DE10060825A1 - Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor - Google Patents

Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor (10), der im wesentlichen einen Oberschicht-Rotor (11), einen Zwischenschichtstator (13) sowie mindestens einen Unterschicht-Rotor (12) umfaßt. Der Oberschicht-Rotor (11) und der Unterschicht-Rotor (12) sind mit identischer Anzahl von Magneten versehen und stellen einen "magnetischen" Magnetpol dar, während die Statorelektroden, die in zur Anzahl der Magneten entsprechender Anzahl am Zwischenschgichtrotor (13) vorgesehen sind, einen "elektrischen" Magnetpol bilden. Es stellt sich eine Schrägstellungssymmetrie zwischen dem Oberschicht-Rotor (11) und dem korrespondierenden Unterschicht-Rotor (12) ein, wobei der zumindest eine Oberschicht-Rotor (11) und der zumindest eine Unterschicht-Rotor (12) in zueinander gegenläufige Richtungen durch Änderung der Stromflußrichtung durch die Erregerspulen (U¶A¶, U¶B¶, V¶A¶, V¶B¶, W¶A¶ und W¶B¶) rotieren, wobei die Stromflußänderungen in Zeiträumen von T/N erfolgen, wo T einen Umlaufzyklus des Oberschicht-Rotors (11) darstellt und N die Anzahl der Magnete repräsentiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, insbesondere auf einen Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Motorstrukturen rotiert ein Rotor in eine Richtung, wobei ein Kreiseleffekt auftritt, wodurch die Rotationsrichtung der Motorwelle schwierig zu beherrschen ist. Bei einer anderen aus dem Stand der Technik bekannten Motorvariante rotieren zwei Rotoren gegenläufig zueinander, wobei im allgemeinen drei Strukturen möglich sind:
  • 1. Ein Untersetzungs- bzw. Reversiergetriebe eines Verbrennungsmotors,
  • 2. Zwei voneinander unabhängige Rotoren, die in gegenläufige Richtung rotieren,
  • 3. Ein Einzelmotor, dessen rotierende Rotoren und Statoren in zueinander gegenläufigen Richtungen rotieren.
Die Nachteile der erstgenannten Motorstruktur sind das verursachte laute Geräusch, die erforderliche Häufigkeit des Kraftstoffnachfüllens sowie die Notwendigkeit, Untersetzungsgetriebe bzw. Reversierantriebe vorzusehen. Außerdem erscheint das Betreiben eines Verbrennungsmotors weniger bequem als das Betreiben eines elektronisch oder elektromagnetisch betriebenen Motors.
Die Nachteile der zweiten Struktur sind vor allem hohe Kosten, hohes Gewicht und die Notwendigkeit, zwei getrennte Sätze von Steuerschaltungen vorzuhalten.
Ein Nachteil der dritten aufgeführten Struktur ist die Schwierigkeit, die Rotationsgeschwindigkeit zwischen Rotor und Stator zu beherrschen.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, einen Rotationsmotor bereitzustellen mit hoher Effizienz bei der Umwandlung elektrischer Leistung in mechanische Leistung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Rotationsmotor bereitzustellen, der bei einfachem Aufbau hohe Effizienz mit niedrigem Gewicht verbindet.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen geräuscharmen Rotationsmotor bereitzustellen, der ohne ein Untersetzungsgetriebe einen Direktantrieb ermöglicht. Schließlich besteht ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen Elektromotor bürstenlos auszuführen, um die Betriebskosten abzusenken.
Abschließend besteht ein Ziel der Erfindung darin, einen kreiseleinflußfreien Rotationsmotor bereitzustellen, um die Beherrschung der Rotationsrichtung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung kann als Rotationsmotor in einem Torpedo für militärische Anwendungen eingesetzt werden, um den Schub des Torpedos zu steuern. Zusätzlich zur Erzeugung einer Schubkraft, welche den Widerstand des Wassers überwindet, kompensiert der erfindungsgemäß vorgeschlagene Rotationsmotor den Schub in der Achse des Rotationsmotors, so daß kein Drehmoment um die Achse des Torpedos entsteht.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung liegt in deren Einsatz in einem militärischen Doppel-Rotor-Kreiselsystem, dessen Kreiselgeschwindigkeit durch die Änderung des Moments in Umfangsrichtung während der Rotation geändert werden kann.
