DE1201911B

DE1201911B - Reversible synchronous small motor

Info

Publication number: DE1201911B
Application number: DEG37490A
Authority: DE
Inventors: Dieter Graesslin
Original assignee: Graesslin GmbH
Current assignee: Graesslin GmbH
Priority date: 1963-04-10
Filing date: 1963-04-10
Publication date: 1965-09-30

Description

Drehsinnumkehrbarer Synchronkleinmotor Die Erfindung bezieht sich auf einen drehsinnumkehrbaren Synchronkleinmotor nach dem Hystereseprinzip.Reversible synchronous small motor The invention relates to on a synchronous small motor with reversible direction of rotation according to the hysteresis principle.

Bekannte, nach dem Hystereseprinzip arbeitende Synchronkleinmotoren, welche aus steuertechnischen Gründen drehsinnumkehrbar sein müssen, sind im Vergleich zu normalen, drehsinnfestgelegten Motoren sehr aufwendig in ihrer Ausführung.Well-known small synchronous motors working according to the hysteresis principle, which have to be reversible for control reasons are in comparison to normal, direction of rotation fixed motors very complex in their execution.

Es sind beispielsweise Motoren bekannt, welche zur Drehsinnumkehr elektrische Mittel verwenden, wobei auf dem Ständer des Motors mindestens zwei galvanisch voneinander getrennte Wicklungen aufgebracht sind, wobei zwischen einer Haupt- und einer Hilfsphase unterschieden wird. Die zur Ausbildung des Drehfelds erforderliche Phasenverschiebung zwischen Haupt- und Hilfsphase wird durch entsprechende Auswahl der Erregerspannung erreicht. Bei einphasigem Anschluß muß mit der Hilfsphase ein Kondensator in Reihe geschaltet werden. Bei solchen Motoren ist die Drehsinnumkehr des Läufers durch einen einpoligen Umschalter möglich, durch den der Kondensator wahlweise der einen oder der anderen Phase zugeordnet werden kann.For example, motors are known which are used to reverse the direction of rotation use electrical means, with at least two galvanic on the stator of the motor separate windings are applied, with between a main and an auxiliary phase is distinguished. The one required to develop the rotating field Phase shift between main and auxiliary phase is made by appropriate selection the excitation voltage is reached. In the case of a single-phase connection, a Capacitor can be connected in series. In such motors, the direction of rotation is reversed of the rotor possible through a single-pole changeover switch, through which the capacitor can optionally be assigned to one or the other phase.

Eine andere bekannte Art der Drehsinnumkehr ist die Kombination von zwei Motoren, wobei die beiden Rotoren eine gemeinsame Welle besitzen und die beiden Systeme entgegengesetzte Drehrichtung haben. Durch wechselseitiges Einschalten der beiden Erregersysteme mit Hilfe eines einpoligen Umschalters wird wahlweise eines der beiden Systeme eingeschaltet, so daß man die gewünschte Drehrichtung erhält.Another known way of reversing the direction of rotation is the combination of two motors, the two rotors having a common shaft and the two Systems have opposite direction of rotation. By alternately switching on the Both excitation systems with the help of a single-pole changeover switch is optionally one of the two systems switched on, so that the desired direction of rotation is obtained.

Der erfindungsgemäße Motor vermeidet die mit den vorstehend erwähnten Anordnungen verbundenen Nachteile, indem zur Drehsinnumkehr nicht aufwendige Einzelteile, wie zusätzliche Wicklungen oder sogar ganze Motorsysteme verwendet werden, sondern, indem mittels einfacher mechanischer Hilfsmittel durch eine Flußänderung im Ständer des Motors in bezug auf die Haupt- oder Hilfspole eine Drehfeldumkehr bewirkt wird.The engine of the present invention avoids that with those mentioned above Disadvantages associated with arrangements, in that for reversing the direction of rotation, individual parts that are not expensive, how additional windings or even entire motor systems are used, but, by changing the flow in the stator by means of simple mechanical aids of the motor with respect to the main or auxiliary poles a reversal of the rotating field is effected.

