DE1488747B2 - Elektrischer schrittschaltmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schrittschaltmotor, bestehend aus einem Stator aus magnetischem Material mit mindestens zwei einander gegenüberstehenden Statorpolen, einer den Stator teilweise umgebenden, mit Impulsen gleicher Richtung erregten Feldspule, einem zwischen den Statorpolen drehbar gelagerten, zylindrischen permanentmagnetisierten Rotor mit mindestens einem Polpaar und aus einem im Stator angeordneten, ein Vorspannungsmagnetfeld erzeugenden Permanentmagneten.

Ein derartiger Schrittschaltmotor ist bereits bekannt (österreichische Patentschrift 201901) und weist zur Festlegung der Rotor-Drehrichtung einen in Drehrichtung kontinuierlich abnehmenden Luftspalt auf, so daß ein in einer Vorzugsrichtung zunehmendes Statorfeld zur Festlegung der Rotordrehrichtung erreicht wird.

Es ist auch zur Festlegung der Drehrichtung bei Synchronmotoren bekannt, die Ständerpole zu spalten und jeweils einen Pol jeden Paares mit einer Kurzschlußwicklung zu versehen (deutsche Patentschrift 642 303). Hierdurch wird ein asymmetrisches Feld infolge der Dämpfung durch das erzeugte Gegenfeld der Kurzschlußwicklung und eine Phasenverschiebung der einzelnen Polfelder erhalten.

Es ist weiterhin bei Synchronmotoren bekannt (USA.-Patentschrift 3 142 774), zur Kompensierung der feldschwächenden Wirkung der Kurzschlußwicklung den Luftspalt zwischen den die Kurzschlußwicklung tragenden Polen und dem Rotor kleiner auszuführen als den Luftspalt zwischen dem Rotor und den keine Kurzschlußwicklung tragenden Polen. Dieser Synchronmotor weist aber kein durch einen Permanentmagneten erzeugtes Vorspannungsmagnetfeld auf.

Die bekannten Motorkonstruktionen weisen keine eindeutige Lagebestimmung des Rotors in bezug auf die Statorpole auf, so daß demzufolge nur verhältnismäßig niedrige Anlauf- und Bremsmomente erreicht werden. Auch ist ein eindeutiger Einrichtungsanlauf nicht immer gewährleistet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Motor der eingangs genannten Art zu schaffen, der beim Einschalten einen sicheren Einrichtungsanlauf mit hohem Anlaufmoment gewährleistet und darüber hinaus nach dem Abschalten ein starkes Bremsmoment entwickelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Statorpol in zwei Arme aufgeteilt ist, von denen der eine eine Kurzschlußwicklung aufweist und eine solche Länge besitzt, daß der Luftspalt zwischen ihm und dem Rotor kleiner ist als der Luftspalt zwischen dem anderen Polarm und dem Rotor.

Besonders vorteilhaft ist beim erfindungsgemäßen Schrittschaltmotor das abgestufte Polfeld, wodurch der Rotor durch das Zusammenwirken mit dem Vorspannungsmagnetfeld und der Polgestaltung im Motorstillstand jeweils eine einzige vorbestimmte Lage einnimmt. Durch die Erregung mit Impulsen festgelegter Richtung kann er dann auch stets nur in einer einzigen Richtung anlaufen. Weiterhin zeichnet sich der erfindungsgemäße Schrittschaltmotor durch vergleichsweise kleine Leistungsaufnahme bei hohen Drehmomenten und durch seinen bei Energieabschaltung unverzüglich erfolgenden Stillstand aus, welcher durch die zusätzlich zu der durch die Permanenterregung erzeugten Bremswirkung durch die in den Kurzschlußwicklungen während der durch Drehung induzierten Ströme erzeugten elektrodynamischen Bremswirkung beschleunigt eingeleitet wird.

Eine Erfindung wird nur in der Gesamtheit der in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gesehen. Elementenschutz für die Kennzeichnungsmerkmale wird nicht begehrt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht einer bevorzugten zweipoligen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. la einen Ausschnitt aus Fig. 1, in vergrößertem Maßstab,

F i g. 2 einen Seitenschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform eines Schrittschaltmotors,

F i g. 4 einen Seitenschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 eine Vorderansicht einer dritten Motorausführung,

F i g. 6 einen Aufsichtsschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht einer vierten Motorausführung,

Fig. 7a einen Ausschnitt aus Fig. 7, in vergrößertem Maßstab,

F i g. 8 einen Seitenschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7,

F i g. 9 eine Vorderansicht einer fünften Motorausführung und

Fig. 10 einen Aufsichtschnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 9.

