DE20301532U1 - Electric motor rotary drive e.g. for computer tomography, has sector-shaped stator with ends facing rotor with increasing distance from rotor starting from curved inside of stator parallel to outside of rotor - Google Patents

Electric motor rotary drive e.g. for computer tomography, has sector-shaped stator with ends facing rotor with increasing distance from rotor starting from curved inside of stator parallel to outside of rotor

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Abstract

The device has at least one stator (4) extending over a sector of its circumference and a rotor with a permanent magnet. End zones (6) on the peripheral ends (18) of the stator have ends (7) facing the rotor (2) with an increasing distance from the rotor starting from the curved inside of the stator parallel to the outside (8) of the rotor.

Description

MAUCHER, BORJES & KOLLEGENMAUCHER, BORJES & COLLEAGUES

PATENT- UND RECHTSANWALTSSOZIETÄTPATENT AND LAW FIRM

Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Maucher · Patent- und Rechtsanwalt H. Börjes-PestalozzaPatent Attorney Dipl.-Ing. W. Maucher · Patent and Attorney H. Börjes-Pestalozza

Z i eh 1-Ab egg AG Dreikönigstraße 13Z i eh 1-Ab egg AG Dreikönigstraße 13

Heinz-Ziehl-Straße D-79102 Freiburg i. Br.Heinz-Ziehl-Straße D-79102 Freiburg i. Br.

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G 02 503 MG 02 503 M

Gu/sb/pfGu/sb/pf

Elektromotorischer AntriebElectric motor drive

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotorischen Antrieb, der als rotatorischer Antrieb ausgebildet ist, mit wenigstens einem, sich über einen Sektor des Umfangs erstreckenden Stator und mit einem Permanentmagnete aufweisenden Rotor.
5The invention relates to an electric motor drive which is designed as a rotary drive, with at least one stator extending over a sector of the circumference and with a rotor having permanent magnets.
5

Solche elektromotorischen Antriebe werden wegen der Ausbildung des nicht umfänglichen Stators auch Sektormotor und wegen des ringförmigen Rotors, durch den sehr große Hohlwellendurchmesser beziehungsweise magnetisch unbenutzte Bereiche im Zentrum vorhanden sind, auch als Ringmotor bezeichnet.Such electric motor drives are also called sector motors because of the design of the non-circumferential stator and ring motors because of the ring-shaped rotor, which has very large hollow shaft diameters or magnetically unused areas in the center.

Es handelt sich hierbei um einen Direktantrieb, also einen getriebelosen Antrieb, der einen großen Außendurchmesser bei kurzer axialer Länge aufweist. Der große Durchmesser ermöglicht ausreichend große Drehmomente, obwohl nur ein oder einige Teil-5 bereiche des Außenumfangs als aktiver Stator mit einem oder mehreren Statorsektoren verwendet werden.This is a direct drive, i.e. a gearless drive, which has a large outer diameter and a short axial length. The large diameter enables sufficiently high torques, although only one or some parts of the outer circumference are used as an active stator with one or more stator sectors.

Bei solchen Motoren können Drehmomentstöße und daraus resultierende Drehzahlschwankungen einerseits durch die Nutung des Stators und andererseits durch Rastmomente an den beiden Enden der Statorsektoren und den dort vorhandenen Auslaufkanten mitIn such motors, torque surges and resulting speed fluctuations can be caused on the one hand by the grooves of the stator and on the other hand by cogging torques at the two ends of the stator sectors and the run-out edges present there.