Bekanntlich kann ein Drehfeld für einen Synchronmotor nach dem Hystereseprinzip auch dadurch erreicht werden, daß nur eine Ständerhälfte drehfelderzeugende, teilweise gedämpfte Pole aufweist und die andere Ständerhälfte ein stehendes Wechselfeld führt. Dabei ist durch die relative Lage der gedämpften und ungedämpften Pole innerhalb der drehfelderzeugenden Ständerhälfte zueinander die Drehrichtung bestimmbar; außerdem sind die gedämpften und die ungedämpften Flußanteile, die von der einen Ständerhälfte zur anderen, völlig ungedämpften Ständerhälfte übertreten, einander angeglichen.As is known, a rotating field for a synchronous motor can be based on the hysteresis principle can also be achieved in that only one half of the stator rotating field generating, partially Has damped poles and the other half of the stator leads a stationary alternating field. This is due to the relative position of the damped and undamped poles within the rotating field generating stator half to each other, the direction of rotation can be determined; aside from that are the damped and the undamped flux components from one half of the stator to the other, completely undamped stand half, adjusted to each other.

Erfindungsgemäß ist bei einem solchen Motor zwecks Veränderung der relativen Lage der Pole der mit unbelasteten und belasteten Polen ausgerüsteten Ständerhälfte gegenüber der nur mit unbelasteten Polen ausgerüsteten anderen Ständerhälfte die unbelastete Ständerhälfte betriebsmäßig verdrehbar angeordnet.According to the invention is in such a motor for the purpose of changing the relative position of the poles of those equipped with unloaded and loaded poles Stand half compared to the other stand half, which is only equipped with unloaded poles the unloaded stator half is arranged to be rotatable during operation.

Durch diese betriebsmäßig mögliche Verdrehung der beiden Ständerhälften zueinander ergibt sich über die Umkehrbarkeit der Drehrichtung hinaus weiterhin die Möglichkeit, die Ständerflüsse der Koerzitivkraft des Rotormaterials anzupassen.This operationally possible rotation of the two stand halves to each other results beyond the reversibility of the direction of rotation the possibility of adapting the stator fluxes to the coercive force of the rotor material.

An Hand der Zeichnung wird nunmehr die Erfindung beispielsweise näher erläutert.The invention will now be described in greater detail, for example, with reference to the drawing explained.

F i g. 1 erläutert den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken der Drehfeldumkehr mittels des Wechselfeldes einer unbelasteten Ständerhälfte an Hand der Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Motor; F i g. 2 zeigt den Motor im Schnitt.F i g. 1 explains the idea underlying the invention Rotation field reversal by means of the alternating field of an unloaded stand half on hand the top view of an engine according to the invention; F i g. 2 shows the engine in section.

Wie F i g. 1 zeigt, ist die äußere Ständerhälfte 1 mit Spaltpolen 2 und 3 versehen, wobei jeder zweite Pol durch Kurzschlußringe belastet ist. Die andere, innere sternförmige Ständerhälfte 4 hat keine Spaltpole und ist unbelastet. Wird die unbelastete Ständerhälfte 4 zu der mit Spaltpolen versehenen Ständerhälfte 1 geometrisch so angeordnet, daß die sternförmigen Pole 5 der unbelasteten Ständerhälfte zwischen die Haupt- 2 und Hilfspole 3 der teilweise belasteten Ständerhälfte zeigen, so entstehen aus dem Gesamtfluß 0 der unbelasteten Ständerhälfte 4 zwei Teilflüsse 01 und 02 zu den gespaltenen Polen 2 und 3 der teilweise belasteten Ständerhälfte 1. Wird der Teilfluß 01, der von den Polen 5 der unbelasteten Ständerhälfte 4 zu den belasteten Teilpolen 3 der anderen Ständerhälfte 1 verläuft, gleich dem Teilfiuß 1z gemacht, der von den Polen 5 der unbelasteten Ständerhälfte 4 zu den unbelasteten Polen der anderen Ständerhälfte 2 verläuft, so dreht sich der Motor in der vom Pfeil 6 angezeigten Richtung.Like F i g. 1 shows, the outer stator half 1 is provided with split poles 2 and 3 , with every second pole being loaded by short-circuit rings. The other, inner star-shaped stator half 4 has no split poles and is unloaded. If the unloaded stator half 4 is geometrically arranged in relation to the stator half 1 provided with split poles so that the star-shaped poles 5 of the unloaded stator half point between the main 2 and auxiliary poles 3 of the partially loaded stator half, the total flow 0 of the unloaded stator half 4 results in two partial flows 01 and 02 to the split poles 2 and 3 of the partially loaded stator half 1. If the partial flow 01, which runs from the poles 5 of the unloaded stator half 4 to the loaded partial poles 3 of the other stator half 1, is made equal to the partial foot 1z that flows from the Pole 5 of the unloaded stator half 4 runs to the unloaded poles of the other stator half 2, the motor rotates in the direction indicated by arrow 6.

