DE1078678B - Schaltungsanordnung fuer kollektorlose Motoren - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer kollektorlose Motoren

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DE1078678B
DE1078678B DES40812A DES0040812A DE1078678B DE 1078678 B DE1078678 B DE 1078678B DE S40812 A DES40812 A DE S40812A DE S0040812 A DES0040812 A DE S0040812A DE 1078678 B DE1078678 B DE 1078678B
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DE
Germany
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motor
rotor
circuit
coil
stator
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DES40812A
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Marius Lavet
Jacques Dietsch
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AN des Ets LEON HAT
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AN des Ets LEON HAT
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    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/16Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating an electro-dynamic continuously rotating motor
    • G04C3/165Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating an electro-dynamic continuously rotating motor comprising a mechanical regulating device influencing the electromotor
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
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    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means

Description

  • Schaltungsanordnung für kollektorlose Motoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines kollektorlosen Motors, vorzugsweise eines Kleinstmotors, unter Verwendung einer Gleichstromquelle und elektronischer Schaltmittel. Unter einem kollektorlosen Motor soll ein solcher Motor verstanden werden, bei dem die für die Stromzuführung zur Ankerwicklung normalerweise vorgesehene, aus mechanischen Kontaktstücken zusammengesetzte Schalteinrichtung (»Kollektor«) fehlt.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung versehenen Motors bildet der Antrieb oder die Steuerung elektrischer Uhren.
  • Der Gedanke, einen Elektromotor nach Art eines Einphasen-Wechselstrommotors zu bauen, bei dem einer Wicklung eine periodische Wechselspannung als Steuerspannung entnommen und einer elektronischen Schaltvorrichtung zugeführt wird, über die eine zweite Wicklung so erregt wird, daß der Rotor in der bereits eingeschlagenen Drehrichtung weiter angetrieben wird, ist bekannt.
  • Bei der Schaltanordnung nach der Erfindung sind bei einem solchen kollektorlosen Motor Rotor und Stator derart ausgebildet, daß in einer auf dem Stator angeordneten Wicklung ausschließlich durch die Relativbewegung zwischen dem mit ausgeprägten Polen versehenen Rotor und dem Stator die Steuerspannung für die elektronische Schaltvorrichtung erzeugt wird, deren Ausgangsspannung der zweiten Wicklung, der Antriebswicklung, in Form von Gleichstromimpulsen aufgedrückt wird.
  • Als elektronische Verstärkerschaltung wird als zweckmäßige Ausführung der Erfindung eine Transistorschaltung verwendet. Die Wicklung auf dem Motor, welcher die Steuerspannung entnommen wird, ist vorzugsweise eine Statorwicklung, und auch die Antriebsimpulse werden vorzugsweise mindestens einer Statorwicklung des Motors zugeführt.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der- erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sieht vor, als Rotor einen Permanentmagnet zu benutzen.
  • Eine sich als zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besonders bewährende Schaltungsweise besteht darin, daß bei Verwendung eines Transistors als elektronisches Schaltmittel bzw. als elektronischer Verstärker die den Eingangskreis des Transistors steuernde Statorspule im Verhältnis zu dem Rotor so angeordnet ist und die einzig vorgesehene, die verstärkte Leistung liefernde Stromquelle hinsichtlich ihrer Spannung so gewählt ist, daß nur die Spitzen der in der steuernden Statorspule erzeugten Spannungen einen Stromfluß im Ausgangsstromkreis des Transistors bewirken. Die Verwendung eines Permanentmagnets als Rotor des Motors bringt den Vorteil sehr geringer Dämpfungsverluste im Motor selbst mit sich, was besonders dann von Wichtigkeit ist, wenn ein in seiner Leistung stark begrenzter Transistor das Verstärkungsmittel bildet.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Von den Figuren zeigen Fig.1 und 2 die grundsätzliche Schaltungsweise nebst Zeitverlauf des steuernden Induktionsflusses in der steuernden Statorspule, der erzeugten elektromotorischen Kraft und des gesteuerten Stromes für die Antriebsspule, Fig.3 eine Ausführungsform, bei welcher die Statorspulen gegenüber der Zylinderfläche des zylinderförmigen Rotors angeordnet sind, Fig. 4 eine Ausführungsform mit einem scheibenförmig ausgebildeten Rotor, Fig.5 bis 8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motors mit als Flachspulen ausgebildeten Statorspulen sowie die Wirkungsweise einer solchen Anordnung, Fig.9 eine Motorenanordnung mit zwei Rotoren, die der steuernden bzw. der gesteuerten Statorwicklung zugeordnet sind, Fig. 10 bis 13 eine Motorenanordnung mit ringförmig ausgebildeten, den Rotor umgebenden Statorwicklungen, Fig. 14 eine weitere Ausführungsform mit H-förmig ausgebildetem permanentmagnetischem Rotor und nur einer Wicklung auf dem Stator, Fig. 15 bis 17 die konstruktive Ausgestaltung eines für die Anwendung im Rahmen der Erfindung sieh besonders eignenden Motors; Fig. 18,19 und 20 zeigen mehrpolige Anordnungen für den Dauermagnetrotor von kollektorlosen Motoren der zur Erörterung stehenden Art, Fig. 21 einen Motor nach der Erfindung mit einer Drehzahlsynchronisierungsvorrichtung, Fig. 22 und 23 eine Schnittansicht und eine Draufsicht der Hauptorgane eines mehrpoligen Motors, dessen Drehzahl durch zwei einander entgegengesetzt schwingende Taktgeber gesteuert wird, welche mit dem Anker magnetisch gekuppelt sind, Fig. 24 (Ansicht a, b, c) verschiedene Ausführungen von Dauermagneten, die für die Läuferausführung nach Fig. 22 und 23 Verwendung finden können, Fig. 25 und 26 in Ansicht und Draufsicht, teilweise im Schnitt, einen Motor, dessen Taktgeber ein Pendel ist, das Kreisschwingungen ausführt, Fig.27 und 28 eine Ansicht und einen Schnitt durch einen Motor nach der Erfindung mit Synchronisiervorrichtung zum Antrieb eines Uhrwerks, Fig.29 einen Schaltplan der Anordnung nach Fig. 27 und 28, Fig.30 eine Ausführungsform einer Taschenuhr mit dem in Fig.27 und 28 dargestellten Laufwerk, Fig.31 eine vereinfachte Ausführungsform des Motorteils nach Fig. 22 und 23, Fig.32 in größerem Maßstab und im Vertikalschnitt einen Transistormotor mit taktgebender Unruh. In Fig. 1 ist der Transistor mit TR bezeichnet. A ist der Rotor der Motoranordnung, der als ein scheibenförmiger Permanentmagnet mit nur einem Polpaar dargestellt ist.
