DE1538705A1 - Schrittmotor zur Verwendung fuer Steuerungen - Google Patents

Description

• Schrittmotor am Verwendung für Steuerungen

  Die Erfindung betrifft einen Schrittmotor zur Verwendung für

  Steuerungen mit mehrpolig NSNSNS etsgnetisierten zylindrischen

  Anker als Rotor -aas permanentnagnetIsohes Material und einem

  zweiteilig mit Poltiagern vexeehenen gleichseitig als Wick-

  lungsträger dienendeWStatorkorbe

  Sohrittmotorea, die in der Hauptsache für Steuerungen ver-

  wenäet werden, sind insbesondere für kleine Steuerleistungen

  in der herkömmlichen Sauart nicht zu verwenden. Darüber hinaus

  ist ihr Wirkungsgrad ungenügend und der übliche Verlauf

  der Drehmomentenkennlinie über die aufzuwendende elektrische

  Leistung für diese besonderen Anwendungsfälle zu ungünstig,

  Den weiteren weis-en diese Schrittmotoren den Nachteil auf, daƒ

  die für den ersten und zweiten Schritt aufzuwendenden elek-

  trischen Leistungen zu unterschiedlich sind, Die Vorschläge

  bei den üblichen Sehri ttmotoren Spieltoleranzen zur Errei-

  chung eines einwandfreien Lautes bei kleinen und kleinsten

  elektrischen Leistungen vorzusehen, sind ungeeignete

  Der Bau von Schrittmotoren fürkleine und kleinste elek-

  triaohe Leistungen nach der herkömmlichen Hauweise ist

  auch deshalb nicht mäglichp weil konstante magnetische Werte

  für die Dauermagnetwerketotfe der Anker fertigungsmüßig nicht

  gentagend genau gehalten werden können" :t' = a°dew bringen beim

  einfachen Zusammenbau der Motors aus fer-#igungsmäßigen Ein-

  zelteilen nicht zu vermeidende geringftigige Maßabweichungen

  von wenigen Rundertateln von Millimetern verhältnismäßig

  große und daher untragbare Abweichungen in den elektrischen

  Werten. Hinzu kommt, daß herkömmliche Schxittmotore lür nied-

  rige Leistungen, wie z,D, unter 10 mWr nicht einwandfrei ar-

  beiten

  Der Erfinder hat eich nun die Aufgabe ge®tellt, diese aufge-.

  zeigten Nachteile zu verbessern,; Demzufolge ist die Erfindung

  dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberstehenden

  Polfinger es zweiteiligen Statorkorbes trapezförmig ausge-

  bildet und versetzt= jedoch gegeneinander vierdrehbar ange-

  ordnet sind, wobei dieselben einstellbar geringfügig inein-

  ander eintauchen und dadurch gekennzeichnet, da.ß der zylin-

  drische Rotor innerhalb des Luftepaltbereiohee der Polfinger

  axial verschieb- und einstellbar angeordnet-ist.

  Zur Erreichung einer besonders großen radialen und/odp axialen

  Einstellbarkeit reisen die Statorfinger des Statorkorbes ei-

  ne trapezför®ig ausgebildete Form auf.

  Hierbei läßt eich der Anker in. axialer Richtung genau in dem

  Luf tspaltberetoh der Statorkörbe axial einstellen. Durch

  Verdrehen den Überwuridsokels auf des Motorgehäuse lassen

  sich die Statorkörbe und Polfinger in radialer Richtung auf

  bestimmte Abstände zue%nander einstellen.

  Durch Verschieben des Überwurfdeokels auf dem Motorgehäuse

  sind die Statorkörbe mit Polf ingexn in axialer Richtung auf

  bestimmte Albstände zueinander einstellbar,

  Der für den zweiten Schritt erforderliche Teil der Stator-

  wiaklung ist derart ausgebildet, daß die beiden Niaklungs-

  teile etwa gleiche widerstandswerte aufweisen und mit der

  gleichen Betriebsspannung betreibbar sind, wodurch der zwei-

  te Schritt mit dein etwa gleichen Drehooment ausführbar ist,

  als der erste Schritt.

  Zur Impulszählung steht der Schrittmotor mit einest: Registrier-

  werk, in Form eines Zeigerinstrumentes , Rollenzählwerkes od.

  dgl. in Verbindung. .

  Da es nicht möglich ist, die niedrigen Anepreohleistungen

  mit herkömmlichen Materialien für Polkörbe und Motorgehäu-

  Beteile, s.E. mit Tietsiehbleoh od.-kohlenstoflarmen Weich-

  eisen, zu erreichen, wird nach der Erfindung weiterhin vor-

  geschlagen, für die den magnetischen Flut) leitenden Teile

  des )dotorgebäusea- - (Gehäuse und Überwurideokel) und die bei-

  den Statorkörbe aus einen den magnetischen Flug gut leiten-

  den Werkstoff, der äußerst geringe magnetische Uapolver-

  luste mit sich bringt, herzustellen.

