CH391070A - Gleichstrommotor und Verfahren zur Einstellung seines Arbeitspunktes - Google Patents

Description

  Gleichstrommotor und Verfahren zur Einstellung seines Arbeitspunktes    Es sind     Gleichstromkleinstmotoren    bekannt, bei  denen der Magnetständer auf einfache Weise her  gestellt wird und bei denen ein genaues Mass des  Innendurchmessers der Dauermagnetpole eingehalten  wird. Die Magnetständer besitzen zwei Lagerschilde,  welche aus nichtmagnetischem Material gefertigt sind  und innen ringförmige Ansätze aufweisen. Auf diesen  Ansätzen sitzen die Dauermagnetpole. Der     Weich-          eisenrückschluss    ist zylinderförmig und sitzt auf den  beiden Dauermagnetpolen, so     dass    er dieselben auf  die Ansätze drückt. Hierdurch ist ein genaues Mass  zwischen den     Innenpolflächen    eingehalten.  



  Durch die Erfindung wird dieser bekannte Mo  tor weiterhin dadurch verbessert,     dass    der     Weich-          eisen-Rückschluss    so ausgebildet ist,     dass    nach dem  Zusammenbau des Motors der Querschnitt des       Weicheisen-Rückschlusses    verändert werden kann.  Diese Anordnung hat den Vorteil,     dass    man den  Motor auf einfache Weise regeln kann. Man baut  nämlich den ganzen Motor mit Läufer zusammen  und prüft ihn, ob er bei einer bestimmten Span  nung eine vorgegebene Geschwindigkeit hat.

   Wenn  diese Geschwindigkeit nicht den Anforderungen ent  spricht, so kann man auf einfache Weise den Motor  einregulieren, indem man den magnetischen     Rück-          schluss    und damit den     Magnetfluss    im Motor ent  sprechend ändert.  



  Die Drehzahl einer Gleichstrommaschine ist be  kanntlich proportional der     EMK,    die Betriebsspan  nung um den inneren Spannungsabfall grösser als  die     EMK.    Die     EMK    ist anderseits proportional der       Windungszahl    und der durch die Erregung hervorgeru  fenen     Luftspaltinduktion.     



  Die Technologie derartiger Motoren und ihre  Fertigung bedingt erhebliche Streuungen der     Luft-          spaltinduktion,    da die verwendeten Dauermagnete  in ihren geometrischen und magnetischen Eigenschaf-         ten    starken Streuungen in der Fertigung unterliegen.  Die verwendeten Dauermagnete haben meist eine  derartige hohe     Koerzitivkraft,        dass    eine Schwächung  durch äussere Wechselfelder nicht zur Behebung der  genannten Nachteile ausreicht. Ferner könnte diese  Schwächung nur dann durchgeführt werden, wenn  die Maschine nicht zusammengebaut ist, da die  notwendigen starken Wechselfelder die Wicklungen  des Läufers beschädigen könnten.

   Auch die anderen  Teile der Maschine, die Beiträge zum Verlustwider  stand ergeben, wie z. B. Kohlebürsten, die Wicklung  selbst mit ihrem Kupferwiderstand und die Lager  reibung, haben notwendigerweise bei den geringen  verwendeten Betriebsspannungen starken,     Einfluss    auf  die Betriebsdaten der Maschine, so     dass    ihre Streu  ungen nicht vernachlässigt werden können, wenn  von der Maschine bestimmte Arbeitspunkte gefordert  werden.  



  Man kann das Verfahren gemäss der Erfindung  an einem     Ständeraufbau    durchführen, bei welchem  entweder ein einstellbarer     Rückschluss    oder     Neben-          schluss    für den magnetischen Kreis vorgesehen wird.  Die verwendeten Dauermagnete sind meist als zwei  teilige Schalen ausgeführt, deren Innenseiten am  Luftspalt angrenzen und deren Rückseiten mitein  ander über einen     Rückschluss    verbunden sind.

   Dieser       Rückschluss    könnte beispielsweise als Blechteil oder  Bandeisen so ausgeführt sein,     dass    er eine     Ein-          schnürung,    besitzt, die durch Abbohren oder andere  mechanische Massnahmen vergrössert werden kann.  Dadurch wird der magnetische Widerstand gleich  zeitig grösser und die Maschine dem gewünschten  Arbeitspunkt     nähergebracht,    wenn in den Dauer  magneten ein     Überschuss    an     Magnetisierung    vorhan  den ist.  



