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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende Erfindung betrifft einphasige Motoren und insbesondere einen Ständerkern eines einphasigen Permanentmagnetmotors.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein einphasiger Permanentmagnetmotor besteht üblicherweise aus einem Ständerkern, Ständerwicklungen und einem Permanentmagnetläufer. Der Ständerkern ist normalerweise U-förmig und hat zwei voneinander beabstandete Polarme. Eine Polklaue ist an einem distalen Ende jedes Polarms gebildet. Eine Innenwandfläche jeder Polklaue ist nach innen vertieft, um eine Bogenpolfläche zu bilden. Die Wicklungen sind um die Polarme herumgeführt. Der Läufer ist zwischen den beiden Polklauen angeordnet und liegt der Polfläche gegenüber. Bei diesem Motortyp sind die Polarme des Ständerkerns voneinander beabstandet, wobei zwischen den beiden Polklauen große Öffnungen gebildet sind. Die Öffnungen führen zur Entstehung eines hohen Rastmoments zwischen dem Ständer und dem Läufer und als Folge zu einem instabilen Betrieb des Motors und zu Geräuschen.
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ÜBERSICHT
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Aus diesem Grund werden ein einphasiger Permanentmagnetmotor und ein Ständerkern desselben gewünscht, womit sich die Stabilität des Betriebs des Motors verbessern lässt, während Geräusche gleichzeitig verringert werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ständerkern angegeben, der einen Endbereich, einen ersten Polarm und einen zweiten Polarm aufweist. Der erste Polarm hat zwei erste Verbindungsarme, die sich von dem Endbereich erstrecken und voneinander beabstandet sind, und es sind jeweils zwei erste Polklauen an Enden der ersten Verbindungsarme gebildet. Die ersten Polklauen sind voneinander beabstandet, wobei dazwischen eine Öffnung gebildet ist. Der zweite Polarm hat zwei zweite Verbindungsarme, die mit den beiden ersten Verbindungsarmen jeweils axial geschichtet sind, und an distalen Enden der beiden zweiten Verbindungsarme sind jeweils zwei zweite Polklauen gebildet. Die beiden zweiten Verbindungsklauen sind miteinander verbunden.
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Vorzugsweise ist eine Breite der Öffnung kleiner als ein Abstand zwischen den Verbindungsarmen.
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Vorzugsweise erstreckt sich jede erste Polklaue seitlich von dem ersten Verbindungsarm in Richtung auf die andere Polklaue, um einen Wandbereich zu bilden, und die Wandbereiche der beiden ersten Polklauen bilden zwischen sich die Öffnung.
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Vorzugsweise bilden die zweiten Polklauen einen Wandbereich, der die beiden zweiten Verbindungsarme verbindet, und in einer Mitte des Wandbereichs der zweiten Polklauen ist eine Magnetbrücke gebildet.
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Vorzugsweise ist die Magnetbrücke axial auf die Öffnung ausgerichtet.
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Vorzugsweise ist eine Außenwandfläche der Magnetbrücke mit Nuten ausgebildet.
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Vorzugsweise hat der Ständerkern eine Mehrzahl erster Polarme und eine Mehrzahl zweiter Polarme, die in der axialen Richtung alternierend geschichtet sind.
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Vorzugsweise hat der Ständerkern einen ersten Polarm und zwei zweite Polarme, wobei der erste Polarm zwischen den beiden zweiten Polarmen aufgenommen ist.
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Vorzugsweise hat der Ständerkern zwei erste Polarme und einen zweiten Polarm, wobei der zweite Polarm zwischen den ersten Polarmen aufgenommen ist.
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Vorzugsweise werden der Endbereich, der erste Polarm und der zweite Polarm jeweils gebildet, indem eine Mehrzahl von Lamellen geschichtet und mechanisch miteinander verbunden werden; der erste Polarm oder der Endbereich bilden eine Verriegelungsnut, und der jeweils verbleibende erste Polarm oder der verbleibende Endbereich bilden einen Verriegelungsblock; der zweite Polarm oder der Endbereich bilden eine Verriegelungsnut, und der jeweils verbleibende zweite Polarm oder der verbleibende Endbereich bilden einen Verriegelungsblock; jeder Verriegelungsblock greift in eine entsprechende Verriegelungsnut ein, um den ersten Polarm, den zweiten Polarm und den Endbereich miteinander zu verbinden.