···· Q:\Texte\ANM\sbOO135.doc···· Q:\Texts\ANM\sbOO135.doc

den Magneten des Rotors entstehen. Es ist deshalb allgemein bei rotatorischen Motoren bekannt, die Nutung und/oder die Pole des Rotors schräg anzuordnen. Damit ist zwar eine gewisse Verbesserung hinsichtlich der Drehmomentstöße erzielbar, für bestimmte Anwendungsfälle und insbesondere bei Motoren mit großem Außendurchmesser und geringer Drehzahl sind die weiterhin vorhandenen, wenn auch reduzierten Drehmomentstöße störend.the magnets of the rotor. It is therefore common practice for rotary motors to arrange the slots and/or the poles of the rotor at an angle. This may result in a certain improvement in terms of torque shocks, but for certain applications, and particularly for motors with a large outside diameter and low speed, the torque shocks that still exist, even if they are reduced, are disruptive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem elektromotorischen, rotatorischen Antrieb der eingangs erwähnten Art Maßnahmen vorzusehen, die zu einer erheblichen Reduzierung der Rastmomente und/oder Drehmomentstöße führen.The object of the present invention is to provide measures in an electric motor-driven, rotary drive of the type mentioned at the outset which lead to a considerable reduction in the cogging torques and/or torque shocks.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass an den Umfangsenden des sektorförmigen Stators jeweils Auslaufzonen mit dem Rotor zugewandten AuslaufSeiten vorgesehen sind, die ausgehend von der zur Rotoraußenseite parallelen, gekrümmten Innenseite des Stators im Verlauf ihrer Umfangserstreckung nach außen einen zunehmenden Abstand zur Außenseite des Rotors aufweisen. To solve this problem, it is proposed that run-out zones with run-out sides facing the rotor are provided at the circumferential ends of the sector-shaped stator, which, starting from the curved inner side of the stator parallel to the outer side of the rotor, have an increasing distance to the outer side of the rotor in the course of their circumferential extension outwards.

Der Luftspalt zwischen Stator und Rotor verbreitert sich im Bereich der Auslaufzonen somit ausgehend vom Innendurchmesser des Stators innerhalb der Umfangserstreckung der Auslaufzonen. Die an den Enden und damit bei den bisher vorhandenen Auslaufkanten des jeweiligen Statorsektors entstehenden Rastmomente mit den Magneten des Rotors werden durch die Auslaufzonen mit dem besonderen Verlauf ihrer AuslaufSeiten wesentlich reduziert, so dass ein guter Gleichlauf des Motors praktisch ohne störende Rastmomente beziehungsweise Drehmomentstöße und daraus erzeugten Drehzahlschwankungen erzielt wird.The air gap between the stator and rotor widens in the area of the run-out zones, starting from the inner diameter of the stator within the circumferential extent of the run-out zones. The cogging torques with the rotor magnets that occur at the ends and thus at the existing run-out edges of the respective stator sector are significantly reduced by the run-out zones with the special course of their run-out sides, so that good synchronization of the motor is achieved with practically no disruptive cogging torques or torque surges and the resulting speed fluctuations.

Besonders effektiv wirkt sich diese erfindungsgemäße Maßnahme in Verbindung mit einem oder mehreren der nachfolgenden Zusatzmaßnahmen aus.This measure according to the invention is particularly effective in conjunction with one or more of the following additional measures.

Dabei kann eine weitere Reduzierung von Drehmomentstößen beziehungsweise Rastmomenten erreicht werden, wenn die Auslaufzonen nutenfrei und wicklungsfrei sind. Auch wenn sich die Auslaufzonen und damit der sich erweiternde Luftspalt über eine oder mehrere Polteilungen erstrecken, wird eine weitere Verbesserung erreicht. Die Verbreiterung des Luftspaltes erfolgt somit über einen Umfangsbereich, der mindestens dem Abstand zwischen zwei ungleichnamigen Polen entspricht oder einem Vielfachen davon.A further reduction in torque shocks or cogging torques can be achieved if the run-out zones are groove-free and winding-free. A further improvement is also achieved if the run-out zones and thus the widening air gap extend over one or more pole pitches. The widening of the air gap thus takes place over a circumferential area that corresponds at least to the distance between two poles of opposite denominators or a multiple thereof.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen der Stator beziehungsweise die Statorsektoren eine Bruchlochwicklung auf. Auch diese Maßnahme trägt mit zu einem ruhigeren Lauf des Motors bei, wobei insbesondere vorteilhaft ist, dass auch ohne Schrägung der Magnete oder der Statornuten praktisch keine Rastmomente zwischen Nuten und Magneten entstehen. Jedoch wäre eine Schrägung der Magnete oder der Statornuten bedarfsweise bei dem erfindungsgemäßen Motor zusätzlich möglich.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the stator or the stator sectors have a fractional hole winding. This measure also contributes to a smoother running of the motor, whereby it is particularly advantageous that even without slanting the magnets or the stator slots, practically no cogging torques arise between the slots and the magnets. However, slanting the magnets or the stator slots would also be possible if required in the motor according to the invention.

