DE1923525B2 - Elektrischer motor mit mindestens einem deformierbaren magnetischen kreis - Google Patents
Elektrischer motor mit mindestens einem deformierbaren magnetischen kreisInfo
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Description
andererseits, kleiner ist als 1
2. Motor nach Anspruch 1 als Schwingankermotor, wie er in Uhren Verwendung findet, dadurch
gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet als dünne Schicht (5,6) auf mindestens einer der beiden
aktiven Flächen des Schwingankers (3) au«; magnetisch weichem Material aufgebracht ist und eine
solche Dicke aufweist, daß das Verhältnis χ kleiner let »urn Oersted
lstals0>1~GüSB~·
3. Motor nach Anspruch 1 als multipolarer Kleinmotor derjenigen Art, bei welcher der
Permanentmagnet zumindest einen hohlzylindrischen Teil des Rotors bildet, dadurch gekennzeichnet,
daß der hohlzylindrische Teil (2Oa^ eine solche Dicke besitzt, daß das Verhältnis χ zwischen 0,1 und
■ Oersted,-
1 ll
Gauß
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Motor mit mindestens einem deformierbaren magnetischen
Kreis, der mindestens einen Luftspalt und eine Erregerspule sowie mindestens einen an den Luftspalt
angrenzenden in Richtung seiner Dicke magnetisierten Permanentmagneten aufweist, der eine hohe Koerzitivkraft
sowie eine lineare Beziehung in einem großen Bereich der Abhängigkeit der Induktion vom Magnetfeld
besitzt, und der von dem durch die Spule hervorgerufenen Fluß durchsetzt wird und selbst einen
Fluß hervorruft, der die Spule durchsetzt.
Derartige Motoren, bei denen der Permanentmagnet beispielsweise aus einem Ferrit oder einer Platin-Kobaltlegierung
besteht, sind in einigen Fällen als Synchronmotoren bekanntgeworden. Obgleich bei den
betreffenden Magnetmaterialien das Verhältnis Hc/Br
annähernd 1 beträgt, hat doch in keinem Fall das Verhältnis -g~j unter 1
gelegen, wenn L die
Schichtdicke des Magnetmaterials und e die Länge des Luftspalts im magnetischen Kreis ist. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß man zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades bestrebt ist, die Länge des Luftspalts e
möglichst klein zu halten, während man L zur Erzielung eines starken Magnetfelds nicht im gleichen Maße
verkleinern wollte. Obgleich damit eine gute Energieausbeute auf Grund der verhältnismäßig starken
permanentmagnetischen Erregung erzielt wurde, arbeitet ein solcher Motor nicht zufriedenstellend, wenn, wie
zum Beispiel bei einer Miniaturausführung in einer Uhr, nur eine beschränkte Amperewindungszahl zur Verfügung
steht, da der Permanentmagnet stets ein
ίο Ruhedrehmoment hervorruft, das durch das elektrisch
induzierte Feld erst überwunden werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Motor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei noch
immer gutem Wirkungsgrad eine einwandfreie Arbeits-
weise auch bei geringer Amperewindungszahl gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dicke des Permanentmagneten sich so
bestimmt, daß das Verhältnis χ zwischen dem Produkt Hc- L mit Hc als der Koerzitivkraft - gemessen in
Oersted - und L als der Dicke des Permanentmagneten, einerseits sowie dem Produkt Br- e mit Br als der
remanenten Induktion - gemessen in Gauß — und e als der Länge des Luftspalts des magnetischen Kreises
andererseits kleiner ist als 1 ·
Ein derartiger Motor — worunter unter Umständen auch ein polarisierter Elektromagnet verstanden werden
kann — kann beispielsweise als Schwingankermo- yo tor in der Weise ausgebildet sein, daß eine dünne
permanentmagnetische Schicht auf mindestens einer der beiden aktiven Flächen des Schwingankers aus
magnetisch weichern Material vorgesehen ist und dabei eine solche Dicke aufweist, daß das Verhältnis χ kleiner
als 0,l- ist. Mit besonderem Vorteil wird er jedoch
als multipolarer Kleinmotor derjenigen Art ausgebildet, bei welcher der Rotor zumindest einen hohlzylindrischen
Teil aus einem magnetisch harten Material aufweist, indem nun der hohlzylindrische Teil der
dünnen Magneten bildet und mit einer bestimmten Teilung mit abwechselnder Polarität radial magnetisiert
ist sowie eine solche Dicke hat, daß das Verhältnis χ
zwischen 0,1 und 1
liegt, während der Stator
solcherart gleichmäßig verteilte Polstücke beiderseits des hohlzylindrischen Teils besitzt.
