DE102006038576B4

DE102006038576B4 - Hochpoliger, permanentmagneterregter Synchronmotor mit transversaler Flussführung, hohem Drehmoment und kleiner Drehmassenträgheit

Info

Publication number: DE102006038576B4
Application number: DE200610038576
Authority: DE
Inventors: Hans Schütz
Original assignee: TIRRON ELEKTRONIK GmbH; TIRRON-ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: TIRRON ELEKTRONIK GmbH; TIRRON-ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 2006-08-20
Filing date: 2006-08-20
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: DE102006038576A1

Abstract

Hochpoliger, permanentmagneterregter Synchronmotor mit transversaler Flussführung mit einem Rotor (2) einem Stator (7) und mit mehreren Phasen (L1, L2, L3) und mit einer Welle (3), wobei
– der Rotor (2) mit der Welle (3) verbunden ist und zwei zylinderförmige Rotorhalteteile (4) pro Phase (L1, L2, L3) enthält, an deren Außenumfang jeweils glockenförmig eine der Polzahl n des Synchronmotors entsprechende Anzahl Permanentmagnete (18) und n Weicheisenteile (19) abwechselnd und mit abwechselnder tangentialer Magnetisierungsrichtung befestigt sind und außen mit einer Bandage (20) gesichert sind, welche symmetrisch zum axial gegenüberliegenden zweiten Rotorhalteteil (4) pro Phase (L1, L2, L3) in einen Luftspalt (22) hineinragen, und das Rotorhalteteil jeweils radial schräg angeordneten Turbinenöffnungen, einen Lagersitz an der Außenseite und eine Nut für einen Sicherungsring enthält,
– der Stator (7) pro Phase (L1, L2, L3) aus mehreren, der halben Polzahl n entsprechend, sternförmig angeordneten inneren Weicheisenblechpolen (5), welche an ihren axialen Außenseiten rechts und...