Bei Verwendung einer Bruchlochwicklung sind der oder die Statorsektoren als Teil der Bruchlochwicklung aufgebaut. Der Statorsektor kann in der Nutenzahl so gestaltet sein, dass genau eine oder mehrere Urwicklungen pro Statorsektor vorhanden ist. Eine Urwicklung ist insbesondere bei einer hochpoligen Maschine mit Bruchlochwicklung der kleinste Teil einer Wicklung, der in eine ganzzahlige Nutenzahl gewickelt werden kann. Zum Beispiel ist die Urwicklung bei einer 100-poligen Drehstrom-Maschine mit theoretisch 360 Statornuten bei einem kompletten Stator 10-polig mit 36 Nuten. Diese Wicklung ist deshalb eine Bruchlochwicklung, weil die Lochzahl, dass heißt der Quotient aus der Nutenzahl geteilt durch Polzahl und Strangzahl keine ganze Zahl ist (360/(100*3)= 1,2).When using a fractional hole winding, the stator sector(s) are constructed as part of the fractional hole winding. The stator sector can be designed in terms of the number of slots so that there is exactly one or more primary windings per stator sector. A primary winding is the smallest part of a winding that can be wound into a whole number of slots, particularly in a multi-pole machine with a fractional hole winding. For example, in a 100-pole three-phase machine with theoretical 360 stator slots, the primary winding is 10-pole with 36 slots in a complete stator. This winding is a fractional hole winding because the number of slots, i.e. the quotient of the number of slots divided by the number of poles and the number of phases, is not a whole number (360/(100*3)= 1.2).

• ··

Auch die Form der Luftspalterweiterung hat einen wesentlichen Einfluss auf das Lauf- und Geräuschverhalten des Motors. Dabei können die AuslaufSeiten der Auslaufzonen in Umfangserstreckung einen etwa linear zunehmenden Abstand zur Außenseite des Rotors aufweisen, zum Beispiel durch einen etwa tangentialen, geraden Auslauf. Andererseits können die AuslaufSeiten der Auslaufzonen in Umfangserstreckung einen gekrümmten Verlauf mit zunehmendem Abstand zur Außenseite des Rotors aufweisen und mathematisch differenzierbar und stetig sein.The shape of the air gap extension also has a significant influence on the running and noise behavior of the motor. The run-out sides of the run-out zones can have a roughly linearly increasing distance to the outside of the rotor in the circumferential extension, for example through a roughly tangential, straight run-out. On the other hand, the run-out sides of the run-out zones can have a curved course in the circumferential extension with increasing distance to the outside of the rotor and can be mathematically differentiable and continuous.

Als besonders günstig hat sich herausgestellt, wenn die gekrümmten AuslaufSeiten der Auslaufzonen eine Kurvenform aufweisen. It has proven to be particularly advantageous if the curved outlet sides of the outlet zones have a curved shape.