Eine andere Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäß beschaffenen Rotationsmotors liegt im Einbau in einen Mäher, z. B. in einen Rasenmäher, der direkt angetrieben werden kann ohne Untersetzungsgetriebe und Reversiermechanismus. Da der Antrieb bürstenlos ausgeführt ist, ist Funkenflug ausgeschlossen.
Nach der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest einer Oberschicht-Rotor, mindestens ein Zwischenschicht-Stator und zumindest ein Unterschicht-Rotor vorgesehen. Der Oberschicht-Rotor und der Unterschicht-Rotor sind jeweils in gleicher Anzahl von Magneten ausgebildet und bilden einen magnetischen Pol, während im Zwischenschicht- Stator eine der Anzahl der Magneten entsprechende Anzahl von Stator-Elektroden vorgesehen ist, die einen "elektrischen" magnetischen Pol bilden.
Das Charakteristikum der vorliegenden Erfindung ist der Umstand, daß eine Schrägstellungssymmetrie existiert zwischen dem zumindest einen Oberschicht-Rotor und dem entsprechenden Unterschicht-Rotor und daß der Oberschicht-Rotor und der Unterschicht-Rotor in entgegengesetzte Richtungen rotieren, in den die Richtung des Stromflusses durch die Erregerspulen alle T/N-Perioden geändert wird, wobei T einem Umlauf des Oberschicht-Rotors und N der Zahl der Magnete entspricht.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor gemäß einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Oberschicht-Rotors, des Zwischenschicht-Stators und des Unterschicht-Rotors eines Einzelstator- Doppelrotor-Elektromotors,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Entstehung eines magnetischen Momentes eines Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotors,
Fig. 4 eine andere Variante zur Erzeugung eines magnetischen Momentes mit einem Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor,
Fig. 5 die schematische Darstellung einer Statorwindung der Statorelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Magnetmomentverteilung der Startspulen gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 die zeitlichen Verläufe von Stromphasen in Statorelektroden und Spannungsphasen von Hall-Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung und
Fig. 8 einen stromsteuernden Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsvarianten
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor (SIR2) gemäß der vorliegenden Erfindung. Der SIR2 Rotationsmotor 10 enthält zumindest einen Oberschicht-Rotor 11, zumindest einen Unterschicht-Rotor 12 sowie eine Statorschicht 13. Der Rotationsmotor 10 hat die Form einer Ringstruktur. Magneten 14, 15 sind am Oberschicht-Rotor 11 sowie am Unterschicht-Rotor 12 angebracht. Der Stator 13 ist gewickelt. Beide Enden des SIR2-Rotationsmotors 10 können mit Werkzeugapplikationen versehen werden, so zum Beispiel Messer 16 eines Mähwerkzeuges. Mit dem im Oberschicht-Rotor 11 und im Unterschicht-Rotor 12 erzeugten Drehmoment können die Messer 16 kontinuierlich geöffnet und geschlossen werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Oberschicht-Rotors, des Zwischenschicht- Stators und des Unterschicht-Rotors des Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind der Oberschicht-Rotor 11 und der Unterschicht- Rotor 12 jeweils mit einer Mehrzahl von Magneten versehen, wobei die ringförmigen Strukturen des Oberschicht-Rotors 11 und des Unterschicht-Rotors 12 voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten ist ein Magnet 21 des Oberschicht-Rotors 11 benachbart zu den Magneten 22 und 23 des Oberschicht-Rotors 11 in der Ringstruktur aufgenommen, während ein Magnet 24 des Unterschicht-Rotors 12 benachbart zu den Magneten 25 und 26 des Unterschicht-Rotors 12 in der Ringstruktur enthalten ist. Außerdem haben die einander benachbarten Magneten des Oberschicht-Rotors 11 und des Unterschicht-Rotors 12 zueinander entgegengesetzte Polaritäten. Fig. 2 kann entnommen werden, daß die Magnetismusverteilungen der Vielzahl von Magneten symmetrisch ist. Zum Beispiel korrespondiert der Magnet 21 des Oberschicht-Rotors 11 zum Magneten 24 des Unterschicht-Rotors 12, während der Magnet 22 des Oberschicht-Rotors 11 zum Magneten 25 des Unterschicht-Rotors 12 korrespondiert. Dieses Symmetriephänomen wird als der Schrägstellungssymmetrie-Effekt bezeichnet. Während sich angesichts der Momentenverteilung der Oberschicht-Rotor 11 nach rechts bewegen wird, wird sich der Unterschicht-Rotor 12 demgegenüber nach links bewegen. In einer hier nicht wiedergegebenen Draufsicht auf den SIR2 Rotationsmotor 10 würde sich der Oberschicht- Rotor 11 im Uhrzeigersinn bewegen, während sich der Unterschicht-Rotor 11 entgegen des Uhrzeigersinns bewegen würde.