Description

Die Erfindung betrifft einen hochpoligen, mehrphasigen, permanentmagneterregten Synchronmotor ähnlich wie Schrittmotoren, Synchronmotoren, EC-Motoren (elektronisch kommmutierte), oder Torque-Motoren aber mit transversaler Flussführung, mit einem hohen Drehmoment durch die doppelte Kraftwirkung an zwei Rotoren pro Phase und einem sehr kleinen Massenträgheitsmoment.
Aus der DE 199 24 114 A1 ist ein hochpoliger, permanentmagneterregter Synchronmotor mit transversaler Flussführung bekannt. Der Rotor weist zwei Polringe auf, die aus einer Abfolge von keilförmigen, weichmagnetischen Zwischenstücken und dazwischen angeordneten, in Umfangsrichtung magnetisierten Permanentmagneten bestehen. Am äußeren Umfang ist aus Festigkeitsgründen eine dünnwandige Bandage aus Faserverbundwerkstoff vorgesehen. Die Polringe sind durch verschrauben oder verkleben mit einer Flanschscheibe verbunden. Der Stator besteht aus H-förmigen Blechpaketen, die in gleichmäßiger Polteilung zu Gruppen in Umfangsrichtung angeordnet sind. Zusätzlich ist am inneren Umfang eine gezahnte Flussleitschiene vorgesehen. Die Wicklung besteht aus jeweils einer ringförmigen Spule, die in die H-förmigen Blechpakete eingebettet ist. Die Welle des Motors kann auch als Hohlwelle ausgeführt sein.
Aus der DE 100 31 349 A1 ist eine Transversalflussmaschine in Elementbauweise bekannt. Der Stator besteht aus einem inneren und einem äußeren zylindrischen Tragteil, in das jeweils voneinander beabstandete, I-förmige Blechpakete eingelassen sind. Zum Luftspalt hin sind mit diesen Blechpaketen jeweils zwei gezahnte Polringe verbunden. In der Mitte zwischen den Polringen ist die ringförmige Wicklung angeordnet. Der Rotor besteht aus einer Abfolge von Weicheisenelementen und in Umfangsrichtung magnetisierten Permanentmagneten, die mit einem Rotorträger verbunden sind.
Aus der DE 10 2004 063 067 A1 ist eine Antriebsvorrichtung mit einem elektrisch betriebenen, einen Stator und einen Rotor aufweisenden Motor für Jalousien, Markisen, Rollläden und dergleichen. Als Motor wird ein Transversalflussmotor verwendet, der als Außenläufer ausgebildet und mit einem Permanentmagnetelemente aufweisenden Rotor versehen ist.
Aus der DE 102 40 704 A1 ist eine hochpolige Wechselstrommaschine bekannt, wobei der Stator aus zwei spiegelbildlich angeordneten Lagerschalen mit axial angeordneten U-Kernblechen und einem Spulenkörper mit einer Wicklung aufgebaut ist. Der Rotor besteht aus der Welle mit einem scheibenförmigen Träger für die Permanentmagnete und den trapezförmigen Weicheisenteilen. Trotz der möglichst weit außen liegenden Polflächen ist durch die Kraftwirkung auf den Rotor und durch die Nutzung der oberen und unteren Polflächen der Rotorpole ein sehr hohes Drehmoment bei einem relativ niedrigen Trägheitsmoment möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen hochpoligen, mehrphasigen, permanentmagneterregten Synchronmotor anzugeben, der ein hohes Drehmoment bei gleichzeitig niedriger Massenträgheit seiner bewegten Teile abgeben kann und vergleichsweise einfach zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Synchronmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildlungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Synchronmotor ist besonders zum Einbau in Rohren mit kleinem Durchmesser, ähnlich Pneumatikzylinder oder als Spindelmotoren geeignet, wobei die Länge der Motoren weniger Bedeutung hat. Wichtigstes Ziel ist ein möglichst hohes Drehmoment, damit kein Getriebe benötigt wird. Weitere Ausführungen sind Außenläufermotoren und Kleinmotoren, welche direkt mit Netzspannung 230 V oder 3 × 400 V 50, 60 Hz oder 16 2/3 Hz betrieben werden können.
Hauptsächlich als Linearantrieb für hohe Kräfte, hohe Geschwindigkeiten und kurze Zykluszeiten entwickelt, kann der Antrieb pneumatische Antriebe ersetzen. Für lineare Bewegungen kann der erfindungsgemäße Synchronmotor auch mit einer Hohlwelle und einer Gewindespindel ausgeführt werden. Die Welle treibt eine spezielle Mutter auf der Gewindespindel in axialer Richtung an.
Erfindungsgemäße Synchronmotoren als Außenläufermotor können auch zum Antreiben von Tragrollen in Förderbändern usw. verwendet werden.
Die Drehzahl n entspricht zum Beispiel bei f = 50 Hz Netzfrequenz und einer Polzahl von 2 p = 52 Polen entsprechend p = 26 Polpaaren wie in 2 dargestellt n = 60 × f/p = 60 × 50/26 = 115 U/min. Die Bandgeschwindigkeit wäre bei einem Antriebs-Tragrollendurchmesser von 60 mm nur 36 cm/s oder 21,7 m/min. Über Frequenzumrichter sind auch einstellbare Bandgeschwindigkeiten ohne Getriebe möglich.
Besonders durch das geringe Rotorträgheitsmoment ist der erfindungsgemäße Synchronmotor für schnelle, kontrollierte, zyklische Bewegungen in Verfahrenstechnik, Maschinenbau und Robotertechnik auch als Ersatz pneumatischer Antriebe einsetzbar. Vorläufige Messungen und Berechnungen zeigen, dass das Drehmoment Md etwa 2,5 × höher und das Rotorträgheitsmoment Jr etwa 3,2 mal kleiner ist, als die besten EC-Motoren nach dem Stand der Technik, bei gleichem Motordurchmesser und auf dieselbe Motorlänge bezogen. Die maximale Winkelbeschleunigung α max., welches das Rotorträgheitsmoment Jr und das Motordrehmoment Md berücksichtigt, ist etwa 8 mal höher:

