DE2146893C3 - Kollektorloser Gleichstrommotor mit einer durch Hall generatoren gesteuerten, aus Halbleiterschaltelementen aufgebauten Kommutierungseinrichtung - Google Patents

Kollektorloser Gleichstrommotor mit einer durch Hall generatoren gesteuerten, aus Halbleiterschaltelementen aufgebauten Kommutierungseinrichtung

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DE2146893C3
DE2146893C3 DE2146893A DE2146893A DE2146893C3 DE 2146893 C3 DE2146893 C3 DE 2146893C3 DE 2146893 A DE2146893 A DE 2146893A DE 2146893 A DE2146893 A DE 2146893A DE 2146893 C3 DE2146893 C3 DE 2146893C3
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Description

45
Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einer durch Hallgeneratoren gesteuerten, aus Halbleilersehaltelemenlcn aufgebauten Komniutierungseinriehtung. bei tier die Halleeneratoren an einer Tragerscheibe aus Isolierstoß und "> <■> die I lalhleitersdialtelemcnte an einer an dem Motorgehäuse gehalterten Platte befestigt sind und hei der die elektrische Sehaltimg als gedruckte Schaltung ausgeführt is!.
Hei einem solchen bekannten kollektorlo-.en .ϊ"> Gleichstrommotor (deutsche Offenlegungssclirift (XU) <).V)) ist die Trägerscheibe mit den Hallgeneratoren stirnseitig zum Läufer angeordnet und vollkommen von der Ständerwicklung umgeben. Dies führt cia/u. daß bei einem Defekt an ilen Hallgene- r>" ratoren. der /. B. durch das Anlegen einer falschen Steuerspariining hervorgerufen werden kann, der gesamte Motor ersetzt werden muß Die Halbleilerschaltelemenle der Komniutierungseinriehtung sind zusammen mit den erforderlichen Widerständen und fi5 Kondensatoren auf einer Leiterplatte angeordnet, die durch eine auf das Motorgehäuse aufsctzbarc Kappe abgedeckt ist. Wenn ein solcher Motor für eine größere Leistung ausgelegt werden soil, dann müssen die HalbK-itcrsehaUficnicntc mit Kühlkörpern versehen werden und können dann nicht mehr unmittelbar ouf der Leiterplatte angeordnet werden.
Zu* ausreichenden Kühlung von ieistungsmäßig stark beanspruchten Halblcitcrsehaltclementen ist es bekannt (französische Patentschrift 1330 419), die mit Kühlkörpern versehenen Halhleiterschalteiemente am Motor anzubauen oder um Motcrgci-iiuse entsprechende Kühlfläche!! auszubilden (deutsche Auslege:.chrift 1 L30 U58). an denen die Haibleite.sehaltelemer.te befestigt sind.
Durch die deutsch;.· Offenlegungsschrifi 1 911 579 ibt bereits ein kollektodoser Gleichstrommotor bekannt, bei dem die Haligeneraiorcn an gesonderten, austauschbaren Tragteilcn angeordnet sind. Eine bSoße Übertragung dieser gesonderten Tragteile ist bei einem Motor der eingangs beschriebenen Art wegen der Anordnung der Leiterplatte nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kollektorlosen Gleichstrommotor so auszubilden, daß die Hallgeneratoren bei einem Defekt ausgetauscht und mit Kühlkörpern versehene Halbleiterschaltelemente in einfacher Weise am Motor angeordnet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Trägerscheibe der Hallgencratoren an dem Motorgehäuse befestigt ist, daß die Trägerscheibe zwei die Hallgeneratoren tragende, um 90° elektrisch gegeneinander versetzte Segmente zur Befestigung der Hallgeneratoren aufweist, daß die die Halbleiterschaltelemente tragende Platte als Leiterplatte die gedruckte Schaltung aufnimmt, daß die Halbleitcrschaltelemcnte mit einem Kühlkörper versehen sind, daß an der Trägerscheibe Vorsprünge an der den Segr^cnten abgewandten Seite der Tragerscheibe vorgesehen sind und daß die Kühlkörper mit den Halblciterschaltelementen zwischen der Trägerscheibe und der Leiterplatte und den zwischen die Kühlkörper ragenden Vorsprüngen formschlüssig gehalten sind.
Durch die Vorsprünge der Trägcrseheibc wird zwischen dieser und der Leiterplatte ein Raum für die Halbleiterschaltelemcnle geschaffen. Außerdem werden die auf Kollektorpoiential liegenden Kühlkörper durch uic zwischenragenden Vorsprünge gegeneinander isoliert, so daß hierfür keine gesonderten Maßnahmen erforderlieh sind. Bei einem Defekt dei Haligeneraiorcn kann die Trägerscheibe gegen eine andere ausgetauscht werden, so daß nicht der ganze Motor ersetzt werden muß
