DE1920171A1

DE1920171A1 - Elektromagnetmotor mit geradlinig beweglichem Anker oder Feldmagnet

Info

Publication number: DE1920171A1
Application number: DE19691920171
Authority: DE
Inventors: Kenneth Warnett
Original assignee: ELECTRO LIFTS Ltd
Current assignee: ELECTRO LIFTS Ltd
Priority date: 1968-04-20
Filing date: 1969-04-21
Publication date: 1969-11-06
Also published as: GB1207232A; FR2007484A1; US3581127A; JPS4814563B1

Description

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München, den 21. April I969 E 25k W/'Gr

Electro-Lifts Limited in Leeds 12, Yorkshire/G-roßbritannien

Elektromagnetmotor mit geradlinig beweglichem Anker oder Feldmagnet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagnetmotor mit geradlinig beweglichem Anker oder Feldmagnet, dessen Anker aus einer Stange aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, die mit einer davon isolierten, elektrisch leitenden Wicklung versehen ist und eine Feldmagnetausrüstung aufweist, die mindestens zwei in axialem Abstand voneinander liegende Pole und wenigstens eine Wicklung zum Erregen der Pole aufweist. Weiterhin ist der Motor mit paarweise angeordneten, in Abstand voneinander liegenden Bürsten zur Stromzuführung für die Ankerwicklung versehen, die jeweils die in den Bereichen der Pole befindlichen Teile der Ankerwicklung erregen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich von solchen linear beweglichen Gleichstrom-Elektromagnetmotoren zu erweitern und sie insbesondere für solche Fälle verwendbar zu machen, in denen sie zum Antrieb einer einfachen hin- und hergehenden Bewegung dienen sollen, z.B. zum Öffnen und

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Schließen von Aufzugtüren od.dergl. Bei besonders einfacher Ausführung soll ein solcher Motor für dieses Anwendungsgebiet auch mit besonders guter Leistung arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in axialem Abstand voneinander liegenden Polstege den Anker ringförmig umschließen und durch einen äußeren Gehäusemantel aus ferromagnetischem Werkstoff verbunden sind.

Der Hotor weist vorzugsweise wenigstens drei in axialem Abstand voneinander liegende, ringförmige Polstege auf, so daß der oder die mittleren Polstege jeweils zwischen zwei benachbarten Magnetfeldern liegen. Der oder die mittleren Polstege sind zweckmäßig mit daran angebrachten Bürsten zur Stromzuführung für die Ankerwicklung versehen, in deren Bereich das FeIdmagnetgehause Zugangsöffnungen zum Montieren und Auswechseln der Stromzuführungsbürsten aufweist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der stangenförmige Anker bzw, der Feldmagnet zweckmäßig an auf seinen Umfang verteilt liegenden Stützrollen gehaltert und zentriert, wobei diese Stützrollen vorzugsweise in Bollenhaltern sitzen, die an den Außenflächen der äußeren Pol Stege des Ständers angebracht sind.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung des Elektromagnetmotors nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile des Motors,

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Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II von Fig. 1 und Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeils Illin

Fig. 1. . ■ ■

Der dargestellte lineare Gleichstrommotor weist einen Anker 10 auf, der durch eine gerade Stange aus ferromagnetischem Werkstoff gebildet ist, die mit einer davon isolierten, elektrisch leitenden wicklung 12 ausgerüstet ist» Der Anker 10 durchragt einen Feldmagnetkörper I^, der vier in axialem Abstand voneinander liegende ringförmige Polstege 16,18,20 und 22 aufweist, die durch einen zylindrischen Außenmantel 2k aus ferromagnetiscnem Werkstoff verbunden sind. Die beiden an den Enden befindlichen Polstege Ik und 22 bilden sugleiph die äußeren Stirnflacnen des zylindrischen Gehäuses.

An jedem Ende des Ständers sind gemäß Fig. 1 und 3 drei Halter 26 in Umfangsricntung in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Jeder dieser. Kalter trägt eine frei drehbar gelagerte Holle 2c, deren Kantelfläche eine der Hundung. der Ankerwicklung 12 angspaßue, hohlrunde Krümmung aufweist. Die Rollen 26 oestehen aus isolierendem Werkstoff, z.B. aus Kunststoff. Mit ihnen ist aer Stuiiaer ik am Anker zentriert, so daß die ringförmigen role "C GjTe mit ihren Innenflächen α en" Anker in gleichen Acs wänden uinscnlie.;eii.