  Eine andere Möglichkeit besteht darin, den     Rück-          schluss    in Form einer Wendel auszuführen und diese      stückweise zu kürzen, wobei auf der verwendeten  Wendel bereits Einkerbungen für das Abkneifen der       Abgleichstücke    vorgesehen sein können.  



  Ferner könnte der     Rückschluss    aus zwei     ferro-          magnetischen    Hälften bestehen, die magnetisch von  einander isoliert sind, aber durch einen Riegel mit  einander verbunden werden, dessen magnetisch lei  tender Querschnitt oder dessen     überdeckungsgrad     über die beiden     Rückschlusshälften    verändert wer  den kann.  



  Eine andere Ausführungsform wären zwei  schmale Ringe, die einen Teil des Rückschlusses  bilden und an den einander zugekehrten Seiten ma  gnetisch leitende Blechfahnen besitzen, die mehr oder  minder überdeckt werden können und damit einen       Abgleich    des Rückschlusses ermöglichen.  



  In gleicher Weise kann der     Rückschluss    konstant  gelassen und zum     Abgleich    ein veränderlicher     Neben-          schluss    benutzt werden. Der     Nebenschluss    könnte  im Luftspalt Teile des Läufers abdecken, wodurch  der durch den Läufer gehende     Fluss    geschwächt  werden kann.  



  Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der  Erfindung erläutert.  



  Bei dem Magnetständer nach den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B>  sind<B>1</B> und 2 die Lagerschilde aus nichtmagnetischem  Werkstoff, in welchen die beiden Läuferlager<B>3</B>     bzw.     4 gehalten sind. Das Lagerschild<B>1</B> ist mit zwei  Trägerstücken<B>5</B>     (Fig.    2) versehen, welche bis zur  Ebene<B>6</B>     (Fig.   <B>1)</B> verlaufen. In der Ebene<B>6</B> stossen  die Haltestücke<B>5</B> auf das Lagerschild 2, mit: welchem  sie durch nicht dargestellte Schrauben verbunden  sind.

   Ausserdem sind an den Lagerschilden<B>1</B> und  2 Ansatzringe<B>7</B>     bzw.   <B>8</B> vorgesehen, auf welche  die Dauermagnetpole<B>9</B> und<B>10</B> aufgesetzt sind     (Fi    2       19.     und<B>3).</B> Der     Weicheisenrückschluss    wird durch einen  Zylinder<B>11</B> gebildet, welcher direkt auf den Polen  <B>9</B> und<B>10</B> sitzt. Das Lagerschild 2 weist eine Aus  sparung 12 auf, in welche ein nicht dargestellter  Einsatzteil mit den     Kommutatorbürsten        passt.     



  Auf die Innenflächen der Dauermagnete<B>9</B> und  <B>10</B> ist ein abgeschrägter     Weicheisenzylinder   <B>13</B> auf  getragen, welcher beispielsweise durch ein Werk  zeug, das man durch die Aussparung 12 einführt,  verdreht werden kann.  



  Nachdem die Maschine zusammengebaut und  geprüft wird, kann man feststellen, ob der     Magnet-          fluss    dem gewünschten Arbeitspunkt entspricht. Die       Nebenschlusshülse   <B>13</B> liegt in der dargestellten Lage  symmetrisch zu den Polen<B>9, 10.</B> Wird die, Hülse  umgedreht, so wird ihre Lage gegenüber den Polen  unsymmetrisch; auf der einen Seite der Polachse  wird die Kontaktfläche zwischen Pol und Hülse er  höht, auf der anderen Seite vermindert, doch über  wiegt die Erhöhung. Der Gesamtwiderstand im Ma  gnetkreis wird herabgesetzt.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    4 besteht  der     EisenrÜckschluss    aus einer Drahtwicklung 14.    Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.   <B>5</B> be  steht der     Eisenrückschluss    aus einem     Weicheisen-          zylinder   <B>15,</B> welcher eine über die ganze Länge  schräg verlaufende Lücke<B>16</B> enthält. Ist der     Magnet-          fluss    zu hoch, dann wird der Zylinder<B>15</B> gedreht,  bis ein Teil der Lücke aus dem Bereich des     Poles     <B>9</B> kommt.