α max. = 10'000 × Md/Jr Winkelbeschleunigung α max. in rad/s²

Drehmoment Md in mNm

Rotorträgheitsmoment Jr in gcm²
Wird beispielsweise bei einem EC-Motor zum Erreichen eines höheren Drehmomentes ein Getriebe mit einer Untersetzung von i = 3,8 verwendet, wirkt sich das Rotorträgheitsmoment quadratisch mit dem Untersetzungsverhältnis, also mit 3,8² = 14,4 aus. Neben einer teureren Lösung wegen des Getriebes und weiteren Nachteilen gegenüber der Erfindung wäre der α max. – Wert etwa 31 mal schlechter.
Viele weitere Anwendungen sind mit dem erfindungsgemäßen Synchronmotor möglich. Insbesondere im Maschinenbau und in zuverlässigen Geräten werden langlebige und kos tengünstige Antriebe benötigt. Gleichstrommotoren mit Kollektoren sind wegen Verschleiß an den Kohlebürsten und am Kollektor und weil der Drehwinkel der Achse nicht synchron mit der Spannung, Strom oder Frequenz dreht, schlecht geeignet. Kollektorlose Wechselstrommotoren (zum Beispiel Dunkermotoren) haben kleine Polzahlen, so dass kleine Drehwinkel ohne Getriebe zum Beispiel für genaue Positionierungen schlecht möglich sind. Schrittmotoren sind für Positionieraufgaben geeignet, haben aber den Nachteil, dass für schnelle Verstellaufgaben im höheren Drehzahlbereich schon unter 1000 U/Min. das Drehmoment stark abfällt. Dazu kommt ein großes Massenträgheitsmoment durch ein Bauartbedingtes großes Rotorgewicht.
Gegenüber dem Stand der Technik weist der erfindungsgemäße Synchronmotor folgen de Verbesserungen auf:

– eine höhere Leistung pro Gewichtseinheit, einfach und preisgünstig, 230 V und 400 V Wicklungen sind auch für kleine Motordurchmesser möglich
– eine möglichst hohe Polpaarzahl, um kleine Schrittwinkel und Drehzahlen zu erzielen
– Ein hohes Drehmoment, hohes Kurzzeitdrehmoment, unempfindlich auf plötzliche Drehmoment stöße oder Blockierungen
– ein geringer Verdrahtungsaufwand trotz hoher Polzahl
– eine hohe Dynamik, vom Mikroschrittbetrieb, bis zum Beispiel 6'000 U/Min. bei etwa konstantem Drehmoment über Frequenzumrichter
– Synchronlauf mit der Frequenz und Feststellung von Drehwinkel, Drehzahl und Drehrichtung mit der Phasenlage, anhand der Wicklungsströme, ohne Encoder
– Regelung des Motorstromes bei verschiedenen Belastungen anhand der messbaren Phasenverschiebung zwischen Wicklungs-Strom und -Spannung und des Wicklungsstromes
– keine Verschleißteile außer den berechenbaren Lagern, kein Getriebe, kein Getriebespiel
– einen hohen Wirkungsgrad, wenig Stromwärme- und wenig Eisenverluste
– eine gute Kühlung der einfachen Wicklungen, höhere Zuverlässigkeit
– ein großer Rotordurchmesser im Verhältnis zum Außendurchmesser
– ein kleines Rotorträgheitsmoment, sehr hohe Winkelbeschleunigung
– eine weitgehend automatisierte Herstellung auch der Wicklung ist möglich.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren weiter erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Synchronmotor,
2 einen vergrößerten Querschnitt A-A durch den Synchronmotor nach 1
3 einen teilweise vergrößerte Darstellung der 1,
4A, B eine Darstellung des Isolier- und Halteteils,
5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Synchronmotors
6 einen vergrößerten Querschnitt B-B durch den Synchronmotor nach 5,
7 eine teilweise vergrößerte Darstellung der 5
8A–C eine Darstellung der Herstellung der Weicheisenpole
Der in 1 gezeigte Synchronmotor 1 ist speziell für Linearantriebe mit kleinem Außendurchmesser Da, großem Wellen- oder Hohlwellendurchmesser und großem Drehmoment entwickelt worden. Die Motorlänge Im kann durch die Anzahl n Phasen Ph und durch die Länge der Wicklung Iw pro Phase einfach beeinflusst werden. Mit langen Wicklungen werden bei kleinen Stromdichten J hohe Durchflutungen Θ und ein hoher Wirkungsgrad η erreicht. Die Einschaltdauer Ed und die Anzahl Starts, Stops und reversieren ist unbegrenzt.
Die 1 zeigt einen Längsschnitt mit der Hohlwelle 3, außerhalb des Motors mit einem 4-gängigen Trapezgewinde und den symmetrisch zum mittleren Lager 13 angeordneten zwei Phasen oder Strängen des Motors, den je 2 Rotoren 2 pro Phase und den Lagerschalen 9, 10, 11 mit den Lagern 13. Das Motorgehäuse 21 bildet das feste Teil zum Beispiel eines Linearantriebes, über welches die Wärme abgeführt wird.
Die 2 zeigt den Querschnitt A-A des 54-poligen Motors, 3 einen vergrößerten unterbrochenen Längsschnitt mit den 4 Rotoren. Die Rotoren 2 bestehen aus den zylindrischen Rotorhalteteilen 4 aus antimagnetischem und elektrisch isolierendem Material, zum Beispiel als glasfaserverstärktes Kunststoffspritzteil, und sind fest mit der Welle 3 verbunden. Neben der Halterung für die Permanentmagnete 18 sind schräge Löcher angeordnet, um das Kühlmedium turbinenähnlich nach außen zu schleudern. Der Kühlmediumstrom ist in 7 dargestellt. Vom äußeren Druckraum wird das Kühlmedium auf einer oder mehreren Außenseiten axial zum gegenüberliegenden Rotor 2 geleitet und von dort zwischen Permanentmagnet 18 und Wicklung 23 wieder nach innen zum inneren Saugraum bei der Welle 3. Hier wird der Druck durch die schrägen Löcher des zweiten Rotorhalteteils 4 wieder erhöht und vom äußeren Druckraum auf den anderen Außenseiten zwischen den Außenpolen 6 zurückgefördert, so dass ein geschlossener Kühlkreislauf entsteht. Die Wärme wird über das großflächige feste Teil des Linearantriebes nach außen geleitet. Die Permanentmagnete 18 sind als Einzelmagnete mit wechselnder magnetischer Polarität axial oder als Magnetring auf die Halteteile aufgeklebt oder werden von Kunststoff umspritzt oder durch eine äußere Bandage 20 zusätzlich gehalten. Die Lager 13 sind mit den Innenringen 14 ebenfalls direkt auf den zylindrischen Halteteilen 4 angebracht, um eine optimale Zentrierung der Magnete im Luftspalt zu gewährleisten.