Weiterhin ist es vorteilhaft im Sinne einer Reduzierung von 5 Rastmomenten, wenn der Übergangsbereich zwischen der zur Rotoraußenseite parallelen Statorinnenseite und der sich in Umfangsrichtung nach außen anschließenden Auslaufseite gerundet ist.
Die vorerwähnten, erfindungsgemäßen Maßnahmen wirken sich besonders vorteilhaft bei einer Anwendung aus, bei der der Antriebsmotor Teil eines Computertomographen mit einer Innenhöhlung zur Aufnahme eines zu untersuchenden Körpers ist, wobei ■ der Antriebsmotor einen Ringmotor mit einer Hohlwelle bildet und der Durchmesser des Rotors größer als der Durchmesser der Innenhöhlung des Computertomographen ist. Gerade bei einer solchen Anwendung wirkt sich der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen besonders ruhig und ruckelfrei laufende Antriebsmotor vorteilhaft aus, weil dies wesentlich zur Verbesserung der Bildqualität des Computertomographen beiträgt.Furthermore, it is advantageous in terms of a reduction of 5 cogging torques if the transition area between the stator inner side parallel to the rotor outer side and the outlet side extending outwards in the circumferential direction is rounded.
The aforementioned measures according to the invention have a particularly advantageous effect in an application in which the drive motor is part of a computer tomograph with an inner cavity for receiving a body to be examined, whereby ■ the drive motor forms a ring motor with a hollow shaft and the diameter of the rotor is larger than the diameter of the inner cavity of the computer tomograph. In such an application in particular, the drive motor, which runs particularly quietly and smoothly thanks to the measures according to the invention, has an advantageous effect because this contributes significantly to improving the image quality of the computer tomograph.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.Additional embodiments of the invention are set out in the further subclaims. The invention and its essential details are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sektormotors ohne Statorwicklungen,
5Fig. 1 is a side view of a sector motor according to the invention without stator windings,
5

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht eines Stator/Rotorabschnittes ,Fig. 2 an enlarged detailed view of a stator/rotor section,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Endes eines 0 Statorsektors undFig. 3 is an enlarged view of one end of a 0 stator sector and

Fig. 4 eine etwas schematisierte Querschnittdarstellung eines Computertomographen mit erfindungsgemäßem elektromotorischen Antrieb.Fig. 4 is a somewhat schematic cross-sectional view of a computer tomograph with an electric motor drive according to the invention.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Sektormotors 1 . Dieser weist einen ringförmigen Rotor 2 mit außenseitig angebrachten Permanentmagneten 3 auf. Die Lagerung des Rotors 2 ist hier nicht näher dargestellt.Fig. 1 shows the essential parts of a sector motor 1 according to the invention. This has an annular rotor 2 with permanent magnets 3 attached to the outside. The bearing of the rotor 2 is not shown in detail here.

Der Stator 4 des Sektormotors 1 ist im Ausführungsbeispiel durch zwei Statorsektoren 4a, 4b gebildet. Der Einfachheit hal-The stator 4 of the sector motor 1 is formed in the embodiment by two stator sectors 4a, 4b. For the sake of simplicity,

b ber ist der Stator in den Figuren 1 bis 3 ohne Wicklungen 17 (vergl. Fig. 4) dargestellt, die in die Nuten 5 des Stators 4 gewickelt werden. Wegen der ringförmigen Ausbildung des Rotors 2 werden solche Motoren auch Ringmotoren genannt.However, the stator in Figures 1 to 3 is shown without windings 17 (see Fig. 4), which are wound into the slots 5 of the stator 4. Because of the ring-shaped design of the rotor 2, such motors are also called ring motors.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass an den Umfangsenden 18 der Statorsektoren 4a, 4b Auslaufzonen 6 mit dem Rotor zugewandten AuslaufSeiten 7 vorgesehen sind, die ausgehend von der zur Rotoraußenseite 8 parallelen, gekrümmten Innenseite 9 des Stators 4 im Verlauf ihrer Umfangserstreckung nach außen einen zunehmenden Abstand zur Außenseite 8 des Rotors 2 aufweisen. Die Ausbildung der Auslaufzonen 6 ist besonders gut in den Fig. 2 und 3 erkennbar.According to the invention, it is now provided that run-out zones 6 with run-out sides 7 facing the rotor are provided at the circumferential ends 18 of the stator sectors 4a, 4b, which run-out zones 6 have an increasing distance from the outside 8 of the rotor 2 in the course of their circumferential extension outwards, starting from the curved inside 9 of the stator 4, which is parallel to the outside 8 of the rotor. The formation of the run-out zones 6 can be seen particularly well in Figs. 2 and 3.