Durch mechanisches Verdrehen des unbelasteten Polsternes 4 der einen Ständerhälfte in Richtung auf die belasteten Pole der anderen .Ständerhälfte und darüber hinaus, und zwar so weit, daß wiederum die Flüsse $1 und 02 einander angeglichen werden (gestrichelte Lage des Polsternes 4), wird der Rotor in die Richtung des Pfeiles 7 abgelenkt, d. h. der Rotor dreht nunmehr im umgekehrten Sinn. Die Langlochführung 15 im Polstern 4 dient zur Begrenzung des Verdrehungswinkels.By mechanically twisting the unloaded padding 4 of the one Stand half in the direction of the loaded poles of the other. Stand half and beyond that, to the point where the flows $ 1 and 02 are again adjusted to one another (dashed position of the pad 4), the rotor is in the direction of the Arrow 7 deflected, d. H. the rotor now rotates in the opposite direction. The slot guide 15 in the pad 4 is used to limit the angle of rotation.

Diese Drehrichtungsänderung kann mit relativ einfachen Mitteln realisiert werden, wie F i g. 2 zeigt. Beispielsweise kann der Ständerkern 8 mit der unbelasteten Ständerhälfte 9 fest verbunden sein und von außen verdreht werden, wobei die mit Spaltpolen versehene Ständerhälfte 10 als Lager dient. 11 bedeutet die Spule, 12 den Rotor, 13 die Rotorwelle, 14 das Hysteresematerial des Rotors 12.This change in direction of rotation can be implemented with relatively simple means, as shown in FIG. 2 shows. For example, the stator core 8 can be firmly connected to the unloaded stator half 9 and rotated from the outside, the stator half 10 provided with split poles serving as a bearing. 11 denotes the coil, 12 the rotor, 13 the rotor shaft, 14 the hysteresis material of the rotor 12.

Mittels dieser Flußänderung kann auch die Magnetisierung des Rotors 12 in einfachster Weise geregelt, d. h. abgeglichen werden. Es können somit z. B. fertigungsbedingte Koerzitivkraftstreuungen des hysteretischen Materials des Rotors ideal dem Ständerfeld angepaßt werden.This change in flux can also be used to magnetize the rotor 12 regulated in the simplest way, d. H. be matched. It can thus z. B. Production-related coercive force scatter of the hysteretic material of the rotor can be ideally adapted to the stand field.

Des weiteren ist es möglich, mittels dieser Flußverschiebung das Drehmoment zu ändern. So kann das Antriebsmoment des Motors einen Bedarfsmoment angepaßt werden. Synchronkleinmotoren, bei denen das Drehmoment durch Verschieben der Ständerpolhälften gegeneinander verändert werden kann, sind an sich bekannt.It is also possible to use this flux shift to control the torque to change. In this way, the drive torque of the motor can be adapted to a required torque. Synchronous small motors in which the torque is generated by moving the stator pole halves can be changed against each other are known per se.

Claims

Claims: 1. Reversible synchronous small motor according to the Hysteresis principle with a rotating field generating, partially damped pole having Stand half and with an unloaded stand half leading a stationary alternating field, where the direction of rotation is determined by the relative position of the poles of the unloaded stator half to which the loaded stand half can be determined, characterized in that for the purpose of changing the relative position of the poles of the unloaded (2) and loaded (3) Poles equipped stand half (1) compared to the only with unloaded poles (5) equipped other stand half (4) the unloaded stand half (4) operationally is arranged rotatably.

2. Small synchronous motor according to claim 1, characterized in that the stator feet of the coercive force of the rotor material are adapted by operationally rotating the stator halves to one another. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 597 982, 841 166; USA: Patent No. 2,081,993; "E und M", 1942, issue 17/18, pp. 178 and 182 to 184.