  • Dem Rotor ist als steuernde Spule die Statorwicklung BC zugeordnet, die zwischen Emitterelektrode e und Basiselektrode b eingeschaltet ist. Zwischen Emitterelektrode e und Kollektorelektrode c liegen in Serie geschaltet die Antriebsspule BM und die Gleichstromquelle S.
  • Die den Eingangskreis des Transistors steuernde Statorspule BC ist zweckmäßigerweise so angeordnet und die Spannungsquelle S so bemessen, daß nur die Spitzen der in der steuernden Statorspule BC erzeugten Spannungen einen Stromfluß im im Transistor bewirken.
  • Die Wirkungsweise ergibt sich aus Fig.2. Der Teil F des von der Spule BC erfaßten Magnetflusses schwankt, wie Fig. 2 a zeigt, wobei T die Dauer einer Umdrehung des Ankers A ist. Demzufolge hat die elektromotorische Kraft e, welche den Eingangsimpuls für den Transistor TR erzeugt, die in Fig. 2b dargestellte Kurvenform, da sie der zeitlichen Ableitung der Kurve F in Fig. 2 a proportional ist. Es entwickelt sich die Spannung e maximal bzw. minimal, wenn der Magnetpol N oder S vor der Statorspule BC vorbeiwandert. Der Transistor TR liefert einen pulsierenden Ausgangsstrom im, der in Fig. 2c dargestellt ist und gegenüber den positiven Spitzen der steuernden Spannung e phasenmäßig um die Zeit tr verschoben sein kann. Die Statorspule BM, welche den Antrieb des Rotors bewirkt, ist so anzuordnen, daß an ihr sich gerade der andere Magnetpol vorbeibewegt, wenn der Strom im auftritt.
  • Fig. 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsformen von Motoren, die nach dem in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen -Prinzip wirken. Die Konstruktion eignet sich für die Ausführung von Kleinstmotoren. In der Vorrichtung nach Fig. 3 ist der Rundmagnet A von einem Hohlzylinder aus magnetisch weichem Werkstoff BL umgeben. Er dreht sich vor den festen Spulen BC und BM, die keine ferromagnetischen Kerne enthalten. In Fig. 4 wird der Läufer durch zwei Magnete A1 und A2 gebildet, zwischen denen die festen Hohlspulen BC und BM unsymmetrisch angeordnet sind. Wenn die mit dem Antriebsritzel pg versehene Achse sorgfältig gelagert ist, kann der Motor nach Fig. 4 sich unter dem Einfluß eines äußerst schwachen periodischen Stromes drehen. Die Eisenverluste werden, weil kein Statoreisen vorhanden ist, praktisch vermieden.
  • Fig. 5 zeigt einen mehrpoligen Motor, der aus zwei Scheiben 37 und 38 aus nicht magnetisierbarem Material geringer Dichte (z. B. Aluminium) bestehen kann, in die mehrere kleine zylindrische Magnete 39 eingelegt sind. Diese Magnete bestehen aus Material von großer Koerzitivkraft. Die inneren Kraftlinien verlaufen parallel zur Läuferachse, und zwar mit wechselnder Polarität bei den in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Magneten, wie es die Fig. 6 und 7 zeigen. Die Scheiben 37 und 38 bilden ein Ganzes mit einer gemeinsamen Achse 40; die vorzugsweise in Kugellagern gelagert ist. Die ungleichnamigen Pole der eingelegten Magnete stehen sich gegenüber.
  • Zwischen den Scheiben 37 und 38 werden (durch nicht gezeichnete isolierende Lagerungen) feste Spulen BC, BM1 und BM, gemäß Fig. 5 und 6 angeordnet. Diese Spulen haben flache Form. Ihr Innendurchmesser kommt dem Durchmesser der Magnete 39 nahe. Der Durchmesser der Wicklung entspricht etwa dem Abstand p der beiden Pole N und S von in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Magneten.
  • Die Spule BC bildet die steuernde Spule, die in geeigneten Augenblicken den Transistor TR entsperrt, der dann die Antriebsspulen BM, und BM2 mittels der oben zu Fig. 5 angegebenen Anordnung speist, wobei die Energie von der Gleichstromquelle 18 (Batterie, gleichgerichtete Wechselspannung usw.) geliefert wird.
  • Die Kurven a und b in Fig. 8 bezeichnen die Arbeitsweise. In den Abszissen sind die zurückgelegten Wege aufgetragen. Der die Spule BC durchlaufende veränderliche Wechselfluß 0 ist als Kurve a aufgetragen. Wie bei jedem einfachen Magnetinduktor entwickelt sich in der WicklungBC eine Induktions-EMK, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des Kraftflusses hoch ist, und der Transistor TR bewirkt die Stromstöße ic, wiedies die Kurve b der Fig. 8 anzeigt. Man bann die-Schaltungen so einrichten, daß der Läufer in einer einzigen bestimmten Richtung betätigt wird. Es läßt sich erkennen, daß die gewählten Maßverhältnisse die Spulen auf eine große Länge hin wirksam werden lassen: Es ist möglich, verhältnismäßig umfangreiche Spulen zu verwenden, auf die starke induzierende Felder wirken. Es entstehen drei aufeinanderfolgende Impulse je Läuferumdrehung.
  • Die Trägheit des Läufers ermöglicht die Überwindung der toten Punkte. Erforderlichenfalls kann man das Trägheitsmoment erhöhen, indem man um die Scheiben 37 Schwungräder 41 und 42 aus nicht magnetisierbarem Material (z. B. Messing) anbringt.
  • Durch Verwendung der Spulen BC, B111 und BM2, die keine ferromagnetischen Stoffe enthalten, kann eine Drehung des Motors mit schwacher mittlerer Leistungsaufnahme erreicht werden, denn die elektrischen und mechanischen Verluste sind gering. Es ist vorteilhaft, eine Wicklung BM1 und BM2 zu wählen, die eine Induktions-Gegen-EMK ergibt, welche insgesamt gleich oder größer ist als die Hälfte der Spannung U, wenn der Motor sich mit normaler Drehzahl dreht.
  • Der Motor Fig. 6 kann in sehr geringen Abmessungen gehalten werden. Wenn die geforderte mechanische Leistung klein ist, kann man den einen der die Magnete 39 enthaltenden Teile 37 oder 38 durch eine einfache dünne Scheibe aus ferromagnetischem Material ersetzen, die die Kraftlinien außerhalb der Magnete des umschlossenen Läuferteiles schließen. Man kann auch einen einzigen mehrpoligen Läufer entsprechend demjenigen nach Fig. 5 verwenden.