Zwischen der Innenseite 9 des Stators 4 und der Rotoraußenseite 8 befindet sich ein Luftspalt 10, der sich an den Enden der Statorsektoren 4 im Bereich der Auslaufzonen 6 erweitert. Der Übergangsbereich 11 zwischen der zur Rotoraußenseite 8 parallelen Statorinnenseite 9 und der sich in Umfangserstreckung nach außen anschließenden Auslaufseite 7,ist, wie besonders gut in Fig. 2 erkennbar, gerundet ausgebildet. Es ist somit im Übergangsbereich keine Kante vorhanden. Auch der weitere Verlauf der Auslaufseiten ist im Ausführungsbeispiel gerundet beziehungsweise hat einen gekrümmten Verlauf, so dass nach außenBetween the inner side 9 of the stator 4 and the outer side 8 of the rotor there is an air gap 10 which widens at the ends of the stator sectors 4 in the area of the run-out zones 6. The transition area 11 between the inner side 9 of the stator, which is parallel to the outer side 8 of the rotor, and the run-out side 7 which extends outwards in the circumferential direction, is rounded, as can be seen particularly well in Fig. 2. There is therefore no edge in the transition area. The further course of the run-out sides is also rounded in the embodiment or has a curved course, so that

) hin die Spaltbreite zunehmend größer wird. Es kann hierbei eine kreisförmige Krümmung vorgesehen sein, wobei der Radius etwa dem 1,5-fachen der Polteilung &tgr;&Rgr; entsprechen kann.) the gap width becomes increasingly larger. A circular curvature can be provided here, whereby the radius can correspond to approximately 1.5 times the pole pitch τ �R ;.

Es kann auch eine Kurvenform der Auslauf Seiten 7 mit nicht-5 linearer Aufweitung zwischen der Auslaufseite und der Außenseite 8 des Rotors 2 vorgesehen sein. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kurvenform der AuslaufSeiten 7 erwiesen, bei der die Form der AuslaufSeiten durch die Summe zweier Kreisgleichungen beschrieben wird, welche die Überlagerung einer kreisförmigen Aufweitung des Luftspalts am Stator und des Außendurchmessers des Rotors bilden.A curved shape of the outlet sides 7 with non-linear widening between the outlet side and the outside 8 of the rotor 2 can also be provided. A curved shape of the outlet sides 7 has proven to be particularly advantageous in which the shape of the outlet sides is described by the sum of two circular equations which form the superposition of a circular widening of the air gap on the stator and the outside diameter of the rotor.

Andererseits bringt auch schon eine Ausbildung der Auslaufseiten mit in Umfangserstreckung etwa linear zunehmendem Abstand zur Außenseite 8 des Rotors 2 eine erhebliche Reduzierung der Rastmomente.On the other hand, even a design of the outlet sides with an approximately linearly increasing distance to the outer side 8 of the rotor 2 in the circumferential extent results in a considerable reduction of the cogging torques.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Auslaufzonen 6 integrale Bestandteile des Stators 4 beziehungsweise des jeweiligen Statorsektors 4a oder 4b. Die Auslaufzonen 6 schließen sich somit einstückig an den genuteten Teil des Stators beziehungsweise der Statorsektoren an. Gut zu erkennen ist auch, dass im Bereich der Auslaufzonen 6 keine Nuten 5 und dementsprechend auch keine Statorwicklung vorgesehen ist. Die Auslaufzonen 6 erstrecken sich über wenigstens eine Polteilung,In the embodiment shown, the run-out zones 6 are integral components of the stator 4 or the respective stator sector 4a or 4b. The run-out zones 6 are thus integrally connected to the slotted part of the stator or the stator sectors. It is also clearly visible that no slots 5 and therefore no stator winding are provided in the area of the run-out zones 6. The run-out zones 6 extend over at least one pole pitch,