Durch die deutsche Auslegeschrift 11 42 205 ist bereits ein äußerlich ähnlicher Motor bekanntgeworden,
der jedoch als Hysteresemotor keinerlei Permanentmagneten aufweist, sondern bei dem der Rotor
einer ständigen Ummagnetisierung unterworfen ist.
Im nachfolgenden wird die Erfindung zusammen mit einigen Ausführungsbeispielen anhand der Figuren
näher erläutert.
F i g. 1 ist ein Prinzipschema eines magnetischer Kreises nach der Erfindung;
F i g. 2 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung dei Wirkungsweise eines solchen Kreises;
f>o F i g. 3 zeigt einen nichtpolarisierten Schwinganker motor nach der Erfindung mit einem sogenannter magnetischen Hilfskreis;
f>o F i g. 3 zeigt einen nichtpolarisierten Schwinganker motor nach der Erfindung mit einem sogenannter magnetischen Hilfskreis;
die Fig.4 und 5 stellen schematisch eine erste Ausführungsform eines umlaufenden erfindungsgemä
(15 ßen Kleinmotors dar;
die F i g. 6 bis 9 zeigen eine abgewandelte Ausfüh rungsform eines solchen Kleinmotors, der besonders fü
Uhren geeignet ist; und
Fig. IO ist ein schematischer axialer Halbschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Kleinmotor mit zwei autonomen magnetischen Kreisen.
In F i g. 1 ist ein elementarer deformierbarer magnetischer Kreis mit einem Luftspalt e, einer Schicht aus
hartem Magnetmaterial von der Dicke L und einer Erregerspule dargestellt, die eine magnetische Spannung
von der Größe U\ hervorruft. In einem solchen Kreis durchsetzt der von der Spule stammende Nutzfluß
den Magneten und, umgekehrt, der durch den Magneten hervorgerufene Fluß die Spule und ruft so eine
permanente Erregung hervor, die vorteilhaft für die Leistungsausbeute einer Motoranordnung ist, in welcher
der magnetische Kreis ein Element eines komplexeren deformierbaren Magnetsystems ist
Eine solche Motoranordnung ist beispielsweise ein Kleinmotor oder ein kleiner polarisierter Elektromagnet.
Der im Luftspalt e bewegliche Teil kann gemäß F i g. 1 aus einem um einen Stift Cschwenkbaren Stab R
bestehen, jedoch liegt auf der Hand, daß er in der Praxis ganz andere Formen annehmen kann, wie dies aus dem
folgenden noch hervorgeht
Unter der Bedingung, daß das die Schicht L bildende Magnetmaterial eine starke Koerzitivkraft Hc aufweist
und daß eine lineare Beziehung in einem großen Bereich der Abhängigkeit der Induktion B von dem Feld H
vorliegt (was z. B. der Fall ist bei Ferriten und Platin-Kobaltlegierungen), kann man zeigen, daß an der
Magnetschicht ein Feld
H = Hc
ο-
3°
-5
Br
Und daher: B =
e + LHc Br
Führt man einen Parameter χ =
HcL Br c
ein, so ergibt sich:
B = Br
UJe
1 + χ 1 + χ
und daher die magnetische Kraft
ρ = J? = _L
40
45
50
(UJe)2 (1 +
χ)2 J 5S
Man kann zwei Fälle unterscheiden: a) Bei einem polarisierten System ist das dritte Glied
vernachlässigbar; mit P0 bezeichnet man das
konstante Glied <>5
Br — —
(1 +χ)2 · welches auf den Magneten zurückzuführen ist, und
mit Pi das Glied
Br
(1
herrscht, wobei Ärdie remanente Induktion ist.
