DE1513936B2 - Wechselstromkleinstmotor mit dauermagnetlaeufer und polzackenkaefigen im staender - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromkleinstmotor mit Dauermagnetläufer und einem aus Polzackenkäfigen, welche eine Erregerspule umgeben, bestehenden Ständer, welcher je in Gruppen zusammengefaßte unbelastete Hauptpole und durch Kurzschlußwindungen belastete Hilfspole aufweist, die sich in axialer Richtung erstrecken, und bei welchem der erste Pol jeder Hilfspolgruppe gegenüber dem letzten Pol der vorangehenden Hauptpolgruppe räumlich um einen Winkel 180° — φ in Drehrichtung versetzt angeordnet ist und die übrigen Hilfspole im Abstand von 180°el folgen, wobei φ der Phasenverschiebungswinkel des Hilfspolflusses gegenüber dem Hauptpolfluß ist.

Es ist bekannt (deutsche Patentschrift 1128 546), den durch die Hilfspole hindurchtretenden Fluß dem durch die Hauptpole hindurchtretenden Fluß gleichzumachen, indem die Anzahl der Hauptpole kleiner als die der Hilfspole gewählt wird. Die Hilfspole sind gegenüber den vorangehenden Hauptpolen gleicher Polarität um einen Winkel gleich 360° + 180° — φ — in Drehrichtung des Motors gemessen — verschoben. Dabei folgen die Hilfspole einander in regelmäßigen Abständen von 180°el.

Wegen der geringen Abmessungen der Wechselstromkleinstmotoren ist es äußerst schwierig, sämtliche für ein einwandfreies Drehfeld erforderlichen Polzacken am Ständerumfang unterzubringen, zumal dann, wenn — wie im vorliegenden Fall — die Hilfspolgruppen gegenüber den Hauptpolgruppen räumlich versetzt sind.

Bei allen bekannten Motoren dieser Art ist aus diesem Grunde ein Teil der eigentlich erforderlichen Polzacken fortgelassen worden. Dennoch ergibt sich insbesondere an den Gruppengrenzen zwischen den Haupt- und den benachbarten Hilfspolen oft ein derart geringer Zwischenraum, daß nur wenig Kupfer zur Belastung des Hilfspoles untergebracht werden kann. Der Querschnitt der Kurzschlußwindung für diesen Hilfspol wird dann gegenüber dem Querschnitt der Kurzschlußwindungen der anderen Hilfspole geringer und der Fluß, welcher durch diesen Hilfspol hindurchtritt, hat nicht die gleiche Phasenverschiebung gegenüber dem Fluß der Hauptpole wie der durch die restlichen Hilfspole hindurchtretende Fluß. Durch Experimentieren wird deshalb die gesamte Hilfspolgruppe so lange verschoben, bis der resultierende Fluß aus der gesamten Gruppe die gewünschte Phasenverschiebung hat. Man erreicht zwar auf diese Weise ein gutes Drehfeld, welches dem Kreisdrehfeld angenähert ist, jedoch die Positionen der einzelnen Hilfspole entsprechen im Hinblick auf den Phasenwinkel des durch sie fließenden Teilflusses nicht der optimalen Stellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für jeden einzelnen Hilfspol im Hinblick auf dessen räumlichen Verschiebungswinkel und die jeweilige elektrische Phasenverschiebung des hindurchtretenden Flusses eine bessere Angleichung an das erreichbare Optimum zu erzielen.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Wechselstromkleinstmotor der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, daß die einzelnen Hilfspole unterschiedlicher Polarität entsprechend der Differenz Δ φ der Phasenwinkel φ_η zwischen ihren Flüssen in Winkel abständen von (180°el — Δ φ) zueinander angeordnet sind.

Für die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung entsprechend den Patentansprüchen 2 und 3 wird Schutz nur in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 beansprucht.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der räumliche Verschiebungswinkel eines jeden Hilfspoles dem Phasenwinkel des jeweils hindurchtretenden Teilflusses optimal angepaßt ist, so daß der Motor ein erheblich größeres Drehmoment erhält.

An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren wird die Erfindung für eine als Beispiel anzusehende Ständerabwicklung des näheren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Abwicklung der Polzacken bei einem Motor entsprechend dem Stand der Technik,

F i g. 2 die Abwicklung der Polzacken bei einem Motor gemäß der Erfindung und

F i g. 3 eine Abwandlung eines solchen Polzackenkäfigs mit geringerer Anzahl von Hauptpolen.