Aus Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Entstehung eines magnetischen Moments eines Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung zu entnehmen, wobei der Rotationsmotor sechs Elektroden und sechs Schlitze umfaßt.
Ein Symbol ⊗ repräsentiert einen Stromfluß senkrecht in die Zeichenrichtung, während das Symbol ⊙ einen Stromfluß aus der Zeichenebene heraus repräsentiert. Der Stator 13 umfaßt eine Vielzahl von laminierten Silikon-Stahlblechen, um die Wirbelstromverluste zu begrenzen und ist unterteilt in sechs Gruppen von Statorwicklungen. Jede Statorwicklung besteht aus Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA und WB. Die Bezeichnung "X" bezeichnet die Momentenrichtung im Wicklungskreis. Die Erregerspulen der benachbarten Statorwicklung haben entgegengesetzte Flußrichtungen des Stromes. Daher stellen sich drei Sätze von magnetischen Flußkreisen im Gegenuhrzeigersinn ein. Zum Beispiel wird ein Kreis durch den Magneten 26 des Oberschicht-Rotor 11, einer Erregerspule VB der Statorwicklung, einem Magnet 21 des Oberschicht-Rotors 11, einem oberen Joch 31, einem Magneten 22 des Unterschicht-Rotors 12, einer Erregerspule VA der Statorwicklung, einem Magneten 27 des Unterschicht-Rotors und einem unteren Joch 32 gebildet. Außerdem sind eine erste Hall-Komponente H1, eine zweite Hall-Komponente H2 und eine dritte Hall-Komponente H3 neben dem Spulenkörper der Erregerspule UA des Stators, dem Spulenkörper der Erregerspule UB des Stators und neben der Statorflanke der Erregerspule UA zur Umwandlung des magnetischen Flusses in ein Spannungssignal. Das magnetische Moment τ wird erzeugt durch einen Kreis ausgelenkter magnetischer Flüsse, um den Oberschicht-Rotor 11 in Drehung entgegen des Uhrzeigersinns zu halten, wenn von oben betrachtet (Bewegung nach rechts in einer Querschnittansicht) und den Unterschicht-Rotor 12 in Rotation im Uhrzeigersinn zu halten, wenn von oben betrachtet (d. h. Bewegung nach links in einer geschnittenen Ansicht).
Fig. 4 zeigt eine andere Variante der Erzeugung eines magnetischen Momentes mit dem Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Richtungen der Stromflüsse der Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA und WB der sechs Statorwicklungen verlaufen entgegengesetzt zu denen gemäß der in Fig. 3 wiedergegebenen Anordnungen; diese Entgegensetzung wird als Stromkommutierung bezeichnet. Außerdem entstehen, da die Richtungen der Stromflüsse in den Erregerspulen der benachbarten Statorsegmente einander entgegengesetzt sind, drei Sätze von magnetischen Flüssen im Uhrzeigersinn. Zum Beispiel wird ein Kreislauf gebildet durch den Magneten 24 der Unterschicht, ein unteres Joch 32, einem Magneten 26 der Unterschicht, einer Erregerspule VA der Statorwicklung, einem Magneten 28 des Oberschicht-Rotors, einem oberen Joch 31 und einem Magneten 22 des Oberschicht- Rotors sowie einer Erregerspule VB der Statorwicklung. Der Zweck der bürstenlosen Stromkommutierung liegt darin, den Oberschicht-Rotor 11 kontinuierlich entgegen des Uhrzeigersinns anzutreiben, wenn von oben betrachtet (Bewegung nach rechts in einer Querschnittsansicht) und den Unterschicht-Rotor 12 kontinuierlich im Uhrzeigersinn anzutreiben, wenn von oben betrachtet (Bewegung nach links in einer geschnittenen Seitenansicht).
Fig. 5 ist die schematische Darstellung einer Statorwicklung eines Statorsegmentes gemäß der vorliegenden Erfindung entnehmbar.