In den Fig. 1, la und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines zweipoligen Schrittschaltmotors dargestellt. Hierbei weist der Motor einen etwa C-för-

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migen Stator auf, dessen Schenkel mit 30 α bzw. 30 b bezeichnet sind und der beispielsweise aus niedriggekohltem oder weichem Silizium-Stahl bestehen kann. Die Blechpakete werden in üblicher Weise, z. B. mittels Hohlniete, zusammengehalten. Der Mittelabschnitt des Stators 30 a, 306 ist von einer Spulenhülse 42 mit aufgewickelter zweiklemmiger Feldspule 40 umgeben, die durch eine elektrische Spannungsquelle erregt werden kann.

Der linke Statorschenkel 30 b endet am spulenfernen Ende in einem Statorpol 31 mit zwei Armen 32 a, 32 b, und der rechte Statorschenkel 30 α endet in einem Statorpol 33 mit zwei Armen 34 a, 34 b. Innerhalb des von den zusammenstoßenden Polarmen der Statorpole 31 und 33 umgrenzten, etwa kreisförmigen Raums ist ein Rotor 20 zentriert, der von einer Welle 22 getragen wird, welche in Lagern 26 eines aus Messing oder ähnlichem Nichteisenmetall bebestehenden Rotorgehäuses 24 gelagert ist.

Die Rotoranordnung besteht vorzugsweise aus einem verhältnismäßig schlanken Zylinder aus Magnetmaterial von hohem B-H-Energieprodukt, d. h. hohem Restmagnetfluß und hoher Koerzitivkraft sowie anderen günstigen magnetischen Eigenschaften. Bei diesem Magnetmaterial kommt es im Hinblick auf das wechselnde Magnetfeld und die dadurch bedingten entmagnetisierenden Einflüsse, denen der Rotor im Betrieb ausgesetzt ist, vor allem auf hohe Koerzitivkraft an. Da die Größe des Rotormagnetflusses von entscheidendem Einfluß auf das erzielte Ausgangsdrehmoment des Motors ist, sollte das für den Rotor ausgewählte Magnetmaterial vorzugsweise auch hohe Restinduktion besitzen.

Bei zweipoligen Rotoranordnungen ist es vorteilhaft, die Achse der magnetischen Orientierung mit einem Durchmesser des zylindrischen Rotors zusammenfallen zu lassen.

Die Verwendung eines Rotormaterials von hohem Energieprodukt in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Merkmalen führt zu einem Motor mit äußerst hoher Startbeschleunigung. Dies bedeutet wiederum, daß der Motor eine sehr kurze Ansprechzeit besitzt.

Zur weiteren Verbesserung der Anlaßbeschleunigungsleistung des Motors wird, wie an sich bekannt (österreichische Patentschrift 201901), die Rotorform vorzugsweise derart gewählt, daß die Axiallänge des Rotors größer als dessen Durchmesser ist. Eine solche schlankzylindrische Form setzt das Drehträgheitsmoment des Rotors 20 um seine Welle 22 herab und erhöht dementsprechend das Drehmoment-Trägheits-Verhältnis des Motors beim Anlassen.

Wie in den F i g. 1 und 1 a schematisch angedeutet ist, besitzt der Rotor zwei Magnetpole entgegengesetzter Polarität, wobei die Form der beiden Magnetpolbereiche derart gewählt ist, daß sie den Rotor 20 in zwei axial verlaufende, halbzylindrische magnetisierte Abschnitte unterteilen. Bei einem Rotor aus einem Magnetmaterial hoher Koerzitivkraft können die beiden Gebiete entgegengesetzter magnetischer Polarität ohne schädliche Auswirkung einander sehr nahe gebracht werden, so daß sich die beiden Pole jeweils über einen verhältnismäßig hohen Kreisbogen von praktisch 180° des Rotorumfangs erstrecken können.

Zur Erzielung einer Ein-Richtungs-Lauf-Charakteristik ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung der Motor mit zwei Kurzschlußwicklungen 36 a, 36 b um je einen Arm 32 b, 34 a der gegabelten Statorpole

31 bzw. 33 versehen. Wie F i g. 1 zeigt, umschließt die Kurzschlußwicklung 36 α den unteren Arm 32 ft des linken Statorpols 31 und die Kurzschlußwicklung 36b den oberen Arm 34 a des rechten Statorpols 33.

