DE1788135B2 - Einphasenschrittmotor - Google Patents

Description

ren Dicke derart bemessen ist, daß sie bereits durch einen Teil des. Statorkraftflusses sättigbar sind. *^{l s} ■-■■>■

streifen die Länge des Rotors (4) besitzen und ihre Breite gleich oder kleiner als die Breite der Hauptpole (11) des Stators ist.

1. Einphasenschrittmotor für elektrische Ansteuerung durch Wechselspannungen oder taktmäßig schaltbare Gleichspannungen mit beliebigen Schaltfolgefrequenzen und mit einem polarisierten Rotor gleichmäßiger Polteilung und in Umfangsrichtung abwechselnder Polarität sowie

einem Stator mit einer gleichen Anzahl von den io starken Überschwingen und Einpendeln des Rotors einzelnen Rotorpolen -gegenüberliegenden, durch in seine jeweilige neue Lage führt. Die Verlustlei-Spulenwicklungen giregbaren Statorpolen, die stung dieser Motoren ist entsprechend hoch, sich aus je einem Haupt- und einem Hilfspol zu- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einphasen-

sammensetzen, - d ad urch gekennzeich- schrittmotor mit einem hohen Anlauf drehmoment net, daß dünne, weichmagnetische Blechstrei- 15 und einem ausreichenden Haltemoment zu schaffen, fen auf den Rotorpolen (7) angebracht sind, de- der eine möglichst geringe Verlustleistung besitzt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Einphasenschrittmotor der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dünne, weich-

2. Einphasenschrittmotor nach Anspruch 1, 20 magnetische Blechstreifen auf den Rotorpolen angedadurch gekennzeichnet, daß die dünnen Blech- bracht sind, deren Dicke so bemessen ist, daß sie bereits durch einen Teil des Statorkraftflusses sättigbar sind.- --■■■.,·.

Die dünnen Blechstreifen besitzen am zweckmä-25 ßigsten die Länge des Rotors und ihre Breite ist

gleich oder kleiner als die Breite der Hauptpole des

Stators. ι»

Im- Ruhezustand, d. h. bei erregungsfreiem Stator, wird den einzelnen Polblechen das magnetische Feld

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einphasen- 30 der Rotorpole aufgedrückt. Unter der Voraussetschrittmotor für elektrische Ansteuerung durch zung, daß der Luftspalt zwischen einem Rotor mit Wechselspannungen oder taktmäßig schaltbare Blechstreifen und dem Stator und einem Rotor ohne Gleichspannungen mit beliebigen Schaltfolgefrequen- Blechstreifen und dem Stator gleich ist, ist auch der zen und mit einem polarisierten Rotor gleichmäßiger magnetische Fluß, der vom Rotor ausgeht und sich Polteilung und in Umfangsrichtung abwechselnder 35 über den Stator schließt, in beiden Fällen gleich. Polarität sowie einem Stator mit einer gleichen An- Dies bedeutet, daß das Haltemoment durch Aufbringen der Blechstreifen auf den Rotor nicht verändert wird. Bei Erregung des Stators wird mit zunehmender Erregung das den Blechstreifen vom Rotor auf-40 gedrückte magnetische Feld verdrängt, dih. geschwächt, so daß bei einer bestimmten Erregung das vom Rotor herrührende magnetische Feld in den Blechstreifen verschwunden ist. Das originäre Magnetfeld des Rotors wird jedoch praktisch nicht verinnere Zylinderfläche umgebogenen, kammartig in- 45 ändert^ dies, insbesondere, wenn, es sich um einen Roeinandergreifenden Polen wechselnder Polarität be- tor aus einem fefritischen Material, beispielsweise steht und die einen dauermagnetischen Rotor mit Bariumferrit, handelt. Bei weiter steigender Erregung einer der Zahl der Statorpole entsprechenden Anzahl werden nunmehr die Blechstreifen vom Statorfeld gevon Rotorpolen enthalten. Dort wird durch Ausbil- sättigt, was zur Folge hat, daß sich der Motor in diedung der Statorpolzähhe in entsprechend geformte 50 sem Zustand verhält wie ein Einphasenschrittmotor Haupt- und Hilfspole ein erhöhtes Anlaufdrehmo- mit einem Rotor ohne Blechstreifen und einem um ment und ein erhöhtes Haltemoment erreicht. Nach- die Dicke der Blechstreifen vergrößerten Luftspalt, teilig ist jedoch, daß diese Einphasenschrittmotoren Wenn die Dicke der Blechstreifen so bemessen wird, eine relativ hohe Verlustleistung aufweisen. daß sie bereits durch einen kleinen Teil des Stator-