Die Anordnung des Statorsegmentes enthält einen Körper 53, einen Fortsatz links oben sowie einen Fortsatz an der rechten unteren Seite. Startspulen 51, 52 sind neben dem Fortsatz links oben und dem Fortsatz rechts unten aufgenommen. Zur Vergleichmäßigung des Startmomentes pro Zyklus sind ein Satz von Startspulen an jedem Statorsegment aufgenommen.
Der Darstellung gemäß Fig. 6 ist eine Magnet-Moment-Verteilung der Startspulen gemäß der vorliegenden Erfindung entnehmbar.
Liegen die Magneten des Oberschicht-Rotors, des Stators und dem Magneten des Unterschicht-Rotors in gerader Linie, wird kein magnetisches Moment durch eine Flußauslenkung erzeugt. In diesem Zustand werden die Magneten des Oberschicht- und des Unterschicht-Rotors aufgrund ihrer Trägheitseigenschaften verdreht. Diese Umfangslage wird als Totraum bzw. neutrale Position bezeichnet. In diesem Totraum oder der neutralen Position wird außerdem eine Stromkommutierung vorgenommen. Daher ist es erforderlich, einen Anstoß vorzunehmen, um dem SIR2 Rotationsmotor 10 eine Stromflußumkehr aufzuprägen. Dies wird durch die Startspulen 51, 52 herbeigeführt, die am Fortsatz links oben und am Fortsatz rechts unten des Statorsegmentes gemäß Fig. 5 aufgenommen sind. Ähnlich zur Erscheinung der magnetischen Momente gemäß den Darstellungen in Fig. 3 und 4, hat das magnetische Moment der Startspulen einen Schrägstellungs-Symmetrie-Effekt. Das magnetische Moment τ ist im Uhrzeigersinn gerichtet und prägt dem Oberschicht-Rotor 11 eine im Gegenuhrzeigersinn verlaufende Rotation, wenn von oben gesehen auf (Bewegung nach rechts in Querschnittsansicht) und prägt dem Unterschicht-Rotor 12 eine Rotation im Uhrzeigersinn auf, wenn von oben gesehen (Bewegung nach links in Teilschnittansicht). Es bilden sich drei Sätze von im Uhrzeigersinn verlaufender magnetischer Flußkreise aus. Zum Beispiel wird ein Kreis durch den Magneten 24 des Unterschicht-Rotors 12 gebildet, ein unteres Joch 32, einen Magneten 26 des Unterschicht-Rotors, einer Startspule KVA des Statorsegmentes, eines Magneten 28 des Oberschicht-Rotors 11, einem oberen Joch 31 sowie eines Magneten 22 des Oberschicht-Rotors sowie einer Startspule KVB des Statorsegmentes. Während des Anlaufes sind die Richtungen der Stromflüsse in den Startspulen 51, 52 einander entgegengesetzt.
Der Darstellung gemäß Fig. 7 sind die zeitlichen Verläufe von Stromphasen einer Statorwicklung und Spannungsphasen von Hall-Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung zu entnehmen.
Da der SIR2 Rotationsmotor 10 sechs Elektroden und sechs Schlitze während einer Umdrehung passiert, wird die Stromflußrichtung durch die Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA und WB im Stator 6 mal gewechselt. Während der Zeitspanne der Stromkommutierung in den Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA sowie WB der Statorsegmente wird ein Anstoßen durch die Startspulen 51, 52 ausgelöst, wodurch das Auftreten hoher Spannungsstöße, die durch die Erregerspulen bei Stromkommutierung induziert werden, gemildert wird. Das vorlaufende Ende und das nachlaufende Ende einer Wellenform, generiert durch die Hall- Komponente H3, korrespondieren zu einem Puls D (H3) zur Erzeugung eines Anstoßsignales und eines Kommutierungssignales der Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA und WB der Statorsegmente. Mit anderen Worten entspricht jeder nicht-kontinuierliche Punkt der Spannungskurve, ausgegeben durch die Hall-Komponente H3, einem Pulssignal zur Ansteuerung der Anzahl von Start/Anstoßspulen 51, 52, welche um die Statorsegmente gewunden sind. Die Hall-Komponenten H1 und H2 bilden einen geschlossenen Kreis zur Anzeige und Steuerung der Geschwindigkeit des SIR2 Rotationsmotors 10.
Der Darstellung gemäß Fig. 8 ist ein stromsteuernder Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung entnehmbar.