In F i g. 1 ist die Abwicklung der Polzackenkäfige eines bekannten Wechselstromkleinstmotors, der Einfachheit halber nur über eine Polteilung, dargestellt. Die Pole 1, 2, 3 und 4 sind unbelastete Hauptpole. Die Pole 5, 6, 7 und 8 sind durch Kurzschlußscheiben 9 und 10 aus Kupfer belastet. Alle Pole sind aus den Ständerblechen 11 und 12 herausgebogen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Abstand an den Polgruppengrenzen zwischen den Polen 4 und 5 bzw. 8 und 1 so gering, daß nur ein kleiner Kupferquerschnitt untergebracht werden kann. Wenn die Phasenverschiebung des Hilfspolflusses gegenüber dem Hauptpolfluß mit φ bezeichnet wird, so beträgt der elektrische Abstand zwischen dem Hauptpol 4 und dem Hilfspol 5 (180° - φ). Die Pole 6, 7 und 8 folgen dann jeweils in einem Abstand von 180°, so

daß der Hilfspol 6 gegenüber dem Hauptpol 4 um einen Winkel von (360° — φ) versetzt ist. Tatsächlich wird jedoch die Phasenverschiebung des Flusses durch den Pol 5 wegen des geringen Kupferquerschnitts geringer sein als die durch den Pol 6. Der Pol 5 nimmt also räumlich eine falsche Stellung ein. Wie schon erwähnt, wird dieser Fehler dadurch ausgeglichen, daß die gesamte Hilfspolgruppe so lange verschoben wird, bis der resultierende Fluß dieser Gruppe der gewünschten Phasenverschiebung entspricht.

In F i g. 2 ist eine Abwicklung des Motors dargestellt, wie er gemäß der Erfindung beispielsweise aufgebaut wird. Die einzelnen Pole sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fi g. 1. Der Hilfspol 5 ist gemäß der Erfindung gegenüber dem Hauptpol 4 jetzt nur um den Winkel (180° — ^₁) versetzt, und der Hilfspol 6 hat gegenüber dem Hauptpol 4 einen Abstand von (360° — φ,). In dem dargestellten Beispiel ist der Winkel <p₂ größer als der Winkel φ_ν da der Kupferquerschnitt um den Pol 6 größer ist als um den Pol 5. Bei entsprechender Dimensionierung könnte allerdings auch der Winkel φ₂ kleiner als der Winkel φ_χ sein.

Der Fluß durch den Pol 8 hat die gleiche Phasenverschiebung wie der Fluß durch den Pol 5, und der Fluß des Poles 7 die gleiche Phasenverschiebung wie der des Poles 6. Der Abstand zwischen Pol 6 und 7 ist demnach 180° und zwischen 5 und 8 540°. Durch die unterschiedliche Phasenverschiebung der Hilfspolflüsse wird der Abstand zwischen Pol 5 und 6

ίο (180° — Αφ) mit Aφ = φ., — φ_ν

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist jeweils der letzte Pol einer Hauptpolgruppe in Drehrichtung gesehen, fortgelassen. Der Raum zwischen den Polen 8 und 1 erlaubt jedoch auch dann nur die Unterbringung eines geringen Kupferquerschnitts. Aus wirtschaftlichen Gründen werden für beide Polaritäten gleiche Kurzschlußscheiben verwendet, so daß bezüglich der räumlichen Position der Hilfspole gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 nichts verändert wird. Der Pol 5 hat gegenüber dem Pol 3 den Abstand (360° — ^₁) und der Pol 6 gegenüber dem Pol 3 den Abstand (540° - φ₂).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wechselstromkleinstmotor mit Dauermagnetläufer und einem aus Polzackenkäfigen, welche eine Erregerspule umgeben, bestehenden Ständer, welcher je in Gruppen zusammengefaßte unbelastete Hauptpole und durch Kurzschlußwindungen belastete Hilfspole aufweist, die sich in axialer Richtung erstrecken, und bei welchem der erste Pol jeder Hilfspolgruppe gegenüber dem letzten Pol der vorangehenden Hauptpolgruppe räumlich um einen Winkel 180° — φ in Drehrichtung versetzt angeordnet ist und die übrigen Hilfspole im Abstand von 180°el folgen, wobei φ der Phasenverschiebungswinkel des Hilfspolflusses gegenüber dem Hauptpolfluß ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hilfspole (5, 6, 7, 8) unterschiedlicher Polarität entsprechend der Differenz Δ φ der Phasenwinkel <p_n zwischen ihren Flüssen in Winkelabständen von (180°el — Δ φ) zueinander angeordnet sind.

2. Wechselstromkleinstmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleiche Anzahl von Haupt- und Hilfspolen vorgesehen ist.

3. Wechselstromkleinstmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine unterschiedliche Anzahl von Haupt- und Hilfspolen vorgesehen ist.