Wenn U\ die durch den Strom hervorgerufene magnetische Spannung ist, so gilt: HL + U\ = Be
das dem Strom proportional ist b) bei einem nichtpolarisierten System ist χ = 0 und
Br = 0, so daß nur das Glied P2 bleibt, das sich mit
dem Ausdruck (UxIe? ändert.
Bei einem Kleinmotor für Uhren (polarisiertes System trifft folgendes zu:
Bei einem Kleinmotor für Uhren (polarisiertes System trifft folgendes zu:
U) (das von der Amperewindungszahl abhängt) ist
praktisch begrenzt durch die Abmessungen der Spule und durch die zulässige Leistung.
Es ist ebenso wünschenswert, den Luftspalt e nicht bis auf solche Werte zu vermindern, die aus
Toleranzgründen nicht angängig erscheinen. Aus diesen beiden Gegebenheiten folgt, daß U\/e
begrenzt ist. Es ist dies das Feld, das der Strom erzeugen würde, wenn der Luftspalt eden einzigen
magnetischen Widerstand darstellte. Beispielsweise kann UJe bei einer Amperewindung die
Größenordnung 100 Oe annehmen. Es ist erforderlich, daß der Strom eine magnetische
Kraft erzeugt, die einen hinreichend hohen Prozentsatz derjenigen darstellt, die durch den
Magneten hervorgebracht wird, damit der Motor praktisch verwirklicht werden kann.
Es erscheint praktisch nicht möglich, eine vollkommene Kompensation der Wirkungen der Anziehungskraft
des Magneten zu erreichen. Dies führt dazu, daß man ein genügend großes Verhältnis
2 U1I e_
Br
zu erreichen trachtet, mit anderen Worten, daß man eine geringe Höhe des Magneten L wählt, um χ klein zu
machen.
Wirkungsgradbetrachtungen bestätigen diese Überlegungen.
F i g. 2 zeigt die Abhängigkeiten in beliebigen Einheiten: den Verlauf von x, von Pi (ausgezogene
Linie), von Po/10 (strichpunktierte Linie) und von P*
(gestrichelte Linie). Betrachtet man die Abhängigkeit von P0 und Pi von x, so stellt man fest:
a) daß P) seinen Maximalwert bei χ = 1 erreicht, was
dem maximalen Produkt ß/fentspricht;
b) daß im Gegensatz hierzu Po gleichmäßig von 0 weg ansteigt bis zu einem Wert B2ZSn, der bei einem
Luftspalt 0 erhalten wird.
Daraus folgt, daß auch bei Festsetzung des Wertes für χ wesentlich unterhalb 1 der maximale Wert für Pi im
wesentlichen erhalten bleibt, während P0 Werte von viel
geringerer Größe annimmt. Wenn z. B. χ sich von 1 von 0,3 bewegt, vermindert sich Pi um 30%, während Po sich
in einem Verhältnis von ungefähr 5 vermindert. Auf diese Weise gelangt man zu einer »Unterbemessung«
oder »Unteranpassung« des Magneten, die auf ein polarisiertes System angewandt wird, wie nachfolgend
an einem Beispiel beschrieben wird.
Die gleichen Überlegungen können zu einem Motor führen bei dem der gesamte magnetische Kreis aus
permeablen Elementen besteht. Nachfolgend wird dies als nichtpolarisiertes System mit Hilfskreis bezeichnet.
Dies ist der Fall beispielsweise bei gewissen
Schwingankermotoren. Auf die Oberfläche des aktiven Luftspaltes eines solchen Systems bringt man eine
dünne Magnetschicht auf, deren Dicke beispielsweise zehnmal geringer ist als in dem vorhergehenden Fall
(also vorzugsweise x<0,l). In diesem Falle sind die
Glieder Pi und P2 von der gleichen Größenordnung,
während das Glied Po kleiner ist.
