-
"Synchron-Kleinmotor" Synchron-Kleinmotoren sind in verschiedenen
Ausführungen bekannt und dienen vor allem dazu, eine gleichförmige, zeitgenau geregelte
Frequenz des speisenden Einphasen-Wechselstromes in eine ebenso gleichförmige, mechanische
Bewegung, eine synchrone Drehbewegung, umzuwandeln. Darüber hinaus werden Synchron-Kleinmotoren
mit Stromimpulsen betrieben, wobei die synchrone Drehbewegung ein Maß für die Dauer
oder die Anzahl der Stromimpulse sein kann.
-
Da der Synchron-Kleinmotor ohne weiteres nicht von selbst anläuft,
sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um irin
selbstanlaufend
zu machen. Je nach der Art, wie dies erreicht wird, unterscheidet man Synchron-Kleinmotoren
mit einschwingendem Selbstanlauf und mit asynchronem Selbstanlauf. Bekannte, unter
Last selbstanlaufende Synchron-Kleinmotoren sind mit einem von einem ringförmigen
Dauermagneten, der am Umfang abwechselnd Nord- und Südpole aufweist, gebildeten
Läufer und einem Ständer aus zumindest einer ringförmigen Wicklung und einem darin
eingesetzten, konzentrisch, zum Läufer angeordneten unsymmetrischen Magnetkreis
mit abwechselnd Nord- und Südpole bildenden Polelementen ausgerüstet (vergl. die
britische Patentschrift 886 092, die französische Patentschrift 1 331 565, die USA-Patentschrift
2 382 333 und die schweizerische Patentschrift 355 853.) Dabei ist es auch bekannt
(vergl. die britische Patentschrift 886 092 und die französische Patentschrift 1
331 565), den Magnetkreis zweiteilig auszuführen, wobei jeder Teil des Magnetkreises
ein konzentrisch zum Läufer angeordnetes ringförmiges Element aufweist und die Polelemente
im wesentlichen als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet und mit einer ersten Kathete
abwechselnd an den ringförmigen Elementen der Teile des Magnetkreises angeschlossen
sind während die zweite Kathete der die Polelemente bildenden rechtwinkligen Dreiecke
achsparallel zu dem Läufer verlaufen. Auch hat man bereits vorgeschlagen (vergl.
die britische Patentschrift 886 092), zur Verringerung der Schwankungen des magnetischen
Widerstandes zwischen dem Stander und denn Läufer und zur Verringerung des erforderlichen
Magnetisierungsstromes, bzw. der Induktivität an den ringförmigen Elementen abwechselnd,
jeweils gegenüber der ersten Kathete der die Polelemente bildenden rechtwinkligen
Dreiecke k:rr isabschnit t;förmige Ausnehmungen vorzusehen und dL" Spitzen der Polelemente
das gegenüberliegende ringförmige
Element des anderen Teiles des
Magnetkreises berühren zu lassen. Die dabei erreichte Verringerung der Schwankungen
des magnetischen Widerstandes zwischen dem Ständer und dem Läufer und der Induktivität
befriedigt jedoch ni@ht.
-
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Synchron-Kleinmotor
des beschriebenen Aufbaus (nach der britischen Patentschrift 886 092) so auszugestalten,
daß einerseits Schwankungen des magnetischen Widerstandes noch weitgehender vermieden
werden und daß andererseits eine relativ geringe Induktivität erreicht wird, so
daß dieser Synchron-Kleinmotor auch mit Einphasen-Wechselstrom hoher Frequenz bzw.
Stromimpulsen kurzer Dauer betrieben werden kann.
-
Die Erfindung betrifft einen Synchron-Kleinmotor, unter Last selbstanlaufend,
mit einem von einem ringförmigen Dauermagneten, der am Umfang abwechselnd Nord-
und Südpole aufweist, gebildeten Läufer und einem Ständer aus zumindest einer ringförmigen
Wicklung und einem darin eingesetzten, konzentrisch zum Läufer angeordneten, unsymmetrischen
Magnetkreis mit abwechselnd Nord- und Südpolen bildenden Polelementen, wobei die
Polelemente im wesentlichen als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet sind und mit
einer ersten Kathete abwechselnd an zwei konzentrisch zum Läufer angeordnete Elemente
des Magnetkreises angeschlossen sind, so daß die zweite Kathete achsparallel zu
dem Läufer verläuft, während an den ringförmigen Elementen abwechselnd, jeweils
gegenüber der ersten Kathete, kreisabschnittförmige Ausnehmungen vorgesehen sind,
die sich an Ausnehmungen anschließen, die die Polelemente begrenzen.
-
Die Erfindung besteht darin, daß der Magnetkreis einen inneren Kreiszylinder
aufweist, der mit in Abstand voneinander angeordneten Polausnehmungen, in der Form
eines
rechtwinkligen Dreiecks mit der sich an der ersten Kathete
anschließenden kreisabschnittförmigen Ausnehmung, versehen ist, so daß die Polelemente
miteinander, jeweils Nordpolmit Südpol und Südpol mit Nordpol, verbunden sind.