dass heißt, dass die jeweilige Umfangslänge der Auslaufzonen mindestens dem Abstand zwischen zwei ungleichnamigen Polen entspricht .This means that the respective circumferential length of the run-off zones corresponds at least to the distance between two unlike poles.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Auslauf zonen 6 in Abwandlung zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel, separate, an die Umfangsenden des Stators 4 beziehungsweise des jeweiligen Statorsektors 4a, 4b ansetzbare Teile sind. Damit besteht die Möglichkeit, bereits vorhandene Statoren mit solchen Auslaufzonen 6 nachzurüsten.It is also possible for the run-out zones 6, in a modification to the embodiment shown, to be separate parts that can be attached to the circumferential ends of the stator 4 or the respective stator sector 4a, 4b. This makes it possible to retrofit existing stators with such run-out zones 6.

0 Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Sektormotor 1 ist in Fig. 4 gezeigt. Schematisch ist hier ein Computertomograph 12 angedeutet, der in der Schnittdarstellung zentral eine Untersuchungsöffnung 13 erkennen lässt, in der sich der zu untersuchende Körper befindet. Dabei kann es sich um einen menschlichen Körper handeln, der sich beispielsweise auf einer Patientenliege innerhalb der Längserstreckung der rohrförmigen Untersuchungsöffnung 13 befindet. Andererseits kann es sich bei dem zu untersuchenden Körper aber auch um einen Gegenstand handeln. Um die Untersuchungsöffnung 13 herum ist ein Ringraum 14 vorhanden, in dem eine Ringtrommel 15 mit einem hier nicht näher dargestellten Röntgenscanner oder dergleichen Durchstrahlungseinrichtung mit gegenüberliegenden Detektoren angeordnet ist.
Die Ringtrommel 15 mit ihren Einbauteilen ist drehbar über ein Ringlager 16 gelagert. Als Antrieb dient ein erfindungsgemäßer Sektormotor 1 , dessen ringförmiger Rotor 2 mit der Ringtrommel 15 verbunden ist. Der den Rotor 2 teilweise umschließende Stator 4 ist auch hier als Sektorstator mit zwei Statorsektoren 4a, 4b ausgebildet, wobei die Umfangslänge und Lage der Stator-Sektoren, aber auch deren Anzahl an den Anwendungsfall beziehungsweise die vorhandenen Einbaumöglichkeiten angepasst sein kann.0 A preferred application example for the sector motor 1 according to the invention is shown in Fig. 4. A computer tomograph 12 is indicated schematically here, which in the sectional view shows a central examination opening 13 in which the body to be examined is located. This can be a human body, which is located, for example, on a patient couch within the longitudinal extension of the tubular examination opening 13. On the other hand, the body to be examined can also be an object. Around the examination opening 13 there is an annular space 14 in which an annular drum 15 with an X-ray scanner (not shown in detail here) or similar radiographic device with opposing detectors is arranged.
The ring drum 15 with its built-in parts is rotatably mounted via a ring bearing 16. The drive is provided by a sector motor 1 according to the invention, the ring-shaped rotor 2 of which is connected to the ring drum 15. The stator 4, which partially encloses the rotor 2, is also designed here as a sector stator with two stator sectors 4a, 4b, whereby the circumferential length and position of the stator sectors, but also their number, can be adapted to the application or the existing installation options.