  • In den Antriebsvorrichtungen nach Fig. 5 und 6 enthalten die dargestellten Wicklungen keine ferromagnetischen Kerne. Man könnte natürlich Kerne von guter magnetischer Permeabilität einsetzen, ähnlich denjenigen, wie sie in Radiogeräten benutzt werden (Kerne aus Metallpulver mit hohem spezifischem Widerstand und schwacher Hysteresis).
  • Fig.9 zeigt einen weiteren kollektorlosen Motor, der durch eine Batterie S oder durch gleichgerichteten Wechselstrom gespeist wird.
  • Der Motor enthält einen Läufer, der durch die Magnete AC und AM gebildet wird. Diese Magnete, die aus in der Durchmesserrichtung magnetisierten Scheiben bestehen, spielen zugleich die Rolle von Schwungrädern und drehen sich jeweils in zweipoligen Ständern mit stark einhüllenden Polen, die den Dauermagnetläufer weitgehend umfassen und damit eine Verminderung der periodischen Schwankungen des magnetischen Widerstandes verursachen. Die Ständer sind mit Wicklungen BC, BM1 und BM2 versehen. Der Steuerteil mit dem Läufer AC und mit der Spule BC verhält sich wie eine Wechselstrommaschine schwacher Leistung und liefert die Steuerimpulse für den elektronischen Schalter oder Verstärker TR. Letzterer liefert eine viel stärkere Leistung in die Wicklungen BM1, BM., welche den Läufermagnet AM zum Drehen bringt. Hierzu muß der Magnet AC zweckmäßig so gegen AM versetzt sein, daß die Stromimpulse immer dann einsetzen, wenn der Läufer eine günstige Lage einnimmt.
  • Man kann auch Mehrphasen-Steuerimpulse erzeugen, die durch mehrere Transistoren einen Mehrphasenmotor betätigen, um einen guten Gleichförmigkeitsgrad für die Bewegung des umlaufenden Teils zu erhalten.
  • Die Fig. 10 bis 13 zeigen eine weitere Ausführungsvariante des Motors. Der Läufer besteht aus einem kleinen, höchstkoerzitiven Magnet A der sich im Innern der Spulen BC und BM dreht. Im -Innern dieser Spulen befinden sich in bei Kleinmotoren und Kleingeneratoren bekannter Weise schmale ineinandergreifende feste Pole; die durch die in Fig. 13 besonders dargestellten gezahnten Teile 92 und 93 gebildet sind. Die Spulen sind in einem ferromagnetischen Gehäuse aus drei Teilen 94, 95 und 96 angeordnet. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dem Magnet A einen kleinen Durchmesser, z. B. weniger als 15 mm, zu geben.
  • Der Motor nach Fig. 10 kann wie auch die anderen hier beschriebenen Motoren selbstverständlich auch mit Wechselstrom betrieben werden. Denn der aus Magnetläufer und Spule BM bestehende Antriebsteil ist nichts anderes als ein normaler kleiner Wechselstromsynchronmotor. In diesem Fall wird die Spule BM an die Wechselspannung u gelegt. Durch Verwendung des in Fig. 10 gezeigten Umschalters 97 wird die Umschaltung auf Wechselstromanschluß erleichtert.
  • An Stelle der obenerwähnten Transistormotoren kann man auch einen gewöhnlichen Synchronmotor M mit nur einer Wicklung BM verwenden. In diesem Falle- wird die Anordnung beispielsweise entsprechend Fig. 14 abgeändert, um den Schaltimpuls für den Transistor TR durch die Spule BM des Motors zu erzeugen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß dieses Ergebnis mittels eines Hilfstransformators zu erreichen ist, dessen Primärwicklung an BM gelegt ist. Die Sekundärwicklung BC, die mit einem Widerstand R in Reihe geschaltet ist, liegt am Pluspol der Stromquelle S und an der Elektrode b des Transistors. Es genügt, zu erreichen, daß die Phase des durch BC erzeugten Steuerimpulses derart ist, daß die Spule BM den Impuls erhält, wenn die Polzähne des Läufers A zu den Zähnen des Ständers von M in geeigneter Weise versetzt liegen.
  • Die Drehzahl der Läufer der in den Fig. 10 und 14 dargestellten Motoren kann durch verschiedene bekannte Vorrichtungen auf einen bestimmten Wert eingestellt werden (Fliehkraftregler mit Foucaultströmen, gewöhnliche Hemmwerke, Schwinglamellen usw.). Ein Beispiel eines mit Schwingungen arbeitenden Reglers ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Die Schwinglamelle ist mit LV bezeichnet.- Sie ist mit einem kleinen Magnet NS versehen, der in der Nähe eines Zahnrades aus Eisen oder Stahl F auf einer Achse des Motors schwingt.
  • Die kollektorlosen Motoren der genannten Art sind besonders wertvoll für Uhren mit elektrischem Auf- zug, wobei die Speisung durch eine Gleichstromquelle (Batterie) oder auch durch gleichgerichteten Wechselstrom erfolgen kann. Da jedoch das Anlaufen der Motoren nicht automatisch erfolgt, können mechanische oder elektrische Hilfsvorrichtungen verwendet werden, um nach dem Einschalten dauernden Stillstand des Motors zu vermeiden. Elektrische Hilfseinrichtungen zur Erleichterung des Anlaufs, beidenen Dauermagnete den Läufer bei abgeschaltetem Motor in eine für den Anlauf günstige Stellung bringen, sind bei Synchronkleinmotoren bekannt.
  • In Fig. 15 ist ein Motor dargestellt mit einer ebenfalls auf magnetischer Basis beruhenden Anlaufeinrichtung. Der Motorläufer ist ein kleiner zylinderförmiger Dauermagnet, dessen Magnetisierung parallel zu einem Durchmesser gerichtet ist. Der Magnet besteht aus einem Stoff von geringer Dichte, der eine hohe Koerzitivkraft von über 1000 Örsted und eine geringe reversible Permeabilität besitzt; man kann beispielsweise einen Magnet aus Kobaltferrit verwenden. Der Magnet dreht sich in einem Ständer 65, 66, der lediglich mit zwei Antriebsspulen 67 und 68 versehen ist. Die Polschuhe sind etwas exzentrisch ausgebildet und erstrecken sich auf nahezu 180°. Die Luftspalte sind relativ breit. Das Statorjöch ist durch zwei parallele Teile 69 und 70 ersetzt. Der aus einem magnetisch weichen Stoff bestehende Teil 69 ist von den Spulenkernen durch Luftspalte 71 getrennt. Der Teil 70 ist ein kräftiger Dauermagnet mit großer Koerzitivkraft, der von den Spulenkernen durch die Luftspalte 72 getrennt ist.
