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Die Erfindung bezieht sich auf einen Synchronkleinstmotor, dessen
Ständer aus unbelasteten Hauptpolen, durch Kurzschlußelemente belasteten Hilfspolen
und einer konzentrischen Erregerspule besteht. Die Kurzschlußelemente sind nur für
eine Ständerpolarität vorgesehen. Haupt- und Hilfspole sind räumlich um einen (180-99)1
el. entsprechenden Winkel versetzt, wobei p der Winkel der zeitlichen Phasenverschiebung
zwischen Haupt- und Hilfspolfluß ist. Die Pole unterschiedlicher Polarität sind
auf Kreisen mit unterschiedlichen Radien angebracht, und der aus hartmagnetischem
Werkstoff- bestehende reifenförmige Läufer ist im Luftspalt zwischen den Ständerpolen
unterschiedlicher Polarität angeordnet.
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Ein bekannter Motor dieser Art ist mit einem Hystereseläufer ausgerüstet
und weist in dernicht mit Kurzschlußelementen versehenen Polarität einen in Umfangsrichtung
vergrößerten Pol auf, durch welchen die an sich üblichen zwei Pole (Haupt- und Hilfspol)
zu einem -emeinsamen Pol zusammengefaßt sind. Dieser gemeinsame Pol liegt in Umfangsrichtung
gesehen, zwischen dem Hilfspol und dem in Drehrichtung folgenden Hauptpol der anderen
Polarität. Daraus ergibt sich eine im wesentlichen tangentiale Magnetisierung des
Läufers.
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Es ist weiterhin ein Synchronkleinstmotor bekanntgeworden, der ganz
ähnlich aufgebaut ist, wie es eingangs geschildert wurde, bei welchem jedoch die
Kurzschlußelemente für beide Polaritäten vorgesehen sind. Auch bei diesem Motor
ergibt sich durch eine Anordnung von Haupt- und Flilfspol der einen Polarität zwischen
Hilfspol und in Drehrichtung folgendem Hauptpol der anderen Polarität eine im wesentlichen
tangentiale Magnetisierung des Läufers-.- Bei diesem bekannten Motor sind also die
Ständerpole beider Polaritäten in Haupt- und Hilfspole unterteilt und die jeweiligen
Hilfspole mit Kurzschlußelementen belastet. Der Aufwand an Kurzschlußelementen für
einen derartigen Motor ist insbesondere für diejenigen Hilfspole, welche auf dem
größeren Kreisdurchmesser liegen, größer als bei einem Motor der zuerst genannten
Art, Die gesamte Motorkonstruktion ist dadurch nicht nur aufwendiger, sondern auch
teurer, da die Kurzschlußelemente einen erheblichen Kostenanteil am Gesamtmotor
haben. Derartige Hysteresemotoren laufen immer in der gewünschten Richtung an, auch
wenn das Drehfeld schlecht ist. Sie haben aber ein nur sehr geringes synchrones
Drehmoment.
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Bekanntlich läßt sich mit Dauermagnetläufem ein wesentlich stärkeres
synchrones Drehmoment erzielen. Das Problem, welches bei derartigen Motoren aber
gelöst werden muß, besteht darin, den Selbstanlauf in einer gewünschten Richtung
zu ermöglichen. Bei einem bekannten Motor dieser Art, bei welchem ebenfalls die
Pole unterschiedlicher Polarität auf Kreisen mit unterschiedlichen Radien angebracht
sind und dessen reifenförmiger Läufer im Luftspalt zwischen den Ständerpolen unterschiedlicher
Polarität angeordnet ist, wird ein radial magnetisierter Dauermagnetläufer verwendet,
und es sind demehtsprechend die Ständerpole unterschiedlicher Polarität einander
am Luftspalt direkt gegenüberstehend angeordnet. Bei diesem bekannten Motor sind
zur Sicherstellung des Selbstanlaufes in einer gewünschten Richtung außer dem Dauermagnetläufer
noch ein mit diesem zusammengefaßter Hystereseläufer und dem Hystereseläufer gesondert
zugeordnete Ständer-C pole vorgesehen. Der Dauermagnetteil dieses bekannten Motors
übernimmt nur den synchronen Betrieb, so daß für diesen Teil keine Kurzschlußelemente
zwecks Erzielung des Selbstanlaufes vorgesehen zu werden brauchen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Synchronkleinstmotor
der eingangs geschilderten Art so aufzubauen, daß er durch die Verwendung eines
Dauermagnetläufers ein hohes Drehmoment erhält und dennoch ebenso einfach aufgebaut
ist, also keine aufwendigen Mittel benötigt, um einen Anlauf in der gewünschten
