DE1463822A1 - Kollektorloser Gleichstrommotor - Google Patents

Description

• "Kollektorloser Gleichstrommotor" Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen Gleichstrommotor, insbesondere für Tonbandgeräte od. dgl., mit feststehendem, lamelliertem Rückschlußring und umlaüfendem Magnetanker, vorzugsweise zweipoligem Magnetanker.
• Insbesondere bei Motoren für Phono- und Tonbandgeräte kommt es nicht nur auf eine hohe Drehzahlkonstanz im Hinblick auf eine einwandfreie Tonwiedergabe, sondern außerdem auf größtmögliche ?aufruhe sowie geringe magnetische und elektrische Streuung an. Weiter sollen solche Motoren allgemein einfach und billig im Aufbau sein sowie eine den heute üblichen Motoren entsprechenden Wirkungsgrad aufweisen. Bei den bekannten Motoren läuft der Magnetanker um und der Ständer trägt die Wicklung. Dabei erfolgt die Festlegung der Wicklung auf dem Ständer durch Bewickel@ des Ständers. Dabei ist es auch schon bekannt, den Ständer als @lamellierten Rückschlußring auzubilden, um die Wirbelstromverluste möglichst klein zu halten. Diese bekannten Motoren haben zum einen den Nachteil, daß ihre Herstellung aufgrund der erforderlichen Bewieklung des Ständers bzw. Rückschlußringes kompliziert und zeitraubend ist. Darüberhinaus erfordern diese Motoren eine besondere Formgebung des Rück schlußringes. Schließlich ist bei ihnen, was besonders bei Phono- und Tonbandgeräten störend in Erscheinung tritt, mit einem starken magnetischem Streufeld zu rechnen, da die Wicklung auf allen Seiten des Ständers bzw. Rückschlußringes angebracht ist. Aus diesem Grund müssen solche Motoren bei Einbau in Phono-oder Tonbandgeräte mit einem abschirmenden Gehäuse versehen werden. Ziel der Erfindung ist es nun, einen Motor -zu schaffen, der außerordentlich vielseitig in der An-wendung ist, der infolge seines Aufbaus nur geringe Streuwirkung ausübt und keine magnetische Fesselung aufweist, somit den gestellten Anfordernungen in besondere hohem Maß gerecht wird. Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Motorwicklung als an sich bekannte Luftspule mit gegeneinander winkelversetzt angeordneten Spulenpaaren ausgebildet und innerhalb des Rüoksohlußringes an diesem befestigt ist. Diese Ausbildung des Motors vereinigt etliche Vorteile in sich. Zum einen wird die Herstellung des Motors stark vereinfacht, da die Luftspule für sich allein gewickelt werden kann. Sie muß dann nur noch in den sehr einfach gestalteten Rückschlußring eingesteckt werden. Zum anderen bewirkt die Anordnung der feststehenden Spule innerhalb des Rückschlußringes eine starke Verhinderung der elektrischen Steuung, verbunden mit einem hohen Wirkungsgrad. Schließlich kann wegen der guten Abschirmung durch den Rückschlußring das Motorgehäuse aus einem dünnen, nicht magnetisierbaeren Werkstoff, insbesondere einem Isolierstoff, bestehen. Dies führt zu einer Verbilligung und u.U. einer Erhöhung der Betriebs- und Bedienungssicherheit. Es ist zwar an sich schon bekannt, Spulen als sogenannte Luftspulen auzubilden. Bei den bekannten Motore. dreht sich jedoch die Luftspule um einen feststehenden Permanentmagneten, ohne daß ein Rückschlußring od. dgl. vorgesehen ist. Es ist selbstverst#ndlieh, daB ein derartiger Motor nur für geringe Leiatungen gedacht sein kann, was sich allein schon aus seiner geringen mechanischen Festigkeit ergibt. Die Spulen sind bei dem Motor paarweise ineinandergeschoben und bei beispielsweise zwei Spulenpaaren um 180°, bei drei Spulenpaaren um je 120 versetzt angeordnet und fest in den Rückschlußring eingepasst. Dadurch wird das Auswuchten der umlaufenden Massen des Motors wesentlich vereinfacht. Werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Spulen an der einen Stirnseite außerhalb eines dem projizierten Ankerquerschnitt entsprecheden Kreises geführt,so ergibt sich insofern ein besonderer Vorteil für die Montage des Motors, als der Anker ohne Rücksicht auf die vorher zusammengesetzten Spulen von dieser Seite her in den Stator eingesetzt werden kann. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß neben den Triebspulen eine oder mehrere Wicklungen als Tachowick-Jung oder als Steuerwicklung angeordnet sind. Zur Drehzahlregelung des Gleichstrommotors entsprechenü einem älteren Vorschlag genügt bereits eine einzige