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Vorzugsweise ist die Bogenpolfläche nach innen vertieft, um zwei Anlaufnuten zu bilden, und die beiden Anlaufnuten sind von einer zentralen Achse der Polklauen versetzt und sind entlang der Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander beabstandet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein einphasiger Permanentmagnetmotor angegeben, der einen Ständerkern, um den Ständerkern herumgeführte Wicklungen und einen relativ zu dem Ständer drehbaren Permanentmagnetläufer hat. Der Ständerkern hat einen Endbereich, einen ersten Polarm und einen zweiten Polarm. Der erste Polarm hat zwei erste Verbindungsarme, die sich von dem Endbereich erstrecken und voneinander beabstandet sind, und an Enden der ersten Verbindungsarme sind jeweils zwei erste Polklauen gebildet. Die ersten Polklauen sind voneinander beabstandet, wobei dazwischen eine Öffnung gebildet ist. Der zweite Polarm hat zwei zweite Verbindungsarme, die mit den beiden ersten Verbindungsarmen jeweils axial geschichtet sind, und an distalen Enden der beiden zweiten Verbindungsarme sind jeweils zwei zweite Polklauen gebildet. Die beiden zweiten Verbindungsarme sind miteinander verbunden.
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Vorzugsweise ist eine Umfangsbreite der Öffnung kleiner als das Vierfache einer Breite des Spalts zwischen der Bogenpolfläche und dem Läufer.
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Vorzugsweise ist eine Umfangsbreite der Öffnung kleiner als das Zweifache einer Breite des Spalts zwischen der Bogenpolfläche und dem Läufer.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt einen einphasigen Permanentmagnetmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Sprengbild des Motors von 1;
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3 ist eine Ansicht des Motors von 1 von oben;
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4 ist eine Ansicht des Motors von 1 von unten;
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5 zeigt einen Ständerkern eines einphasigen Permanentmagnetmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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6 zeigt einen Ständerkern eines einphasigen Permanentmagnetmotors gemäß einer dritten Ausführungsform.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es ist zu beachten, dass die Figuren nicht maßstabsgetreu sind und dass baugleiche oder funktionsgleiche Elemente zu Darstellungszwecken in den Figuren durchgehend gleich gekennzeichnet sind. Ebenso sollte beachtet werden, dass die Figuren lediglich die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erleichtern sollen und dass nicht jeder Aspekt der beschriebenen Ausführungsformen in den Figuren dargestellt ist. Darüber hinaus wird der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die Figuren nicht eingeschränkt.
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1 und 2 zeigen einen einphasigen Permanentmagnetmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Motor hat einen Ständerkern 10, um den Ständerkern 10 herumgeführte Wicklungen (nicht gezeigt) und einen Permanentmagnetläufer 12, der in dem Ständerkern 10 drehbar angeordnet ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Figuren, die den Aufbau und die Merkmale des Ständerkerns 10 des erfindungsgemäßen Motors zeigen, einige Elemente des Motors nicht dargestellt, so zum Beispiel die Wicklungen, eine Steuerschaltung zum Steuern des Stroms der Wicklungen, ein Motorgehäuse oder dergleichen. Diese Elemente können in der für einen bekannten einphasigen Permanentmagnetmotor üblichen Weise ausgebildet sein. Eine Drehwelle kann für die Verbindung mit einer Last starr durch den Permanentmagnetläufer 12 hindurchgeführt sein. Nach Erregung der Wicklungen wird der Ständerkern 10 polarisiert, der mit dem Magnetfeld des Permanentmagnetläufers 12 zusammenwirkt, um den Permanentmagnetläufer 12 anzuschieben und in Drehung zu setzen, wodurch wiederum die Last für ihren Betrieb getrieben wird.
