DE2136187B2

DE2136187B2 - Elektromotor

Info

Publication number: DE2136187B2
Application number: DE19712136187
Authority: DE
Inventors: Helmut; Möbius Günter; 4060 Viersen Berkmanns
Original assignee: Emw Elektro-Motoren-Feinbauwerk Groschopp & Co, Gmbh, 4060 Viersen
Priority date: 1971-07-20
Filing date: 1971-07-20
Publication date: 1976-07-08
Also published as: DE2136187A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, dessen Läufer durch Gleichstrombremsung elektrisch abbremsbar und mittels eines gehäusefesten mehrpoligen Magneten und eines mit diesem Magneten über einen Luftspalt magnetisch zusammenwirkenden, aui der Motorwelle angeordneten magnetischen Läufers gleicher Polzahl in einer bestimmten Drehwinkellage positionierbar ist.

Der vorbeschriebene bekannte Motor (DT-AS 1144831) kann mittels Gleichstromerregung im Pnmärteil elektrisch abgebremst werden. Im Gegensatz zu der ansonsten geläufigen Gleichstrombremsung, bei ₄ welcher die Bremswirkung mit abnehmenden Drehzahlen bis zum Stillstand auf Null abfällt, gestattet der eingangs beschriebene gleichstromgebremste Motor zusätzlich ein Stillhaltemoment. Dieses Stillhaltemoment entsteht dadurch, daß im Sekundärteil des $>gleichstromgebremsten Drehstromasynchronmotors mindestens eine zusätzliche, axial durchgehende nutcnförmige Vertiefung angeordnet ist. Wenn beispielsweise bei dem bekannten Motor eine 4-poIige Gleichstromer· regung vorgesehen ist. weist der Läufer ebenfalls zw-vi ₅c, zusätzliche, mit den Gleichstromerregungen in Deckung bringbare nutenförmige Vertiefungen auf.

Der bekannte Motor könnte an sich bereits il> Schaltmotor in den Fällen eingesetzt werden, bei dein:·.· es nicht nur darauf ankäme, die Läuferwelle in eiw.r f,₀ vorbestimmten Stillstandslage zu arretieren, sonde η darüber hinaus die Stillstandslage mit einer Haltekrait gegen eine unbeabsichtigte Drehung aufrechtzuerhaiten. Nachteilig wäre es bei dem bekannten Motor indes, daß die Gleichstromerregung jedenfalls solange unterhalten werden müßte, wie es der jeweilige Einsatzfall erfordert. Wenn demnach die Gleichstromerregung au irgendeinem unbeabsichtigten Grunde ausfiele, bräche .das Stillhaltemoment zusammea Für den Fall, daß das Slillhaltemoment beispielsweise eine Steuerklappe gegen den Druck eines Förderstroms in einer !bestimmten Lage halten sollte, wäre dieses nicht mehr möglich, sobald die Gleichstromerregung ausfiele.

Bei einem bekannten, in einer servoähnlichen Steuerung angesetzten Synchronmotor (GB-PS 4 ?6 235) ist auf dessen Läuferwelle eine Kupfer- oder Afeiminiumscheibe mitumlaufend angeordnet Diese kupfer- oder Aluminiumscheibe wird zunächst nach denn Prinzip einer Wirbelstrombremse abgebremst wenn ein der Scheibe benachbarter Elektromagnet eingeschaltet wird. Eine Drehwinkel-Positionierung wird schließlich dadurch erzielt, daß ein auf der Scheibe mitumlaufend angeordneter magnetischer Eisen-Einsatz von den Polen des eingeschalteten Elektromagneten angezoger wird Sobald die Läuferwelle des Synchronmotors steht befinden sich demnach die Polflächen des Elektromagneten mit dem Eisen-Einsatz in Deckung. Die von der GB-PS 4 26 235 her bekannte Anordnung weist grundsätzlich dieselben Nachteile wie der eingangs beschriebene Elektromotor dieser Gat turg (DT- AS 11 44 831) auf.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Motor (Lf-AS 1144 831). liegt der Erfindung die Aufgabe ZU^ run Je. einen für Schaltzwecke benutzten gleichst' {ungebremsten Elektromotor derart auszugestalten. ά ß dieser bei einfacher Bauart zuverlässiger als bisher in der Stillstandsstellung arretiert werden kann. Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst. daB als Positionierelement eine axial seitlich vom Motor svgeordnete, an sich bekannte (DEW-Druckschrift li41/4. August 69. S. 2 »Dauermagnetische Kupplungen«) magnetische Synchron-Zentraldrehkupplung verwendet ist.

Durch die praktische Verwirklichung der Erfindung ki m.mt man in den Genuß eines Kombinationsvorteiles iivotem, als auf der einen Seite durch die Ausnutzung <?·.·»· Gleichstrombremsung der Motor schnell und zuverlässig abgebremst und darüber hinaus durch die Verwendung einer magnetisch wirkenden, kraft- und vecschleißlos arbeitenden Drehkupplung in der NuIlb/w. Stillstandslage des Motors sicher arretiert wird. Bei viem erfindungsgemäßen Motor isi die Möglichkeit gj'ieben, daß die Gleichstromerregung abgeschaltet ά ifd, sobald der Motor seine vorbestimmte Stillstands-'.i_t; erreicht hat. In dieser Stillstandslage hält die -n« netisch wirkende, kraftlos betriebene Drehkupplung bzw. Synchron-Zentraldrehkupplung den Motor >' :her und zuverlässig, ohne daß zusätzliche Energie zur Aufbringung der Haltekraft eingespeist werden müßte, wie es beim eingangs geschilderten Elektromotor IDT AS 11 44 831) der Fall ist.

