DE19605861A1

DE19605861A1 - Rotary electric motor operated by AC or DC voltage

Info

Publication number: DE19605861A1
Application number: DE1996105861
Authority: DE
Inventors: August Kueffner
Original assignee: Individual
Current assignee: Ismail Hossein 85395 Attenkirchen De
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1997-08-21

Abstract

The electric motor has a rotor (2) provided by a flywheel disc carrying angularly spaced permanent magnets (3), with their poles aligned in a radial direction, each with the same magnetic pole facing towards the rotation axis (1). At least one further permanent magnet (4) is positioned adjacent to the periphery of the rotor, for providing a force provoking the rotation of the rotor, displaced relative to the rotor permanent magnets via at least one setting element (5,6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor zur Erzeugung einer Drehbewegung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to an electric motor for generation a rotary movement mentioned in the preamble of claim 1 Art.

Elektromotoren der unterschiedlichsten Bauarten sind seit langem bekannt. Insbesondere bei Gleichstrommotoren wird Energie über Bürsten oder Kohlestifte auf den Rotor übertragen. Diese Bürsten oder Kohlestifte verschleißen mit zunehmender Betriebsdauer.Electric motors of various types have been around for a long time known. With DC motors in particular, energy is Transfer brushes or carbon pencils to the rotor. These brushes or carbon pencils wear out with increasing operating time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben werden kann, extrem einfach aufgebaut ist und bei dem der Rotor berührungslos angetrieben wird.The invention has for its object an electric motor to create of the type mentioned that with equal or AC can be operated, extremely simple and in which the rotor is driven without contact.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Elektromotors entfallen Bürsten oder Kohlestifte zur Energieübertragung auf den Rotor. Der Motor kann mit Gleich- oder Wechselstrom be trieben werden. Durch den berührungslosen Antrieb der Schwung scheibe ist der Elektromotor extrem verschleißarm.The inventive design of the electric motor there are no brushes or carbon pencils for energy transmission the rotor. The motor can be with direct or alternating current be driven. Thanks to the contactless drive of the swing the electric motor is extremely low-wear.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below of the drawings explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Elektromotors, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the electric motor,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Elektromotors. Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the electric motor.

Bei den gezeigten Ausführungsformen weist der Elektromotor einen um eine Achse 1 drehbar gelagerten Rotor in Form einer kreisför migen Schwungscheibe 2 auf. Vier erste Permanentmagnete 3 sind bezüglich ihrer Pole derart radial auf der Schwungscheibe 2 an geordnet, daß die gleichen magnetischen Pole auf die Achse 1 bzw. den Außenumfang der Schwungscheibe 2 zeigen. Die ersten Permanentmagnete 3 sind dabei bezogen auf den Außenumfang der Schwungscheibe 2 gleichmäßig verteilt und im Außenbereich der Schwungscheibe 2 angeordnet.In the embodiments shown, the electric motor has a rotor rotatably mounted about an axis 1 in the form of a circular flywheel 2 . Four first permanent magnets 3 are arranged with respect to their poles so radially on the flywheel 2 that the same magnetic poles point to the axis 1 or the outer circumference of the flywheel 2 . The first permanent magnets 3 are distributed uniformly with respect to the outer circumference of the flywheel 2 and are arranged in the outer region of the flywheel 2 .

Obwohl bei den gezeigten Ausführungsformen vier Permanentmagnete 3 gezeigt sind, sind selbstverständlich auch Ausführungsformen mit einer anderen Anzahl dieser Permanentmagnete denkbar.Although four permanent magnets 3 are shown in the embodiments shown, embodiments with a different number of these permanent magnets are of course also conceivable.

Mindestens ein zweiter Permanentmagnet 4 ist benachbart zum Um fang der Schwungscheibe 2 angeordnet, wobei der zweite Perma nentmagnet 4 durch ein Stellglied 5 bei Annäherung eines der ersten Permanentmagnete 3 von der Schwungscheibe 2 weg und kurz nach Beginn des Vorbeilaufs wieder auf diese zu bewegt wird. Da der Permanentmagnet 4 im Zusammenwirken mit den ersten Perma nentmagneten 3 eine abstoßende Kraft erzeugt, dreht sich die Schwungscheibe 2 um die Achse 1.At least a second permanent magnet 4 is arranged adjacent to the catch of the flywheel 2 , the second permanent magnet 4 being moved by an actuator 5 when one of the first permanent magnets 3 approaches the flywheel 2 and shortly after the start of the run back towards it. Since the permanent magnet 4 generates a repulsive force in cooperation with the first permanent magnet 3 , the flywheel 2 rotates about the axis 1 .