Wenn man beispielsweise χ = 0,03 nimmt, was bei
Wenn man beispielsweise χ = 0,03 nimmt, was bei
einem Verhältnis -p- in der Gegend von 1 zu einer
Schicht von 3 μ Wandstärke bei einem Luftspalt von 0,1 mm führt, so wird die Wirksamkeit mehr als doppelt
so groß sein, ohne daß die allgemeinen Eigenschaften des nichtpolarisierten Systems verändert würden. Das
statische Glied P0 stellt nicht mehr als 16% der Auswirkung des Stromes dar, der sich in den Gliedern Pi
und P2 findet, und seine Störwirkung kann als zweitrangig angesehen werden. Der Aufbau ist offensichtlich
der gleiche, und auch die Arbeitsweise eines nichtpolarisierten Systems wird beibehalten (Möglichkeit
der Erzeugung von Kräften mit nur einem Vorzeichen, aber diesmal unter Beachtung der beabsichtigten
Stromrichtung).
Die oben beschriebenen Anordnungen bestehen also im Grunde darin, in einem magnetischen Kreis zur
Bildung einer Motoranordnung der bezeichneten Art eine dünne Schicht harten Magnetmaterials mit großer
Remanzenz vorzusehen, die in Richtung ihrer Dicke magnetisiert und annähernd senkrecht von dem Feld
der Spule durchsetzt wird. Dieser dünne Magnet ersetzt den herkömmlicherweise in polarisierten Magnctkrcisen
vorgesehenen massiven Permanentmagneten oder fügt sich, im Falle eines nichtpolarisierten Magnetkreises,
in den Luftspalt des Magnetkreises ein, der normalerweise kein hartes Magnetmatcrial aufweist
(weshalb man übereingekommen ist, hier von einem nichtpolarisierten Magnetkreis mit Hilfskreis zu sprechen).
Die konkrete Ausführung dieser neuen Technik wird etwas später wiedergegeben, wo von den praktischen
Ausführungsbeispielen die Rede ist. Das Prinzipschema der Fig. 1 dient lediglich zum Verständnis des
Erfindungsgegenstandes.
Es erscheint angebracht daran zu erinnern, daß die Schaffung eines Kleinmotors, insbesondere eines
solchen für Uhren, bei denen die Leistung in der Größenordnung von nur einigen Mikrowatt liegen kann,
das schwierige Problem aul'wirft, wie die Erlangung eines möglichst großen Drehmoments mil einer
geringen Amperewindungszahl und der Verringerung des Ruhedrehmoments vereinbart werden kann. Dieses
letztere muß, damit der Motor in Gang gesetzt werden kann, durch das vom Strom erzeugte Drehmoment
überwunden werden, und man kennt bis heute keine praktische Möglichkeit, das Ruhedrehmoment auszuschalten.
Die Kurven aus Fig.2 zeigen, wie die klnssiche Technik magnetischer Kreise der obenerwähnten Art,
von Kreisen also, die von Hause aus den Vorteil einfacher Konstruktion besitzen, indem sie aus einer
geringen Zahl von Teilen bestehen, keinen zufriedenstellenden Kompromiß herbeizuführen vermag, da die
LBngc L des massiven Magneten in dieser Technik so gewählt ist, daß der Wert χ größer als die Einheit ist und
daher das Ruhedrehmoment auf jeden Fall betrachtlich ist.
In der herkömmlichen Technik ist man oft versucht,
um diese Schwierigkeiten zu überwinden, den magncti
sehen Kreis aus permeablem Material vollständig wegzulassen, jedoch führt eine solche Lösung zu sehr
großen Luftwegen für den magnetischen Fluß, und dies gestattet es nicht, zu sehr kompakten Anordnungen zu
gelangen.
Die hier eingeführte Technik dünner Magnete unterscheidet sich von der bekannten Technik darin, daß
sie es erlaubt, das Ruhedrehmoment beträchtlich zu reduzieren, ohne gleichzeitig das durch den Strom
hervorgerufene Drehmoment wesentlich zu vermindern. Beispielsweise erhält man für den Fall, daß
Br = 4000 Gauß und Hc = 4000 Oersted beträgt. Ap = 0,33 für L = 0,10 mm in einem Kreis mit einem
magnetischen Gesamtwiderstand, der einem mittleren Luftspalt von 0,3 mm entspricht.
