DE1488495C - Gleichstrommotor mit kernlosem Anker - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrom- In einer bevorzugten Ausführungsform der Er-

motor mit zwei segmentförmigen, diametral gegen- findung hat eine der fünf Spulen eine Kröpfung im überstehenden Feldmagneten, die mit einem ihnen Ausmaß von annähernd der Spulendicke und kreuzt gegenüberstehenden Joch den Luftspalt des magneti- an der Kröpfungsstelle die mit ihr in Überlappung sehen Kreises bilden, mit einem Kommutator nebst Bür- 5 stehende Spule. Diese beiden Spulen ergeben dann sten, die jede Spule in dem Augenblick kommutieren, zusammen mit den übrigen sich überlappenden wo ihr mittlerer Radius mit dem mittleren Radius eines Spulen ein Spulensystem von der doppelten Dicke Feldmagneten zusammenfällt, sowie mit kernlosem einer Spule wie es dem mit der Erfindung verfolgten Anker, der aus einer ungeraden Anzahl segmentförmi- Zweck entspricht. Das gleiche Ergebnis kann aber ger Spulen besteht, deren elektrisch inaktive äußere io auch dadurch erreicht werden, daß drei der fünf Spulenköpfe den Ankerumfang bilden und deren in- Spulen je eine Kröpfung im Ausmaß von annähernd duzierte Spulenseiterö-rädial zur Drehachse verlaufen. der Spulendicke haben und sich an den Kröpf ungs-

Bei Motoren dieser bekannten Bauart ist es oft er- stellen mit den mit ihnen in Überlappung stehenden wünscht, die Dicke, des Ankers, also seine Ausdeh- Spulen kreuzen und mit den übrigen Spulen ein nung in Richtung der. Ankerachse, auch bei verhält- 15 Spulensystem von der doppelten Dicke einer Spule nismäßig großer Spulenzahl möglichst niedrig zu ergeben. Endlich ist es aber auch möglich, in der halten. Dies gilt vor ajlem für Motoren von Platten- Weise zu verfahren, daß jede der fünf Spulen eine Spielern und Tonbandgeräten. Kröpfung im Ausmaß von annähernd der Spulen-

Bei einem bekannten Motor der eingangs bezeich- dicke hat und die einander überlappenden und sich neten Bauart (deutsche Patentschrift 629 265) ist die 20 kreuzenden Spulen ein Spulensystem wiederum von Dicke des Ankers proportional der Anzahl der Spu- der doppelten Dicke einer Spule ergeben,
len. Denn es ist bei diesem bekannten Motor nicht Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die

möglich, zur Verminderung der Ankerdicke die Wik- Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele darkelköpfe der Spulen sämtlich in einer Ebene an- gestellt sind. Es zeigt

zuordnen, weil die Spulen sich kreuzen müssen und 25 A b b. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsdamit in jedem Falle einen Anker ergeben, dessen gemäß gebauten Motor,

Dicke mindestens an einzelnen Stellen proportional · A b b. 2 einen Schnitt nach Linie A-A' in A b b. 1, der Spulenanzahl istJ: ' Abb. 3 eine Abwicklung der Spulenanordnungen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nach A b b. 2,

Motor mit einem Anker zu schaffen, dessen Dicke 30 A b b. 4 und 5 eine zweite Ausführungsform in unabhängig von der Spulenzahl an keiner Stelle grö- der Darstellungsweise der Abb. 2 und 3,
ßer ist als das Zweifache der Dicke einer Spule. Dies A b b. 6 eine Abwandlung der Ausführung nach

wird bei einem Motor der eingangs genannten Bau- - A b b. 4 und 5,

art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die An- " A b b. 7 eine Ansicht einer einzelnen Spule und
zahl der Spulen gleich fünf ist und der äußere Spulen- 35 A b b. 8 eine Ansicht der gleichen Spule, gesehen kopf jeder Spule sich über 144° erstreckt und den in der durch die Linie B-B' angedeuteten Richtung, äußeren Spulenkopf einer unmittelbar benachbarten Der Motor nach A b b. 1 und 2 enthält einen