Es ist ebenfalls denkbar, den zweiten Permanentmagneten (4) der art anzuordnen, daß er im Zusammenwirken mit den ersten Perma nentmagneten (3) eine anziehende Kraft erzeugt.It is also conceivable to arrange the second permanent magnet ( 4 ) in such a way that it generates an attractive force in cooperation with the first permanent magnet ( 3 ).

Weiterhin ist es denkbar, zwei oder mehr Permanentmagnete (4) benachbart zur Schwungscheibe (2) anzuordnen, wobei es in diesem Fall sinnvoll sein kann, daß die Anordnung derart erfolgt, daß der Vorbeilauf jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt.It is also conceivable to arrange two or more permanent magnets ( 4 ) adjacent to the flywheel ( 2 ), in which case it may be useful for the arrangement to be carried out in such a way that the passage takes place at different times.

Bei den gezeigten Ausführungsformen beträgt der Winkel α, unter dem sich die Längsachsen der Permanentmagnete 3 und des Perma nentmagneten 4 schneiden, wenn einer der Permanentmagnete 3 sich in der Vorbeilaufposition bezüglich des Permanentmagneten 4 be findet, ungefähr 140 Grad. Selbstverständlich ist es eben falls denkbar den Winkel α größer (bis zu 180 Grad) zu wählen.In the embodiments shown, the angle α, at which the longitudinal axes of the permanent magnets 3 and the permanent magnet 4 intersect when one of the permanent magnets 3 is in the passing position with respect to the permanent magnet 4 , is approximately 140 degrees. Of course, it is also possible to choose the angle α larger (up to 180 degrees).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird der zweite Permanent magnet 4 durch einen Hubmagnet 5 linear auf die Schwungscheibe 2 zu bzw. von dieser wegbewegt.In the embodiment according to FIG. 1, the second permanent magnet 4 is moved linearly towards or away from the flywheel 2 by a lifting magnet 5 .

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der zweite Permanent magnet 4 an einem Bügel 7 angeordnet, der um eine Achse 8 schwenkbar ist, die parallel zur Achse 1 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform bewegt sich der Permanentmagnet 4 auf einem Kreisbahnabschnitt auf die Schwungscheibe 2 zu bzw. von dieser weg. Auch hier kann das Stellglied 5 durch einen Hub magneten gebildet sein.In the embodiment of FIG. 2, the second permanent magnet 4 is arranged on a bracket 7, which is pivotable about an axis 8, which is arranged parallel to the axle 1. In this embodiment, the permanent magnet 4 moves toward or away from the flywheel 2 on a circular path section. Again, the actuator 5 can be formed by a lifting magnet.

Bei beiden Ausführungsformen erfolgt die Steuerung bzw. Regelung des Stellgliedes 5 mit Hilfe eines Sensors 6, der die Winkel stellung der Schwungscheibe 2 und damit die Position der ersten Permanentmagnete 3 erkennt.In both embodiments, the control or regulation of the actuator 5 takes place with the aid of a sensor 6 , which detects the angular position of the flywheel 2 and thus the position of the first permanent magnets 3 .

Bei den gezeigten Ausführungsformen ist der Sensor 6 benachbart zur Schwungscheibe 2 angeordnet. Es sind jedoch auch Aus führungsformen denkbar, bei denen der Sensor 6 direkt an oder benachbart zur Achse 1 angeordnet ist.In the embodiments shown, the sensor 6 is arranged adjacent to the flywheel 2 . However, there are also conceivable embodiments in which the sensor 6 is arranged directly on or adjacent to the axis 1 .