Ein Ende des Geschwindigkeits-Controllers 81 ist mit den Hall-Komponenten H1, H2 und H3 verbunden und steuert mittels eines Fuzzy-Algorithmus Phase und Größe der Ausgangsspannung VI. Der Geschwindigkeits-Controller 81 ist ferner mit einem Transformationskreis 82 verbunden, beispielsweise eines Darlington-Schaltkreises. Die Erregerspulen UA, UB, VA, VB, WA und WB der Statorsegmente sind in Serie geschaltet und bilden eine Erregerspulenserie 84. Die Start/Anstoßspulen KUA, KUB, KVA, KVB, KWA sowie KWB sind allesamt in Serie geschaltet und bilden eine Start/Anstoßspulenserie 83. Die Erregerspulenserie und die Start/Anstoßspulenserie sind jeweils mit einem Ende an den Transformationskreis 82 angeschlossen. Die Erregerspulenserie 84 ist als Rückführkreis zum Geschwindigkeits-Controller 81 durch die Widerstände R1 und R2 verbunden und führt eine Endspannung durch einen Widerstand R11. Die Ausgangsspannung Vi ist proportional zum Motorstrom Im; dadurch läßt sich der Stromfluß in die Erregerspule und in die Startspule der Statorelektroden automatisch justieren. Der Zusammenhang von Im, R1, R2, R11 und Vi läßt sich durch die folgende Gleichung (1) wiedergeben:
Tritt eins Stromkommutierung der Erregerspulen aus UA, UB, VA, VB, WA und WB der Statorelektroden auf, fließt der Momentanstrom nach der Kommutierung in die Start/Anstoßspulenserie 83, um die Kontinuität der Stromänderung zu bewahren. Außerdem wird eine geeignete Zeitkonstante erhalten durch Einstellung der Induktion und der Widerstände der Start/Anstoßserienspule 83, wodurch die Periodendauer der Übergangszeit der Start/Anstoßspulen 51, 52 definiert wird.

Claims (10)

1. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor mit mindestens einem Oberschicht-Rotor (11), mindestens einem Zwischenschichtstator (13) und mindestens einem Unterschicht-Rotor (12), wobei der Oberschicht-Rotor (11) und der Unterschicht- Rotor (12) mit identischer Anzahl von Magneten versehen sind und die Anzahl der Statorelektroden der Anzahl der Magneten im Zwischenschichtstator (13) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schrägstellungssymmetrie zwischen dem Oberschicht-Rotor (11) und einem korrespondierenden Unterschicht-Rotor (12) besteht, wobei der mindestens einen Oberschicht-Rotor (11) und der mindestens einen Unterschicht-Rotor (12) in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden durch Änderung der Stromrichtung durch die Erregerspulen (UA, UB, VA, VB, WA und WB) derart, daß die Änderung im Zeitraum von T/N erfolgt, wobei T einem Umlaufzyklus des Oberschicht-Rotors (11) entspricht und N die Anzahl der Magnete ist.
2. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Magnete an dem zumindest einen Oberschicht-Rotor (11) und benachbarte Magnete an dem zumindest einen Unterschicht-Rotor (12) einander entgegengesetzte Polaritäten aufweisen und die Stromflüsse die Erregerspulen (UA, UB, VA, VB, WA und WB) benachbarter Statorelektroden zueinander entgegengesetzte Richtungen aufweisen.
3. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Statorelektroden Fortsätze im oberen und unteren Seitenbereich aufweist zum Einsatz von Start/Anstoßspulen (51, 52), wobei jede Start/Anstoßspule (51, 52) angesteuert wird, wenn der zumindest eine Oberschicht- Rotor (11), der zumindest eine Zwischenschichtstator (13) und der mindestens eine Unterschicht-Rotor (12) sich in einem Totraum befinden, um Stromänderungen aufrechtzuerhalten, wenn die Richtungen der Ströme durch die Erregerspulen (UA, UB, VA, VB, WA und WB) der Statorelektroden geändert werden.
4. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Hall-Komponente H1 neben einer Statorelektrode aufgenommen ist zur Umwandlung eines magnetischen Flusses, der die Statorelektrode passiert in ein Spannungssignal und eine dritte Hall-Komponente H3 neben einer Flanke einer benachbarten Statorelektrode aufgenommen ist, um den magnetischen Fluß dieser Statorelektrode in ein Spannungssignal umzuwandeln sowie eine zweite Hall-Komponente H2 neben einer weiteren benachbarten Statorelektrode aufgenommen ist, um den magnetischen Fluß der Statorelektrode in ein Spannungssignal umzuwandeln.
5. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder nicht-kontinuierliche Punkt der Spannungskurve, ausgegeben durch die dritte Hall-Komponente H3 einem Pulssignal zur Ansteuerung der Mehrzahl von Start/Anstoßspulen (51, 52), die um die Statorelektroden gewunden sind, entspricht.
6. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Hall-Komponente H1, H2 die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsmotors (10) anzeigen und steuern.
7. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerschaltkreis vorgesehen ist zur Steuerung der Stromflüsse durch die Erregerspulen (UA, UB, VA, VB, WA und WB) der Statorelektroden und der Start/Anstoßspulen (51, 52), wobei der Steuerkreis nachfolgende Merkmale umfaßt:
  • - einen Geschwindigkeits-Controller (81), der mit der Anzahl von Hall-Komponenten H1, H2 und H3 zur Erzeugung einer Ausgangsspannung Vi verbunden ist,
  • - einen Transformationskreis (82) zur Erzeugung eines Ausgangsstroms Im,
  • - eine Erregerspulenserie (84), welche in Serie zu der Anzahl von Erregerspulen (UA, UB, VA, VB, WA und WB) geschaltet ist, die um die Statorelektroden gewunden sind,
  • - eine Start/Anstoßspulenserie (83), die in Serie zu der Anzahl von Start/Anstoßspulen (51, 52) geschaltet ist, die um die Fortsätze der Statorelektroden gewunden sind und
  • - einen Rückführkreis, der zu der Erregerspulenserie (84), dem Geschwindigkeits-Controller (81) und dem Transformationskreis (82) verbunden ist.
8. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführkreis mit dem Transformationskreis (82) und dem Geschwindigkeits-Controller (81) über einen Widerstand R1 verbunden ist, ferner mit der Erregerspulenserie (84) über einen Widerstand R2 und dann an Masse über einen Widerstand R11 gelegt ist, mit
9. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformationskreis (82) ein Darlington-Schaltkreis ist.
10. Einzelstator-Doppelrotor-Rotationsmotor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Totraums die Stromflüsse durch die Erregerspulenserie (84) über ein Ende der Start/Anstoßspulen (51, 52) geleitet sind, um während des Flußrichtungswechsels den Stromfluß durch die Erregerspulenserie (84) aufrechtzuerhalten.
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DE10060825A DE10060825A1 (de) 2000-10-06 2000-12-07 Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor
JP2000373606A JP2002186230A (ja) 2000-10-06 2000-12-07 単一ステータ二重ロータ回転式モータ
US09/751,980 US6455969B1 (en) 2000-10-06 2000-12-29 Multiple layer double rotor single stator skew symmetry permanent magnet rotating motor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW89120886A TW484256B (en) 2000-10-06 2000-10-06 Single stator double rotor faced motor
DE10060825A DE10060825A1 (de) 2000-10-06 2000-12-07 Einzelstator-Doppelrotor-Elektromotor
JP2000373606A JP2002186230A (ja) 2000-10-06 2000-12-07 単一ステータ二重ロータ回転式モータ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020135117A1 (de) 2020-12-30 2022-06-30 Webasto SE Gleichstrommotor zum Antreiben einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6707207B1 (en) * 2002-12-19 2004-03-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. High bandwidth track following actuator for hard disk drives
US20040133381A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 Ping-Ho Chen Control scheme for spatial and level searching of a panoramic stabilized periscope
JP2005261135A (ja) * 2004-03-12 2005-09-22 Seiko Epson Corp モータ及びその駆動制御システム
US7126309B1 (en) * 2004-05-18 2006-10-24 Seiko Epson Corporation Motor
US8419609B2 (en) * 2005-10-05 2013-04-16 Heartware Inc. Impeller for a rotary ventricular assist device
TWI338434B (en) * 2006-01-03 2011-03-01 Delta Electronics Inc Three phase opposite rotating motor and fan
JP2008092789A (ja) * 2006-09-05 2008-04-17 Seiko Epson Corp ブラシレス発電機