  • Ein Motor nach Fig. 15 arbeitet unter dem Einfluß von Stromstößen geeigneter Intensität und Richtung wie folgt: Bei Fehlen eines Stromes verteilen sich die von den Magneten 64 und 70 erzeugten magnetischen Kraftlinienflüsse, wie es der Verlauf der mittleren Kraftlinien andeutet (gestrichelte Linien mit Pfeilen)- Der Magnet 64 stellt sich in die in der Figur angegebene Lage ein.
  • Unter dem Einfluß des Stromes wird die Wirkung des festen Magnets 70 neutralisiert, und der Kraftlinienfluß kehrt sich in den Spulenkernen um. Die Umkehrung der Polarität der Statorpolschuhe veranlaßt dann eine doppelte Wirkung magnetischer Abstoßung und Anziehung, die dann eine Schwenkung des Magnets 64 um eine halbe Umdrehung in Richtung des Pfeiles bewirkt. Nach Stromunterbrechung kehrt sich der Kraftlinienfluß in den Spulenkernen von neuem um und nimmt seinen Anfangswert an. Demzufolge macht der Magnet 64 eine weitere halbe Umdrehung, um in die ursprüngliche Stellung zurückzugelangen.
  • Die für die Feldumkehrungen erforderliche elektrische Energie ist gering, denn der Magnetfluß kehrt sich niemals in dem Teil 69 um. Dieser Teil bildet einen magnetischen Nebenschluß, der eine Entmagnetisierung des Teiles 70 unter dem Einfluß der Amperewindungen der Spulen während der Stromstöße praktisch verhindert. Man kann die Luftspaltbreiten 71 und 72 so wählen, daß, wenn der Strom unterbrochen wird, der Anteil des Magnetflusses von 70, der auf den Magnet 64 wirkt, gerade ausreicht, um diesen Teil mit dem gleichen Drehmoment wie vorher wirken zu lassen. Unter diesen Bedingungen arbeitet der Motor mittels schwacher Stromstöße in einer bestimmten Richtung.
  • Die Anordnung nach Fig. 15 kann entsprechend Fig. 16a und 16b derart abgewandelt werden, daß der Läufer, wie bei Wechselstromsynchronmotoren üblich, mit größerer Polzahl ausgeführt wird, damit er sich langsamer dreht. Es ist ein Läufer mit sechs Wechselpolen dargestellt, wie sie mittels eines Dauermagnets 73 und zwei gezahnten Polstücken 74 und 75 aus weichem Eisen erhalten werden. In Fig. 16a ist die Verteilung der magnetischen Kraftlinienflüsse angedeutet, wenn die beiden Antriebsspulen 67 und 68 über den Transistor mit Gleichstromimpulsen gespeist werden. Nach Stromunterbrechung kehrt sich der Kraftlinienfluß in den Spulenkernen unter dem Einfluß des festen Magnets 70 um, und der Läufer dreht sich um eine Sechstelumdrehung. Der in Fig. 16a und 16b dargestellte Läufer könnte durch einen kleinen Magnet in Form einer Scheibe ersetzt werden, der an seinem Rand sechs Wechselpole entsprechend der Fig. 17 aufweist.
  • Die Erfahrung zeigt, daß die Läufer der Antriebsvorrichtungen nach Fig. 15 und 16 sich sowohl in praktisch stetiger Bewegung unter dem Einfluß eines wellenförmigen Stromes von niedriger Frequenz als auch in ruckweiser Bewegung unter dem Einfluß von Stromstößen in Abständen von über 0,5 Sekunden drehen können.
  • Die Fig. 18 und 19 zeigen Ausführungsvarianten kleiner mehrpoliger Läufer, die eine beträchtliche magnetische Energie in geringen Massen enthalten, was sehr wichtig ist, um Kleinstmotoren mit geringem Energieverbrauch zu erhalten.
  • Der Läufer nach Fig. 18 enthält eine flache Scheibe 38 aus einem stark koerzitiven Material geringer Dichte, dessen Koerzitivkraft 1000 Örsted übersteigt. Die Dauermagnetisierung ist parallel zur Achse 0 des Läufers gerichtet. Die Wechselpole erhält man mittels zweier gezahnter Teile 39 und 40 aus Weicheisen oder aus Legierungen auf Eisen-Kobalt-Basis, deren Sättigungsinduktion hoch ist. Die Polstücke werden jeweils an die zylinderförmigen Flächen des Magnets 38 angesetzt und um eine halbe Zahnteilung versetzt. Sie bilden, wie der Schnitt nach Fig. 18 zeigt, nur sehr wenig vorspringende Polschuhe, so daß das Trägheitsmoment des Läufers auf ein Minimum reduziert ist, was wiederum das Anlaufen des Motors erleichtert.
  • Versuche haben gezeigt, daß das Vorspringen der gesättigten magnetisierten Pole ohne Nachteil verringert werden kann, wenn die umkehrbare Permeabilität des den Magnet 38 bildenden Stoffes nahe derjenigen der Luft ist. Das Querfeld hat in diesem Falle keine schädliche Wirkung auf die remanente Magnetisierung, und man kann ziemlich große Luftspalte vorsehen. Man kann beispielsweise dem Läufer nach Fig. 18 einen Durchmesser von 12 mm geben oder weniger und radiale Luftspalte e von über 0,8 mm vorsehen. Der Gang des Motors ist sogar mit radialen Luftspalten von über 1,2 mm möglich.
  • In Fig. 19 besteht der Läufer aus zwei Zahnteilen 41 und 42 von gleicher Form. Die Teile sind durch einen kleinen Luftspalt d getrennt. Die Magnetisierung der Dauermagnetzahnscheibe 41 ist von der Peripherie radial zum Mittelpunkt gerichtet. In den Zähnen des Teiles 42 sind die Induktionslinien ebenfalls radial, jedoch umgekehrt gerichtet. Die Herstellung des Läufers nach Fig. 19 erfolgt in wirtschaftlichster Weise durch Ausschneiden von dünnen Blechen, die hohe Koerzitivkraft aufweisen. Das Mittelstück 43 kann aus abgestochenem Weichstahl bestehen.