   Dadurch wird ein verhältnismässig hoher  Widerstand in den Magnetkreis geschaltet,<B>je</B> weiter  man den Zylinder dreht, eine um so grössere Länge  des Spaltes<B>16</B> wird aus dem Bereich des     Poles    ent  fernt, so     dass    man einen beliebig hohen Widerstand  einstellen kann.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.   <B>6</B> be  steht der     Eisenrückschluss    aus zwei Zylindern<B>17</B> und  <B>18,</B> welche gegeneinander durch eine zum Teil schräg  verlaufende Lücke mit den Endflächen<B>19</B>     bzw.    20  versetzt sind. Durch Verschieben eines der Zylinder  gegenüber dem anderen wird die Lücke und damit  der magnetische Widerstand im     Rückschlusskreis    ge  ändert.  



  Der Magnetständer nach dem Ausführungsbei  spiel gemäss     Fig.   <B>7</B> enthält einen magnetischen Zylin  der 21, welcher mit einer Kerbe 22 versehen ist.  Zwecks     Abgleichung    des magnetischen Widerstandes  kann man diese Kerbe entweder vergrössern oder  durch Bohrungen<B>23</B> ihre Wirkung erhöhen. Die  Aussparungen 22 und<B>23</B> können entweder im Be  reich der Pole<B>9</B> und<B>10</B> oder ausserhalb desselben an  geordnet sein.    Durch die Ausführungsform der Erfindung gemäss       Fig.    4 wird auch die Fertigung des Motors erheblich  vereinfacht, denn eine Drahtwendel     lässt    sich einfa  cher herstellen als ein genau passender nach innen  verspannter Zylinder.

   Ausserdem ist es einfacher, die  Drahtwendel beim Zusammenbau zu weiten und  dann auf die Magnetpole aufzusetzen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Gleichstrommotor, dessen Magnetständer aus Dauermagnetpolen und Weicheisen-Rückschluss be steht, und bei welchem die Lagerschilde aus nicht magnetischem Werkstoff bestehen und mit Ansatz ringen versehen sind, und bei welchem die Dauer magnetpole auf die Ansatzringe aufgesetzt sind, wäh rend der im wesentlichen zylindrische Weicheisen- Rückschluss direkt auf den Dauermagnetpolen sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Weicheisen-Rück- schluss so ausgebildet ist,

   dass nach dem Zusammen bau des Motors der Querschnitt des Weicheisen- Rückschlusses verändert werden kann. <B>11.</B> Verfahren zur Einstellung des Arbeitspunk tes des Gleichstrommotors, nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Wider stand des Rückschlusses nach Zusammenbau und Prüfung der Maschine durch Querschnittsänderung im Weicheisenrückschluss geändert wird.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Gleichstrommotor nach Patentansprach <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass zum magnetischen Rück- schluss ein im wesentlichen zylinderförmiger, jedoch abgeschrägter magnetischer Nebenschlusskörper dreh bar angeordnet ist (Fig. <B>1).</B> 2.

   Gleichstrommotor nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der magnetische Rück- schluss aus zwei gegeneinander verschiebbar ange ordneten Teilen besteht, zwischen denen eine ab geschrägte Lücke vorgesehen ist (Fig. <B>6).</B> <B>3.</B> Gleichstrommotor nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Rückschluss als Blechteil oder Bandeisen ausgeführt ist und eine Einschnürung besitzt, die beispielsweise durch An bohren vergrössert werden kann (Fig. <B>7).</B> 4.

   Gleichstrommotor nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass der Rückschluss die Form einer Drahtwicklung hat, welche durch Abschneiden von Drahtlängen verkürzt werden kann (Fig. 4). <B>5.</B> Gleichstrommotor nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Drahtwendel Einkerbungen für das Abkneifen der Abgleichstücke vorgesehen sind. <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Eisenquer schnittes durch Änderung der Kontaktfläche zwischen Rückschlusseisen und Dauermagnet durchgeführt wird.

   <B>7.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des magnetischen Widerstandes durch Entnahme von magnetischem Werkstoff aus dem Rückschlusseisen durchgeführt wird. <B>8.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des magnetischen Widerstandes durch Änderung eines in dem Rück- schluss angeordneten Luftspaltes durchgeführt wird.

   <B>9.</B> Verfahren nach Patentanspruch II und Unter anspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Quer- schnittsvernünderung durch Abkneifen von Stücken einer Drahtwendel erfolgt.