Drehrichtung sicherzustellen. Gelöst wird diese Aufgäbe- gemäß der Erfindung dadurch,
daß bei Verwendung eines radial magnetisierten Dauermagnetläufers und bei entsprechend
einander am Luftspalt direkt gegenüberstehender Anordnung der Ständerpole unterschiedlicher
Polarität auch die Pole der nicht mit Kurzschlußelementen ver's'#henen Ständerpolarität
in Hauptpole und Hilfspole aufgespalten sind. Dadurch, daß entsprechend der Erfindung
auch die Ständerpole derjenigen Polarität in welcher keine Kurzschlußeleinente vorgesehen
sind, in Haupt- und Hijfspole aufgeteilt sind, wirken diejenigen Pole dieser Polarität,
welche den Hilfspolen der anderen Polarität am Luftspalt direkt gegenüberstehen,
ebenso als wären sie mit Kurzschlußelementen belastet. Der Hilfspolfluß kann sich
durch die. direkt gegenüberstehende Anordnung auf dem kürzestmöglichen Wege schließen
und tritt dementsprechend durch den nicht direkt belasteten Hilfspol mit der gleichen
Phasenverschiebung hindurch wie durch den Pol, welcher durch das Kurzschlußelement
direkt belastet ist. Ein derartiger Motor hat ein ebenso gutes Drehfeld, als wenn
die Hilfspole nicht nur einer Polarität, sondern beider Polaritäten mit Kurzschlußelementen
belastet wären. Er wird daher immer in der gewünschten Richtung anlaufen und durch
den Einsatz des Dauermagnetläufers ein hohes- Drehmoment entwickeln. Durch die Anordnung
des Kurzschlußelements nur auf einer Seite ist es möglich, dieses Kurzschlußeläment
in an sich bisher nur bei Hysteresemotoren bekannter Weise konzentriert und kompakt
aufzubauen, was fertigungstechnisch günstig ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen zwei Schnitte durch einen Motor nach
der Erfindung, welche entsprechend den Linien I-1 und 11-II verlaufen.
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Mit 1 und 2 sind zwei Ständerhälften des Motors bezeichnet.
Der Läufer 3 trägt über ein Zwischenteil den radial macrnetisierten dauermagnetischen
Ring 4. Die radiale Magnetisierung geht aus F i g. 1 genauer hervor und ist
mit NS bezeichnet. Gelagert ist der Läufer auf der Welle 5 des Motors,
welche ihrerseits von dem Ständerblech 1 über einen Lagerkörper gehalten
ist. Die Erregerspule des Motors ist mit 6 bezeichnet. Aus dem Ständerblech
1 sind Polzacken 7
abgebogen, welche gemeinsam mit den Polzacken 12,
die von einem gesonderten Polblech 11 abgebogen sind, die Ständerpole der
einen Polarität bilden. Die Polzacken 12 sind dabei durch das kompakte Kurzschlußelement
13 belastet und bilden dementsprechend Hilfspole, während die Polzacken
7 die Hauptpole bilden. Aus der anderen Ständerhälfte 2 sind die Polzacken
9 und 10 herausgebogen, durch welche entsprechend der Erfindung Haupt-
und Hilfspole der anderen Ständerpolarität sind, ohne daß hierzu besondere
Kurzschlußelemente
für die Hilfspole 10
erforderlich wären.
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Die Pole der beiden Polaritäten sind, wie es in bekannter Weise durch
die radiale Magnetisierung des Läufers bedingt ist, so angeordnet, daß sie sich
am Luftspalt direkt gegenüberstehen. Aus der F i g. 1
geht dies genauer hervor.
Es stehen sich also beispielsweise die Hauptpole 7 und 9 direkt gegenüber,
so daß der Hauptpolfluß sich vom Pol 7 zum Pol 9
schließen kann, wobei
er zwischendurch durch den Ring 4 des radial magnetisierten Dauermagnetläufers hindurchtritt.
Das gleiche gilt in bezug auf die beiden Hilfspole 12 und 10 der beiden Polaritäten,
wobei der Hilfspol 12 durch das Kurzschlußelement 13
direkt belastet ist und
dementsprechend der Fluß durch den Hilfspol 10 die gleiche Phasenverschiebung
gegenüber dem Hauptpolfluß haben muß wie der Fluß durch den Hilfspol 12.
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Die Hilfspole sind in bekannter Weise zwecks Erzielung eines guten
Drehfeldes gegenüber den Hauptpolen um einen Winkel von 1800-q" verschoben, wobei
q, den Winkel der zeitlichen Phasenverschiebung zwischen Hauptpolfluß und Hilfspolfluß
angibt. Die Größe dieses Phasenwinkels liegt bei praktischen Ausführungen zwischen
30 und 45'.