  • In den Fig. 18 und 19 sind beispielsweise Läufer veranschaulicht, die fünf Polpaare aufweisen; jedoch läßt sich diese Zahl vergrößern oder vermindern. Insbesondere kann der Läufer aus einer sehr leichten zweipoligen Scheibe aus hochkoerzitivem Material geringer Dichte (von einem Durchmesser von etwa 1 cm und einer Länge von 1,5 bis 10 mm) bestehen, die sich in einem Ständer mit sich über mehr als 120° erstreckenden Polschuhen bewegt. Die Ausführungsformen nach Fig. 18 und 19 ermöglichen eine große Zahl von gleichzeitig sich unter einem Statorpol vorbeibewegenden Läuferpolen.
  • Die Fig. 20 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der mehrpoligen Läufer nach Fig. 18 und 19. Es ist mittels mehrerer sektorförmiger, prismatischer Magnete 103 und 104, die in einem kleinen Gehäuse 105 aus nicht magnetisierbarem Material geringer Dichte (.Aluminium oder Preßstoff) untergebracht sind,- eine relativ hohe Energie gespeichert. Die Teilmagnete -kann man beispielsweise erhalten, indem man unter starkem Druck ein Pulver aus Oxyden nach bekanntem Verfahren formt. Es lassen sich so in einer R@htgrig- sehr starke Magnetisierungen erreichen; doch erfordert die endgültige Magnetisierüng äußerst hohe Induktionsfelder. Dieser Vorgang, der unüberwindliche Schwierigkeiten bietet, wenn zahlreiche abwechselnd gerichtete Pole auf einer klein bemessenen -Scheibe erzeugt werden sollen, wird dadurch erleichtert, daß man eine solche Scheibe in Einzelmagnete 103 und 104 entsprechend den Schaubildern- unterteilt, magnetisiert und die Sektoren mittels eines geeigneten Klebstoffes verklebt.
  • Die Drehzahl von Motoren mit den vorstehend erläuterten Schaltungsanordnungen läßt sich nicht ohne weiteres auf einen gewünschten Wert einstellen. Eine vorbestimmte Drehzahl kann jedoch erreicht werden mit Hilfe eines Taktgebers, der mechanische Schwingungen ausführt und in magnetischer Wechselwirkung mit dem Rotor des Motors steht. Bei synchronem Lauf des Motors wird dann der Taktgeber durch die magnetische Wechselwirkung in Schwingungen gehalten. Fig. 21 zeigt eine solche Anordnung.
  • Die Stromquelle 18 unterhält die stetige Drehung eines kollektorlosen Motors nach der Erfindung mittels des Magnets 30, der Spulen BM und BC und des Transistors TR.
  • Der Taktgeber 31 bewirkt, daß sich die Drehzahl des Motorankers 30 der Schwingungszahl des Taktgebers anpaßt. Konstruktionsvereinfachungen werden dadurch erzielt, daß der Rotor des Motors aus einem Magnet besteht, der magnetische Kräfte auf den Taktgeber 31 ausübt.
  • Die Vorrichtung weist folgende Konstruktionseinzelheiten auf Der aus einem Werkstoff von hoher Koerzitivkraft bestehende Magnet 30 enthält mehrere am Umfang angeordnete Pole N, S, N, S, N, S usw. Eine große Polzahl ermöglicht naturgemäß die Verwendung eines Taktgebers 31 mit- ziemlich hoher Frequenz.
  • Der Taktgeber 31 ist vorzugsweise mit einem Dauermagnet 32 aus einem Material mit hohem Koerzitivfeld und geringen Eisenverlusten versehen. Auf den Magnet können Temperaturkorrekturvorrichtungen einwirken.
  • Mit einem derartigen Motor mit durch einen Taktgeber gesteuerter Drehzahl können Zeiger 33 eines Uhrwerks CCH mit Untersetzungsgetriebe betätigt werden. Die Zeiger 33 können durch ein Ziffernschauwerk ersetzt werden. Das Getriebe CCH kann Stromkreise durch Schalter oder auch durch induktive Relais und Verstärker steuern.
  • Zur Spannungsregelung der Stromquelle 18 sind ein Potentiometer mit Widerständen 34 und 35 und ein nichtlinearer Widerstand 36 mit negativem Spannungskoeffizienten vorgesehen. Im Falle der Erhöhung der Wechselspannung 14 nimmt der Widerstand 36 ab, und die Spannungsänderungen in 18 werden abgeschwächt.
  • Die Einrichtung nach Fig. 21 arbeitet wie folgt: Wenn dem Läufer 30 in geeigneter Richtung ein kleiner Impuls erteilt wird, wirkt die Spule BC so, daß sie intermittierend den Transistor TR entsperrt. Die Spule BM empfängt Stromimpulse, wenn die in BC induzierte EMK ihren Höchstwert erreicht und eine bestimmte Polarität hat. Die Einstellung der Motorspule BM gegenüber der Steuerspule BC und die Schaltweise von BM sind so zu wählen, daß die Stromstöße ic stets Stromstöße in Übereinstimmung mit der Drehbewegung bewirken und diese Bewegung unterhalten. Die kreisförmig angeordneten Pole N, S, N, S .. . üben beim Vorbeigehen an n eine periodische Kraft aus, welche die Lamelle 31 zum Schwingen bringt. Wenn der Polabstand von 30 in einer der Eigenfrequenz der Schwinglamelle 31 entsprechenden Zeit durchlaufen wird, nimmt die Lamelle 31 eine relativ große Amplitude an. Es erfolgt dann eine starke Energieabsorption, und die Geschwindigkeit von 30 stabilisiert sich (wie bei den bekannten Gangreglern von Elsass, Hipp, Bouasse und Sarda, Frainier usw.).
  • Die Fig. 22 und 23 zeigen eine weitere Ausführungsform eines auf dem vorstehend erörterten Prinzip beruhenden Motors.
  • Der Läufer des Motors wird durch zwei Scheiben 45 und 46 mit relativ großem Durchmesser gebildet (beispielsweise mit einem Durchmesser von 3 bis 5 cm). In diese Scheiben, die aus einem nicht magnetisierbaren Material von geringer Dichte (Aluminium, Bakelite usw.) bestehen, sind zylindrische Magnete aus Stoffen mit großer Koerzitivkraft eingefügt. Diese Magnete 47 und 48 sind in der Fig. 24 getrennt dargestellt. Sie bilden in dem Läufer des Motors Pole. Die Scheiben mit dem Magnet sind übereinander angeordnet, jedoch haben die einander gegenüberliegenden Magnetpole solche Polaritäten, daß sich in dem leeren Raum zwischen den Scheiben 45 und 46 starke Magnetfelder bilden. In diesem Raum sind flache Spulen BM, BM', BC, BS angeordnet.