Die Statorteile 7 bestehen aus den inneren Weicheisenblechpolen 5, den Isolier- und Halteteilen 8 für die Pole und der Wicklung 23 und den äußeren Weicheisenblechpolen 6. Zwei Herstellverfahren für die Weicheisenpole 5 und 6 sind hier vorgeschlagen: Einzelne Blechstreifen mit Backlack beschichtet oder mit einem Kleber aufgetragen werden zusammengepresst und seitlich zu den Polen hin schnabelartig aufgebogen und ausgehärtet. Sind die Blechstreifen innen schmaler als außen, entsteht ein Trapezförmiger Querschnitt, welcher den späteren, ringförmigen Querschnitt zwischen Welle 3 und Wicklung 23 voll ausnützt. Die äußeren Pole 6 können in derselben Weise hergestellt werden, die Enden werden nach innen gebogen und die Polflächen nach Aushärtung des Klebers auf das exakte Maß gegenüber dem Außendurchmesser geschliffen.
Das zweite Herstellverfahren ist in 8A–8C dargestellt. Es besteht darin, dass mit Backlack beschichtetes Blech oder vor dem Wickelvorgang aufzutragenden Kleber von einer Bandmaterialrolle 25 abgewickelt wird und mittels Rollenschneider 26 in mehrere gleich brei te Längsstreifen geschnitten, welche der Polbreite entsprechen. Die Einzelblechstreifen werden auf zwei Ebenen den zwei kammartigen Spulenkörpern als Wickelschablone 27 zugeführt, und auf diesen aufgewickelt. Nach Erreichen der Blechpakethöhe wird angehalten, das Blechpaket an den Längsseiten zusammengepresst, die Blechbänder abgeschnitten, und die bewickelten kammartigen Spulenkörper 27 im Ofen ausgehärtet. Die ausgehärteten Blechpakete werden anschließend mittels Laser, schmaler Schleifscheibe oder Hartmetallsägeblatt an den beiden äußeren Seiten, an der Stelle des späteren Luftspaltes, nicht rechtwinklig zu den Blechen, aufgeschnitten, so dass eine große Pollänge entsteht. Die inneren Weicheisenblechpole 5 werden vor der Montage auf der Wellenseite trapezförmig angeschliffen, um die Montage zu erleichtern und den Querschnitt zwischen Welle 3 und Wicklung 23 optimal auszunutzen.
Das in 4A und 4B dargestellte zylindrische Isolier und Halteteil 8 beabstandet die inneren von den äußeren Weicheisenblechpolen 6 in radialer Richtung um eine exakte Verteilung am Umfang zu erreichen. Weiterhin werden die inneren Weicheisenblechpole 5 durch siebenundzwanzig dreieckförmige Zähne in tangentialer Richtung gehalten. Die äußeren Weicheisenblechpole 6 werden durch Zähne außen am Zylindrischen Halteteil 8 in tangentialer Richtung gehalten, so dass die äußeren Pole nach 2 versetzt zu den inneren Polen sind, und im Falle der 6 den inneren Polen genau gegenüberliegen. Für die Kühlung des Motors sind die äußeren Zähne nicht alle gleich lang: jeder dritte Zahn ist länger und begrenzt die zylindrische Lagerschale in axialer Richtung. 2/3 der Zähne sind kürzer und lassen das Kühlmedium in axialer Richtung durch. An der Innenseite des Isolier und Halteteils 8 sind ebenfalls an der Hälfte der Polpaarzahl Aussparungen für das Kühlmedium, damit dieses von den äußeren Weicheisenblechpolen zum inneren Saugraum gelangen kann.
Die zylindrischen Lagerschalen 9, 10, 11 rechts und links und in der Mitte bestehen aus einem antimagnetischen Material oder aus einem Glasfaserverstärkten Kunststoff welches im Spritzgießverfahren hergestellt werden kann. Die zylindrischen Lagerschalen 9, 10, 11 halten den Lageraußenring 15 des Lagers 13 mit dem Außengehäuse 21 in radialer Richtung und den Abstand zu den äußeren Weicheisenblechpole 6 und durch eine Zahnung ebenfalls zu den zylindrischen Isolier- und Halteteilen 8 in axialer Richtung. An den Außenseiten sind die geschlossenen Lagerdeckel 12 oder zur Welle hin abgedichtete Lagerdeckel verschraubt. Für die Sperrung des Kühlmediums sind an der halben Polpaarzahl die Öffnungen zwischen den äußeren Weicheisenblechpole 6 verschlossen, damit dort das Kühlmedium zum inneren Saugraum gelangen kann. Die einteiligen oder zweiteiligen Lagerschale 11 in der Mitte hält mit den Zahnungen, welche zwischen die äußeren Weicheisenblechpole 6 bei der Phasen eingreifen die Tangentiale Position zwischen den Phasen: Wenn eine Phase das Maximale Drehmoment erzeugt, hat die andere Phase kein Drehmoment. Die Polteilung von einer zur anderen Phase muss deshalb bei 2 Phasen um eine halbe Polteilung versetzt sein, was mit einer versetzten Zahnung der Lagerschale 11 in der Mitte erreicht wird. Längsnuten in den Lagerschalen 9, 10, 11 und Lagerdeckeln 12 werden für die Drahtenden der Wicklungen 23 vorgesehen, falls diese stirnseitig herausgeführt werden sollen.
Das innen zylindrische Außengehäuse 21 nimmt den Synchronmotor 1 auf und begrenzt axiale Kräfte durch Flansche oder durch Nuten mit Sicherungsringen 16, 17 nach DIN 472. Bei hohen Axialkräften in Linearantrieben sind entsprechende Schrägkugellager, Spindellager oder sogar Kegelrollenlager vorzusehen.