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Der Ständerkern 10 kann aus einem weichmagnetischen Material wie beispielsweise Ferrit bestehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ständerkern 10 bevorzugt ein U-förmiger Ständerkern mit einem Endbereich 14 und einem sich von dem Endbereich 14 senkrecht nach außen erstreckenden Polarm 16. In dieser Ausführungsform umfasst der Polarm 16 mindestens einen ersten Polarm 18 und einen zweiten Polarm 20. Der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 sind in einer axialen Richtung des Läufers 12 geschichtet und sind mit derselben Seite des Endbereichs 14 verbunden. In dieser Ausführungsform sind der Endbereich 14, der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 separat gebildete Teile, die durch mechanische Verbindungen miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Wickelvorgang abgeschlossen werden, bevor der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 mit dem Endbereich 14 verbunden werden. Der Wickelvorgang lässt sich dadurch einfacher und bequemer durchführen.
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Vorzugsweise erfolgt die Herstellung des Endbereichs 14, des ersten Polarms 18 und des zweiten Polarms 20 jeweils durch das Schichten einer Mehrzahl von Lamellen wie beispielsweise Siliziumstahlbleche. In den Figuren ist lediglich die Form des Endbereichs 14, des ersten Polarms 18 und des zweiten Polarms 20 insgesamt dargestellt. Die spezifische Struktur dieser mehreren geschichteten Lagen ist hingegen nicht gezeigt. Um das Zusammensetzen der Lamellen zu erleichtern, ist jede Lamelle mit einer entsprechenden Montageöffnung 22 ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die Montageöffnung 22 ein vertieftes Blindloch, wobei die Lamelle einen dem Blindloch entsprechenden Vorsprung hat. Beim Schichten der Lamellen wird der Vorsprung einer Lamelle mit der Montageöffnung einer benachbarten Lamelle in Eingriff gebracht, um zwischen den Lamellen eine mechanische Verbindung herzustellen. Der Endbereich 14, der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 werden jeweils durch diese Vorgehensweisen hergestellt.
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In dieser Ausführungsform bildet der Endbereich 14 zwei Verriegelungsnuten 24 an Stellen, die seinen beiden Seiten benachbart sind. Die Verriegelungsnut 24 erstreckt sich entlang der axialen Richtung durch den Endbereich 14. Der den ersten Polarm 18 und den zweiten Polarm 20 umfassende Polarm 16 bildet Verriegelungsblöcke 26, die mit den Verriegelungsnuten 24 korrespondieren. Die Verriegelungsblöcke 26 sind entlang der axialen Richtung in die Verriegelungsnuten 24 eingefügt, um den Polarm 16 mit dem Endbereich 14 zu verbinden und dadurch den Ständerkern 10 zu bilden. Der Verriegelungsblock 16 ist bevorzugt schwalbenschwanzförmig, und die Verriegelungsnut 24 ist zu dem Verriegelungsblock 26 passend ausgebildet, so dass die Verbindung zwischen dem Verriegelungsblock 26 und der Verriegelungsnut 24 gefestigt wird und verhindert wird, dass der Verriegelungsblock und die Verriegelungsnut außer Eingriff geraten. In einer weiteren Ausführungsform können die Verriegelungsnuten 24 in dem ersten Polarm 18 und in dem zweiten Polarm 20 gebildet sein, wobei die Verriegelungsblöcke 26 korrespondierend an dem Endbereich 14 gebildet sind und wobei der Endbereich 14, der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 zu dem Ständerkern 10 verbunden sind.