Diese diametrale Anordnung der abgeschirmten Polarme in bezug auf den Rotor 20 dient dazu, die Richtung des Statormagnetflusses durch den Rotor-Stator-Luftspalt 35 von den nicht abgeschirmten Armen 32 a, 34 b nach den abgeschirmten Armen

32 b, 34 α hin zu verlagern, wenn sich der Magnetfluß während des Anlassens aufbaut. Diese Richtungsverlagerung verleiht infolge des verzögerten Magnetflußaufbaus in den abgeschirmten Statorpol-Armen dem Motor in bekannter Weise Ein-Richtungs-Laufeigenschaften.

Weiterhin ist bei dem in den Fig. 1, la und 2 dargestellten zweipoligen Schrittschaltmotor zwischen der Feldspule und dem Rotor 20 ein Permanent-Magnet 50 vorgesehen, der den Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln 30 α und 30 b des Stators überbrückt. Der aus beliebigem Permanentmagnetmaterial, wie hochgekohltem oder »Alnico«- Stahl, bestehende Magnet 50 erzeugt einen »Vorspannungs«-Magnetfluß, der den Magnetkreis des Motors auf zwei Hauptbahnen, deren Richtungsverlauf in F i g. 1 schematisch durch die gestrichelten Linien 55 a und 55 b angedeutet ist, durchfließt.

Der eine Teil des Vorspannungsflusses fließt längs eines Pfads 55 b vom Nordpol des Stabmagneten 50 zunächst im Statorschenkel 30 α abwärts, dann waagerecht durch das Statorjoch, in das zwecks Begrenzung dieses Teilstroms ein Luftspalt 60 eingefügt ist, und anschließend im gegenüberliegenden Statorschenkel 30 b zum Südpol des Magneten 50 zurück. Der zweite, größere Teil des Vorspannungsflusses fließt längs eines Pfads 55 α vom Nordpol des Magneten 50 zunächst durch den Statorschenkel 30 a in den Statorpol 33, dann über den Luftspalt 35 waagerecht in den Rotor 20, durchsetzt ihn diametral und fließt dann weiter durch den Luftspalt im gegenüberliegenden Statorpol 31 und schließlich durch den Schenkel 30 b abwärts zum Südpol des Magneten 50 zurück.

Im Ruhezustand, d. h. bei stromloser Motor-Feldspule 40, ist die Richtung des vom Magneten 50 ausgehenden Magnetflusses im Rotor 20 wie in F i g. 1 gezeigt. In dieser Lage wird der Südpolbereich des Rotors vom rechten, magnetisch mit dem Magnetnordpol verbundenen Statorpol 33 angezogen und auf ihn ausgerichtet; dementsprechend wird auch der Rotornordpol vom linken, mit dem Magnetsüdpol verbundenen Statorpol 31 angezogen und auf ihn ausgerichtet. Jedesmal, wenn die Feldspule 40 stromlos wird und der Rotor 20 in die Ruhestellung tritt, nimmt er die Orientierung gemäß F i g. 1 ein, d. h., seine Polbereiche werden auf denjenigen Statorpol ausgerichtet, der infolge seiner Verbindung mit dem Magneten 50 gegenpolig magnetisiert ist.

Bei Erregung der Feldspule 40 durch einen elektrischen Impuls vorgegebener Polarität und Amplitude wird im Motormagnetkreis ein zweiter Magnetfluß erzeugt, der den Rotor 20 genau entgegengesetzt zum Vorspannungsmagnetfluß durchfließt. Unter Zugrundelegung der in Fig. 1 dargestellten magnetischen Polaritäten wäre die Polarität des angelegten Impulses derart, daß die Feldspule 40 auf der linken Seite in F i g. 1 einen Nordpol und auf der rechten