  Ein jeweils ganzer Arbeitssohritt.iet durch Eingabe zweier

  gleicher od. ungleicher Weohaelimpulslängen !Ur den jeweils

  ersten und zweiten Schritt gewährleistet.

  Der Schrittmotor ist zum Betrieb mit Gleiohstrom-oder

  Weohselstromimpulsen über eine elektronische Schaltung mit

  Röhren und/oder Transistoren, die am Ausgang fUr den Schritt-

  motor geeignete Weoheelimpulse liefern, betreibbaro

  Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist

  in den Zeichnungen dargestellt, es zeigen:

  Fig. 1 a und i b den erfindungsgemäßen Schrittmotor in

  Seiten- und Vorderansicht fl

  Figo 2 a und 2 b eine schematische Darstellung, des Ankers

  in Seiten- und Vorderansicht, Wobei der

  Anker an seinem äußeren Mäntel passend

  zur Polzahl der Statorkörbe abwechselnd

  NSNSNS ugw. magnetisiert ist,

  Fig. 3 die Statorpole in schematischer Darstellung,

  Gemäß ,den Figuren 1 a, 1 b und 2 a9 2 b besteht der Anker i

  aus einem magnetisierbaren permanentmagnetischen Material und

  ist an seinem äußeren Mantel raseend zur Polzahl der Stator-

  kärbe 2 abwechselnd NSNSNS uaw. magnetisiert. Der mag-

  netische Fluß zwischen den beiden Statorkörben 2 ist über

  das den Magnetismus leitende Gehäuse 3 und den Überwurf- .

  deokel 4 geschlossen. Die Ankerwelle 5 ist im Gehäuse 3

  einerseits und dem Überwurfdeokel 4 andererseits in zwei

  Lagern 6 drehbar gelagert. In dem verbleibenden ringför-

  oigen Hohlraum um die Statorkörbe 2 herum ist die hier aus

  zwei Teilwicklungen-7, S für den ersten und zweiten Schritt

  bestehende Motorspule 9 gelegt.

  Der Anker i ist in axialer Richtung (vglo Pfeil a in Figo 2 a)

  genau in den Lultspaltbereioh der Statorkörbe 2 einzustellen.

  Ferner können die Abstände zwischen den einander benachbarten

  Statorkörben 2 mit Polfingern 21 in radialer Richtung (vgl.

  Pfeil b in Figo i. a) durch Verdrehen des überwurideokels 4

  gegenüber dem Motorgehäuse 3 eisgestellt werden,. Hierdurch

  lassen sich nicht nur die für diese Einstellung maßgebenden

  elektrischen Daten, sondern auch die Laufrichtungen des

  Schrittmotors einstellen-, Die Einstellung der Abstände der

  Statorkörbe 2 mit Polfingern 2# zueinander in axialer Rich-

  tung (vgl. Pfeil o inFige i a) erfolgt durch Verschieben

  den übexwurtdeckels 4 in axialer Richtung auf dem Motorge-.

  häuse 3..

  DÄräxrl-

  Fig- 3) lasoen. Giah günstige eek.äisc,"e Gi.eckt°:

  zeitig wird damit der ElnstelliTereich der Statarkörb5 2 mit Pol-

  fingern 21 In t:xIaler und radiler RJchtung vergrößert, be-

  souders, wenn auf; technischen Gründen die Polfinger ?' ent-

  gegen -der Daxg.-tellung (Ygl@ Fg. i a) weiter ineinanderge-

  fahren werden

  Der für den zweiten Schritt rrforderliebe Wicklungsteil wird

  so auegeiegt, daß der zweite Schritt mit einem gleich großen

  od.. ,größeren Drehmoment ausgeübt wird, als der erste und

  wobei .s. B. dure;h Anordnung der-beiden

  7.., 8

  übereinander erreicht Beerden kann, daß die W:taktungswider-

  stände nahezu gleich und dgbel trotz verschiedener AW-

  Zahlen, die fdr die Schritte i.. ü benUtigt werden, iär

  beide Schritte praktisch gleiche Betriebsapannungea ver-

  wendet werden t;:cYZn:@, -

  Der Sehaittmetor gggäann mit ,elitera -geeigneten Regiefrie.^werk

  in Form eines Z=ezf@eetrier@lh.@es oder eines Rollenzähl-

  werkes für Impuä.vzätt,ungen gekoppelt werden.. Hierbef sind,

  bedinge durch: cliF- gertart hone :3hritt-

  zo.hi.En (hie errc1ahtar@

  Da es nicht möglich ist, die niedrigen Auspreahleistungen

  mit herkömmlichen Materialien für Polkörbe und Motorge-

  häuse, z,.Ba mit Tiefziehbleoh oder kohlenstoffarmem Weich-

  eisen, zu erreichen, werden die den magnetisohen.Fluß lei-

  tenden Teile des Uotorgeh#usee und die beiden Statorküxbe

  aus einem den magnetischen Fluß gut leitenden Werkstoff

  hergestellt, welcher sich durch äußerst geringe magnetische

  Umpol verluste auszeichnet.

  Der Gegenstand der Erfindung weist den besonderen Vorteil

  auf, daß er sich für extrem kleine Anspreohleiatungen bei

  möglichst hohem Wirkungsgrad und günstigem Verlauf der Dreh-

  momentkurve mehrfach von außen, bedingt durch die trapezför-

  urige Formgebung der Pole des Stators (der Statorkörbe) ein--

  stellen.bzw.. justieren'läßt.

Claims (1)

1. Patentansprüche Schrittmotor zur Verwendung für Steuerungen mit mehrpolig NSNSNS magnetisierten zylindrischen Anker als Rotor aus pernanentwagnetischee.Material und einen zweiteilig aus- gebildeten mit Polfingern versehenen; gleichzeitig als 1lioklungstrgger dienenden Statorkorb, d a d u r o h g e k e n n z e i o h a e t , daßdie sich gegenüber- stehenden Polfinger-.(20) den zweiteiligen Statorkorbes (2) trapezförnig ausgebildet und versetzt, jedoch gegenein- ander verdrehbar angeordnet sind, wobei dieselben (2°) einstellbar geringfügig ineinander eintauchen und d a ä u roh g e k e n n z e i o h n e t , daß der zy- lindrische Rotor (1) innerhalb des Luftspaltbereiehes der Polfinger (21) axial verschieb- und einstellbar ange- ordnet ist" Schrittmotor nach Anspruch i, d ®d u roh g e - k e n n z e i o h n e t , daß die Polfinger (2f) zur Erreichung einer besonders großen radialen und/od" axialen Einsteilbarkeit eine trapezförnig ausgebildete Form aufweisen, Schrittmotor nach Anapruoh 1y d a d u roh g e k e n n.-- z e i. e h n a t , daß der Anker (i) in axialer Richtung genau in dem Luftepalthereioh der Statorkörbe (2) aacial einstellbar angeordnet ist. Schrittmotor nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r o h g e k e n n z e i o h n e t s daß durch Verdrehen des Überwurßdeokels (4) auf dem motorgehäuoe (3) -die Stator- körbe (2) mit Polfingern (29) in radialer Richtung auf bestimmte Abstände zueinander einstellbar angeordnet sind. Schrittmotor nach den Ansprüchen i bis 4, d a d u r o h g e k e n n z e i o h n e t , daß durch Verschieben des Überwurfdeokels (4) auf den Motorgebliuse (3) die Statorkörbe (2) mit Polfingern (2#) in axialer Richtung auf bestimmte Abstände zueinander einstellbar angeordnet sind. Schrittmotor nach den Ansprüchen i bis 5s d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t q daß: der für den zweiten Schritt erforderliche Teil der Statorwioklun$ derart ausgebildet ist, daß die beiden Wicklungsteile (?, 8) etwa gleiche Widerstandswerte- aufweisen und mit der gleichen Detriebsspannung betrieben werden, wodurch der zweite Schritt mit dem etwa gleichen Drehnoment auuführ- bar ist, als der erste Schritt... Sohrittnotor nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u x o h R e k e n n z e i o h n e t y dai) der Sohritt®otor mit einem negistrierwerk in Form einen Zeigerinat:umentes, Rollenzählwerkes oda dgl. zur Impulszählung in Ver- bindung steht" Schrittmotor nach den Ansprüchen i bis 7, d B d u r o b g e k e n n z e i o h n e t , daß die leitenden Teile des Motorgehliuses (3) (Gehäuse und Überwurfdeckel) und die beiden Statorkörbe (2) aus einem den magnetischen Fluß gut leitenden Werkstoff, der äußerst geringe magnetische ümpolwerluste mit sieh bringt, besteht." 3ohrittmotor nach den Ansprüchen i bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i -o h a e t , daß ein jeweils ganzer Arbeitsschritt durch Eingabe zweier gleicher oder un- gleicher Weohselimpulslängen fair den jeweils ersten und zweiten Schritt gewährleistet ist, Schrittmotax nach den Ansprüchen t Ibis 9, d a d u r o h g e k e n n z e i e h n e t , daß der Schrittmotor zum, Betrieb mit Gleichstrom- oder Veohaelstromimpulsen über eine elektronische Schaltung mit Röhren und/oder Transieto- ren, die an Ausgang für den Schrittmotor geeignete Wechsel- impulse liefern, betreibbar letz