  • Der Läufer ruht auf einer vertikalen Achse 49, die, sich in Lagern 50 und 51 dreht. Die Drehzahl wird durch die beiden Schwinglamellen 52, 53 erzwungen. Diese Lamellen tragen Magnete 54 und 55, die so angeordnet sind, daß das Vorüberwandern der in die Scheibe 45 eingelassenen Magnete periodische Schubkräfte entstehen läßt. Die Eigenperioden der Lamellen können z. B. durch Verstellmuttern 56 und 57 eingestellt werden. Die Wahl der Eigenfrequenz der Schwinglamellen des Taktgebers ermöglicht die Bestimmung der Zeit, die zwischen den Durchtritten zweiter Magnete des Läufers 45 mit gleicher Polarität verstreicht.
  • Die Achse 49 kann ein Uhrwerk mittels einer endlosen Schraube 58 und einem Rad 59 betätigen.
  • Gibt man dem Läufer einen kleinen Impuls, so verhält sich die Spule BC wie ein Wechselstromerzeuger, der einen Impuls erzeugt, wodurch im gegebenen Zeitpunkt in dem Transistor kurze Stromimpulse freigegeben werden. Diese durchfließen die Antriebsspulen BM und BM'. Der Läufer beschleunigt seine Drehbewegung, und bei einer bestimmten Drehzahl des Läufers erreichen die Lamellen 52 und 53 immer größere Amplituden und kommen schließlich in Resonanz. Dementsprechend stabilisiert sich die Drehzahl des Läufers unter dem Einfluß der Magnete 54 und 55. Wenn der Läufer 2 p Wechselpole enthält und die Eigenfrequenz der Schwinglamellen = f ist, dreht sich der Läufer mit einer Winkelgeschwindigkeit von Durch Vergrößerung von p kann man die Drehzahl des Motors verringern. Es lassen sich beispielsweise folgende Werte annehmen: p = 6 und f = 50 Per./sec.
  • Die Drehzahl des Motors ist dann = 500 Umdr./min und die Frequenz der von den beweglichen Magneten induzierten Wechseldes Läufers in den EMK beträgt 50 Hz.
  • Eine oder mehrere Spulen BS können an ein Stromgeversorgungsnetz mit einer Frequenz von 50 H schaltet werden. In diesem Fall synchronisieren an die Spulen BS Stelle eines mechanischen den Läufer, der dann wie derjenige eines gewöhnlichen Synchronmotors arbeitet.
  • Der Läufer könnte auch mittels mehrpoliger Magnete nach Fig. 24b oder 24c gebildet sein. Die Magnete erhält man beispielsweise aus einem indem sie aus einem Material mit großer Koerzitivlcraft, das eine zur Achse x-y des Läufers parallele Richtung leichter Magnetisierung aufweist, unter Druck formt. Die endgültige Magnetisierung erfolgt in den Richtungen der Pfeile parallel zu x-y, aber in wechselnden Richtungen, um in der Umlaufrichtung aufeinanderfolgende Pole N und S zu bilden.
  • Fig. 25 und 26 zeigen eine äquivalente Konstruktion des Motorteils. Der Läufer mit Vertikalachse O enthält einen einzigen mehrpoligen Magnet A. Die festen Spulen BC und BM sind zwischen diesem Magnet und einer Eisenscheibe 60 angeordnet, die einen für die vom Rotor A erzeugten Flußlinien leicht durchlässigen Rückweg bildet.
  • Die Drehzahl eines Motors nach Fig. 25 kann durch einen Drehpendeltaktgeber gesteuert werden. Es ist am oberen Ende des Achszapfens O ein Magnet 61 angebracht, über welchem sich ein Regler befindet, der durch eine Pendelmasse 62 mit kreisförmiger Bewegung gebildet wird.
  • Die Pendelmasse ist am Ende eines biegsamen Stiftes 63 an einem Lager 65 befestigt. Die Biegsamkeit des Stiftes 63 kann erhöht werden, indem man seinen oberen Teil in Form einer Schraubenfeder mit voneinander abstehenden Windungen aufwickelt.
  • In einer Vertiefung der Masse 62 ist ein Magnet 64 angeordnet, der sich in geringer Entfernung von dem Magnet 61 befindet.
  • Die magnetische Kupplung zwischen dem Läufer und der Pendelmasse bewirkt die Synchronisierung der Drehzahl des Läufers A.
  • Eine andere Synchronisierungseinrichtung für einen Gleichstrommotor nach der Erfindung zeigen die Fig. 27 bis 30. Die Drehzahl des Motors wird mittels einer Unruh 25 konstant gehalten. Mit dem Motor werden die Uhrzeit anzeigenden Zeiger mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.
  • Der Motor besteht aus einem zweipoligen Stator, der aus Paketen von dünnen ausgestanzten Blechen 26 und 27 gebildet ist. Der Rotor 28 mit der Achse O enthält ein oder mehrere Magnetpolpaare. Er ist beispielsweise mit fünf Paaren am Umfang angeordneter, gesättigter Pole N, S, N, S versehen, deren Magnetisierung von Teilen aus Material mit großer Koerzitivkraft herrührt.
  • Die Polschuhe des Stators können in geeigneter Weise unterteilt und ihre Form und Anordnung derart sein, daß bei bestimmter Kraftlinienrichtung die festen Pole sich gegenüber den entgegengesetzt magnetisierten beweglichen Polen befinden. Man erkennt, daß dieses Resultat beispielsweise mit den Polformen nach Fig. 27 erreicht wird, wenn der Magnetfluß in Richtung der Pfeile 29 gelenkt wird.
  • Auf dem Stator sitzen koaxiale Spulen BC, BM, BS. Der magnetische Kreis (Stator) besteht aus zwei voneinander lösbaren Teilen und bildet einen Kern N l, N2 von relativ großer Länge, so daß auf ihm eine große Zahl von Windungen kleinen Umfangs untergebracht werden kann.
  • Die Achse O des Läufers trägt ein mit dem Rad 81 kämmendes Ritzel 80. Die Achse dieses Rades kann einen Sekundenzeiger tragen. Ein (nicht gezeichnetes) gewöhnliches Triebwerk betätigt die drei übrigen Zeiger eines Uhrwerks.
