über einen Polbogen von sechs Polpaaren = 6 \360 el. Grade gegeneinander ver schoben sind, der Polbogen zwischen 12' und 14' 2 X 360 e1. Grade und der Polbogen zwischen den zwei vorhandenen Hauptpolen 11 1 X 360 e1. Grade beträgt, umfasst der verbleibende Teil zwischen den Polen 14' und 11III plus zwischen den Polen 111v und l2" 3 X 360 e1. Grade.
Der Polbogen zwischen 14' und<B>11111</B> beträgt somit 3 X<B>360-</B> (360 - a) = <I>720-a</I> e1. Grade. Der Polbogen zwischen den Polen 11111 und 3111 entgegengesetzter Polarität beträgt 180, zwischen<B>31,1</B> und 4' 360-a, zwischen 4' und 14' 180, insgesamt somit die erwähnten 720-a e1. Grade.
Auf diese Weise werden somit zwei .diametral ein ander gegenüberliegend;. Gruppen von je fünf Haupt polen und zweidiametral einander gegenüberliegende Gruppen von je sechs Hilfspolen erhalten, insgesamt somit 22 Polzähne.
Innerhalb der Polzähne ist ein dauermagnetischer Rotor in den Lagern 8 mit 12 N- und 12 S-Polen an geordnet, da der Stator @im wesentlichen einem Stator mit 24 Polzähnen entspricht, von denen, wie erwähnt, zwei, das heisst die in dem Raum zwischen den Polen 3 und 12, weggelassen sind, was das Moment nicht merkbar beeinflusst.
Der Rotor, der keine ausgeprägten Pole besitzt, besteht vorzugsweise aus einem Material, das im wesentlichen nichtkubisch;, Kristalle von Polyoxyden des Eisens und eines der Metalle Barium, Strontium, Blei und gegebenenfalls Calcium enthält, das ein er heblich grösseres Moment liefern kann als anderes dauermagnetisches Material, da dieses Material er laubt, die N- und S-Pole nahe aneinander anzuordnen, wobei der Fluss an der Stelle der Pole eine scharfe Spitze aufweist, was mit Rücksicht auf die schmalen Statorpole vorteilhaft ist.
Auf die beschriebene und dargestellte Weise er zielt man erstens einen einfacheren Zusammenbau des Stators; zweitens ist es auf diese Weise möglich, den Fluss der .Hauptpole gleiich dem der Hilfspole zu machen, da die magnetomotorische Kraft der Hilfspole zwar kleiner ist infolge der von der vorhan denen Kurzschlusswicklung hervorgerufenen Verluste, jedoch der magnetische Widerstand infolge der grö- ssern Anzahl Hilfspole ebenfalls kleiner ist.
Der Mo tor .eignet sich besonders für den Einbau in Uhren und .Schaltuhren.