DE1163958B - Elektrischer Motor mit axial verschiebbarem Rotor oder Stator. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 k

Deutsche KL: 21 dl-23

Nummer: 1163 958

Aktenzeichen: A 38751 VIIIb/21 dl Anmektetag: 4. November 1961

Auslegetag: 27. Februar 1964

Es ist bekannt, bei elektrischen Motoren eine axiale Bewegung des Rotors zum Stator durch ein schraubenförmiges Gewinde zu bewirken, das zu beiden Seiten des Luftspalts im Eisenkern des Motors angebracht ist. Dieser bekannte Motor besteht aus einem gewöhnlichen Asynchronmotor, dessen Rotor auf Grund der magnetischen Kupplung zwischen Stator und Rotor in axialer Richtung verschoben wird, wenn er rotiert. Der Motor wird für Stoß- und Stampfwerkzeuge verwendet und funktioniert derart, daß der Rotor bei Betrieb in axiler Richtung aus dem Stator in eine gewisse Endlage verschoben wird, worauf er z. B. durch eine Feder wieder in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.

Wenn eine genau kontrollierte axiale Bewegung gefordert wird, ist der bekannte Motor nicht zu gebrauchen, da er kein synchronisierendes Moment hat und folglich sein Rotor nicht exakt der Frequenz der aufgedrückten Spannung folgt. Ein solches Verwendungsgebiet ist z. B. die Betätigung von Kontrollstäben in einem Atomreaktor.

Für diesen und ähnliche Zwecke dient gemäß der Erfindung ein elektrischer Motor, der mit einem Luftspalt zwischen Stator und Rotor und mit einer üblichen, mehrphasigen, auf der einen Seite des Luftspalts angeordneten Wicklung sowie mit Nuten versehen ist, die derart auf der dem Luftspalt zugekehrten Fläche des Rotor- und Statorkernes ausgenommen sind, daß sie in der Hauptsache ein und derselben Schraubenlinie folgen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Motorteil, der die genannte Wicklung trägt, z. B. der Rotor, mit ausgeprägten Polen versehen ist.

Durch die ausgeprägten Pole erhält man ein synchronisierendes Moment zwischen Stator und Rotor, und die Rotationsgeschwindigkeit des Motors entspricht in jedem Augenblick der Frequenz der aufgedrückten Spannung. Wenn weiter angenommen wird, daß der Motor dreiphasig ist und vertikal arbeitet, daß die Wicklung auf dem äußeren, stillstehenden Teil des Motors, dem Stator, angeordnet ist, und daß die Kontrollstäbe vom zentralen rotierenden Teil des Motors, dem Rotor, getragen werden, kann der Rotor dadurch in gewünschter Lage stillgehalten werden, daß jeder Phase eine der Amplitude der momentanen Phasenspannung entsprechende Gleichspannung aufgedrückt wird. Wenn der Rotor keine ausgeprägten Pole hätte, würde er, weil er von dem Gewicht der Kontrollstäbe in axialer Richtung beeinflußt wird, aus dem Stator herausgeschraubt werden, d. h., die Kontrollstäbe würden allmählich in den Reaktor herunterfallen. Das soll Elektrischer Motor mit axial verschiebbarem
Rotor oder Stator

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,

Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Vümos Török, Västeräs (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 9. November 1960 (Nr. 10 746)

natürlich nur geschehen können, wenn der Motor bei Notauslösung stromlos gemacht wird. Dies ist folglich ein weiterer Grund dafür, daß der bekannte Motor ohne ausgeprägte Pole nicht zur Regulierung der Kontrollstäbe in einem Atomreaktor verwendet werden kann.

Es ist ferner zweckmäßig, daß der Unterschied in der Länge des Stators und des Rotors im wesentlichen dem Abstand zwischen den äußeren Lagen des axialen Regelbereiches entspricht, daß somit der zentrale Teil der Maschine, der Rotor, so viel länger als der umgebende Teil, der Stator, ausgeführt wird, wie der axiale Regelbereich lang ist. Die Wicklung kann natürlich auf einem beliebigen Teil des Motors angeordnet werden, und ebenso kann man den äußeren Teil rotieren lassen und den zentralen Teil stillhalten.

Die Zeichnung (Fig. 1 und 2) zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung.

Der Rotor 2 hat nach einer Schraube geschnittene Nuten 5, die in vertikaler Richtung in bestimmter Lage im Verhältnis zu den in gleicher Weise ausgebildeten Nuten 4 des Stators 1 gehalten werden, solange die nicht gezeigte dreiphasige Wicklung auf dem Stator 1 einen im Verhältnis zur axialen Belastung des Rotors ausreichend großen Strom führt.

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Der Rotor 2 ist weiter mit ausgeprägten Polen 3 ausgebildet, wobei der Rotor bei gleichstrommagnetisiertem Stator in der Umfangsrichtung gesperrt wird, so daß kein Herausschrauben des Rotors stattfinden kann. Ohne die Pole 3 könnte dies auch bei sehr kleiner axialer Belastung vorkommen, da keine selbstsperrende Wirkung dadurch erreicht werden kann, daß man die Steigung ausreichend klein wählt, so wie es bei rein mechanischen Schraubengewinden der Fall ist. Wenn eine dreiphasige Wechselspannung an die Wicklung angeschlossen wird, erhält man ein rotierendes Feld, mit dem sich der Rotor 2 auf Grund der ausgeprägten Pole 3 synchron dreht. Wenn außerdem die Nuten 5 des Rotors den Nuten 4 des Stators zu folgen suchen, wird der Rotor in der einen oder anderen Richtung, je nach der Rotationsrichtung des Feldes, axial verschoben.

In Fig. 2, die einen Schnitt A-A der Fig. 1 zeigt, sind die Nuten im Stator für die übliche dreiphasige Wicklung mit 6 bezeichnet. Der Motor ist mit einem nicht gezeigten Radiallager versehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Motor mit einem Luftspalt zwischen Stator und Rotor und einer mehrphasigen Wicklung, die auf der einen Seite des Luftspalts angeordnet ist, und mit in der dem Luftspalt zugekehrten Fläche des Rotor- und Statorkerns derart ausgenommenen Nuten, daß sie im wesentlichen nach ein und derselben Schraubenlinie verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden im Verhältnis zueinander rotierenden Teile, z. B. der Rotor, mit ausgeprägten Polen versehen ist.

2. Elektrischer Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied in der Länge des Stators und des Rotors im wesentlichen dem Abstand zwischen den Grenzen des Regelbereichs entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 932 077.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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