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Der erste Polarm 18 hat zwei separate Armbereiche 28. Die beiden Armbereiche 28 sind im Wesentlichen baugleich, sind voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Jeder Armbereich 28 ist länglich und hat einen ersten Verbindungsarm 30 und eine erste Polklaue 32, die an einem von dem Endbereich 14 entfernten distalen Ende des ersten Verbindungsarms 30 gebildet ist. Eine dem Endbereich 14 zugewandte Endfläche des anderen distalen Endes des ersten Verbindungsarms 30 springt nach außen vor, um den Verriegelungsblock 26 für die Verbindung mit der Verriegelungsnut 24 des Endbereichs 14 zu bilden. Die ersten Polklauen 32 der beiden Armbereiche 28 liegen einander gegenüber und sind voneinander beabstandet und definieren zusammenwirkend zwischen sich einen Aufnahmeraum für die Aufnahme des Läufers 12. Einander gegenüberliegende Innenwandflächen der beiden ersten Polklauen 32 sind vertieft, um eine erste Bogenpolfläche 34 zu bilden. Die erste Bogenpolfläche 34 liegt einer Außenfläche des Läufers 12 gegenüber und ist von derselben beabstandet, wobei zwischen der ersten Bogenpolfläche 34 und dem Läufer 12 ein Luftspalt gebildet ist.
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In dieser Ausführungsform ist jede erste Polklaue 32 allgemein C-förmig mit zwei Umfangsseiten, die relativ zu dem ersten Verbindungsarm 30 seitlich nach außen vorspringen, um zwei erste Wandbereiche 36 zu bilden. Der erste Wandbereich 36 liegt allgemein parallel zu dem Endbereich 14 und ist in einem Zwischenraum zwischen den beiden ersten Verbindungsarmen 30 angeordnet. Vorzugsweise ist eine Erstreckungslänge des ersten Wandbereichs 36 kleiner als der halbe Zwischenraum zwischen den beiden ersten Verbindungsarmen 30. Dadurch liegen nach dem Verbinden der beiden Armbereiche 28 die beiden ersten Wandbereiche 36 an Innenseiten (d.h. an den Seiten, die näher zu dem Endbereich 14 liegen) der ersten beiden Polklauen 34 einander gegenüber, wobei zwischen ihren distalen Enden eine Öffnung 38 gebildet ist; die beiden ersten Wandbereiche 36 an Außenseiten (d.h. an den Seiten, die weiter von dem Endbereich 14 entfernt sind) der beiden ersten Polklauen 34 liegen einander gegenüber, wobei zwischen ihren distalen Enden eine Öffnung 38 gebildet ist. Die Öffnung 38 liegt bevorzugt in einer Mitte des Zwischenraums zwischen den beiden ersten Verbindungsarmen 30. Die Öffnung 38 hat eine Breite, die kleiner ist als das Vierfache, vorzugsweise das Zweifache, des Luftspalt zwischen dem Ständer und dem Läufer 12 und weitaus kleiner als der Zwischenraum zwischen den beiden ersten Verbindungsarmen 30.
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Da die beiden ersten Polklauen 32 des ersten Polarms 18 voneinander beabstandet sind, ist die erste Bogenpolfläche 34 in einer Umfangsrichtung unterbrochen, so dass ein magnetischer Streufluss effektiv verhindert wird. Da die beiden Seiten der ersten Polklaue 32 außerdem die ersten Wandbereiche 36 bilden, ist die Breite der Unterbrechung in der ersten Bogenpolfläche in der Umfangsrichtung, d.h. die Umfangsbreite der Öffnung 38, weitaus kleiner als der Zwischenraum zwischen den ersten Verbindungsarmen 30. Obwohl die erste Bogenpolfläche 34 in der Umfangsrichtung unterbrochen ist, ist die Breite der Unterbrechung gering, so dass nur ein geringer oder gar kein magnetischer Streufluss entsteht, wodurch die Motoreffizienz sichergestellt und das Rastmoment weitgehend reduziert wird, so dass auch eine stabile Drehung des Läufers 12 gewährleistet ist.