Der erfindungsgemäße Motor ist daher insbesondere in solchen Schaltsystemen vorteilhaft einsetzbar, welche mit großer Schalthäufigkeit arbeiten und bei denen es darauf ankommt, daß gewisse Funktionselemente mit eim m ständig wirkenden Stillstandsmoment zuverlässig und sicher arretiert und positioniert werden müssen.

A;i,ch von der Bauausführung her betrachtet, ist der erfirxfungsgemäße Motor vorteilhaft, da das Positionierelement kein Sonderbauteil bildet sondern in Gestalt einer Drehkupplung als für sich selbständiges Bauteil im Handel erhältlich ist und so lediglich in die Konstruktion des Motors eingearbeitet zu werden braucht.

Sn weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die magnetische Synchron-Zentraldrehkupplung einen auf

einer Lagerbuchse angeordneten inneren Ringmagneten und einen äußeren Ringmagneten auf, welcher von einem am Motorgehäuse befestigten, den magnetischen Rückschluß unterstützenden Tragring aufgenommen ist

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel entsprechend der Erfindung besteht darin, daß der Tragring bei einem winkelförmigen Querschnitt mit seinem Axialkragenteil den äußeren Ringmagneten umfaßt während er mit seinem in Radialebene stehenden Flansch teil gehäusedeckelseitig zentriert und ι ο durch Axialschrauben befestigt ist.

Das besondere Verdienst der Erfindung besteht darin, erkannt zu haben, daß sich eine kraftlos betriebene, an sich ein Antriebselement bildende, magnetische Synchron-DrehkuppIung völlig wesensfremd bei gleichstromgebremsten Schaltmotoren mit Vorteil als Brems- und Positionierelemem verwenden läßt

Im übrigen ist ein Ausführungsbekpiel des Erfindungsgegenstandes in den Zeichnungen wiedergegeben; dabei zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung durch einen Elektromotor, und

F i g. 2 eine Querschnittsdarstellung hierzu.

Bei dem dargestellten Elektromotor ist in einem Motorgehäuse 10 innerhalb der Gehäusedeckel 11 eine Läuferwelle 12 drehgelagert, die einen Läufer 13 trägt. Raumfest hierzu ist im Gehäuse 10 eine Statorwicklung 14 vorgesehen.

Bei diesem Motor ist zusätzlich auf der Läuf^rwelle 12 eine magnetisch wirkende Drehkupplung angeordnet die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem inneren Ringmagneten 15 und einem äußeren Ringmagneten 16 gebildet ist Der innere Ringmagnet !5 sitzt auf einer Buchse 17, die auf Drehmitnahme mit der Läuferwelle 12 gekuppelt ist während der äußere Ringmagnet 16 an einem Tragring 18,19 befestigt ist

Dieser Tragring 18, 19 ist winkelförmig gestaltet wobei ein axialer Kragenteil 18 den äußeren Ringmagneten 16 umfaßt während der in Radialebenc stehende Flansch 19 sowohl auf einem deckelseitigen Ringansatz 20 zentriert als auch über Befestigungsschrauben 21 am Deckel 11 gehalten ist

Diese magnetisch wirkende Drehkupplung ist so aufgebaut daß sowohl bei dem inneren als auch bei dem äußeren Ringmagneten in Umfangsrichtung eines jeden Ringes Pol- und Gegenpolzonen abwechseln, so daß sich automatisch Polzonen gegenüberliegen, die sich gegenseitig anziehen und damit die Kupplung magnetisch arretieren. Je mehr solcher Polzonen nun vorhanden sind, utn so kleiner ist der auszuführende Drehwinkel zwischen dem inneren Ringmagneten gegenüber dem äußeren Ringmagneten, um einen Stillstand zu erreichen.

In der Praxis im Betriebszustand wird der Elektromotor nun durch die Wirkung der Gleichstrombremsung abgebremst und durch die Wirkung der Drehkupplung magnetisch arretiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

4, Elektromotor, dessen Läufer durch Gleichstrombremsung elektrisch abbrennbar und imittete s eines gehäusefesten mehrpoligen Magneten und eines mit diesem Magneten über einen Luftspah magnetisch zusammenwirkenden, auf der Motorwet-Ie angeordneten magnetischen Läufers gleicher Polzahl in einer bestimmten Drehwinkellage positiönierbar ist dadurch gekennzeichnet, daß als Positionierelement eine axial seitlich vom Motor angeordnete, an sich bekannte magnetische Synchron-Zentraldrehkupplung (15, 16, 17) verwendet ist *
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Synchron· Zentraldrehkupplung einen auf einer Lagerbuchse (17) angeordneten inneren Ringmagneten (15) und einen äußeren Ringmagneten (16) aufweist, welcher zo von einem am Motorgehäuse (10) befestigten, den magnetischen Rückschluß unterstützenden Tragring (18,19) aufgenommen ist.
3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (18,19) bei einem winkelförmigen Querschnitt mit seinem Axialkragenteil (18) den äußeren Ringmagneten (16) umfaßt, während er mit seinem in Radialebene stehenden Flanschteil (19) gehäusedeckelseitig zentriert und durch Axialschrauben (21) befestigt ist.