  • Die Drehzahlsteuerung des Rotors 28 erfolgt wiederum durch einen schwingfähigen Taktgeber, und zwar durch eine Unruh 25, die aus einem auf der Achse 82 angebrachten zweipoligen Magnet NS mit hoher Koerzitivkraft besteht. Der Masse 25 sind eine oder zwei Federn 83 und 84 zugeordnet, z. B. in umgekehrter Richtung gewickelte zylindrische Federn. Die Richtung der Achse 82 ist senkrecht zur Achse O des Motors. Der Magnet 25 liegt dem Rotor 28 nahe, und seine Ruhestellung ist so gewählt, daß eine magnetische Kopplung zwischen benachbarten Polen eintritt. Wenn beispielsweise die Unruh stilliegt, befindet sich der Pol N etwas rechts von einem Pol des Rotors 28. Wenn der Motor sich stetig dreht, erhält die Unruh eine periodische Antriebskraft F, die aus den Anziehungen und Abstoßungen herrührt, welche nacheinander durch die am Umfang angeordneten Pole von 28 ausgeübt werden. Die Synchronisierung setzt ein, sobald in Resonanznähe die Unruh 25 mit großer Amplitude zu schwingen anfängt.
  • Der elektrische Stromkreis entspricht der Schaltung nach Fig. 29, in welcher die Gleichstromquelle mit S und der Transistor mit TR bezeichnet ist. Ein Ende der den Transistor steuernden Spule BC ist mit der Basiselektrode b des Transistors verbunden. Das andere Ende liegt am Pluspol der Stromquelle S. Die Spule BM liegt zwischen Minuspol der Stromquelle und Kollektorelektrode c des Transistors.
  • Die Emitterelektrode e des Transistors ist an die Plusklemme der Stromquelle gelegt. Die Schaltung ist derart, daß, wenn der Induktionsfluß in dein Statorkern N1 N2 in einer bestimmten Richtung wächst, in BC eine elektromotorische Kraft entwickelt wird, welche das Fließen eines von der Stromquelle S gelieferten kurzen Stromes ermöglicht. Dieser Strom muß die Wicklung BM so durchfließen, daß die zwischen den festen und beweglichen Polen des Motors entwickelte elektromotorische Kraft die Drehung begünstigt. In der Praxis kann man die Spule BM in beliebiger Richtung anschließen und die Schaltung umkehren, wenn eine Drehbewegung nicht erzielt wurde.
  • Die Wicklung BS kann verschiedenen Zwecken dienen; z. B. kann sie die Erzeugung einer Wechselspannung ermöglichen, deren Frequenz der durch den Taktgeber 25, 83 erzwungenen konstanten Winkelgeschwindigkeit des Läufers 28 entspricht. In diesem Fall verhält sich die Vorrichtung wie eine elektronisch gesteuerte Hauptuhr.
  • Eine magnetisierte Schraube 87 ermöglicht, das Uhrwerk in bezug auf Vor- oder Nachgehen zu korrigieren. Zu diesem Zweck kann der Schraubenkopf in einer Öffnung oben im Ziffernblatt in Erscheinung treten, wie aus Fig. 30 zu ersehen ist.
  • Eine andere Schraube 86 (Fig. 28), die mit einem Teil aus einer Legierung mit veränderlichem Curie-Punkt versehen ist, kann auf die Frequenz der Unruh 25 und demzufolge auf die Drehzahl des Läufers 28 einen Einfluß nach Maßgabe der Temperatur ausüben. Dadurch läßt sich der thermische Ausgleich des Uhrwerks verbessern.
  • Fig. 31 zeigt eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 22 und 23. Die senkrechte Welle ist mit einem einzigen mehrpoligen Magnet A versehen, und die festen Spulen BC und BM sind oberhalb dieses Magnets und unterhalb einer horizontalen Platte 68 aus ferromagnetischem Material mit großer Permeabilität angeordnet.
  • Die magnetischen Anziehungskräfte zwischen dem Magnet A und dem Teil 68 werden so gewählt, daß das Läufergewicht nahezu ausgeglichen wird und der Druck auf das Spurlager 66 oder auf das Lager 67 verringert wird.
  • Fig. 32 veranschaulicht einen Motor mit zwei koaxialen Spulen BM und FC, die entsprechend dem Schema nach Fig. 29 verwendet werden. Eine Unruh 88 für den Taktgeber ist im Gehäuse des Motors angebracht.

Claims (26)

  1. PATENTANSPROCHE: 1. Schaltungsanordnung für einen aus einer Gleichstromquelle gespeisten kollektorlosen Elektromotor, bei der mindestens einer Wicklung eine periodische Wechselspannung als Steuerspannung entnommen und einer elektronischen Schaltvorrichtung zugeführt wird, über die mindestens eine zweite Wicklung so erregt wird, daß der Rotor in der bereits eingeschlagenen Drehrichtung weiter angetrieben wird, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Rotors und einer Statorwicklung, daß in dieser ausschließlich durch die Relativbewegung zwischen dem mit ausgeprägten Polen versehenen Rotor und dem Stator eine Steuerspannung für die elektronische Schaltvorrichtung erzeugt wird, deren Ausgangsspannung der zweiten Wicklung, der Antriebswicklung, in Form von Gleichstromimpulsen aufgedrückt wird.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als Permanentmagnet ausgebildet ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Transistors (TR) als elektronische Schaltvorrichtung die den Eingangskreis des Transistors steuernde Statorspule (BC) im Verhältnis zu den Rotorpolen so angeordnet ist, daß nur die Spitzen der in der steuernden Statorspule (BG) erzeugten Spannungen einen Stromfluß im Ausgangsstromkreis des Transistors bewirken.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor mit auf Massepotential gehaltener Emitterelektrode arbeitet, die steuernde Statorspule (BC) im Basiselektrodenstromkreis angeordnet ist und die den Motor antreibende Statorspule (BM) im Kollektorstromkreis des Transistors und in Serie mit der die Antriebsleistung für den Motor liefernden Stromquelle angeordnet ist.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus einer leichten Magnetscheibe aus einem Werkstoff hoher Koerzitivkraft besteht, die mindestens zwei Pole (N, S) an ihrem Umfang besitzt, und daß die vorzugsweise als Flachspulen ausgebildeten Steuer- und Antriebsspulen (BC, BM) derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sich die Pole (N, S) der Magnetscheibe relativ zu ihnen bewegen (Fig. 3).
  6. 6. Motor mit Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus zwei magnetischen Scheiben (A1, A2) besteht, zwischen denen die Ausgangs- und die Eingangskreisspule (BC, BM) des Transistors angeordnet sind (Fig. 4).