  2achowieklung. Die Steuerwicklungen hingegen sind in

  einer einzahl der Spulenpaare entsprechenden Zahl erfor-

  derlich. Vorteilhafterweise können die Hilfewicklungen mit den Hauptwicklungen mehrfädig gewickelt sein.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung -ist vorgesehen, daß die Luftspule in Kunststoff eingespritzt ist. Eine andere Möglichkeit erßöffnet die Erfindung insofern, als sie vorsieht, daß die Luftspule mit dem Rückschlußring und/oder dem Gehäuse durch Einspritzen fest verbunden ist.
• Die Herstellung des erfindungsgemäßen kollektorlosen Gleichstrommotors wird in Weiterführung der Erfindung dann besondere vereinfacht, wenn an der einen Stirnseite der Luftspule ein die Anschlüsse der Einzelspulen aufnehmender Ring angeordnet, vorzugsweise angespritzt ist. Dieser Ring enthält die erforderliche Anzahl von Lötfahnen, an die die einzelnen Spulen bzw. Spulen paare angeschlossen sind. Di1e Lötfahnen werden dann durch entsprechende Öffnungen im anliegenden Lager- schild des Motors nach außen geführt, so daß das Lagerschild an sich von den Anschlüssen frei i.st.
• Es liegt weiter im Rahmen der Erfindung, daß der Rück- schluBring an seinen beiden axialen Enden um mindestens etwa l0% länger ist als der Magnetanker. Auf diese Weise wird ein besonders hohes Maß an Streuarmut erreicht. S@sließlich sieht die Erfindung vor, daß die Induktion im RückschluBring etwas geringer ist als die halbe Sättigungsinduktion. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile er Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der wesentlichen Einzelelemente des Motors; Fig. 2 drei zusammengehörige Ankerspulenpaare, auseinandergezogen, in perspektivischer Darstellung; Fig. 3 die zusammengebaute Luftspule in perspektivischer Darstellung und Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch den zusammen gebauten Motor. Der Motor nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus dem zylindrischen Gehäuse 1 mit dem angesetzten Lagerschild 2, welches von der Ankerwelle 3 durchsetzt wird. Das Gehäuse 1 nimmt den Rückschlußririg 4' auf, der aus lamelliertem Blech besteht. Dieser RückschluB-ring 4 ist zweckmäßig im Paß@itz in das Gehäuse 1 eingefügt. Im Inneren des Rückschlußringes 4 ist die insgesamt mit 5 bezeichnete Duftspule, bei der dargestellten Ausführungsform bestehend aus den drei Spulenpaaren 6, 7, 8 nach Fig. 2, untergebracht. Die Spulenpaare 6, 7, 8 sind hierzu jeweils um 120o winkelversetzt ineinandergeschoben. Die beiden Einzelspulen 9 und 10 eines solchen Spulenpaare 6, 7 oder 8 sind zweckmäßig in Serie geschaltet. Die Fig. 2 zeigt die zweifädige Wicklung sämtlicher Spulenpaare 6 - ß, deren vier Anschlußleiter mit 11 bezeichnet sind. Der Übersichtlichkeit der Darstellung halber sind die Einzelspulen in Fig. 2 vergleichsweise schmal wiedergegeben. Tatsächlich bilden die drei Spulenpaare, wie sie Fig. 1 zeigt, einen praktisch geschlossenen Ring für den Magnetanker 12. An ihrer in den Fig. 1 - 3 rechten Stirnseite sind die Einzelspulen der Spulenpaare 6 - 8 außerhab eines dem projizierten Ankerquerschnitt entsprechenden Kreise@ geführt. Durch die auf diese Weise gebildete Öffnung 13 der Luftspule 5 kann der Anker 12 in das Spulenpaket eingeschoben werden. Das die Öffnung 14 den Mdtorgehäu#-ses 1 verschließende Lagerschild ist mit 15 bezeichnet. An der einen Stirnseite der Luftspule 5 ist ein Isolierring 16 angeordnet, de in den Lötfahnen 17 eingebettet sind, an die einerseits die Leiterenden 11 der drei Spulenpaare 6-8 angeschlossen sind und die andererseits durch e@sprechende Öffnungen im Lagerschild 15 nach außen führen. Der Ring 16 kann gegebenenfalls an die Luftspule 5 angespritzt sein. Seine Öffnung 18 ist dann weit genug, um dem Magnetanker beim Zusammenbau des Motors den Durchtritt zu gestatten. Der erfindungsgemäße Motor kann eine beliebige Drehzahlregelung aufweisen, wozu möglicherweise eine zusätzliche Tachowicklung dienen mag. Andererseits kann der kollektorlose Gleichstrommotor in der verschiedensten Weise angesteuert werden. Die Widergabe dreier @usätzlicher Steuerwicklungen in Verbindung mit den Einzelspulen 9 und 10 der Spulenpaare 6-8 stellt nur ein Beispiel hierfür dar.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1, Kollektorloser Gleiehstrommotor, insbesondere für Tonbandgeräte od. dgl., mit frest@tehendem, lamelliertem Rüekachlußring und umlaufendem Magnetanker, vorzugsweise zweipoligem Permanentmagnetanker, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwicklung als an sich bekannte Luftspule (5) mit gegeneinander winkelversetzt angeordneten Spulenpaaren (6, 7, 8) ausgebildet und innerhalb des Rücksehlußringes (4) an diesem befestigt ist. .
2. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Spulen (9, 10) an der einen Stirnseite außerhalb eines dem projizierten Ankerquerschnitt entsprechenden greises geführt sind.
3. 3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Triebspulen (9, 10) eine oder mehrere i Wicklungen als Tachowicklung oder als Steuerwicklung angeordnet sind.
4. 4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklungen mit des Hauptwicklungen ( 9, 10) mehrfä.dig gewickelt sind.
5. 5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspule (5) in Kunststoff eingespritzt ist.
6. 6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspule (5) mit dem Rückschlußring (4) und/oder dem Gehäuse (1) durch Einspritzen fest verbunden ist.
7. 7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Stirnseite der Luftspule (5) ein die Anschlüsse (17) der Einzelspulen (9, 10) aufnehmender Ring (16) angeordnet ist, vorzugsweise angespritzt ist. B.
8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückschlußring (4) an beiden Seiten um mindestens etwa 10%länger ist als der Magnetanker (12).
9. 9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion im Rückschlußring (4) etwas geringer ist als die halbe Sättigungsinduktion.