JP4310361B2 (ja) * 2006-12-27 2009-08-05 本田技研工業株式会社 動力装置
NO331113B1 (no) * 2010-03-23 2011-10-10 Norwegian Ocean Power As Variabel elektrisk generator
US8575806B2 (en) * 2011-05-27 2013-11-05 Chung-Yi Kuo Power generating structure with dual array of magnetic fields
CN202395533U (zh) * 2011-06-16 2012-08-22 尤里·拉波波特 发电机
DE202011051193U1 (de) * 2011-06-16 2011-12-05 Uri Rapoport Hochwirksamer Elektromotor mit hoher Ausgangsleistungsdichte
US9937968B2 (en) 2015-07-13 2018-04-10 Michael Goren Stackable vehicle
US10202141B2 (en) 2015-07-13 2019-02-12 Hurdler Motors Vehicle, vehicle drive assembly and vehicle steering assembly
PL3451511T3 (pl) * 2016-04-25 2021-09-13 Yuzen Sustainable Energy Co., Ltd. Konstrukcja silnika elektrycznego
WO2018236818A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-27 Jonathan Bannon Maher Corporation GENERATOR AND MOTOR WITH MAGNETIC REPULSION
UA124412C2 (uk) 2017-12-22 2021-09-15 Євгеній Віталійович Мушинський Контрроторний синхронний електромеханічний перетворювач
KR102200620B1 (ko) * 2019-10-19 2021-01-11 황주원 고효율 직류모터
CN114052921A (zh) * 2021-11-26 2022-02-18 华中科技大学 一种柔性线性驱动系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1028515A (en) * 1961-12-27 1966-05-04 Gen Electric Improvements in bearing assemblies of contra-rotating electric motors
US3500156A (en) * 1968-01-24 1970-03-10 Tally Corp Electronic damping system and method for double rotor-stator stepping motor
DE2063351C3 (de) * 1970-12-23 1981-11-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Drehzahlgeregelter kollektorloser Gleichstrommotor mit Anlaufhilfseinrichtung
US3805134A (en) * 1971-09-18 1974-04-16 Victor Co Ltd Brushless dc motor using hall elements
US3783313A (en) * 1972-06-29 1974-01-01 Canadian Patents Dev Electrical stepping motors having low inertia rotors
US4503349A (en) * 1983-07-29 1985-03-05 Westinghouse Electric Corp. Self-excited high current DC electrical pulse generator
DE3740697A1 (de) * 1987-12-01 1989-06-22 Pfaff Ind Masch Antriebsmotor
SE459833B (sv) * 1987-12-09 1989-08-07 Astra Tech Ab Roterande elektrisk maskin
SE465696B (sv) * 1988-08-25 1991-10-14 Vilmos Toeroek Elektrisk motor och anordning foer matning av en saadan motor
US5117141A (en) * 1990-07-30 1992-05-26 The United States Of America As Represented By Department Of Energy Disc rotors with permanent magnets for brushless DC motor
JPH06170675A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Toshiba Mach Co Ltd 回転電機装置
DE4408719C1 (de) * 1994-03-15 1995-07-06 Volkswagen Ag Generator-Motor-Kombination
US5469095A (en) * 1994-06-27 1995-11-21 Allegro Microsystems, Inc. Bridge circuit for driving an inductive load with a shoot-through prevention circuit
FR2752496B1 (fr) * 1996-08-14 1998-10-23 Ebauchesfabrik Eta Ag Transducteur electromecanique comportant deux rotors a aimants permanents
CH690632A5 (fr) * 1996-11-27 2000-11-15 Ebauchesfabrik Eta Ag Moteur électromagnétique à deux rotors coaxiaux.
DE59800888D1 (de) * 1997-03-04 2001-07-26 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Elektronisch kommutierter gleichstrommotor
US6388346B1 (en) * 1998-10-14 2002-05-14 Air Concepts, Inc. Axial fluid flow inducing device with multiple magnetically driven impellers
JP2000350309A (ja) * 1999-06-04 2000-12-15 Denso Corp 動力変換装置ならびに車両用駆動装置
US6304017B1 (en) * 2000-02-18 2001-10-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Counter rotating nested cylinders in electrical machinery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020135117A1 (de) 2020-12-30 2022-06-30 Webasto SE Gleichstrommotor zum Antreiben einer ersten und einer zweiten Ausgangswelle

Also Published As

Publication number Publication date
US20020063484A1 (en) 2002-05-30
US6455969B1 (en) 2002-09-24
JP2002186230A (ja) 2002-06-28

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