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Seite einen Südpol ausbildet, wobei sich der Feld- nimmt, in welcher sich die Mittelpunkte der beiden spulen-Magnetfluß, wie durch punktierte Linien 45 a magnetisierten Rotorpolbereiche unmittelbar an der und 45 b dargestellt, vom (linken) Spulennordpol aus- Fläche der abgeschirmten und nicht an der der nicht gehend in zwei Hauptpfade aufteilt. Der Hauptteil abgeschirmten Polarme befinden. Infolgedessen bedieses im Statorschenkel 30 b aufwärts fließenden 5 sitzt beim Einschalten der Statormagnetfluß — die Flusses folgt dem Pfad 45 a, läuft also durch den Erregung erfolgt mit Impulsen festgelegter und stets Magneten 50 und dann durch den Statorschenkel 30 a gleicher Richtung—, der anfänglich längs einer durch abwärts zum (rechten) Spulensüdpol zurück, während die nicht abgeschirmten Polarme 32 a, 34 b gehenden der restliche Feldspulen-Magnetfluß entlang des Linie verläuft, eine zu den Rotormagnetpolen tangen-Pfads 45 b, d. h. aufwärts in den Statorpol 31, über 10 tial gerichtete Komponente, die den Rotor immer den Stator-Rotor-Luftspalt 35 hinweg diametral in die gewünschte Richtung hineindreht,
durch den Rotor 20, sodann durch den Luftspalt an Bei nicht vorhandenem ungleichmäßigem Luftspalt-

der anderen Rotorseite in den Statorpol 33 hinein abstand könnte der Rotor auch z. B. eine gegenüber und schließlich über den Schenkel 30a zurück zum der Fig. 1 um 90° versetzte Ruhestellung einneh-Feldspulensüdpol verläuft. 15 men, in welcher seine Polbereichsmittelpunkte un-

Wie aus der schematischen Darstellung gemäß mittelbar auf die Flächen der nicht abgeschirmten Fig. 1 ersichtlich ist, laufen Feldspulen-Magnetfluß Statorpolarme 32a, 34b ausgerichtet wären. In die- und Vorspannungs-Magnetfluß im Luftspalt 35 zwi- sem Fall würde sich der Rotor beim Anlassen zusehen Stator und Rotor einander entgegen, im Vor- nächst verkehrt herum drehen. Mit den Kurzschlußspannungs-Magneten 50 dagegen parallel, so daß die 20 wicklungen 36 α und 36 b und dem Vorspannungsbeiden Magnetflußpfade 45 α, 45 b der Feldspule bzw. magnetfeld allein läßt sich also kein zuverlässiger 55(3, 55 b für den Vorspannungs-Magneten nur im »Ein-Richtungs-Anlauf« des Motors gewährleisten, Rotorbezirk gegeneinander, im übrigen Motormagnet- es bedarf hierfür vielmehr der Zusammenwirkung ^ kreis aber parallel zueinander verlaufen. Durch die- der Kurzschlußwicklungen mit den durch die besen »Parallelverlauf« von Feldspulen- und Vorspan- 25 schriebene ungleichmäßige Luftspaltform erzielten nungs-Magnetfluß wird der vom Feldspulenmagnet- Magnetfluß und dem permanenten Vorspannungsfluß auf den Magneten 50 ausgeübte Entmagnetisie- magnetfeld, welche den Rotor unweigerlich in eine rungseffekt herabgesetzt. das Anlaufen in stets gleicher Richtung bewirkenden

Die Amplitude des Feldspulen-Magnetflusses 45 b Ruhestellung zwingt.

in den Statorpolen 31, 33 ist so gewählt, daß kurzzei- 30 Es ist darauf hinzuweisen, daß das Vorhandensein tig der Einfluß des in F i g. 1 nach links verlaufenden des Vorspannungs-Magnetflusses mithilft, daß der Vorspannungs-Magnetflusses 55 α im Luftspalt 35 Rotor nach Impulsentzug der Feldspule plötzlich abaufgehoben und ein den Rotor 20 entgegengesetzt stoppt, da jede Tendenz des Rotors, sich um mehr als durchlaufendes Gesamtmagnetfeld erzeugt wird. 180° über die Ruhestellung hinaus zu drehen, durch Durch diese Richtungsumkehr des auf den Rotor 20 35 das Zusammenwirken von Vorspannungs-Magneteinwirkenden, komplexen Stator-Magnetflusses wer- fluß und Rotormagnetpolen verhindert wird. Diese den magnetische Anziehungs- und Abstoßungskräfte Bremswirkung wird noch wesentlich unterstützt an seinen Magnetpolen hervorgerufen, die ihn um durch die elektrodynamische Bremswirkung, welche 180° drehen und dabei seine beiden Pole bei der Um- von den in den Kurzschlußwicklungen vom noch umkehrung des Magnetflusses durch die Statorpole 31 40 laufenden Rotor induzierten Strömen hervorgerufen und 33 entsprechend ihre Plätze austauschen lassen. wird.