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Vorzugsweise entspricht die Breite der Unterbrechung in der ersten Bogenpolfläche 34 entlang der Umfangsrichtung, d.h. die Breite der Öffnung 38, entspricht im Wesentlichen der zweifachen Breite des Luftspalts zwischen der ersten Bogenpolfläche 34 und dem Läufer 12. Ferner können die beiden Öffnungen 38 unterschiedliche Breiten aufweisen, d.h. die erste Bogenpolfläche 34 kann entlang der Umfangsrichtung an unterschiedlichen Stellen unterschiedlich breit unterbrochen sein. In dieser Ausführungsform entspricht eine minimale Breite der Unterbrechung in der ersten Bogenpolfläche etwa der zweifachen Breite des Luftspalts zwischen der ersten Bogenpolfläche 34 und dem Läufer 12, wodurch das Rastmoment reduziert werden kann, während gleichzeitig der magnetische Streufluss so weit wie möglich verringert wird.
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Vorzugsweise ist eine nach innen vertiefte Anlaufnut 35 in der ersten Bogenpolfläche 34 gebildet. Die Anlaufnut 35 ist von einer zentralen Achse X (3) der ersten Polklaue 32 um einen Winkel versetzt. In dieser Ausführungsform sind zwei Anlaufnuten 35 vorhanden, die sich jeweils an den beiden ersten Polklauen 32 befinden. Eine der ersten Anlaufnuten 35 ist dem inneren Seitenwandbereich 36 einer entsprechenden ersten Polklaue 32 benachbart; die andere Anlaufnut 35 ist dem äußeren Seitenwandbereich 36 einer entsprechenden ersten Polklaue 32 benachbart. Die beiden Anlaufnuten 35 sind entlang der Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander beabstandet. Durch die vorhandenen Anlaufnuten 35 wird der Luftspalt zwischen der ersten Bogenpolfläche 34 und dem Läufer 12 uneinheitlich, so dass beim Abschalten des Motors und beim Stoppen seiner Drehung eine Polachse des Läufers 12, d.h. eine durch die Mitten der Magnetpole verlaufende Achse, von der zentralen Achse X der ersten Polklaue 32 um einen Winkel versetzt ist, so dass der Läufer daran gehindert wird, an einem Totpunkt zu rasten. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass der Motor bei Erregung erfolgreich gestartet werden kann.
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In dieser Ausführungsform ist der zweite Polarm 20 allgemein U-förmig und hat zwei zweite Verbindungsarme 40 und zwei zweite Polklauen 42, die an distalen Enden der beiden zweiten Verbindungsarme 40 gebildet sind. Die beiden zweiten Verbindungsarme 40 sind voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Eine Endfläche jedes zweiten Verbindungsarms 40 springt nach außen vor, um einen Verriegelungsblock 26 für die Verbindung mit der Verriegelungsnut 24 des Endbereichs 14 zu bilden. Die beiden Polklauen 42 sind von dem Endbereich 14 entfernt angeordnet und sind miteinander verbunden. Eine kreisförmige Öffnung 43 ist in einer Mitte der verbundenen Polklauen 42 definiert, um den Läufer 12 aufzunehmen. Ein Durchmesser der kreisförmigen Öffnung 43 ist geringfügig größer als ein Außendurchmesser des Läufers 12. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die kreisförmige Öffnung 43 entlang der axialen Richtung durch die zweiten Polklauen 42, wobei der Umkreis der kreisförmigen Öffnung 43 geschlossen ist.
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Die zweiten Polklauen 42 umschließen die kreisförmige Öffnung 43 und bilden eine dem Läufer 12 gegenüberliegende zweite Bogenpolfläche 44. Die zweite Bogenpolfläche 44 ist eine entlang der Umfangsrichtung durchgehende Bogenpolfläche. Vorzugsweise bilden die zweiten Bogenpolflächen 44 der beiden zweiten Polklauen 40 zusammenwirkend im Wesentlichen eine Normzylinderfläche, die zu dem Läufer 12 koaxial ist, wobei dazwischen ein durchgehender und im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt gebildet ist.