  7. 7. Motor mit Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Steuerteil mit einer Magnetscheibe (AC) und einer Statorspule (BC) sowie aus einem Antriebsteil mit einer Magnetscheibe (AM) und einer Statorwicklung (BM1 BM2) besteht, von denen die Magnetscheiben auf einer gemeinsamen Welle fest angeordnet sind, während die Steuerspule (BC) und die Antriebsspulen (BM1 BM2) elektrisch mit dem Transistor verbunden sind (Fig. 9). B.
  8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der im Eingangskreis des Transistors liegenden Spule (BC) zugeordnete Magnetscheibe (AC) kleiner ausgeführt ist als die andere Scheibe (AM).
  9. 9. Motor mit als Permanentmagnet ausgebildetem Rotor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle zwei Scheiben (37, 38) aus magnetisch nicht wirksamem Material angeordnet sind, auf denen senkrecht zur Scheibenebene eine gerade Zahl, vorzugsweise sechs Stabmagnete (39) abwechselnd gerichtet angeordnet sind; daß zwischen den Scheiben örtlich fest die Steuer- und Antriebsspulen (BC, BM) des Eingangs- bzw. Ausgangskreises eines Transistors (TR) angeordnet sind und daß nach außen die Felder der Magnete durch auf den Scheiben angeordnete, gleichzeitig als magnetischer Rückschluß dienende Deckel (41, 42) aus ferromagnetischem Material abgeschirmt sind (Fig. 5 und 6).
  10. 10. Motor nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch drei den sechs Magneten zugeordnete Spulen, von denen eine als Steuerspule (BC) und zwei als Antriebsspulen (BM1 BM2) dienen (Fig. 5 und 6).
  11. 11. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspule (BC) und die Antriebsspule (BM) auf einer den äußeren Kraftlinienweg des Rotormagnets schließenden ortsfesten Scheibe (68) aus Material hoher Permeabilität, aber geringer Wirbelstromverluste angeordnet sind (Fig.31).
  12. 12. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspule (BC) und die Antriebsspule (BM) als den umlaufenden Dauermagnet (A) koaxial umgebende Zylinderspulen ausgebildet sind und daß diese Zylinderspulen auf der Innenseite von feste Pole bildenden gezahuten Teilen (92, 93) und an der Stirnseite sowie an der zylinderförmigen Außenfläche von ferromagnetischen Umhüllungen (94, 95, 96) eingeschlossen sind (Fig. 10 bis 12).
  13. 13. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine in axialer Richtung magnetisierte Dauermagnetscheibe (38) an beiden Stirnflächen mit sternförmigen Deckplatten (39, 40) aus Material hoher Permeabilität versehen ist, die am Scheibenrand verteilte axial verlaufende Felder erzeugen (Fig. 18).
  14. 14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden sternförmigen Deckplatten mit Zahn auf Lücke gegeneinander versetzten zahnförmigen Sektoren versehen sind.
  15. 15. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Achse in geeignetem Abstand zwei sternförmige Magnetscheiben (41, 42) angeordnet sind, deren Pole einerseits an der Achse und andererseits an der Peripherie liegen (Fig. 19).
  16. 16. Motor nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an seinem Umfang eine ungerade Zahl von gleichnamigen Außenpolpaaren hat.
  17. 17. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus einer nicht magnetisierbären Scheibe (47) mit eingesetztem Stabmagnet (43) besteht, deren Stabachsen in der Achsrichtung der Scheibe liegen (Fig. 22 und 23).
  18. 18. Motor für Schaltungsanordnungen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrpolige Scheibenkörper des Dauermagnetläufers aus einer Mehrzahl von Magnetsektoren (103, 104) zusammengesetzt ist, die zweckmäßig in einer dosenförmigen Umhüllung (105) aus nicht magnetisierbarem Material zusammengefaßt und mittels eines geeigneten Klebstoffes miteinander verklebt sind (Fig. 20).
  19. 19. Einrichtung zur Erleichterung des Anlaufs von Elektromotoren mit einer Schaltanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Ständerjoch (69) in den magnetischen Kreis des Stators unter Zwischenschaltung von Luftspalten (72) ein Dauermagnet (70) eingefügt ist und daß die Statorpolschuhe in bezug auf den Luftspalt zwischen Stator und Rotor so ausgebildet sind, daß der Dauermagnetläüfer (64) nach Abschalten des Motors in einer für den Anlauf günstigen Stellung stehenbleibt (Fig. 15).
  20. 20. Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl von Elektromotoren mit einer Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor des kollektorlosen Motors, der vorzugsweise eine ungerade Anzahl von Polpaaren besitzt, mit einem synchronisierende mechanische Schwingungen ausführenden Taktgeber mittelbar oder unmittelbar zusammenwirkt, der bei synchronem Lauf des Motors in Schwingungen gehalten wird (Fig. 10; 11, 21, 22, 23, 25, 27, 28,29 und 32).
  21. 21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber ein lineare Schwingungen ausführender Schwingkörper (31, 52, 53) ist.
  22. 22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber ein Drehschwingungen ausführender Taktgeber (25, 88) ist.
  23. 23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der als Unruhschwinger ausgebildete Taktgeber einen Scheibenmagneten (25) besitzt und daß seine Drehachse (82) senkrecht zur Achse (O) des kollektorlosen Motors angeordnet ist.
  24. 24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem Scheibenmagnet (25) des Taktgebers näherbar ein dessen Schwingfrequenz steuernder einstellbarer ferromagnetischer Körper (86) vorgesehen ist (Fig. 28).
  25. 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde Körper (86) aus einem Material besteht, dessen magnetische Eigenschaften eine derartige Temperaturabhängigkeit aufweisen, daß ein selbsttätiger Temperaturausgleich für das Unruhsystem erzielt wird.
  26. 26. Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl eines mit einer vertikalen Welle versehenen Motors nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen von einer Feder (63) getragenen schwingenden und gleichzeitig der Fliehkraft unterliegenden Körper (62) mit eingesetztem Magnetkörper (64) aufweist und daß dieser Magnetkörper (64) mit einem auf der Motorachse angeordneten Permanentmagnet (61), von diesem Antriebsimpulse erhaltend und zugleich ihn synchronisierend, zusammenwirkt (Fig. 25). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 659839, 687 842; deutsche Patentanmeldung S 20253 VIII d121 d2 (bekanntgemacht am 25. 9. 1952) ; österreichische Patentschrift Nr. 133 325; schweizerische Patentschrift Nr. 276 248; britische Patentschriften Nr. 396 372, 601712, 673 496; USA.-Patentschriften Nr. 1563 084, 2 047 912, . 2 260 847; Radiotechnik, 1953, S. 162 bis 167; Funk und Ton, 1953, S. 485 bis 495,545 bis 547.
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