DE1538027C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstanlaufenden Synchronmotor, bei dem der Läufer in einem ein Drehfeld erzeugenden Ständer mit Spaltpolen angeordnet ist und zwei Hystersisringe sowie einen zwischen denselben befindlichen Dauermagnetring aufweist, dessen Polzahl gleich derjenigen des Ständers ist.

Kleine Synchronmotoren werden meist entweder als Dauermagnetmotdren oder als Hysteresis-Motoren gebaut. Der Dauermagnetmotor hat die Eigenschaft, daß sein Drehmoment im Betrieb zwar groß ist, daß aber Drehmomentsschwankungen und entsprechende Stöße auftreten und daß insbesondere das Anlaufmoment klein und unbestimmt ist, so daß die Drehrichtung nicht vorausbestimmt werden kann. Der Hysteresis-Motor hat zwar ein gutes Anlaufmoment in Richtung des Drehfeldes, aber sein Drehmoment während des Betriebes ist sehr klein.

Es sind verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden, die auch bei hohem Betriebsdrehmoment ein sicheres Anlaufen in vorgeschriebener Richtung gewährleisten sollen. Bei dem Synchronmotor nach der schweizerischen Patentschrift 379 626 sind zu diesem Zweck Hysteresis-Ringe und Dauermagnetringe in verschiedener Anordnung und Kombination auf dem Umfang des Läufers angeordnet. In allen Fällen besitzen jedoch die Dauermagnetringe und Hysteresisringe einen gewissen axialen Abstand voneinander und der Außendurchmesser der Dauermagnetringe ist größer als derjenige der Hysteresisringe. Dadurch, daß der Außendurchmesser des Dauermagnetrings größer als derjenige der Hysteresisringe ist, schließen sich die von dem Dauermagnetring ausgehenden magnetischen Kraftlinien größtenteils unmittelbar über die Polplatten des Ständers, wodurch die Eigenschaften eines Dauermagnetmotors diejenigen eines Hysteresismotors überwiegen. Da die Eindeutigkeit der Anlaufrichtung nur dann gewährleistet ist, wenn der Motor beim Anlaufen überwiegend Hysteresiseigenschaften zeigt, wird bei diesem Motor nur dann ein sicheres Anlaufen gewährleistet, wenn die Hysteresisringe eine erhebliche Breite aufweisen. Deshalb muß der Läufer eine große axiale Länge besitzen.

Ein anderer Lösungsweg wird in der deutschen Patentschrift 761250 beschriften. Hier sind der asynchron anlaufende Läuferteil (Hysteresisring) und der Synchronläufer (Dauermagnetring) nicht fest miteinander verbunden, sondern der Synchronteil ist frei laufend auf der Welle angeordnet und trennt sich beim Anlauf von dem fest mit der Welle umlaufenden Asynchronteil. Zwischen den beiden Läuferteilen sind abstandshaltende Mittel (Mitnehmerstifte oder Kupplungsbelag) vorgesehen. Infolgedessen kann der vom Dauermagneten erzeugte Magnetfluß nicht über die Hysteresisscheibe kurzgeschlossen werden, wodurch das Drehmoment geschwächt wird.

ίο Auch sind mehr oder weniger komplizierte Kupplungsmittel erforderlich, um zu erreichen, daß die beiden Läuferteile sich während des Anlaufs voneinander trennen.
Bei diesem bekannten Motor kann der Hysteresisteil des Läufers zwar ebenfalls mit größerem Durchmesser ausgeführt werden, jedoch besteht keine feste Verbindung mit dem Dauermagnetring, der nur während des Betriebes über Kupplungsmittel drehfest mit der Welle verbunden ist und dabei an der Hysteresisscheibe unmittelbar anliegt und diese berührt. Während des Hochlaufes des Motors ist dagegen der Dauermagnetring von der Hysteresisscheibe getrennt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem. eingangs beschriebenen Motor den Läufer so zu ge-<.

stalten, daß trotz geringer axialer Länge ein Selbstanlauf in eindeutiger Richtung gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe haben erfindungsgemäß die Hysteresisringe einen größeren Außendurchmesser als der Dauermagnetring und sind mit dem Dauermagnetring unmittelbar anliegend fest verbunden.

Dank dieser Maßnahme werden die meisten Kraftlinien des Dauermagnetringes in den Hysteresisscheiben kurzgeschlossen und es besteht kaum die Möglichkeit, daß die Magnetpole des Ständers und des Läuferringes unmittelbar durch Kraftlinien verbunden werden. Wenn also beim Anlauf des Motors die Magnetpole des Ständers die gleiche Polarität haben wie die Pole des Dauermagnetringes, wird praktisch der gesamte von dem Dauermagneten erzeugte Magnetfluß in den Hysteresisscheiben kurzgeschlossen und erzeugt einen kräftigen Hysteresisstrom. Wenn in der nächsten Halbwelle des Erregerstromes die Magnetpole des Ständers dann ungleichnamig mit den Magnetpolen des Dauermagnetringes werden, wirken beide Magnetflüsse so zusammen, daß der Läufer dem Drehfeld folgt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Läufer stets in der Richtung des Drehfeldes anläuft.

Dank der geschilderten Maßnahme sind schon bei Verwendung sehr dünner Hysteresisscheiben die Eigenschaften eines Dauermagnetmotors und eines Hysteresismotors in der gewünschten Weise vereinigt, so daß eine sehr geringe Baulänge des Motors erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt den Läufer bei a) im zerlegten und bei b) im zusammengebauten Zustand.

Der nicht dargestellte Ständer besteht in bekarin-

ter Weise aus zwei Polplatten und einer Feldmagnetwicklung. Die Pole sind gespalten und durch in passender Weise ausgebildete Kurzschlußscheiben in abwechselnde Haupt- und Hilfspole unterteilt. Wie die Figur zeigt, liegen Hysteresisscheiben 12

an den beiden Stirnflächen eines radial magnetisierten Dauermagnetringes 11 des Läufers. Der Durchmesser der Hysteresisscheiben 12 ist größer als derjenige des Dauermagnetringes 11.

Wenn der Durchmesser des Dauermagnetringes verhältnismäßig groß ist, so ist sein Einfluß so stark, daß der Motor von selbst anläuft, aber keine Vorzugsrichtung hat. Wenn dagegen der Durchmesser des Dauermagnetringes verkleinert wird, so nähert sich der Motor den Eigenschaften eines Hysteresismdtors und das Anlaufmoment wird hoch, aber das Betriebsdrehmoment wird kleiner. Es lassen sich also die Eigenschaften des Motors den jeweiligen Erfordernissen anpassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Selbstanlaufender Synchronmotor, bei dem der Läufer in einem ein Drehfeld erzeugenden Ständer mit Spaltpolen angeordnet ist und zwei Hysteresisringe sowie einen zwischen denselben befindlichen Dauermagnetring aufweist, dessen Polzahl gleich derjenigen des Ständers ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hysteresisringe (12) einen größeren Außendurchmesser haben als der Dauermagnetring (11) und mit dem Dauermagnetring unmittelbar anliegend fest verbunden sind.