DE1538804A1

DE1538804A1 - Brushless DC motor

Info

Publication number: DE1538804A1
Application number: DE19661538804
Authority: DE
Inventors: Cannesson Roland Georges; Girard Marcel Gilbert
Original assignee: CANNESSON ROLAND GEORGES; GIRARD MARCEL GILBERT
Current assignee: CANNESSON ROLAND GEORGES; GIRARD MARCEL GILBERT
Priority date: 1966-07-08
Filing date: 1966-07-08
Publication date: 1970-10-01

Description

Kollektorloser Gleichstrommotor Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor ohne Kollektor, insbesondere für Gyroskope und Ventilatoren für elektronische Schaltschränke.Brushless DC motor The invention relates to a DC motor without collector, especially for gyroscopes and fans for electronic control cabinets.

Der Hauptnachteil delYlblichen Gleichstrommotoren ist bedingt durch die erforderliche Kommutierungseinrichtung.die einen Kollektor und Kohlekontakte umfasst. Die Kohlekontakte bestäuben bei ihrer Ab- nutzung Ihre Umgebung mit Kohlenstaub, und dies ist besonders nachteilig, wenn diese Motoren in der Umgebung empfindlicher Mechanismen arbeiten oder solche antreiben, beispielsweise Gyroskope. Ausserdem hat die Verschmutzung und Abnutzung des Kollektors eine teure Wartung zur Folge und vermindert die Lebensdauer des Motors. Ferner ruft die mechanische Kommutierung 4 elektrische Störungen hoher Frequenz hervor und bildet , also eine Störungsquelle, die unangenehme Folgen haben kann, wenn der Ivlotor in der Nachbarschaft empfindlicher elektronischer Einheiten läuft, wie das der Fall ist, wenn er beispielsweise einen Ventilator in einem elektronischen Schaltschrank antreibt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Gleichstrommotor mit einfacher elektronischer Kommutierung zu schaffen, der nicht die erwähnten Nachteile aufweist und dessen Lebensdauer nur durch die mechanischen Eigenschaften der Lager begrenzt ist. Ein weiteres-Ziel der Erfindung ist-es,-einen Elektrömotor zu schaffen, der sich in einer bestimmten Richtung selbst anlässt. Weiter sollen bei dem Elektromotor die Geschwindigkeit und die Drehrichtung mittel sehr schwacher Ströme regelbar sein, die die Verwendung leichter Steuerorgane gestatten. Gemäss der Erfindung weist der.Motor einen bewickelten Stator auf und einen wicklungslosen Rotor, der aus eineni ferromagnetischen Material besteht. Der Stator trägt mindestens eine-Arbeitswicklung und mindestens eine Steuerwicklung, wobei die Erregung der Arbeitswicklung mit-Gle,ichstrom durch eine elektronische Kommutierungseinrichtung gesteuert wird, deren Kommutierung wiederum von der Steuerwicklung in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rotors gesteuert wird, und zwar mittels einer elektrischen überwachungs--einrichtung, die die Winkelstellung des Rotors feststellt und die Kommutierungseinrichtung in Abhängigkeit von dieser Winkelstellung derart steuert, dass die Aabeitswicklung in ausgewählten Zeitintervallen C> erregt wird, damit das Drehmoment, da,#> ihr i.,lagnetfeld auf den Rotor ausübt, eine Drehung des letzteren bewirkt.The main disadvantage of conventional DC motors is due to the required commutation device, which includes a collector and carbon contacts. The coal dust in their contacts wear and tear your environment with coal dust, and this is particularly disadvantageous if these engines work in the area of sensitive mechanisms or driving those, such as gyroscopes. In addition, the dirt and wear and tear of the collector results in expensive maintenance and reduces the service life of the motor. Furthermore, the mechanical commutation 4 causes high-frequency electrical interference and forms , i.e. a source of interference that can have unpleasant consequences if the motor is running in the vicinity of sensitive electronic units, as is the case, for example, when it has a fan in an electronic control cabinet drives. The invention is based on the object of creating a direct current motor with simple electronic commutation, which does not have the disadvantages mentioned and whose service life is limited only by the mechanical properties of the bearings. Another object of the invention is to create an electric motor which starts itself in a certain direction. Furthermore, in the case of the electric motor, the speed and the direction of rotation should be controllable by means of very weak currents, which allow the use of lighter controls. According to the invention, the motor has a wound stator and a winding-less rotor made of a ferromagnetic material. The stator carries at least one working winding and at least one control winding, the excitation of the working winding with Gle, ichstrom is controlled by an electronic commutation device, the commutation of which is in turn controlled by the control winding depending on the angular position of the rotor, by means of an electrical Monitoring device that determines the angular position of the rotor and controls the commutation device depending on this angular position in such a way that the output winding is excited in selected time intervals C> so that the torque, because, #> its i., magnetic field exerts on the rotor , causes a rotation of the latter.

Vorteilhafterweise besteht die elektrische Linrichtung zur Überwachung der Winkelstellung des Rotors aus mindestens einer vom Stator getragenen Steuerwicklung, in der, durch die Arbeitswicklunr, in Abhäng"igkeit von der Winkelstellung des Rotors induziert, eine positive oder negative oder keine Spannung erzeugt wird.The electrical direction for monitoring the angular position of the rotor advantageously consists of at least one control winding carried by the stator, in which, induced by the working winding, depending on the angular position of the rotor, a positive or negative or no voltage is generated.

Die- elektronische Kommutierungseinrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem Transistor" an dessen Basis die in der Steuerwicklung induzierte Spannung liegt und dessen Kollektorbelastung durch die Arbeitswicklung gebildet wird.The electronic commutation device advantageously exists from a transistor "at the base of which the voltage induced in the control winding lies and whose collector load is formed by the working winding.

Der Motor kann mehrere Rotor-Stator-Paare aufweisen, wobei die Rotoren eine voneinander abweichende Winkelstellung haben.The motor can have several rotor-stator pairs, the rotors have a different angular position.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Motors sind drei Paare von Statoren und Rotoren vorgesehen und die Rotoren drehfest miteinander verbunden, wobei sie eine solche Winkelstellung zueinanderaufweisen, dass bei Erregung des still stehenden Motors mindestens eine der Steuerwicklungen von einem Feld durchsetzt wird, so dass die an ihren Klemmen abnehmbare induzierte Spannung den Transistor in den Motor selbst anläuft.In a particularly advantageous embodiment of the motor, three pairs of stators and rotors are provided and the rotors are non-rotatably connected to one another, whereby they have such an angular position with respect to one another that at least one of the control windings is penetrated by a field when the motor is at a standstill their terminals detachable induced voltage the transistor in the Motor starts itself.

'Vorteilhafterweise ist eine Umkehrung der Drehrichtung des Motors durch Vertauschung der'Klemmen der Steuerwicklung vorgesehen. Ausserdem können einfache Mittel zur Drehzahlregelung vorgesehen sein. Bei manchen Ausführungsformen, insbesondere bei der Anwendung bei Gyroskopen, ist eine Ausbildung des Rotors als Aussenläufer vorteilhaft. Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltschema des Motors gemäss der Erfindung, Fig. 2 ein Diagramm des Drehmoments in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rotors, Fig. 3 das Schaltschema einer Ausführungsform mit drei Stator-Rotor-Paaren, Fig. 4 eine teilweise in einer Achsebene geschnittene Ansicht des Motors gemäss Fig. 39 Fig. 5 eine teilweise axial geschnittene Ansicht eines Motors mit Aussenläufer für gyroskopische Zwecke, Fig. 6 einen vereinfachten Querschnitt nach der Linie VI VI der Fig. 5, Nach dem Schaltschema gemäas Fig. 1 weist der Motor einen Rotor 1 und einen Stator 2 auf. Der Rotor 1 ist durch ein Paket übereinander gelagerter ferromagnetischer Bleche gebildet und weist zwei Pole 3 und 4 auf. Er ist nicht magnetisiert und trägt keine Erregerwicklung. Der Stator 2 weist vier Pole 59 69 7$ 8 auf, die in an sich bekannter Weise angeordnet und ausgebildet sind. Die Pole 5 und 7 tragen eine Arbeitswicklung, die aus zwei hintereinander geschalteten Spulen 9 bzw. 91 besteht, während die Pole 6 und 8 eine Steuerwicklung tragen, die aus beiden hintereinander geschalteten Spulen 10 bzw. 101 besteht. Die Achse y - y' der Arbeitswicklung 9" 91 und die Achse x - x' der Steuerwicklung 10, 10t stehen im wesentlichen rechtwinklig zueinander.The direction of rotation of the motor is advantageously reversed by interchanging the terminals of the control winding. In addition, simple means for speed control can be provided. In some embodiments, in particular when used in gyroscopes, it is advantageous to design the rotor as an external rotor. The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. 1 shows a circuit diagram of the motor according to the invention, FIG. 2 shows a diagram of the torque as a function of the angular position of the rotor, FIG. 3 shows the circuit diagram of an embodiment with three stator-rotor pairs, FIG an axial plane cross-sectional view of the engine according to Fig. 39 Fig. 5 is a partial view in axial section has a motor with external rotor for gyroscopic purposes, Fig. 6 is a simplified cross-section along the line VI VI of Fig. 5, after the shift pattern gemäas Fig. 1 the motor has a rotor 1 and a stator 2. The rotor 1 is formed by a stack of ferromagnetic sheets stacked on top of one another and has two poles 3 and 4. It is not magnetized and has no excitation winding. The stator 2 has four poles 59 69 7 $ 8 , which are arranged and designed in a manner known per se. Poles 5 and 7 carry a working winding which consists of two coils 9 and 91 connected in series, while poles 6 and 8 carry a control winding which consists of two coils 10 and 101 connected in series. The axis y - y 'of the main winding 9 ″ 91 and the axis x - x' of the control winding 10, 10t are essentially at right angles to one another.

Die Arbeitswicklung 9, 91 ist einerseits an die Minusklemme einer Gleichspannungsquelle 11 und andererseits an den Kollektor 12 eines Transistors T angeschlossen. Eine parallel zur Arbeitswicklung geschaltete Diode 13 macht die im Betrieb auftretenden Überspannungen unwirksam.The work winding 9, 91 is connected on the one hand to the negative terminal of a DC voltage source 11 and on the other hand to the collector 12 of a transistor T. A diode 13 connected in parallel to the working winding makes the overvoltages that occur during operation ineffective.

Die Steuerwicklung 10, 101 ist einerseits an den gemeinsamen Punkt 14 des Pluspoles der Spannungsquelle 11 und des Emitters 15 des Transistors T und andererseits über Unterbrecher 17 und ein Potentiometer 18 an die Basis 16 des Transistors T angeschlossen.The control winding 10, 101 is connected on the one hand to the common point 14 of the positive pole of the voltage source 11 and the emitter 15 of the transistor T and on the other hand to the base 16 of the transistor T via an interrupter 17 and a potentiometer 18.

Die Arbeitsweiae des Motors ist einfach, und zwar Zol-Sende: In dem in Flg. i dargestellten Ruhezustand steht der Rotor 1 waagrecht. Der Transistor T ist so weit gesperrt, dass sein Kollektorstrom, der durch die Arbeitswicklun-g 9, 91 fliesst, sehr schwach ist. In die Steuerwicklu,ng 10, 101 wird deshalb keine Spannung induziert.The way the engine works is simple, namely Zol-Sende: In the one shown in Flg. The idle state shown i the rotor 1 is horizontal. The transistor T is blocked so far that its collector current, which flows through the work winding 9, 91 , is very weak. No voltage is therefore induced in the control winding 10, 101.

Zum Anlassen des Motors gibt man dem Rotor 1 von aus,#en einen schwachen Anstoss in Richtung des Pfeiles 19. Dadurch wird über den Rotor, der einen geringen magnetischen Widerstand aufweist, eine induktive Kopplung zwischen der Arbeitswicklung und der Steuerwicklung hergestellt.To start the motor, the rotor 1 is given a weak push in the direction of arrow 19 from, # en. This creates an inductive coupling between the working winding and the control winding via the rotor, which has a low magnetic resistance.

Die Steuerwicklung ist so angeschlossen. dass ihre induzierte Spannung an der Basis 16 ein Potential hervorruft., das.mehr negativ ist als das Potential des Emitters 15. Der Transistor T wird also leitend. Dadurch werden der Kollektorstrom und daher auch der induzierende Fluss grösser. Die Folge hiervon ist, dass die Basis noch negativer wird. Dieser Prozess geht weiter bis zur Sättigung des Transistors oder des magnetischen Kreises. Das induzierende Feld übt während dieser Phase ein Drehmoment auf den Rotor aus, das diesen in Richtung des im Quadrant I angegebenen Pfeiles 19 dreht, damit die Achse mit dem geringsten magnetischen Widerstand in Übereinstimmung mit der Feldachse y - y' gebracht wird. Wenn die Rotorachse mit der Achse y - y' in Übereinstimmung gebracht ist, ist die induktive Kopplung zwischen der Arbeitswicklung und der Steuerwicklung gleich Null, der Transistor ist gesperrt und das induzierende Feld ist nicht mehr vorhanden. Unter dem Einfluss seiner Trägheit und gegebenenfalls derjenigen einer angekuppelten Arbeitsmaschine od. dgl. läuft der Rotor weiter in den Quadrant II* In dieser Phase induziert die Arbeitswicklung, die von dem schwachen Strom des nicht vollständig gesperrten Transistors erregt wird, in der Steuerwicklung eine Spannung, deren Polarität so ist, dass der Transistor T im gesperrten Zustand gehalten wird. Es wird dann kein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt. Wenn die Rotorachse von neuem mit der Achse x - x' übereinstimmt, sind die Pole 3 und 4 nur vertauscht. Es wiederholt sich daher der oben geschilderte Vorgang, Vom e lektrischen Standpunkt aus gesehen, handelt es sich hier um einen Sperr-Oszi.Uator mit variabler Kopp- tationsfrequenz f des Rotors sein kann.The control winding is connected in this way. that their induced voltage at the base 16 causes a potential that is more negative than the potential of the emitter 15. The transistor T is thus conductive. This increases the collector current and therefore also the inducing flow. The consequence of this is that the basis becomes even more negative. This process continues until the transistor or the magnetic circuit is saturated. During this phase, the inducing field exerts a torque on the rotor, which rotates it in the direction of the arrow 19 indicated in quadrant I, so that the axis with the lowest magnetic resistance is brought into agreement with the field axis y - y '. When the rotor axis is brought into agreement with the axis y - y ', the inductive coupling between the working winding and the control winding is zero, the transistor is blocked and the inducing field is no longer present. Under the influence of its inertia and possibly that of a coupled machine or the like, the rotor continues to run in quadrant II * In this phase, the working winding, which is excited by the weak current of the transistor that is not completely blocked, induces a voltage in the control winding, whose polarity is such that the transistor T is kept in the blocked state. No torque is then exerted on the rotor. If the rotor axis again coincides with the axis x - x ', the poles 3 and 4 are only exchanged. The process described above is therefore repeated, seen from the electrical point of view, this is a blocking oscillator with variable coupling can be tation frequency f of the rotor.

Wenn also beispielsweise f 0 grösser als f ist, oszilliert der Transistor T mit der Frequenz f 0 , wenn der Pol 3 des Ro-tors 1 sich im Quadrant I oder III befindet., während er-in den anderen Stellungen gesperrt ist. Der Transistor T sperrt und sättigt sich abwechselnd. Das auf den Rotor ausgeübte Drehmoment ist somit dem Mit- Wichtig ist, dass der Transistor gesperrt ist, wenn der Pol 3 in dem-Quadranten II oder ZV ist, und dass er einen gegebenenfalls variablen Kollektorstrom führt, wenn sich der Pol in den Quadranten I oder II befindet.If, for example, f 0 is greater than f , the transistor T oscillates at the frequency f 0 when the pole 3 of the rotor 1 is in quadrant I or III, while it is blocked in the other positions. The transistor T blocks and saturates alternately. The torque exerted on the rotor is therefore the central It is important that the transistor is blocked when pole 3 is in quadrant II or ZV, and that it carries a possibly variable collector current when the pole is in quadrant I or II.

Die Fig. 2 zeigt schematisch das auf den Rotor während einer vollständigen Umdrehung desselben in Abhängigkeit von der Winkelstellung ausgeübte Drehmoment. Die Winkel sind hierbei im Uhrzeigersinn, ausgehend von der Achse x - xl,gemessen, Das Drehmoment weist jedesmal sein Maximum auf, wenn die Rotorachse in der Mitte der Pollücke zwischen den Polen 8 und 5 sowie 6 und 7 steht, also In der Mittellinie der Quadranten I und Illliegt. Es ist zu bemerken, dass immer dann, wenn der stillstehende Rotor sich in einer Stellung befindet $ in der das iMoment nicht gleich Null ist., insbesondere, wenn seine legt. Die genaue Ausgangsstellung kann durch bekannte mechanische, elektrische oder magnetische 1.,flittel erreicht werden. Die Drehrichtung Ist so vollständig bestimmt und überdies muss man auf den Rotor ein sehr grosses entgegengesetztes Ploment ausüben, wenn man ihn entgegengesetzt zum Pfeil 19 bewegen wollte. Wenn beispielsweise der Pol 3 des Rotors dem Pol 5 des Stators gegenüberstelit und der Rotor entgegengesetzt zum Pfeil 19 bewegt wird, erd der,Transistor leitend und das dadurch er- zeugte Feld sucht den Motor im Sinne des Pfeiles 19 zurückzudrehen. Wenn man die Drehrichtung des Plotors umkehren will, genügt es, die Steuerwicklung 109 108 mittels nicht dargestellter Mittel umzupolen. Das auf den Rotor ausgeübte Moment ist dann in den Zonen 90 0 bis 1800 und 2700 bis 00 nicht gleich Null und bewirkt eine Drehung entgegen der Richtung des Pfeiles 19. Daldie Umschalter ihre Dimenslonen sehr klein sein. Das Potentiome'ter 18 ermöglicht es, die Drehzahl des Rotors Lauf eine konstante Belastung zu regeln., denn infolge seiner begrenzenden Wirkung auf den Basisstrom des Transistros T begrenzt es die Amplitude des Kollektorstromes und mithin das aufgebrachte Drehmoment und die Drehzahl. Auch hier zeigt sich vorteilhafterweise, dass das einen sehr schwachen Strom steuernde Potentiometer für eine sehr geringe Leistung ausgelegt werden kann. Wenn die Drehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet, kann man mittels elektronischer oder mechanischer Einrichtungen den Unterbrecher 17 öffnen. Die Unterbrechung des BasisstromkreIses des-Transistors T sperrt diesen, so dass kein Drehmoment mehr auf den Rotor ausgeübt wird, der unter der Wirkung seiner Trägheit und derjenigen seiner Belastung sich weiter mit abnehmender Geschwindigkeit dreht. Wenn die Geschwindigkeit unter einen gegebenen Wert gefallen ist, schliesst der Unterbrecher 17 den Stromkreis wieder. Die elektronischen Mittel können Teile umfassen, die auf die Drehzahl ansprechen, und die mechanischen Mittel können einen Fliehkraft-Kontaktgeber umfassen. Der Unterbrecher 17 weist ebenfalls geringe Abmessungen auf in Anbetracht des schwachen Stromes, den er schaltet. Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform des Motors gemäss der Erfindung, bei der mit Sicherheit ein Selbstanlauf erreicht wird. Dieser Motor umfasst drei Rotoren 20, 213 22 und drei Statoren 23$ 24$ 25, die entsprechend einander zugeordnet sind. Jeder Stator trägt eine Arbeitswicklung 9, 91 und eine Steuerwicklung 10, 101. Jeder Gruppe Stator-Rotor ist ein Transistor T 1 bzw. T 2 bzw.2 shows schematically the torque exerted on the rotor during one complete revolution of the same as a function of the angular position. The angles are measured clockwise, starting from the axis x - xl. The torque is at its maximum every time the rotor axis is in the middle of the pole gap between poles 8 and 5 as well as 6 and 7 , i.e. in the center line of the Quadrants I and III are located. It should be noted that whenever the stationary rotor $ is in a position in which the iMoment is not zero., Especially if his lays. The exact starting position can be reached by known mechanical, electrical or magnetic 1., flittel. The direction of rotation is thus completely determined and, moreover, one must exert a very large opposite torque on the rotor if one wanted to move it in the opposite direction to arrow 19. For example, if the pole of the rotor 3 of the stator and the rotor gegenüberstelit opposite to the arrow 19 moves the pole 5, which, erd transistor conductive and the ER- characterized sired field searches the motor in the direction of arrow 19 to turn back. If you want to reverse the direction of rotation of the plotter, it is sufficient to reverse the polarity of the control winding 109 108 by means not shown. The moment exerted on the rotor is then not equal to zero in the zones 90 0 to 1800 and 2700 to 00 and causes a rotation counter to the direction of the arrow 19 their dimensions can be very small. The potentiometer 18 makes it possible to regulate the speed of the rotor running a constant load. Because of its limiting effect on the base current of the transistor T, it limits the amplitude of the collector current and thus the applied torque and the speed. Here, too, it is advantageously shown that the potentiometer which controls a very weak current can be designed for a very low power. If the speed exceeds a predetermined value, the interrupter 17 can be opened by means of electronic or mechanical devices. The interruption of the base circuit of the transistor T blocks it, so that no more torque is exerted on the rotor, which continues to rotate at a decreasing speed under the effect of its inertia and that of its load. When the speed has fallen below a given value, the breaker 17 closes the circuit again. The electronic means can comprise parts responsive to the speed and the mechanical means can comprise a centrifugal contactor. The interrupter 17 also has small dimensions in view of the weak current that it switches. Fig. 3 shows schematically an embodiment of the motor according to the invention, in which a self-start is achieved with certainty. This motor comprises three rotors 20, 213 22 and three stators 23 $ 24 $ 25, which are correspondingly assigned to one another. Each stator carries a working winding 9, 91 and a control winding 10, 101. Each stator-rotor group is a transistor T 1 or T 2 or

T 3 zugeordnet. Die Stromkreise jeder Gruppe gleichen denen des Motors gemäss Fig. 1. Die Rotoren 20, 21 und 22 sind unter sich mechanisch gekuppelt. Sie können gleichachsig angeordnet sein oder nicht. Ihre Drehachsen-sind im letzteren Falle mittels Getrieben oder andere Übertragungsmittel miteinander verbunden. In der dargestellten Ruhestellung stimmt die Achse des Rotors 20 mit der-Achse y - y' überein, die Achse des Rotors 21 stimmt überein mit der Mittellinie (Diagonale)der Quadranten I und 114 und die-Achse des Rotors 22 stimmt überein-mit der Mittellinie (Diagonale) der Quadranten II und IV. Wird an den Motor Spannung angelegt, denn läuft er an, denn der Motor 21 ist einem maximalen Drehmoment unterworfen und zieht die beiden anderen Rotoren 20 und 22 derart mit, dass immer mindestens einer in einer Zone ist, deren Drehmoment nicht gleich Null ist.Assigned to T 3. The circuits in each group are the same as those of the motor according to FIG. 1. The rotors 20, 21 and 22 are mechanically coupled to one another. They may or may not be coaxially arranged. In the latter case, their axes of rotation are connected to one another by means of gears or other transmission means. In the rest position shown, the axis of the rotor 20 coincides with the y - y 'axis, the axis of the rotor 21 coincides with the center line (diagonal) of the quadrants I and 114 and the axis of the rotor 22 coincides with the Center line (diagonal) of quadrants II and IV. If voltage is applied to the motor, because it starts, because the motor 21 is subject to a maximum torque and pulls the other two rotors 20 and 22 with it so that there is always at least one in a zone whose torque is not equal to zero.

Nach Fig. 3 sind die Winkelstellungen der drei Rotoren zueinander so, dass immer mindestens ein Rotor sich in einer Zone befindet, in der das Drehmoment nicht gleich Null ist, so dass die Stillstandsstellung des Motors beliebig sein kann, weil immer ein Rotor selbstanlaufend Ist. Ein anderer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass das Gesamtdrehmoment weniger schwankt als das eines Hotors mit nur einem Rotor.According to FIG. 3 , the angular positions of the three rotors are such that at least one rotor is always located in a zone in which the torque is not equal to zero, so that the motor can be stopped at any position because one rotor is always self-starting. Another advantage of this embodiment is that the total torque fluctuates less than that of a hotor with only one rotor.

Man kann die Zahl der zusammengefassten Teilmotoren noch vergrössern, um das Drehmoment zum Selbstanlassen und das Gesamtdrehmoment zu verbessern.The number of combined sub-motors can be increased, to improve self-starting torque and overall torque.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Motors gemäss Fig.- 3» bei der die drei Rotoren 20, 21 und 22 gleichachsig, jedoch In der Winkelstellung gegeneinander gemäas Fig. 3 versetzt, auf einer Achse 26 angeordnet toren 23, 24 und 25 sind in einem Gehäuse 29 angeordnet und durch Abstandstücke 30 voneinander getrennt. Ein in das Gehäuse 29 eingesehraubter Ring 31 hält die Statoren fest. Ein am Gehäuse 29 mit bekannten Mitteln befestigtes Lagerschild 32 trägt das Rollenlager 28. Die B.-Lechpakete des Rotors und Stators, sind in der Ausbildung dieselben, wie sie bei der Herstellung von Wechselstrommotoren verwendet werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform des Motors, die besonders zur Ausrüstung Cyroskopischer Apparate geeignet ist. Die drei Statoren 33, 349 35 sind auf einer feststehenden Achse 36 angeordnet, die die beiden Lager 37 und 38 trägt. Die drei Roto'ren 39, 4op 419 die in ihrer Winkelstellung zueinander gemäss Fig. 3 versetzt sind, sind in einem Gehäuse 42 befestigt» das unmittelbar durch das Lager 38 und über das Lagerischild 43 durch das Lager 37 getragen wird. Die Rotoren sind durch Abstandsst-ücke 44 durcheinander getrennt und werden im Gehäuse 42 durch einen eingeschraubten Ring 45 gehalten. Man erhält so, Insbegondere wegen des Geliäusen 42" das einen Teil des Rotors darstellt, eine grosse rotierende Masse und damit ein sehr hohes Schwungmoment, was- für gyroskopische Apparate ist, Die Drehzahl, die ein Motor gemäss der Erfindung erreichen kann, ist sehr hoch. Bei Versuchen wurden 20 000 U/min bis 40 000 U/min erreicht.Fig. 4 shows an embodiment of the engine according to Fig.- 3 "in which the three rotors 20, 21 and 22 coaxially, but in the angular position against each other gemäas Fig. 3 offset, arranged on an axis 26 gates 23, 24 and 25 are arranged in a housing 29 and separated from one another by spacers 30. A ring 31 screwed into the housing 29 holds the stators in place. A bearing plate 32 fastened to the housing 29 by known means carries the roller bearing 28. The B.-Lech packets of the rotor and stator are of the same design as those used in the manufacture of AC motors. FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of the motor which is particularly suitable for equipping cyroscopic apparatus. The three stators 33, 349 35 are arranged on a stationary axle 36 which carries the two bearings 37 and 38. The three Roto'ren 39, 4OP 419 to each other in their angular position shown in Fig. 3 offset, are fixed in a housing 42 'which is supported directly by the bearing 38 and on the Lagerischild 43 through the bearing 37. The rotors are separated from one another by spacers 44 and are held in the housing 42 by a screwed-in ring 45. In this way, especially because of the gel housing 42 ″ which is part of the rotor, a large rotating mass and thus a very high moment of inertia are obtained, which is great for gyroscopic apparatus. The speed that a motor according to the invention can achieve is very high In tests, 20,000 rpm to 40,000 rpm have been achieved.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind noch Abänderungen des Motors denkbar, beispielsweise hinsichtlich der Zahl der Rotor-Stator-Gruppen eines Motors, der Zahl der Pole jedes Rotors oder Stators sowie der Zahl der Wicklungen für jeden Stator.Modifications to the engine are still within the scope of the concept of the invention conceivable, for example with regard to the number of rotor-stator groups of a motor, the number of poles of each rotor or stator, as well as the number of windings for each Stator.

Claims

P atentans p r ü che DC motor consisting of at least one stator and a rotor, the stator of which carries at least one working winding, characterized in that it comprising an electronic commutation means for controlling the energization of the main winding and with an electrical means for detecting the angular position of the rotor is provided which gives an electrical signal, the polarity of which is a function of the angular position of the rotor and controls das.die Kommutierungseinricht-ung in such a way that the working winding is excited at selected time intervals so that the moment it exerts on the rotor., - a Causes rotation of the latter.

2. Motor according to claim 1, characterized in that the device for determining the angular position of the rotor is formed by at least one control winding carried by the stator, the polarity of the voltage induced by the working winding in the control winding being a function of the angular position of the rotor. 3. Motor according to claim 19, characterized in »that the commutation device is formed by at least one semiconductor, preferably a transistor $. 4. Motor according to claim 3, characterized in that the working winding forms the load resistance of the collector of the transistor. 5, motor according to claims 2 and 3, characterized in that the control winding is connected to the base and the emitter of the transistor. 6. Motor according to claim 2, characterized in that the axis of the control winding and the axis of the working winding are arranged substantially perpendicular to each other, 7, motor according to claim 19, characterized in that the rotor consists of a ferromagnetic material. 8. Motor according to claim 3, characterized in that a variable resistor is arranged in the circuit of the base of the transistor in such a way that when this resistance value changes, the speed of the motor is changed. 1.4 motor according to claim 3, characterized in that an interrupter, which can be controlled by a device for monitoring the speed, is arranged in the circuit of the base of the transistor in such a way that when a given speed is exceeded, the monitoring device opens the interrupter so that the Transistor is blocked. 10. Self-starting notor unit with two motors according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the two rotors are connected to one another in rotation and are offset from one another in their angular position by at least almost 900. 11. Self-starting I-Iotor unit with three motors according to one or more of claims 1 to 9,

Hung are connected to each other and in their ';"Jinkelstellung against each other urrt 120 0 are offset so DAAs entwinkelt least one of them a Drahmoinent for self-starting.