1: Synchronmotor
2: Rotor
3: Welle, Hohlwelle
4: Rotorhalteteil
5: Innere Weicheisenblechpole
6: Äußere Weicheisenblechpole
7: Stator
8: Isolier- und Halteteil
9: Lagerschale rechts
10: Lagerschale links
11: Lagerschale Mitte
12: Lagerdeckel
13: Lager
14: Lagerinnenring
15: Lageraußenring
16: Sicherungsring innen Bohrung DIN 472
17: Sicherungsring außen Welle DIN 471
18: Permanentmagnete
19: Weicheisenteil
20: Bandage
21: Außengehäuse
22: Luftspalt
23: Wicklung
L1: Phase L1
L2: Phase L2
L3: Phase L3
25: Weicheisenblechband
26: Rollenschneider
27: Teilbare Wickelschablone
28: Backen
29: Bandage/Hakenteil
30: Hallsensor

Claims

Hochpoliger, permanentmagneterregter Synchronmotor mit transversaler Flussführung mit einem Rotor (2) einem Stator (7) und mit mehreren Phasen (L1, L2, L3) und mit einer Welle (3), wobei – der Rotor (2) mit der Welle (3) verbunden ist und zwei zylinderförmige Rotorhalteteile (4) pro Phase (L1, L2, L3) enthält, an deren Außenumfang jeweils glockenförmig eine der Polzahl n des Synchronmotors entsprechende Anzahl Permanentmagnete (18) und n Weicheisenteile (19) abwechselnd und mit abwechselnder tangentialer Magnetisierungsrichtung befestigt sind und außen mit einer Bandage (20) gesichert sind, welche symmetrisch zum axial gegenüberliegenden zweiten Rotorhalteteil (4) pro Phase (L1, L2, L3) in einen Luftspalt (22) hineinragen, und das Rotorhalteteil jeweils radial schräg angeordneten Turbinenöffnungen, einen Lagersitz an der Außenseite und eine Nut für einen Sicherungsring enthält, – der Stator (7) pro Phase (L1, L2, L3) aus mehreren, der halben Polzahl n entsprechend, sternförmig angeordneten inneren Weicheisenblechpolen (5), welche an ihren axialen Außenseiten rechts und links radial nach außen zum Luftspalt (22) hin gebogen sind, aus mehreren, der halben Polzahl n sternförmig angeordneten äußeren Weicheisenblechpolen (6), welche an den axialen Außenseiten rechts und links radial nach innen zum Luftspalt (22) hin gebogen sind und den Pollücken der inneren Weicheisenblechpole (5) radial gegenüberstehen, und zwei zylindrischen Isolier- und Halteteilen (8) rechts und links einer Wicklung (23) besteht, wobei das Isolier- und Halteteil (8) durch eine axiale Zahnung und eine Sicke für einen Sicherungsring (16) die inneren Weicheisenblechpole (5) hält, teilweise am Umfang Öffnungen für das Kühlmedium aufweist, den Abstand zwischen den inneren Weicheisenblechpolen (5) und den äußeren Weicheisenblechpolen (6) hält, durch eine äußere radiale Zahnung die tangentiale Lage der äußeren Weicheisenblechpole (6) hält, unterschiedliche Zahnlängen der äußeren radialen Zahnung aufweist, um zum einen den Abstand zum Außengehäuse (21) zu halten und zur axialen Halterung von Lagerschalen (9; 10; 11) zu dienen, zum anderen als Öffnung für das Kühlmedium und die Stromzuführung zu Wicklungen (23) zu dienen, – der Stator (7) eine oder mehrere Wicklungen (23) pro Phase (L1, L2, L3) aufweist, welche um die sternförmig angeordneten inneren Weicheisenblechpolen (5) und zwischen den inneren Weicheisenblechpolen (5) und den äußeren Weicheisenblechpolen (6) angeordnet ist/sind und durch unterschiedliche Wicklungslängen unterschiedliche Durchflutungen für beide Luftspalte (22) rechts und links der Wicklung (23) er zeugt/erzeugen, und eine tangentiale Kraftwirkung innen und außen an den Weicheisenteilen (19) zwischen den Permanentmagneten (18) des Rotors (2) hervorruft/hervorrufen, und – der Synchronmotor ein Außengehäuse (21) aufweist, welches die radialen Kräfte aufnimmt und durch Nuten und Sicherungsringe (16) die axialen Kräfte von den Lagerdeckeln (12) aufnimmt.