In den rin^förni^en Zwischenräumen zwischen den PolStegen sind drei Feiawiokiungon jQ,JZ und 3k derart angeordnet, daß sie oei Erre^un^ mit J/leichstrcn: drei magnetische Felder erceugen, von denen sieü jedes Magnetfeld radial zwischen benach-

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barten Polstegen und axial längs der zugeordneten Abschnitte des Ankers 10 und des Gehäusemantels 14 erstreckt. Jeder der beiden mittleren Polstege 18 und 20 ist somit von zwei benachbarten Magnetfeldern eingefaßt, und der Stromfluß in den Feldwicklungen ist derart gesteuert, daß der Magnetfluß in benachoarten Feldern gegensinnig verläuft, so daß er in den mittleren Polstegen gleichgerichtet ist, wie dies durch die in die PoI- ^ stege in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile zum Ausdruck kommt.

Paarweise angeordnete Kohlebürsten 42 sind zu beiden Seiten der mittleren Pölstege 18 und 20 so angeordnet, daß sie die Ankerwicklung i2 berühren und Teile dieser Wicklung in den Bereichen der mittleren Polstege erregen. Um diese Berührung * zu ermöglichen, ist die Isolierung von der Außenfläche der Ankerwicklung im Bereich der Kohlebürsten zuvor entfernt worden. Bürstenhalter 36, an denen die Kohlebürsten 4'2 verschiebbar gelagert sind, sind an den Seitenflächen der mittleren Polstege 18 und 20 schwenkbar gelagert und v/erden je durch eine Torsionsfeder 40 mit der zugeordneten KohleDürste 42 an die Ankerwicklung gedrückt. Das Ständergehäuse 14 ist im Bereicn der Kohlebürsten 42 mit, öffnungen 38 versehen, die es gestatten, die Kohlebürsten 42 bei Abnutzung gegen neue Bürsten auszuwechseln.

Werden die Feldwicklungen 30,3²,34 und die ankerwicklung 12 erregt, so wird ein Axialdruck auf den Anker 10 ausgeübt, der proportional zum Produkt aus der Stärke des Magnetflusses in den Magnetfeldern des Ständers 14 und der Stromdichte in der

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Ankerwicklung 12 ist. Infolge der besonderen Gestalt des Ständers wird der Magnetfluß in den Polstegen und dem zylindrischen Außenmantel des Gehäuses gleichmäßig um den Anker verteilt. Die ringförmige Gestalt der Polstege 16,18,20 und 22 ermöglicht eine zweckmäßige Anordnung der Bürsten in der beschriebenen Weise.

Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der Ausführung des beschriebenen Elektromagnetmotors beschränkt. Der Ständer kann beispielsweise in beliebiger Anzahl mehr als zwei Polstege mit dazwischen angeordneten Feldwicklungen aufweisen. Der Anker braucht auch nicht notwendig in Hollen nach Art der Rollen 28 gehaltert zu sein, sondern könnte auch in vollen Lagern bzw. Lagerschälen aufgenommen sein.

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Claims

Patentansprüche

^l Λ Elektromagnetmotor mit hin- und hergehendem Anker oder Feldmagnet, dessen Anker aus einer Stange aus ferromagnetischem Werkstoff mit einer isoliert, aufgebrachten Wicklung besteht und dessen Ständer wenigstens zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Polstege mit einer dazwischen befindlichen Feldwicklung zur Bildung eines elektrischen Feldes zwischen den Polstegen, sowie paarweise angebrachte Bürsten zum Erregen der Ankerwicklung im Bereich zwischen den Polstegen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialem Abstand voneinander liegenden Polstege (16,18,20,22) den Anker (10,12) ringförmig umschließen und durch einen äußeren Gehäusemantel C2*1·) aus ferromagnetischem Merkstoff verbunden sind.

2. Elektromagnetmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens drei in axialem Abstand voneinander liegende Polstege aufweist, deren mittlerer Polsteg von den benachbarten Magnetfeldern mit gleichgerichtetem Kraftlinienfluß beaufschlagt ist.

3. Elektromagnetmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsbürsten (36,42) an den Seitenflächen des oder der mittleren Polstege (18,20) angebracht sind.

^. Elektromagnetmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ständergehäuse (1*0 im Bereich der mittleren ringförmigen Polstege (18,20) mit Hontageöffnungen (38) für die Stromzuführungsbürsten (36,4-2) versehen ist.

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5. Elektromagnetmotor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Standergehäuse (14) mit an seinen äußeren Stirnflächen befindlichen Rollenhaltern (26,28) am Anker (10) zentrierend abgestützt ist.

ö. Elektromagnetmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Ständergehäuses (14) durch die den Anker (10,12) ringförmig umschließenden, äußeren Polstege (16,22) gebildet sind.

7. Elektromagnetmotor nach einem der Ansprüche 1 -6, dauurcn gekennzeionnet, daB die zviischen benachbarten Polstegen oefindlicnen Felaviicklungen (30,^2,3^) im Innern des Ständer-' gehäuses angeorcinet sind.

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