Solange der an der Feldspule 40 angelegte elek- Infolge der Ein-Richtungs-Lauf-Charakteristik, be-

trische Energieimpuls eine ausreichende Amplitude dingt durch die Kurzschlußwicklungen 36 α, 36 b und besitzt, um im Rotor 20 einen zum Vorspannungs- durch die durch die Statorpole 31, 33 geschaffene, <2^l Magnetfluß entgegengesetzten Gesamtmagnetfluß zu 45 nicht gleichförmige Ausgestaltung des Luftspalts 35, erzeugen, bleibt der Rotor in seiner neuen, gegenüber dreht sich der Rotor 20 bei jeder Magnetflußumkehder Ruhelage um 180° versetzten Lage stehen. So- rung stets in gleicher Richtung und somit addierend bald der Impuls jedoch aufhört und die Feldspule weiter. Bei einem zweipoligen Rotor der in den Figuwieder stromlos wird, bildet sich der den Motorma- ren dargestellten Art wird bei diesem zweiten Drehgnetkreis durchsetzende Magnetfluß wieder in den 5° schritt des Rotors 20, der nach Verschwinden des vom Permanent-Magneten 50 allein erzeugten Ma- Erregerimpulses in der Feldspule 40 infolge der Magnetfluß um, und da dieser den Rotor 20 entgegen- gnetflußumkehrung im Luftspalt auftritt, eine volle gesetzt zum Feldspulen-Magnetfluß durchsetzt, fin- Umdrehung vervollständigt und der Rotor in die undet im Luftspalt 35 eine zweite Flußrichtungsumkehr mittelbar vor Impulsanlegung eingenommene Ruhestatt, so daß sich der Rotor erneut um 180° in die 55 stellung zurückgebracht, d. h., der Rotor dreht sich der geänderten Flußrichtung entsprechende Gleich- beim Anlegen des Erregerstroms an die Feldspule 40 gewichtslage dreht. um 180° und bei Unterbrechung der Stromzufuhr

Da der Luftspalt 35 zwischen dem Rotor 20 und nochmals um 180° und somit je Impulstakt um volle den Statorpolen 31, 33 ungleichmäßig dimensioniert 360°.

ist_; d. h. der Abstand des Rotors zu den Flächen der 60 Die erfindungsgemäße Konstruktion ist auch auf abgeschirmten Polarme 32 b, 34 a wesentlich kleiner andere Motorkonstruktionen mit mehrpolpaarigem als zu den nicht abgeschirmten Polarmen 32 a, 34 b Rotor anwendbar. Wenn beispielsweise beim Motor gehalten wird, stellt sich der Rotor bei Energieunter- gemäß F i g. 1 der Rotor 20 so abgewandelt wird, brechung bzw. beim Abschalten des Motors bei dem daß er drei umfangmäßig gleichmäßig verteilte Paare in der Fig. 1 angegebenen Vorspannungsmagnetfeld 65 von Polen entgegengesetzter magnetischer Polarität in die dargestellte Ruhelage, da der Rotormagnet- aufweist, liefert jeder Erregerimpuls eine 120°-Drefluß infolge der ungleichmäßigen Luftspaltform der- hung des Rotors, nämlich beim Anlegen des Impulses art verläuft, daß der Rotor eine Ruhestellung ein- und der dadurch hervorgerufenen ersten Umkehrung

des Pol-Magnetflusses eine Drehung um 60° und nach Impulsende und der dadurch hervorgerufenen zweiten Magnetflußumkehrung nochmals eine weitere Drehung um 60°. Der Rotor hat zwar in diesem Fall nur 120 mechanische Grade, wohl aber eine volle Periode von 360 elektrischen Graden durchlaufen.

In den F i g. 3 und 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Schrittschaltmotors veranschaulicht, bei welcher der Vorspannungsmagnet 50 nicht zwischen Feldspule 40 und Rotor 20 eingesetzt, sondern außen an den Motorstatorrahmen angesetzt ist. Im übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß F i g. 3 und 4 der Konstruktion nach den F i g. 1 und 2, so daß einander entsprechende Teile jeweils mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Auch bei dieser außenseitigen Anordnung des Vorspannungsmagneten laufen die Magnetflußpfade 45 a, 45 b für die Feldspule 40 und die Magnetflußpfade 55 a, 55 b für den Vorspannungs-Magneten 50 über den größten Teil des Motor-Magnetkreises hinweg parallel zueinander und laufen nur die durch die Statorpole 31, 33, den Stator-Rotor-Luftspalt 35 und den Rotor 20 verlaufenden Magnetflußlinien gegeneinander.