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Die beiden zweiten Bogenpolflächen 44 sind nach innen vertieft, um zwei zweite Anlaufnuten 45 zu bilden. Die beiden Anlaufnuten 45 sind von einer zentralen Achse Y der zweiten Polklaue 32 um einen Winkel versetzt und sind entlang der Umfangsrichtung um 180 Grad voneinander beabstandet. Vorzugsweise ist jede zweite Anlaufnut 45 in der axialen Richtung auf eine korrespondierende erste Anlaufnut 35 ausgerichtet. Der Luftspalt zwischen der zweiten Bogenpolfläche 44 der zweiten Polklauen 42 und dem Läufer 12 ist in den Bereichen der zweiten Anlaufnuten 45 uneinheitlich, so dass beim Abschalten des Motors und Stoppen seiner Drehung die Polachse des Läufers 12 von der zentralen Achse Y der zweiten Polklaue 42 um einen Winkel versetzt ist, so dass der Läufer daran gehindert wird, an einem Totpunkt zu rasten. Dies stellt sicher, dass der Motor bei Erregung erfolgreich gestartet werden kann.
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Im Unterschied zu den ersten Polklauen 32 des ersten Polarms 18 sind die zweiten Polklauen 42 des zweiten Polarms 20 zu einer geschlossenen Ringstruktur verbunden, wobei zwischen den beiden zweiten Verbindungsarmen 40 zweite Wandbereiche 46 gebildet sind. Die zweiten Wandbereiche 46, die zweiten Verbindungsarme 38 und der Endbereich 14 sind nacheinander verbunden, um einen Magnetpfad zu bilden, der nicht durch den Läufer 12 verläuft, was bis zu einem gewissen Grad einen magnetischen Streufluss verursacht und daher die Leistungsdichte des Motors herabsetzt. Nach dem Zusammensetzen mit dem Läufer 12 bilden die zweite Bogenpolfläche 44 des zweiten Polarms 20 und die Außenwandfläche des Läufers 12 zwischen sich einen durchgehenden Luftspalt, der das Rastmoment effektiv reduziert. Dadurch kann sich der Läufer 12 gleichmäßiger drehen, und das Geräusch während des Betriebs des Motors wird verringert. Da in dieser Ausführungsform die zweite Bogenpolfläche eine zylindrische Fläche ist, ist ein radialer Abstand zwischen der zweiten Bogenpolfläche und der Außenwandfläche des Läufers 12 konstant. Deshalb wird mit Ausnahme des Bereichs der Anlaufnuten 45 zwischen der zweiten Bogenpolfläche und der Außenwandfläche des Läufers 12 ein Luftspalt gebildet, der das Rastmoment und das Geräusch während des Betriebs des Motors maximal reduzieren kann.
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Vorzugsweise ist in einer Mitte jedes zweiten Wandbereichs 46 eine Magnetbrücke 48 gebildet. Die Magnetbrücke 48 hat eine radiale Breite, die geringer ist als der restliche Teil des zweiten Wandbereichs 46, um einen magnetischen Streufluss zu verringern. Die Magnetbrücke 48 entspricht einer Mitte des Zwischenraums zwischen den beiden zweiten Verbindungsarmen 40, wobei die zweiten Anlaufnuten 45 den Magnetbrücken 48 benachbart sind. Vorzugsweise ist entsprechend der Magnetbrücke 48 mindestens eine Nut 49 in einer Außenwandfläche des zweiten Wandbereichs 46 gebildet. Diese mindestens eine Nut 49 erstreckt sich axial und kann aus der axialen Richtung betrachtet bogenförmig oder viereckig sein. In dieser Ausführungsform beträgt die Anzahl der Nuten 49 drei, und ihr Querschnitt ist halbkreisförmig. Eine Umfangsbreite der Magnetbrücke 48 ist größer als die Breite der Öffnung 38.