Gut zu erkennen ist der besonders einfache Aufbau des Antriebs und der Antriebsverbindung mit der umlaufenden Ringtrommel &Iacgr;5. Weiterhin, dass die axiale Länge des Motors nur einem Bruchteil seines Durchmessers entspricht. Auch diese axial kurze Baulänge trägt mit dazu bei, dass dieser Motor besonders gut beispielsweise in Computertomographen integrierbar ist.The particularly simple design of the drive and the drive connection with the rotating ring drum &Iacgr;5 can be clearly seen. Furthermore, the axial length of the motor is only a fraction of its diameter. This axially short length also contributes to the fact that this motor can be particularly well integrated into computer tomographs, for example.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Sektormotors 1 in einen Computertomographen stellt zwar eine bevorzugte Anwendung dar, jedoch sind auch andere Anwendungen möglich beispielsweise, dass der Sektormotor als Antriebsmotor Teil eines Rundschalttisches ist. Dabei sind beispielsweise Arbeitseinheiten am Umfang eines Rundschalttisches angeordnet und durch Drehen des Tisches mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Sektormotors können diese an einzelnen Arbeitsstationen vorbeigeführt werden.The use of the sector motor 1 according to the invention in a computer tomograph is a preferred application, but other applications are also possible, for example the sector motor as a drive motor is part of a rotary indexing table. In this case, for example, work units are arranged on the circumference of a rotary indexing table and by rotating the table with the aid of a sector motor according to the invention, these can be guided past individual work stations.

/ Ansprüche/ Expectations

Claims (16)