Spule um 72° überlappt und daß eine Spulenseite Anker, der aus einer flachen Spulenscheibe 1 und der ersten Spule mit einer Spulenseite der dritten einem Kommutator 2 besteht. Der Anker wird nach Spule, die andere Spulenseite der dritten Spule mit 40 dem Zusammenbau mit Kunstharz vergossen und einer Spulenseite der fünften Spule, die andere Spu- hat dann die Form einer flachen Scheibe, die von lenseite der fünften Spule mit einer Spulenseite der einer Welle 3 getragen wird. Der zugehörige Ständer zweiten Spule, die andere Spulenseite der zweiten besteht aus zwei axial magnetisierten, sektorförmigen Spule mit einer Spulenseite der vierten Spule und die Feldmagneten aus Ferrit. Fünf sektorförmige, kernandere Spulenseite der vierten Spule mit der anderen 45 lose Spulen 5a, Sb, Sc, Sd und Se sind so auf der Spulenseite der ersten Spule zusammenfällt. Wenn Scheibe 1 angeordnet, daß sie sich, mehr oder weniger diese Lösung der genannten Aufgabe fünf Spulen in einer Ebene liegend, gemäß A b b. 2 gegenseitig vorsieht, so liegt dem die Überlegung zugrunde, daß überlappen. Beispielsweise sind die Spulen 5 b und eine Vermehrung der Spulenzahl über fünf .hinaus 5e, die sich mit der Spule Sa überlappen, so angeden baulichen Aufwand in unerwünschter Weise her- 50 ordnet, daß die Spulenseiten der Spulen 5b und Se aufsetzen würde, ohne daß damit ein wesentlicher sich längs der Mittellinie der Spule 5 a berühren, und Vorteil erreicht wäre. weitere Spulen 5 c und Sd sind in ähnlicher Weise

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil, daß die verteilt angeordnet, so daß sich eine ringförmige Ankerdicke unabhängig von der Spulenzahl stets dem Scheibenspule ergibt. Am Kommutator 2 liegen Zweifachen der Spulendicke proportional ist, ist 55 Bürsten 6 an. Die Anfänge und Enden der Spulen zwar mit dem Nachteil verbunden, daß die Anzahl sind gemäß A b b. 2 durch Verbindungen 7 an die der das Feld durchlaufenden Spulenseiten niedriger Segmente des Kommutators 2 angeschlossen. Die ausfällt als bei einem Anker der obenerwähnten Bürsten 6 sind auf den Mittellinien der Feldmagnete 4 bekannten Bauart. Dieser Nachteil kann aber natür- angeordnet. Die Schlitze 11 zwischen den Segmenten lieh leicht durch Erhöhung der Windungszahl aus- ^6o des Kommutators 2 - liegen auf den Mittellinien je geglichen werden. Eine Erhöhung der Windungszahl einer Spule. Ein Motorgehäuse 8, 9 dient als Joch braucht aber keine Erhöhung der Spulendicke zur für die sektorförmigen Feldmagnete 4, so daß das Folge haben, weil man die zusätzlichen Windungen Magnetfeld durch die Magnete 4 und das Gean die Seiten und den Umfang legen kann. Ge- häuse8, 9 geschlossen wird. Der so gestaltete schieht dies nicht, dann fallen die Spulen zwar etwas ⁶5 Scheibenanker, dessen Welle 3 in einem am Gedicker aus. Doch läßt sich leicht berechnen, daß häuse 8 angebrachten Lager 10 drehbar ist, dreht sich diese Erhöhung der Spulendicke sich prozentual nur daher so, daß die Seiten der einzelnen Spulen die in verhältnismäßig geringem Maße auswirkt. Linien des Magnetfeldes schneiden.

