DE1663139B2

DE1663139B2 - Gleichstrommotor mit permanentmagnetpolen

Info

Publication number: DE1663139B2
Application number: DE19661663139
Authority: DE
Inventors: Henning Pittsburgh Grundy Howard Reed Murrysville Speer John R Pittsburgh Hall George D Verona Pa Karlby (V St A)
Original assignee: Rockwell Manufacturing Co
Current assignee: Rockwell Manufacturing Co
Priority date: 1965-09-28
Filing date: 1966-09-27
Publication date: 1972-08-03
Also published as: DE1663139A1; GB1161055A; US3427484A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor mit Permanentmagnetpolen, die mit in Reihe mit der Ankerwicklung liegenden Feldwicklungen versehen sind.

Mit Permanentmagnetpolen arbeitende Gleichstrommotoren haben gegenüber kleinen Nebenschlußmotoren mit Elektromagneten den Vorteil einer besseren Stromwendung und eines besseren Wirkungsgrades. Zur Verhinderung einer Entmagnetisierung der Permanentmagnetpole durch das Ankerfeld sind aus der deutschen Auslegeschrift 1 181 309 die oben genannten Feldwicklungen bekannt.

Da die stärksten Ankerströme beim Einschalten des Motors oder bei festgebremstem Anker sowie bei der Umkehr der Drehrichtung auftreten, kann die Größe des die Entmagnetisierung verursachenden Magnetfeldes berechnet und mit diesem Wert die erforderliche, eine Entmagnetisierung verhindernde Wicklung berechnet werden. Auf oder in den Permanentmagnetpolen angebrachte Feldwicklungen, die den ganzen Permanentmagneten schützen sollen, müssen aber relativ groß ausgeführt werden. Damit wird jedoch der Widerstand im Ankerkreis größer und es ergeben sich höhere Kupferverluste sowie eine stärkere Drehzahländerung bei Belastung. Außerdem benötigen derartige Feldwicklungen mehr Platz, wodurch der Vorteil der platzsparenden Ausführung des Gleichstrommotors durch die Verwendung von Permanentmagnetpolen weitgehend wegfällt.

Versuche haben nun gezeigt, daß durch das von dem Ankerstrom aufgebaute Magnetfeld der Permanentmagnet jedes Poles nicht über seinen ganzen Bereich gleichmäßig entmagnetisiert wird, sondern daß dieser Gefahr die in Gegendrehrichtung liegenden Kanten der Permanentmagnete am stärksten ausge-JRtZt sind.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr, bei derartigen Gleichstrommotoren mit Permanentma* gnetpolen bei geringstmöglicher Abmessung .Lv Feldwicklung diese so anzuordnen, daß die Gefahr einer Entmagnetisierung auch nur eines Teiles des Permanentmagnetpoles ausgeschaltet ist.

Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht bei einem Gleichstrommotor der eingangs genannten Art darin, daß die Feldwicklungen an den in Gegendrehrichtung liegenden Seiten der Permanentmagnetpole angeordnet sind.

In vorteilhafter Weise hat eine solche Feldwicklung kleinere Abmessungen und sie erhält weitgehend die von den Permanentmagneten bestimmte Motorcharakteristik. Hierdurch kann der Gleichstrommotor mit geringeren Abmessungen ausgeführt werden, wobei gleichzeitig eine bessere Kennlinie des Motors erreicht wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gleichstrommotors ist bei einem Motor mit umschaltbarer Drehrichtung für jede Drehrichtung eine eigene Feldwicklung derart vorgesehen, daß jeder Permanentmagnetpol an der einen Seite einen Feldwicklungsteil für die eine Drehrichtung und an der anderen Seite einen Feldwicklungsteil für die andere Drehrichtung aufweist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erzeugt jede Feldwicklung bei Nennleistung des Motors etwa ein Fünftel des durch den Permanentmagnetpol aufrechterhaltenen Magnetfeldes.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, und zwar sind

Fig. 1 ein Querschnitt durch einen bekannten Gleichstrommotor und

Fig. 2 ein Schnitt ähnlich de.a der Fig. I bei einem erfindungsgemäßen Gleichstrommotor mit umschaltbarer Drehrichtung.

Die zur Verhinderung einer Entmagnetisierung der Permanentmagnete 30 erforderlichen Feldwicklungen 32 umgeben in einer bekannten Ausführung gemäß F i g. 1 die Permanentmagnete 30, wobei die Feldwicklungen 32 dicht an der Innenwand des Gehäuses 10 angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist es demgegenüber von Bedeutung, daß die Feldwicklungen 32 der in der Gegendrehrichtung liegenden Seite des Permanentmagneten 30 benachbart sind. Die Feldwicklungen 32 umgeben also die Permanetmagncte 30 nicht vollständig.

Für einen in der Drehrichtung umsteuerbaren Gleichstrommotor mit Permanentmagnetpolen kann eine Wicklungsanordnung vorgesehen werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Hier sind die Feldwicklungen 32 für zwei Permanentmagnetpole 30 in zwei Paare von Wicklungsteilen C-I, C-2 und C-3, C-4 aufgeteilt. Den vier Enden der Permanentmagnetpole 30 sind Wicklungsabschnitte der Feldwicklungsteilc direkt benachbart, während sich die einzelnen Wicklungsteile außerhalb des Gehäuses 10 schließen. Hierzu ist das Gehäuse 10 mit entsprechenden öffnungen versehen. Die Feldwicklungen C-I, C-I und C-3. C-4 können entweder alle vier gleichzeitig oder paarweise erregt werden. Für eine Ankerdrehung, wie sie in Fi g. 2 mit α angegeben ist, ergeben sich bei der Erregung der Feldwicklungsteile C-I und C-3 an den in Gegendrehrichtung liegenden Permanentmagnetabschnitten b im wesentlichen genauso gute Resultate als wenn" alle vier Feldwicklungsteile erregt sind. Für die umgekehrte Drehrtchtung des Ankers müssen dann die Wicklungsteile C-2 und C-4 erregt werden. Bei dieser Anordnung der Feldwicklungen erfolgt

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in ihrer Wirkung vor und die Maschine

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichstrommotor mit Permanentmagnetpolen, die mit in Reihe mit der Ankerwicklung liegenden Feldwicklungen versehen sind, dadurchgekennzeichnet, daß die Feldwicklungen (C-I, C-3) an den in Gegendrehrichtung liegenden Seiten (b) der Permanentmagnetpole (30) angeordnet sind.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 mit umschaltbarer Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Drehrichtung eine eigene Feldwicklung derart vorgesehen ist, daß jeder Permanentmagnetpol (z. B. 30) an der einen Seite einen Feldwic.clungsteil (C-I bzw. C-3) für die eine Drehrichtung und an der anderen Seite einen Feldwicklungsteil (C-2 bzw. C-4) für die andere Drehrichtung aufweist.

3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feldwicklung (32) bei Nennleistung des Motors etwa ein Fünfte! des durch den Permanentmagnetpol (30) aufrechterhaltenen Magnetfeldes erzeugt.

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