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Es wird auf 3 und 4 Bezug genommen. Der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 sind in der axialen Richtung des Läufers 12 geschichtet, wobei jeder erste Verbindungsarm 30 auf einen entsprechenden zweiten Verbindungsarm 40 geschichtet ist, um zusammenwirkend einen Verbindungsarm des Polarms 16 zu bilden. In dieser Ausführungsform sind zwei Verbindungsarme des Polarms 16 voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet, wobei dazwischen ein Wickelraum gebildet ist. Die Wicklungen sind um die beiden Verbindungsarme herumgeführt. Typischerweise sind zwei Wicklungen in Reihe geschaltet. Jede der beiden ersten Polklauen 32 ist mit einer zweiten Polklaue 42 geschichtet, um zusammenwirkend eine Polklaue des Polarms 16 für die Interaktion mit dem Läufer 12 zu bilden. Die Öffnung 38 der ersten Polklaue 32 ist in der axialen Richtung auf die Magnetbrücke 48 der zweiten Polklaue 42 ausgerichtet. Die erste Bogenpolfläche 34 und die zweite Bogenpolfläche 44 sind im Wesentlichen koaxial, haben im Wesentlichen den gleichen Durchmesser und bilden zusammenwirkend eine Bogenpolfläche des Polarms 16. Die ersten Anlaufnuten 35 an der ersten Bogenpolfläche 34 und die zweiten Anlaufnuten 45 an der zweiten Bogenpolfläche 44 sind in der axialen Richtung aufeinander ausgerichtet. Die axial aufeinander ausgerichteten Anlaufnuten 35, 45 sind formgleich und bilden zusammenwirkend die Anlaufnuten der Bogenpolfläche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Motor ist der Polarm 16 des Ständerkerns 10 durch den ersten Polarm 18 und den zweiten Polarm 20 gebildet, die geschichtet sind. Dadurch hat die Bogenpolfläche einen ersten axialen Bereich, der in der Umfangsrichtung durchgehend ist, und einen zweiten axialen Bereich, der entlang der Umfangsrichtung unterbrochen ist. Der durchgehende Bereich ist die zweite Bogenpolfläche 44, und der unterbrochene Bereich ist die erste Bogenpolfläche 34. Dadurch wirken der erste Polarm 18 und der zweite Polarm 20 zusammen, um eine Balance zwischen Effizienz und Geräusch, nämlich der beiden wesentlichen Leistungsfaktoren, zu verbessern, wodurch die Gesamtleistung des Motors verbessert wird.
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Ferner bilden die Bogenpolfläche und der Läufer 12 im Bereich der Anlaufnut einen uneinheitlichen Luftspalt und bilden in dem Bereich ohne die Startnut einen einheitlichen Luftspalt, wodurch sichergestellt wird, dass der Läufer erfolgreich anläuft. In der vorstehenden Ausführungsform sind die Anlaufnuten 35, 45 in der ersten und zweiten Bogenpolfläche 34, 44 gebildet. In manchen Ausführungsformen kann die Anlaufnut 36 lediglich in der ersten Bogenpolfläche 34 oder in der zweiten Bogenpolfläche 44 gebildet sein. Es versteht sich, dass eine Treiberschaltung den besonderen Anforderungen bezüglich der Anlaufrichtung des Motors angepasst werden kann. Außerdem kann die Anlaufnut 36 in Länge und Tiefe verschieden modifiziert werden, um die Anforderungen zu erfüllen, und sollte nicht auf die dargestellte spezielle Ausbildung beschränkt werden.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist ein einziger erster Polarm 18 mit einem einzigen zweiten Polarm 20 kombiniert, um den Ständerkern 20 zu bilden. In einigen anderen Ausführungsformen kann die Kombination des ersten Polarms 18 und des zweiten Polarms 20 nach anderen Mustern erfolgen. Wie in 5 gezeigt ist, kann ein einziger erster Polarm 18 mit zwei zweiten Polarmen 20 kombiniert sein, wobei der erste Polarm 18 zwischen den beiden zweiten Polarmen 20 aufgenommen ist. Wie in 6 gezeigt ist, kann alternativ ein einziger zweiter Polarm 20 mit zwei ersten Polarmen 18 kombiniert sein, wobei der zweite Polarm 20 zwischen den beiden ersten Polarmen 18 aufgenommen ist. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können mehrere erste Polarme 18 und mehrere zweite Polarme 20 alternierend geschichtet sein.
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Die Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Jedoch wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.