Synchronmotor nach Anspruch 1, wobei die Lagerschalen (9, 10, 11) äußere Lageraußenringe (15) von Lagern (13) radial gegen ein Außengehäuse (21) des Synchronmotors halten, axial mit Lagerdeckeln (12) verbunden sind und den Lageraußenring (15) jeweils gegen die zylindrischen Isolier- und Halteteile (8) und gegen die äußeren Weicheisenblechpolen (6) abstützen und tangential durch Zähne an den Lagerschalen (9, 10, 11), welche in die äußeren Weicheisenblechpole (6) eingreifen und die mechanisch gedrehte Lage der Pole zu den Polen der benachbarten Phase (L1, L2, L3) sicherstellen, gehalten werden.
Synchronmotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei – die zwei Rotorhalteteile (4) pro Phase (L1, L2, L3) am Außenumfang glockenförmig eine der Polzahl n des Synchronmotors entsprechende Anzahl n Permanentmagnete (18) mit abwechselnder radialer Magnetisierungsrichtung aufweisen, die außen mit einer Bandage (20) gesichert sind und symmetrisch zum axial gegenüberliegenden zweiten Rotorhalteteil (4) pro Phase (L1, L2, L3) in einen Luftspalt (22) rechts und links der Wicklung (23) hineinragen, – die inneren und äußeren Weicheisenblechpole (5; 6) aus einem mit Backlack beschichten Weicheisenblechband (25) mittels Rollenschneider (26) in mehrere, der Polbreite entsprechende schmale Bänder in Längsrichtung geschnitten werden und anschließend parallel auf zwei Ebenen auf eine kammartige, teilbare Wickelschablone (27) gewickelt werden, und nach erreichen einer vorgegebenen Wickelhöhe außen mit Backen (28) zusammengepresst werden, die Bänder abgeschnitten werden, und die Wickelschablone (27) mit den aufgebrachten Bändern im Ofen ausgehärtet wird und anschließend die Bänder an den späteren Luftspalten (22) durchgeschnitten werden, wobei nach entfernen der Wickelschablone (27) die inneren und äußeren Weicheisenblechpole (5; 6) entstehen, wobei diese an der Innenlängsseite trapezförmig geschliffen werden, und – das zylindrische Isolier- und Halteteil (8), welches mit einer Bandage oder einem Hakenteil (29) die inneren Weicheisenblechpole (5) rechts und links am Luftspalt zusätz lich hält, durch eine äußere radiale Zahnung die tangentiale Lage der äußeren Weicheisenblechpole (6) hält.
Synchronmotor nach Anspruch 1 bis 3, wobei – die Anzahl der Phasen (L1, L2, L3) eine, zwei, drei oder fünf betragen kann, wobei bei einer Phase (L1) ein zusätzlicher Hallsensor (30), der an der Lagerschale (9) in der Nähe der Bandage (20) befestigt ist, die magnetische Induktion misst, wobei der Hallsensor (30) die Rotorposition an eine elektronische Schaltung zur Bestromung der Wicklung (23) liefert, und – der Synchronmotor eine beliebige Polzahl n haben kann.
Synchronmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Synchronmotor als Außenläufer konstruiert ist, wobei die Welle oder Hohlwelle (3) zum Stator (7) gehört, über welche die Anschlussdrähte der Wicklung (23) nach außen geführt werden und das Rotorhalteteil (4) an den Lagerschalen (9, 10, 11) befestigt ist und die inneren und äußeren Weicheisenblechpole (5; 6) und die Wicklung (2) ebenfalls auf der Welle oder Hohlwelle (3) befestigt sind, so dass zwischen Außengehäuse (21) und den äußeren Weicheisenblechpolen (6) ein Luftspalt entsteht.
Synchronmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Außengehäuse (21) aus stranggepresstem Aluminium mit Kühlrippen auf einer, zwei, drei, oder vier Seiten oder mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt ist.
Synchronmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Welle (3) als Hohlwelle ausgebildet ist.