-
Während bei bekannten Synchron-Kleinmotoren der gattungsgemäßen Art,
die zu verbessern die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe war, der zusammen mit
der ringförmigen Wicklung den Ständer bildende Magnetkreis, soweit der den Läufer
unmittelbar konzentrisch umschließt, zweiteilig ausgeführt ist, - offensichtlich
hat man die Zweiteilung des Magnetkreises insoweit zur Bildung der abwechselnd Nord-und
Südpole darstellenden Polelemente für erforderlich gehalten, - ist bei dem erfindungsgemäßen
Synchron-Kleinmotor der Magnetkreis, zumindest soweit enden Läufer unmittelbar konzentrisch
umschließt, einteilig ausgeführt. Überraschenderweise erreicht, die Erfindung dadurch,
daß einerseits Schwankungen des magnetischen Widerstandes zwischen dem Läufer und
dem Ständer weitgehend vermieden werden und daß andererseits der Synchron-Kleinmotor
eine relativ geringe Induktivität aufweist, so daß er auch mit Einphasen-Wechselstrom
höherer Frequenz bzw. mit Stromimpulsen kurzer Dauer betrieben werden kann, worin
zusammengefaßt der durch die Erfindung erreichte Vorteil zu sehen ist.
-
Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen
Synchron-Kleinmotor weiter auszugestalten. So lehrt die Erfindung insbesondere,
an den Kreiszylinder zwei Kreisscheiben anzuschließen, die einerseits den Läufer,
andererseits die Wicklungen des Ständers überlassen. Auf diese Weise wird der Magnetkreis
des Ständers weitgehend geschlossen ausgeführt, so daß der auftretende Streufluß
minimal ist.
| Auch die Ausgeet4ltung des Läufers des erfindungsgemäßen |
| Synchron=Kleinmotors kann in verschiedener Weise erfolgen. |
| Bevorzugt besteht er aus Bariumferrit und Phenolharz. |
| Insbesondere bei Synchron-Kleinmotoren höherer Polzahl und |
| damit größeren Durchmessers empfiehlt es sich, dem Läufer |
| aus einem inneren, Kunststoff- oder Leichtmetallring und |
| dem sieh äan rieh außen anschließenden ringförmigen Dauer- |
| magneten aufzubauen, so daß der Läufer mit dem Kunststoff- |
| oder Leiehtmet.llrItan de Läuferwelle angeschlossen |
| werden kann,, w@qnd der ringförmige Dauermagnet nur so viel |
| Magnetwerkßtofir aufweist, wie aus magnetischen G.rUnden |
| erforderlich ist.- |
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden
Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen
erfindungsgemäßen Synchron-Kleinmotor, Fig. 2 einen Querschnitt durch den zum Magnetkreis
des Ständers gehörenden Kreiszylinder des Gegenstandes nach Fig. 1, Fig. 3 einen
Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Synchron-Kleinmotors
und Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt durch den Gegenstand nach
Fig. 3.
-
Der in den Figuren dargestellte, unter Last selbstanlaufende
Synchron-Kleinmotor
besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem auf einer Läuferwelle 1 angeordneten
Läufer 2, einem Ständer 3 aus einer ringförmigen Wicklung 4 und einem in die ringförmige
Wicklung 4 eingesetzten, konzentrisch zum Läufer 2 angeordneten, unsymmetrischen
Magnetkreis 5, einem büchsenförmigen Gehäuse 6 und einem Gehäusedeckel 7. Der Läufer
2 wird von einem ringförmigen Dauermagneten 8 gebildet, der am Umfang abwechselnd
Nord- und Südpole aufweist. Der Magnetkreis 5 weist einen inneren Kreiszylinder
9 auf, der mit in Abstand voneinander angeordneten Polausnehmungen 10 versehen ist,
wobei, die Polausnehmungen 10 die Form eines rechtwinkligen Dreiecks 11 mit einer
sich an der ersten Kathete 12 anschließenden kreisabschnittförmigen Ausnehmung 13
haben. Der zwischen den Polausnehmungen 10 verbleibende Teil des Kreiszylinders
9 bildet Polelemente 14, die im wesentlichen als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet
und mit einer ersten Kathete 15 abwechselnd an zwei äußere ringförmige Elemente
16 des Kreiszylinders 9 angeschlossen sind, wobei die jeweils zweite Kathete 17
achsparallel zu dem Läufer 2 verläuft. Bei der beschriebenen Ausgestaltung des Kreiszylinders
9 wird erreicht, daß die Polelemente 14 miteinander, jeweils Nordpol mit Südpol
und Südpol mit Nordpol, verbunden sind.
-
In der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 sind an den Kreiszylinder
9 zwei Kreisscheiben 18 angeschlossen, die den Läufer 2 überfassen, während die
Figuren 3 und 4 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Synchron-Kleinmotors
zeigen, bei der die an den Kreiszylinder 9 angeschlossenen Kreisscheiben 18 einerseits
den Läufer 2 und andererseits die Wicklung 4 des Ständers 3 überfassen. Schließlich
ist der
Figur 3 zu entnehmen, daß der Läufer 2 außer dem ringförmigen
Dauermagneten 8 noch einen inneren Kunststoffring 19 aufweist und damit an die Läuferwelle
1 angeschlossen ist.
-
Im übrigen weist der Gehäusedeckel 7 eine umlaufende Rippe 20 auf,
die eine an dem büchsenförmigen Gehäuse 6 vorgesehene Wulst 21 überfaßt.