In den F i g. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Feldspule 40 direkt neben dem Rotor 20 angeordnet ist und die Magnetflußpfade 45 a, 45 b für die Feldspule und die Magnetflußpfade 55 a, 55 b für den Vorspannungsmagneten einander parallel verlaufen. Die Statorschenkel 30 a, 30 b bilden zusammen mit dem Vorspannungs-Magneten 50 eine rechteckige Schutzkonstruktion, welche die in ihrem Inneren angeordnete Feldspule 40 nebst Rotor 20 schützend umgibt. Die der Bauform gemäß F i g. 1 und 2 entsprechenden Teile sind wiederum mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Der Hauptunterschied dieser Bauform gegenüber derjenigen gemäß den F i g. 1 und 2 besteht in der Verwendung eines einstückigen Statorpolglieds 33, wobei jedoch die betrieblichen Vorteile die gleichen wie früher bleiben.

In den Fig. 7, 7a und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem die Magnetflußpfade 55 bzw. 45 des Vorspannungsmagneten 50 bzw. der Feldspule 40 in Reihe geschaltet sind. Hierbei ist der Magnet 50 als biegsames Band aus permanentmagnetischem Material im Luftspalt 35 zwischen den beiden Statorpolen 31, 33 angeordnet und umschließt das zylindrische Gehäuse 24 des Rotors 20. Dieses Magnetband ist, wie

ίο Fig. 7a schematisch zeigt, in zwei halbkreisförmigen Bereichen N und .5 entgegengesetzt polar magnetisiert und liefert dementsprechend ein magnetisches Vorspannungsfeld, das den Rotor 20 und den Stator-Rotor-Luftspalt 35 in der durch die gestrichelte Linie 55 angedeuteten Richtung durchläuft.

Diese Anordnung des Vorspannungsmagneten 50 direkt am Rotor 20 und Stator-Rotor-Luftspalt 35 stellt eine sehr wirksame Form einer Reihen-Vorspannung dar und ermöglicht eine wesentliche Verringerung an Größe, Gewicht und Magnetkraft-Anforderung des zur Erzeugung des Vorspannungs-Magnetflusses verwendeten Dauermagneten. Da bei einer derartigen Reihenschaltung der Magnetflüsse der durch die Feldspule 40 gelieferte Magnetfluß den vom Vorspannungs-Magneten 50 gelieferten überwinden muß, ist für den Vorspannungsmagneten 50 vorzugsweise ein Permanentmagnetmaterial mit sehr hoher Eigenkoerzitivkraft, d. h. verhältnismäßig flacher Entmagnetisierungskurve, zu wählen.

In den F i g. 9 und 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das weitgehend der Bauform gemäß F i g. 5 und 6 ähnelt, jedoch dahingehend abgewandelt ist, daß die Magnetflußpfade von Vorspannungsmagnet 50 und Feldspule 40 im Motor-Magnetkreis in Reihe geschaltet und beide Erzeuger neben dem Rotor 20 angeordnet sind, um einen höheren Wirkungsgrad sowie einen stärkeren Magnetfluß im Stator-Rotor-Luftspalt 35 zu liefern. Auch bei dieser Reihenanordnung wird daher wünschenswerterweise für den Vorspannungsmagneten 50 hochkoerzitives Magnetmaterial, z. B. Bariumferrit, verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schrittschaltmotor, bestehend aus einem Stator aus magnetischem Material mit mindestens zwei einander gegenüberstehenden Statorpolen, einer den Stator teilweise umgebenden, mit Impulsen gleicher Richtung erregten Feldspule, einem zwischen den Statorpolen drehbar gelagerten, zylindrischen permanentmagnetisierten Rotor mit mindestens einem Polpaar und aus einem im Stator angeordneten, ein Vorspannungsmagnetfeld erzeugenden Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Statorpol (31, 33) in zwei Arme (32 a, 32 b bzw. 34 a, 34 b) aufgeteilt ist, von denen der eine (32 b, 34 a) eine Kurzschlußwicklung (36 a, 36 b) aufweist und eine solche Länge besitzt, daß der Luftspalt (35) zwischen ihm und dem Rotor (20) kleiner ist als der Luftspalt zwischen dem anderen Polarm (32 a, 34Zj) und dem Rotor.

2. Schrittschaltmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Luftspalt (35) zur Erzeugung einer vorbestimmten Rotor-Ruhestellung an seinem Umfang mit konstantem Abstand zum Rotor (20) ausgebildet ist.