Die Technik dünner Magnete, die einem Wert χ weit unterhalb 1 entsprechen, unterscheidet sich damit ganz
deutlich von derjenigen der Verwendung herkömmlicher massiver Magnete. Diese Technik ist zudem sehr
einfach und erlaubt eine sehr starke Miniaturisierung von Motoranordnungen, die von einem solchen
Magnetkreis Gebrauch machen. Sie gestattet mit einer Spule von verringerten Abmessungen und mit einer
kleinen Amperewindungszahl, ein brauchbares Verhältnis zwischen der vom Strom und der vom Magneten
erzeugten Induktion beizubehalten.
F i g. 3 zeigt die Anwendung dieser Technik bei einer Motoranordnung vom nichtpolarisierten Typ, wie er
häufig bei Uhren Verwendung findet.
Es handelt sich um einen Schwingankermotor, der einen Stator t mit einer Spule 2 sowie einen Teil 3 aus
magnetisch weichem Material besitzt, der im Luftspalt des Stators um eine Achse 4 zu schwingen vermag. Ein
nicht dargestellter Kontakt, der mit dem Teil 3 verbunden ist, unterbricht die Erregung der Spule, die
sich in Form von Impulsen mit konst, ntcm Vorzeichen vollzieht, wenn der Teil 3 seine Gleichgewichtsposition
in dem Luftspalt einnimmt, wobei eine nicht dargestellte Spiralfeder dieses Gleichgewicht bei der Unterbrechung
der Erregung zerstört. Wenn der Teil 3 aus seiner Glcichgewichtsposition ausgelenkt ist, setzt die Erregung
wieder ein, so daß die magnetische Anziehungskraft innerhalb des Luftspaltes den Teil 3 wiederum in
die Gleichgewichtsposition führt und so fort.
Die Aufbringung dünner Schichten 5 und 6 aus magnetisiertcm, hartmagnetischem Material auf die
aktiven Flächen des Teiles 3 bewirkt eine Induktion in dem gleichen Sinn, wie die durch den Strom
hervorgerufene. Diese Induktion hu' eine erhebliche
Verstärkung des dem Strom zuzuschreibenden Drehmoments zur Folge, was es wiederum gestattet, die
Abmessungen der Gesamtanordnung zu reduzieren. Ein gewisses Ruhemoment wird ebenfalls durch die dünne
Schicht hervorgerufen, jedoch ist, wie dies die F i g. 2 erkennen laßt, dieses Ruhemoment praktisch vernachlässigbar, sofern man einen sehr kleinen Wert χ
(wesentlich kleiner als 0,1) wählt.
Beispielsweise sei die Dicke der Schichten 3 und 6 eine solche, daß * - 0,03 wird, wie dies oben dargelegt
wurde, indem beispielsweise die Schicht dicke 3 μ bei einem Luftspalt von 0,1 mm betragt. In Verbindung mit
diesem Beispiel wurde dargelegt, daß die Wirksamkeit sich mit dem Auftreten von statischen Kräften, die nur
16% der durch den Strom hervorgerufenen Kräfte betragen, verdoppelt.
Die nachfolgenden Figuren demonstrieren die Anwendung der Technik dünner Magnete bei einem
viclpoligcn Kleinmotor mit drehendem Maunctcn.
In den Fig. 4 und 5 ist schematisch ein homopolarer
Kleinmotor gezeigt.
Sein Stator besteht aus einem Kern 18, der in zwei
Polschuhe bildenden Fortseizungen 19 und 20 endet, die
/ahne aufweisen und durch den Strom, der durch die Spule 21 fließt, positiv bzw. negativ polarisiert werden.
Aus F i g. 4 erkennt man, daIJ die beiden Fortsetzungen
die gleiche Teilung aufweisen, wobei ihre Zahne einander gegenüberstehen.
Der Rotor wird von einer Glocke aus einer Platin-Kobalt-Legierung gebildet und besitzt eine mit
einer Achse 23, die in Lagern 18;i und 186 auf dem Kern 18 ruht, fest verbundene Stirnfläche 22 sowie eine
zylindrische Wand 24.
Die dünne Wand 24 ist radial magnetisiert, wobei abwechselnd positive und negative Pole in gleicher
Teilung wie derjenigen des Stators auftreten. Die Dicke dieser Wand bestimmt sich wieder so, daß der Wert ν
zwischen 0,1 und 1 liegt.
Der in den F ig. 6 und 7 dargestellte Kleinmotor ist
speziell für den Antrieb von Taschen- oder Armbanduhren ausgelegt, wozu sein magnetischer Kreis eine flache
lorm besitzt. Sein Stator besteht aus den Teilen 25, 2b und 27 aus einem permeablen magnetischen Material,
das in einem massiven Körper 28 aus Messing gelagert ist, sowie einem Rotor, der aus einer Glocke 29 aus einer
magnetischen Platin-Kobalt-Legierung gebildet ist. Diese Glocke ist auf einer Achse 30 angebracht, die in
Lagern 31 unü 32 läuft und ein Ritzel 33 (F i g. 7) tragt,
über welches der Abtneb erfolgt.
Der massive Teil 25 ist, wie diese aus F i g. 6 ersichtlich ist, so ausgeschnitten, daß er einen Abschnitt
25;* mit einem Schlitz 25c/besitzt, der das obere F.nde
eines Kernes aufnimmt, welchen der Teil 27 bildet, sowie zwei Zähnungen 25h und 25c'(von denen die letztere nur
in F' ι g. 7 zu sehen ist). Der Teil 26. der im wesentlichen
die Form einer Hülse besitzt, trägt eine Zahnung 26.·),
deren Zahne gegenüber denen der Zähnung 25h angeordnet sind. In dem durch diese Zahnungen
festgelegten Luftspalt befindet sich der zylindrische Teil 29.) der Glocke 29.
Der Kern 27 trägt eine Spule 34, und sein unteres linde wird von einem Stück i5 in Form eines Winkels
aufgenommen.
Dieses Stück aus magnetisch permeablem Material
verbindet den Kern 27 mil dem Stück 2h, an dem es mitIeIs Schrauben 35;/ und )5h befestigt ist, so daß ein
geschlossener magnetischer Kreis entsteht, der einen dünnen Magneten der oben bezeichneten Art in Form
des zylindrischen Teiles 29« der Glocke 29 bcsitzi. welcher mit der gleichen Teilung wie die Zahnungen 25b
und 26« in abwechselnder Polarität radial magnetisiert ist. Das vom Stator hervorgerufene magnetische Feld
durchsetzt die Glocke im wesentlichen in radialer Richtung, so duD die Gesamtlänge /.des Magnetstuckes,
das in jedem elementaren Flußkreis enthalten ist, sich auf die Dicke des Magneten beschrankt. Dies ist
natürlich nicht der Fall, wenn ein elementarer Flußkreis den Magneten zweimal durchquert, wie dies bei den
Motoren mit ineinandergeschachtelten Polen, /. B. dem der Fig. 10, der Fall ist. Wenn der Mugnct nicht
senkrecht zu seiner Dicke mugnctisicrte Teile aufweist, kann seine uquivulcntc Lunge /. beispielsweise den
zehnfachen Wert der Dicke des Magneten annehmen.
Die homopolare Anordnung des Kreises «der
allgemein jede Anordnung des Kreises, in der sich
■ι·*
Polstücke entgegengesetzten Vorzeichens beiderseits eines dünnen Magneten aus hartmagnetischem Weikstoff
in solcher Weise befinden, daß das davon erzeugte Feld im wesentlichen senkrecht zu diesem dünnen
Magneten steht, ergibt so eine minimale Länge /., die es gestattet einen optimalen Wert des oben definierten
Parameters ν zu erzielen. Talsächlich kann man den Luftspalt nicht vergrößern, ohne die Wirksamkeit des
magnetischen Kreises herabzusetzen, so daß es erforderlich ist, um ν kleiner als 1 zu machen, L
entsprechend zu vermindern.
Die Dicke der Schicht 29;/ beiragt beispielsweise 0,05
bis 0,2 mm.
Der Motor nach den F i g. b und 7 kann insbesondere als Schritischaltmotor betrieben werden.
Es ist ferner zu bemerken, daß der dünne Permanentmagnet
29, welcher den Rotor darstellt, besonders gut geeignet ist in ihm eine exakte und genau reproduzierbare
Magnetisierung zu erzeugen.
Die Magnetisierung kann dadurch erfolgen, daß man die verschiedenen Punkte des Rotors vor den
Polstücken einer Magnetisierungsanordnung vorbcilaufen läßt, wobei die Polstücke aktive Flächen von
geringen Ausmaßen besitzen, und daß man den Erregerstrom dieser Magnetisierungsanordnung nach
einer bestimmten Gesetzmäßigkeit ändert.
Das in dem Grundaufbau des Motors festgelegte Ruhcdrehmoment soll meist so gering wie möglich sein.
In der Praxis wird dies einerseits dadurch erreicht, daß der in der homopolaren Struktur durch den dünnen
Magneten gegebene Wert /. vermindert wird, andererseits dadurch, daß eine geeignete Magnetisierungsgesetzmäßigkeit
in dem dünnen Magneten festgelegt wird, und schließlich durch eine besondere Form der
Polstücke des Stators.
Die F i g. 8 und 9 sind eine Draufsicht bzw. ein Aufriß
ties Winkels 35 aus F' i g. h. woraus dessen Form
ersichtlich ist.
In Fig. 10 ist schematisch ein axialer Halbschnitt
einer abgewandelten Ausführungsform dargestellt, die zwei selbständige Magnetkreise 7« —7/) und 8;i-8/>mit
jeweils ineinandergeschachtelten Polen und zwei Spulen 9 und 10 besitzt.
Fs handelt sich dabei um einen Motor, der zum einen geeignet ist, mit phasenverschobenem Strom zu
arbeilen, zum anderen in einer Anordnung Verwendung finden kann, die eine sogenannte Meßspule aufweist (es
handelt sich um die Spule 10). die zu der normalen
Der Rotor wird von einer dünnen Glocke M aus hurimagnctisehem Material gebildet, die auf einem Teil
ungcbrucht ist, welcher aus der Achse 12 und einem
Ritzel 12ü besteht, das mit einem Abtricbszuhnrad 13
kttmmt.
Die Achse 12 ist in Steinen 14 und 15 gelagert, leder
der beiden Kreise des Stutors besitzt ein oberes Stück 7/1 bzw. Su und ein unteres Stück 76bzw. 8«, und die Pole
des oberen Stückes wechseln ab mit denen des unterer Stückes in der Art der Zähne zweier ineinandergreifen
der Klimme Kine solche Anordnung ist für sich woh
bekannt, weshalb man sich hier mn der schcmulischcr
Darstellung der Fig. IO begnügen konnte. Auch bc
dieser nicht homopolurcn Ausführung, durchsetzt da>
durch den Stator hervorgerufene magnetische Feld der Rotor annilhernd radial
Ii. M
4 Mlntl
Claims (1)
1. Elektrischer Motor mit mindestens einem deformierbaren magnetischen Kreis, der mindestens
einen Luftspalt und eine Erregerspule sowie mindestens einen an den Luftspalt angrenzenden, in
Richtung seiner Dicke magnetisierten Permanentmagneten aufweist, der eine hohe Koerzitivkraft
sowie eine lineare Beziehung in einem großen Bereich der Abhängigkeit der Induktion vom
Magnetfeld besitzt, und der von dem durch die Spule hervorgerufenen Fluß durchsetzt wird und selbst
einen Fluß hervorruft, der die Spule durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke
des Permanentmagneten sich so bestimmt, daß das Verhältnis χ zwischen dem Produkt Hc- L mit //cals
der Koerzitivkraft — gemessen in Oersted — und L als der Dicke des Permanentmagneten einerseits,
sowie dem Produkt Br- e mit ßr als der remanenten
Induktion — gemessen in Gauß — und e als der Länge des Luftspalts des magnetischen Kreises
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