1. Elektromotorischer Antrieb, der als rotatorischer Antrieb ausgebildet ist, mit wenigstens einem, sich über einen Sektor des Umfangs erstreckenden Stator und mit einem Permanentmagnete aufweisenden Rotor, dadurch gekennzeichnet, dass an den Umfangsenden (18) des sektorförmigen Stators (4, 4a, 4b) jeweils Auslaufzonen (6) mit dem Rotor (2) zugewandten Auslaufseiten (7) vorgesehen sind, die ausgehend von der zur Rotoraußenseite (8) parallelen, gekrümmten Innenseite (9) des Stators (4) im Verlauf ihrer Umfangserstreckung nach außen einen zunehmenden Abstand zur Außenseite (8) des Rotors (2) aufweisen. 1. Electric motor drive, which is designed as a rotary drive, with at least one stator extending over a sector of the circumference and with a rotor having permanent magnets, characterized in that at the circumferential ends ( 18 ) of the sector-shaped stator ( 4 , 4a , 4b ) there are provided run-out zones ( 6 ) with run-out sides ( 7 ) facing the rotor ( 2 ), which, starting from the curved inner side ( 9 ) of the stator ( 4 ) parallel to the rotor outer side ( 8 ), have an increasing distance to the outer side ( 8 ) of the rotor ( 2 ) in the course of their circumferential extension outwards. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufzonen (6) nutenfrei und wicklungsfrei sind. 2. Drive according to claim 1, characterized in that the run-out zones ( 6 ) are groove-free and winding-free. 3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auslaufzonen (6) über eine oder mehrere Polteilungen erstrecken. 3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the run-out zones ( 6 ) extend over one or more pole pitches. 4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufzonen (6) integrale Bestandteile des Stators (4) beziehungsweise des jeweiligen Statorsektors (4a, 4b) sind. 4. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the run-out zones ( 6 ) are integral components of the stator ( 4 ) or of the respective stator sector ( 4a , 4b ). 5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufzonen (6) separate, an die Umfangsendenden des Stators (4) beziehungsweise des jeweiligen Statorsektors (4a, 4b) ansetzbare Teile sind. 5. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the run-out zones ( 6 ) are separate parts which can be attached to the circumferential ends of the stator ( 4 ) or of the respective stator sector ( 4a , 4b ). 6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufseiten (7) der Auslaufzonen (6) in Umfangserstreckung einen etwa linear zunehmenden Abstand zur Außenseite (8) des Rotors (2) aufweisen. 6. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet sides ( 7 ) of the outlet zones ( 6 ) have an approximately linearly increasing distance to the outside ( 8 ) of the rotor ( 2 ) in the circumferential extension. 7. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufseiten (7) der Auslaufzonen (6) in Umfangserstreckung einen gekrümmten Verlauf mit zunehmendem Abstand zur Außenseite des Rotors (2) aufweisen und mathematisch differenzierbar und stetig sind. 7. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet sides ( 7 ) of the outlet zones ( 6 ) have a curved course in the circumferential extension with increasing distance to the outside of the rotor ( 2 ) and are mathematically differentiable and continuous. 8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmten Auslaufseiten (7) der Auslaufzonen (6) eine kreisförmige Krümmung aufweisen, vorzugsweise mit einem Radius, der etwa dem 1,5-fachen der Polteilung entspricht. 8. Drive according to claim 7, characterized in that the curved outlet sides ( 7 ) of the outlet zones ( 6 ) have a circular curvature, preferably with a radius which corresponds approximately to 1.5 times the pole pitch. 9. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmten Auslaufseiten (7) der Auslaufzonen (6) eine Kurvenform mit nichtlinearer Aufweitung zwischen der Auslaufseite (7) und der Außenseite (8) des Rotors (2) aufweisen. 9. Drive according to claim 7, characterized in that the curved outlet sides ( 7 ) of the outlet zones ( 6 ) have a curved shape with non-linear widening between the outlet side ( 7 ) and the outside ( 8 ) of the rotor ( 2 ). 10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (11) zwischen der zur Rotoraußenseite (8) parallelen Statorinnenseite (9) und der sich in Umfangserstreckung nach außen anschließenden Auslaufseite (7) gerundet ist. 10. Drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that the transition region ( 11 ) between the stator inner side ( 9 ) parallel to the rotor outer side ( 8 ) and the outlet side ( 7 ) extending outwards in the circumferential direction is rounded. 11. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl und/oder die Umfangslänge der Statorsektoren (4a, 4b) an den jeweiligen Anwendungsfall und/oder die vorhandenen Einbaumöglichkeiten angepasst ist. 11. Drive according to one of claims 1 to 10, characterized in that the number and/or the circumferential length of the stator sectors ( 4 a, 4 b) is adapted to the respective application and/or the existing installation options. 12. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) beziehungsweise die Statorsektoren (4a, 4b) eine Bruchlochwicklung aufweisen. 12. Drive according to one of claims 1 to 11, characterized in that the stator ( 4 ) or the stator sectors ( 4a , 4b ) have a fractional hole winding. 13. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Motors kleiner ist als sein Durchmesser. 13. Drive according to one of claims 1 to 12, characterized in that the axial length of the motor is smaller than its diameter. 14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor Teil eines Computertomographen (12) mit einer Innenhöhlung (13) zur Aufnahme eines zu untersuchenden Körpers ist, dass der Antriebsmotor (1) einen Ringmotor mit einer Hohlwelle bildet und der Durchmesser des Rotors (2) größer als der Durchmesser der Innenhöhlung des Computertomographen (12) ist. 14. Drive according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive motor is part of a computer tomograph ( 12 ) with an inner cavity ( 13 ) for receiving a body to be examined, that the drive motor ( 1 ) forms a ring motor with a hollow shaft and the diameter of the rotor ( 2 ) is larger than the diameter of the inner cavity of the computer tomograph ( 12 ). 15. Antrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) des Antriebsmotors (1) mit dem Gehäuse des Computertomographen (12) verbunden ist und dass der Rotor (2) mit einer einen Scanner oder dergleichen Durchstrahlungseinrichtung aufweisenden Ringtrommel (15) verbunden ist. 15. Drive according to claim 14, characterized in that the stator ( 4 ) of the drive motor ( 1 ) is connected to the housing of the computer tomograph ( 12 ) and that the rotor ( 2 ) is connected to a ring drum ( 15 ) having a scanner or similar radiographic device. 16. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) Teil eines Rundschalttisches ist. 16. Drive according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive motor ( 1 ) is part of a rotary indexing table.
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