Die Spulen sind in solcher Weise angeordnet, daß immer zwei Spulen sich überlappen. Die Dicke des Spulensystems ist also gleich der doppelten Spulendicke. Für eine derartige Spulenanordnung seien drei verschiedene Bauweisen angegeben. Erstens können gemäß Abb. 2 und 3 alle fünf Spulen mit einer Kröpfung vom Ausmaß der Spulendicke versehen und dann miteinander kombiniert werden. Zweitens kann gemäß A b b. 4 und 5 eine der fünf Spulen mit einer Kröpfung vom Ausmaß der Spulendicke versehen und mit den übrigen, flach gebliebenen Spulen kombiniert werden. Drittens können gemäß A b b. 6 drei Spulen mit einer Kröpfung versehen und mit den übrigen flach gebliebenen Spulen kombiniert werden. In Abb. 2 sind die Kreuzungspunkte der Spulen mit τη, η, ο, ρ, q bezeichnet. Am Kreuzungspunkt m hat die Spule 5 b in der aus A b b. 7 und 8 ersichtlichen Weise eine Kröpfung vom Ausmaß einer Spulendicke erhalten und kreuzt sich an dieser Stelle mit der Spule 5 a. Am Kreuzungspunkt η ist die Spule 5 c gekröpft und kreuzt die Spule Sb.

In ähnlicher Weise werden die Spulen 5d und Se miteinander kombiniert. Dabei ist es wünschenswert, die Kröpfung unter einem stumpfen Winkel auszuführen und der Biegung eine verhältnismäßig sanfte Krümmung zu geben, um eine Beschädigung der Spulenisolation zu vermeiden. Praktisch ist es schwierig, der Kröpfung eine Abmessung zu geben, die genau gleich der Spulendicke ist, so daß also die an / der Kröpfung entstandene Stufe annähernd der doppelten Spulendicke entspricht. In der Ausführung nach Abb. 5 werden die flachen Spulen 5& und 5d auf die Spulenscheibe 1 und hierauf die flachen Spulen Se und 5c auf die Spulen 5& und 5d gelegt, während die Spule 5 λ, die zur Bildung einer Stufe im Ausmaß der Spulendicke gekröpft ist, zwischen die Spulen 5 d und 5e eingebracht wird. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Spulen um die halbe Breite des Spulensektors gegeneinander versetzt sind, so daß sich ein Spulensystem nach A b b. 4 ergibt. Der Kreuzungspunkt der Spulen ist in Abb. 5 mit r bezeichnet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gleichstrommotor mit zwei segmentförmigen, diametral gegenüberstehenden Feldmagneten, die mit einem ihnen gegenüberstehenden Joch den Luftspalt des magnetischen Kreises bilden, mit einem Kommutator nebst Bürsten, die jede Spule in dem Augenblick kommutieren, wo ihr mittlerer Radius mit dem mittleren Radius eines Feldmagneten zusammenfällt, sowie mit kernlosem Anker, der aus einer ungeraden Anzahl segmentförmiger Spulen besteht, deren elektrisch inaktive äußere Spulenköpfe den Ankerumfang bilden und deren induzierte Spulenseiten radial zur Drehachse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Spulen (5) gleich fünf ist und der äußere Spulenkopf (z.B. Sa) jeder Spule sich über 144° erstreckt und den äußeren Spulenkopf (z.B. 5b) einer unmittelbar benachbarten Spule um 72° überlappt und daß eine Spulenseite (a_t) der ersten Spule mit einer Spulenseite (c₂) der dritten Spule, die andere Spulenseite (C₁) der dritten Spule mit einer Spulenseite (e₂) der fünften Spule, die andere Spulenseite (gj) der fünften Spule mit einer Spulenseite (b₂) der zweiten Spule, die andere Spulenseite (^₁) der zweiten Spule mit einer Spulenseite (d₂) der vierten Spule und die andere Spulenseite (^₁) der vierten Spule mit der anderen Spulenseite (O₂) der ersten Spule zusammenfällt.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der fünf Spulen eine Kröpfung im Ausmaß von annähernd der Spulendicke hat und an der Kröpfungsstelle die mit ihr in Überlappung stehende Spule kreuzt.

.3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei der fünf Spulen je eine Kröpfung im Ausmaß von annähernd der Spulendicke haben und sich an den Kröpfungsstellen mit den mit ihnen in Überlappung stehenden Spulen kreuzen und mit den übrigen Spulen ein Spulensystem von der doppelten Dicke einer Spule ergeben.

4. Motor nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß jede der fünf Spulen eine Kröpfung im Ausmaß von annähernd der Spulendicke hat und die einander überlappenden und sich kreuzenden Spulen ein Spulensystem von der doppelten Dicke einer Spule ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen