DE1927287U

DE1927287U - Polarisierter synchron-kleinstmotor.

Info

Publication number: DE1927287U
Application number: DES46038U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-08-24
Filing date: 1963-08-24
Publication date: 1965-11-18

Description

Polarisierter Synchron-Kleinstmotor

Die Neuerung bezieht sich auf einen polarisierten oynchron-■■vleinstmctor mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ständern in Klauenpclbauart und einem dazwischen angeordneten -Dauer-

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IT'ieh einen älteren Vorschlag wird ein solcher polarisierter' 3yn- :h.ron-KIeinstniotor zur Umkehr der Drehrichtung benutzt. Hierbei sind aie beiden konzentrisch angeordneten Ständer in der Phasenl:ge um 90° elektrisch gegeneinander versetzt. Zur Einschaltung einer bestimmten Drehrichtung wird die eine Ständerwicklung unraittei-

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bar und die zweite St-änderwicklung mittelbar über einen Kondensator erregt. Der Kondensator dient hierbei zur zeitlichen 90 -Verschiebung der beiden Ständerllüsse. Ein derartiger Motor hat eii*en sehr guten Wirkungsgrad. Nachteilig ist aber die Verwendung eines an sich teueren Kondensatars, ohne den ein Betrieb weder in der einen noch in der anderen Drehriohtung eindeutig möglich ist.

Der Neuerung, liegt die Aufgabe zugrunde, einen polarisierten Synchron-Kleinstractor mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ständern in Klauenpolbauart und einem dazwischen angeordneten Dauermagnetläufer derart auszubilden, daß er eindeutig in der gewünschten Drehrichtung anlauft, und daß er ohne be-* - sondere Hilfsmittel in der Drehrichtung umkehrbar ist» Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden.Ständer gegeneinander derart versetzt und Pole des äußeren oder inneren Ständers durch Belastungsmittel derart belastet sind, daß bei gleichzeitiger Erregung beider Ständer mit der gleichen Phase ein eindeutiges Ständerdrehfeld entsteht. -Vorzugsweise sind " die zwei konzentrischen Ständer gegeneinander um 90, elektrisch mechanisch versetzt. Durch Kupferbrillen o.dgl. ist' der innere oder der äußere Ständer so belastet, daß beide ?lüsse zeitlich um tf elektrische Grade gegeneinander phasenverschoben sind. Auf diese Weise entsteht ein eindeutiges Ständerdrehfeld. ErfahrungsgemälB wird der Winkel ψ gleich 45 oder größer gewählt.

Sin Vorteil gegenüber den bisher bekannten polarisierten Synchron-Eleinstmotoren mit Kurzschluss-Hill'splra.se besteht vor allem darin,

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da.Q sich bei konsentrischer Bauweise nan mehr als 2 ρ Pole unterbringen lassen. Durch die Erfindung ist es sogar möglich, die ideale Polanzahl 4p zu erreichen, ^:- ." ----- "Λ

Die Kupf erbelas tunge'n können einfach gestaltet und leicht montiert werden. Ss können beispielsweise.-die belasteten Pole' auf dem äußeren Ständer mit dem größeren Polkreisy-^nd die unbelasteten Pole auf dem inneren Ständer mit dem kleineren Policreis angeordnet sein. Das hat den Vorteil", daß die-belasteten Pole, bei gleicher Blechdicke einen größeren Querschnitt aufweisen können, und daß sich infolgedessen auch bei- Seriensöhaltung der beiden Ständererregerwicklungen die notwendige.elektrische Phasenverschiebung von φ = 45 oder mehr und die fur" das Drehfeld erforderliche Amplitudengleichheit von belastetem und unbelastetem Ständerfluß praktisch verwirklichen lassen,- lerner kann durch einfache Gestaltung der Kupferbelastungen erheblich,an Arbeitsaufwand gespart werden. Bisher war es bei" den Eupfer-Kurzschlussbrillen üblich, kleine Löcher mit dem Profil d.er Polzacken sum Aufstecken auf die Polsacken auszustanzen. Diesen den Motor verteuernden Arbeitsvorgang kann man~ einsparen, indem man vorteilhafterweise einfache flache Kupferringe oder I|upferscheiben als phasenschiebende Sekundärbelastung verwendet, die vollständig innerhalb des konzentrischen Ständers liegen und daher vollständig von dessen Magnetfeld umschlungen werden,

Gemäß einem weiteren Vorschlag der" Neuerung kann der Mo-tor auch durch mechanisches Verdrehen eines der beiden Ständer als Umkehr-

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motor benutzt, werden. Bei diesem Aufbau sind die beiden Ständer um 180° elektrisch (= 1 Polteilung) verdreht und zusätzlich um + f>° elektrisch verdrehbar. Dabei ist ψ möglichst gleich der zeitlichen Phasendifferenz zwischen unbelastetem und belastetem FIuS su wählen, vorzugsweise ist φ *=i 45° elektrisch. Durch zwej feste Anschläge kann die mechanische Verdrehung begrenzt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. ■ ■

?ig. 1 und Pig. 2 zeigen eine SchnittaBSitclit sines:^:z;mW^;iBe=iI ferg-e -· stellten M.ν-:crs, wobei nur die zum. Verständnis der ».,"Heüerung wesentlichen Teile dargestellt sind,,;. '-" -V--- ^:

MI"t 1 ist die .Läuferachse bezeichnet,, auf; der ein glockenförmiger Läufer 2 befestigt ist. Der Läufer bes-itgt .am Umfang axial .angeordnete und radial magnetisiert© Pole 5, dde in Bewegungsrichtung so angeordnet sind, daß am Außen-, und am '.Innenmantel des zylinderförmigen Läufers'Nord- und Südpoie abwechseln,. Der läufer kann aus einzelnen Dauermagneten oder -als- Bingzyllnder mit aufmagnetisierten Polen bestehen. Bei dem in. der .Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Polring oder iOlzylinder 3 durch einen scheibenförmigen Plansch 4 gehalten» Br. kann aus einem unmagnetischen Werkstoff bestehen oder aber er kann·";'raus üfejjTil? b'fc-iv-- - --■■"-■ stehen, so daß sich ein Läufertop£ ergibt. '.:.- . "■ . ■

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Konzentrisch zum Läufer 2 sind in ringförmigen Spulenträgern 5 und 6 mit U-förmigem Querschnitt die Ständerspulen 7 und 8 angeordnet. Die Spulenkörper 5 und 6 bestehen-aus unmagnetischem Material, 2.3, Preßspan ο,dgl. Zu beiden Seiten des äußeren Spulenträgers 5 sind Belastungsbrilien 9 und 10 aus: Kupfer für die äußeren Pole angeordnet. Die Kupferbrillen 9 und 10 sind hierbei bis in die Iahe der Läuferachse 1 gezogen, " .■-.·■■

Mit 11 und 12 sind die beiden äußeren Btänderpolbleehe bezeichnet, die in bekannter Weise in Kiauenpolbsuart ausgeführt sind, und mit ihren, den. Zwischenraum 13 der beiden Ständerspulen zugewandten Polzacken 14 in bekannter Weise Terz ahnt ineinandergreifen.

Mit 15 und 16 sind die inneren StänderpolbleGhe bezeichnet, die in gleicher Weise wie die Polbleche 11 und»12 der äußeren Ständeranordnung in Klauenpolbauart ausgeführt sind,- Die Innenpole sind mit 17 bezeichnet.

Der äußere und der innere Ständ-e#aMd yon einer auf der Achse 1 angeordneten Nabe 18 aus Weicheisen- gehalten, Mit 19 und 20 sind Folienlager angedeutet. Der untere feil 'der,Kupferbrille 10 hat eine kreisringf örmige Aussparung 21., in-der'eine Stellschraube 22 geführt ist, die in einer Gewindebohrung des Ständerbleches 16 ein-

- ■ λ geschraubt ist, Mach Lösen der Schraube 22 kann der äußere Ständer gegenüber dem inneren um einen bestimmten Winkel verdreht werden. Der rfinkel ist hierbei so ausgelegt, _:da3 "sich in den beiden Snd·- Stellungen die Drehrichtung umkefeevt. Werden, beide Ständer in- eine neutrale Lage zueinander gebracht,,-.so schwingt der Läufer auf-der

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Stelle oder entscheidet sich willlcürlich für eine Drehrichtung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 müssen die Kupferbrillen S) und 10 mit Stanzlöchern versehen sein, damit die-Kupferbrillen auf die Pole des Außenständers aufgeschoben werden können.

Pig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der die Kupferbelastungen für den Außenständer in einfacher Weise hergestellt und aufgebracht werden können. Wirkungsmäßig gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugsziffern wie in ,Fig. 1 versehen. .Vährend der Innenständer in gleicher Weise wie"in Pig. I aufgebaut ist, sind die axialen Pole 24 des AuBenstanders aus den schalenform!gen Aussenpartien 251 26 neben den Flanschen der Spule herausgearbeitet.

Im Gegensatz zu dem Äusführungsbeispiel" nach Fig. .-1 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig."^: Z äie lupf erbe lastungen aus einfachen planen Kupferkreisringscheiben 27 oder aus einem Zylindermantel 29 aus Kupfer, was .mit gestrichelten Linien angedeutet ist, gefertigt. Derartige -Kupferbelastungen können auf relativ einfache Weise hergestellt,-:und einmontiert werden»

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist der Polradläufer beispielsweise aus sechszehn Parallelmagneten hergestellt."Die einzelnen Magnete können mit Araldit oder mit einem anderen Klebstoff am Läuferflansch 4 angeklebt sein. V/ie schon zuvor ausgeführt, kann BTi Stelle eines Magnetradläufers ein zylinderförmiger Läufer mit aufmagnetisiarten Polen verwendet werden. Ferner können bei Verwendung eines Polläufers die Zwischenräume zwischen den Polen.durch einen Kunststoff ausgegossen sein." "

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In den beiden Ausführungsbeispielen wird die relative. Stellung der beiden Ständer durch eine Stellschraube 22 gesichert. Es kennen selbstverständlich auch andere Feststellmittel verwendet werden, insbesondere dann, wenn die Stellbewegung beispielsweise mit Hilfe eines Magneten oder dgl, -.ätt&gefiürrt werden soll.

2 Figuren

6 Patentansprüche

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Claims

RA. 533121-9,10.65 \ PL/i 63/1.5 Π -SetuA tzans ρ rüche

1. Polarisierter Synchron-KleinstmOtormit; zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ständern in. Klauenpolbauart und einem dazwischen angeordneten Dauermagnetläufer, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ständer gegeneinander derart versetzt und die Pole des äußeren ode:i\ des inneren Ständers durch Belastungsmittel derart belastet sind,- daß bei gleichzeitiger Erregung beider Ständer ein ein.de/Utiges Ständerdrehfeld entsteht. " ■ -■-.. ■, - -

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehrichtungsumkehr die beiden Ständer gegeneinander um. einen bestimmten Winkel verdrehbar sind.

;>. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Lage der Ständer init Hilfe an sich bekannter Peststellmittel fixierbar ist, - - -.^:

4. Motor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kupferbrillen als Belastungsmittel·, die zu beiden Seiten der vorzugsweise äußeren Ständerspule- angeordnet und mit Stanzlöchern auia Auf schieben auf die Pole versehen sind.

5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferbelastungen aus einfachen Kupfer=-ICreisringseheiben oder aus einem Kupfer-Zjrlindermantel ausgebildet sind, die vorzugsweise ■ in dem Spulenraum entweder zu beiden Seiten und/oder an der inneren Stirnfläche desInnen-'oder AuSenstanders angeordnet sind. "■'"."-.'.-■"- ■ - . - " " -

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6. Motor nach Anspruch 1 "bis 5?. dadurch gekennaeIchnet, daß der glockenförmige Läufer aus längs des Lauferumfanges .in Abständen voneinander angeordneten Dauermagneten besteht,

7. Motor nach Anspruch 6, dadurch -gekennzeichnet, daß die Dauermagnete aus achsparallel angeordneten. Dauermagnetstatichen be-

stehen» '■_/"■'

S. Motor nach Anspruch 1 "bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer aus einem dünnwandigen Rxngzylinder mit aufmagnetlsierten

Polen besteht. "■ . .

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