Es kann ebenfalls sinnvoll sein, die Winkelgeschwindigkeit und/oder die Winkelbeschleunigung der Schwungscheibe 2 durch den Sensor 6 zu erfassen, um ein Signal zu erzeugen, mit dessen Hilfe das Stellglied 5 geregelt bzw. gesteuert werden kann.It may also be useful to detect the angular velocity and / or the angular acceleration of the flywheel 2 by the sensor 6 in order to generate a signal with the aid of which the actuator 5 can be regulated or controlled.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erzwingt ein Stellglied bzw. eine Vorspanneinrichtung 9 eine Ruhestellung des zweiten Permanentmagneten 4. Die Ruhestellung ist dabei die Stellung, in der der Permanentmagnet 4 der Schwungscheibe 2 am nächsten ist.In the embodiment according to FIG. 2, an actuator or a prestressing device 9 forces the second permanent magnet 4 to be at rest. The rest position is the position in which the permanent magnet 4 is closest to the flywheel 2 .

Bei der Vorbeibewegung eines der ersten Permanentmagnet 3 übt dieser eine abstoßende Wirkung auf den zweiten Permanentmagne ten 4 aus dieser Ruhestellung heraus hervor, wobei die Kraft der Vorspanneinrichtung, die beispielsweise durch eine Feder gebildet sein kann, bei weiteren Winkelbewegungen der Schwung scheibe 2 den zweiten Permanentmagneten 4 wieder in seine Ruhe stellung bewegt.When one of the first permanent magnets 3 moves past, this exerts a repulsive effect on the second permanent magnet 4 from this rest position, the force of the pretensioning device, which can be formed, for example, by a spring, with further angular movements of the flywheel 2, the second permanent magnet 4 moved back to its rest position.

Claims

1. Electric motor for generating a rotary movement with a rotatably mounted about an axis ( 1 ) rotor ( 2 ), the first permanent magnet ( 3 ), characterized in that the rotor has the shape of a flywheel 2 that the first permanent magnets ( 3 ) with respect to their poles are arranged radially on the flywheel ( 2 ) in such a way that the same magnetic poles of the first permanent magnets ( 3 ) on the axis ( 1 ) or the outer circumference of the flywheel ( 2 ) show that at least one second permanent magnet ( 4 ) is arranged adjacent to the circumference of the flywheel ( 2 ) and in cooperation with the first permanent magnet ( 3 ) generates a force which rotates the flywheel ( 2 ) about the axis ( 1 ) when the second permanent magnet ( 4 ) at least one actuator ( 5 ; 9 ) is moved relative to the poles of the first permanent magnets ( 3 ).

2. Electric motor according to claim 1, characterized in that the second permanent magnet ( 4 ) in cooperation with the first permanent magnet ( 3 ) generates a repulsive force, and that the second permanent magnet ( 4 ) by the at least one actuator ( 5 ; 9 ) when one of the first permanent magnets ( 3 ) approaches the flywheel ( 2 ) and is moved towards it shortly after the start of the passage.

3. Electric motor according to claim 1, characterized in that the second permanent magnet ( 4 ) in cooperation with the first permanent magnet ( 3 ) exerts an attractive force, and that the second permanent magnet ( 4 ) by the at least one actuator ( 5 ; 9 ) when one of the first permanent magnets ( 3 ) approaches the flywheel ( 2 ) and is moved away from it shortly after the start of the passage.

4. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnets ( 3 ) are arranged in the region of the outer circumference of the flywheel ( 2 ).

5. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnets ( 3 ) based on the outer circumference of the flywheel ( 2 ) are arranged at sliding angles.

6. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 5 ; 9 ) moves the second permanent magnet ( 4 ) substantially linearly towards or away from the flywheel ( 2 ).

7. Electric motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second permanent magnet ( 4 ) is arranged on a bracket ( 7 ) which is pivotable about an axis ( 8 ) bar, which is arranged parallel to the axis ( 1 ) , so that the permanent magnet ( 4 ) is moved in a circular path section towards or away from the flywheel ( 2 ).

8. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 5 ) is formed by a lifting magnet.

9. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one actuator ( 9 ) is formed by a biasing device ( 9 ) which forces a rest position of the second permanent magnet ( 4 ), which is the position in which it the flywheel ( 2 ) is closest.

10. Electric motor according to one of the preceding claims, characterized in that the angular position and / or the angular velocity and / or the angular acceleration of the flywheel ( 2 ) is detected by a sensor ( 6 ), the output signal for controlling and / or regulating the actuator ( 5 ) serves.