Des weiteren sind Einphasenschrittmotore bekannt 55 kraftflusses sättigbar sind, verringert sich in der An-(deutsche Auslegeschrift 1 104 042), deren Rotor aus laufphase das Haltempment und der Motor benötigt einem auf der Rotorwelle sitzenden, axial magneti- zum Anlaufen eine geringere Erregung, d. h., es tritt sierten Dauermagnetkern und zwei Polscheiben be- eine geringere Verlustleistung auf. steht, von denen jede in zylinderförmige, mit Ab- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die

stand zum Kern angeordnete Teile übergeht und in 60 ein Ausführungsbeispiel zeigt, ■ näher erläutert. Es zwei Polflügeln endet, die in der Abwicklung etwa zeigt

die Form eines stumpfwinklig-gleichschenkligen Drei- F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Schrittmotor

ecks aufweisen, wobei jeweils eine der der Polscheibe und

benachbarten Spitzen abgekappt ist. Die Größe der F i g. 2 eine Abwicklung des inneren Zylinderman-

Polflügel und deren Anordnung ist so gewählt, daß 65 tels und des Rotors des Schrittmotors gemäß Fig. 1. vor oder nach jedem Schritt einem Statorpol der sich In einer Grundplatte 1 und der Stirnseite eines

von der stumpfwinkligen Spitze bis zu der abgekapp- daran befestigten Gehäuses 2 ist die Achse 3 des Maten Spitze erstreckende Teil eines Polflügels und ein gnetrotors4 gelagert. Der Rotor besteht aus einem

zahl von den einzelnen Rotorpolen gegenüberliegenden, durch Spulenwicklungen erregbaren Statorpolen, die sich aus je einem Haupt- und einem Hilspol zusammensetzen.

Es sind bereits derartige Einphasenschrittmotoren bekannt (französische Patentschrift 1220 467), deren Stator aus einer Ringspule und einem diese umgebenden Blechmantel mit von den Stirnflächen auf die

nicht magnetisierbaren Kern 5 und einem darauf sitzenden hohlzylindrischen Dauermagneten 6 aus einem Material hoher Koerzitivfeldstärke, wie beispielsweise Barium- oder Strontiumferrit. Die Magnetpole? sind auf die äußere Zylindermantelfläche des Dauermagneten 6 aufmagnetisiert. In dem Gehäuse 2 befindet sich des weiteren der koaxial zur Rotorachse 3 angeordnete Stator mit der Ringspule 8 und diese schalenförmig umschließenden Statorblechen 9 und 10, die von den Stirnflächen auf die innere Zylinderfläche des Stators umgebogene, kammartig ineinandergreifende, die Statorpole darstellende Zähne wechselnder Polarität tragen. __

Jeder dieser Zähne besitzt eine L-förmige Polfläche, deren langer Schenkel ungefähr parallel zur Rotorachse 3 verläuft und einen Hauptpol 11 darstellt und deren kurzer in Umfangsrichtung verlaufender Schenkel als Hilfspol 12 dient. Je ein Hauptpol 11 der einen Zahnreihe eines Statorbleches 9 bzw. 10 wirkt mit einem in axialer Richtung versetzten Hilfspol 12 des anderen Statorbleches 10 bzw. 9 zusammen, der an der Vorderkante des Hauptpols 11 endet. Jeder Hilfspol 12 ist von dem in Rotorumlaufrichtung — diese ist durch den Pfeil gekennzeichnet — vorangehenden Hauptpol 11 gleicher Polarität durch eine Lücke 13 im Stator magnetisch getrennt. Ein zunehmender magnetischer Übergang von einem Hilfspol 12 auf den mit ihm verbundenen Hauptpol 11 wird durch die schräge Begrenzung erreicht, deren Verlauf sich im Hilfspol 12 fortsetzt. Zur Erzielung eines gewünschten Drehmomentverlaufs kann dieser Übergang auch eine andere Kurvenform besitzen. Die einander gegenüberliegenden Kanten von Haupt- und Hilfspol sind zueinander parallel. Die Statorpole stehen mit einem kleinen radialen Luftspalt den Rotorpolen 7 gegenüber und da die Polarität der beiden Statorbleche 9 und 10 verschieden ist, wirken immer ein Hauptpol 11 und ein entgegengesetzt polarisierter Hilfspol 12 kleinerer Fläche des Stators mit einem Rotorpol 7 zusammen. Jeder Rotorpol 7 ist mit einem dünnen, weichmagnetischen Blechstreifen versehen, dessen Länge gleich der des Rotors ist und dessen Breite nahezu der Breite der Hauptpole entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   sehr kleiner Teil der spitzwinkligen Spitze des benachbarten, entgegengesetzt polarisierten Polflügels gegenüberstehen. Die Verwendung solcher Polflügel hat zur Folge, daß in diesen eine Überlagerung des 5 vom Dauermagneten erzeugten magnetischen Flusses und des vom Stator herrührenden, entgegengesetzten magnetischen Flusses stattfindet, was zusammen mit der Form der Polflügel zu einem relativ geringen Anlaufdrehmoment und Haltemoment und zu einem