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Drehrichtungsänderung des Motors auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Trägerscheibe einschließlich der mit ihr verbundenen Leiterplatte um mindeslcns '){) ClCkIrJs1 1I in Umfangsriehtiing verstellbar ist. Damit beim Verstellen der Tnigcrschcibc der radiale Abstand der Hallgeneratoren zum Pcrmanentmagnclläufer des Motor'· nicht verändert wird, weist die Trägerscheibe auf der den Segmenten zugewandten Seite mit den Vorsprüngen verbundene Zentrieransätze auf.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfühiungsbcispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Gleichstrommotor nach der Erfindung im Schnitt.
F j g. 2 die Anordnung der HalWiiitcrsciialielemen-
te mit ihren Kühlkörpern zwischen der Trügerscheibe
und der Leiterplatte in perspektivischer· Darstellung.
Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit den
gleichen Bc^upszeichen versehen.
An einer Läuicrwelle 1 ist ein Permanentmagnetlaufer 2 angeordnet, welcher in bekannter Weise zweipolig magnetisiert ist. Der Permanentmagnetläufer 2 ist von einem Wickelkörper 3 umgeben, der eine vierteilige Stände.rwicklung 4 trägt. Um den Ferma- iq nentmagnetläufer2 in den Wickelkörper 3 eir.bnngen /u können, weist dieser einen Deckelteil S auf. Sowohl der glockenförmige Teil des Wickelkörpers 3 als ituch der Deckelteil 5 weisen konzentrisch zur Lüuferwclle 1 verlaufende rohrförmig Ansätze 6 und 7 auf, durch welche die Läuferweile 1 hindurchgeführt ist.
Die S!üaderwicklung4 ist von einem magnetischeil Rückschlußteil 8 umgeben, welcher aus ringförmig gestanzten Lamellen besteht, die durch ein verformbares Gehäuse 9 zusammengehalten werden. An den durch die Lamellen gebildeten Rücks^hlußtcil 8 schließt sich noch ein ferromagnetischer Ring 10 an. der als Rückschluß für zwei Hailgeneratoren 21 dient. Zur besseren Kühlung des Gleichstrommotors sind am Gehäuse 9 Kühlrippen 11 angebracht.
Auf den rohrförmigen Ansatz 6 des Wickeikörpers 3 ist ein Flansch 12 formschlüssig aufgebracht, der Befestigungsarme 13 aufweist, die auf entsprechenden Anformungen 14 des ferromagnetischcn Rückschlußrings 10 aufliegen. Am Gehäuse 9 sind ferner Lagerschilde IS und 16 durch Schrauben befestigt. Die Umformung des Gehäuses 9 erfolgt zweckmäßigenveise mit Hilfe eines an sich bekannten Hochgeschwindigkeits-Umformverfahrens.
An der der An'.ricbsscitc gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses 9 ist eine Trägerscheibe 18 mittels Schrauben 19 festgemacht. Die Trägerscheibe weist zwei um 90° elektrisch gegeneinander % ersetzte, axial vorstehende Segmente 20 auf. An diesen Segmenten 4<> 20 sind Hallgeneratoren 21 in einer Aussparung angeordnet. Die Hallgeneratoren werden von den Segmenten in radialem Abstand zu dem PermanentmagnetUiufer 2 gehalten und somit durch das magnetische lvld des Permancntmagnetläufers gesteuert. Die Anschlüsse der Hallgcneratdren sind mit in der Trägerscheibe angespritzten AnschUißfahnen ver- -r usgcführl, so daß sie unro.iiclbar d Tagersehcihe 18 und e.i.t-r l.altelcmcnic ange^^,,Halble
raisinren 23 verbunden werden kimiK-n. ^1 ^n 23 sind mit Kühlkörpern 24 ver- ^ dci Trligersch,ibe IK vernundene j Kühlkörper ragenden Vorsprunge 25 ie J^ I in gegenseitigem Λ.-Mjmd ^ d£r Senf so daß keine gesonderte Isovoncmamn.r ^f h^ol|'cktorpoIenlia| liegenden ku»l-
körper erf ordenim ^ ^ /cntrieniPsal,c 26
An den vorsp . glejdlhleibender radial- ^eniratoren 21 beim Verdrehen der acwährlcistei wird. Durch d.e \ erer Trägerscheibc mit den Hallgene- ^^^J^ sonst notwendige teste raumhchc ra-cre en Mit ü* ^ m dcr ständenvirk-
Zuordoun dur y ^ Gleichsirommotors
lung 4.£ dall ^5 VciJrchcn dcr auf u.e
cmcn Tr^
in die richtige Lage gege
bracht. Außerdem besteht d,e 1 Verdrehen der Tragersche.be d.e
MolürS ZU ündern' ^™ '^t sc der Hallgeneratoren ver
pl
dt
M aj
könncn durch die Vorsprunge 2.-werden, indem an d.e vor- ^%uniip]anc der Kühlkörper umgre.fcnde
^„„esprit/t sind. Außerdem .si d.e I.c.terangcsj ^ ^ ^ Schaltun.selemen.e
^ ticru inrichtUng angeordnet ,ml.
^ ^5 %cr.pundcn_ n A h.lUct die
gseinrichtung eine kompakte ·1 nt Gll.iL.hs,rommo.ors angebaut .st.
Verbindungen der Iv.m.nuuerunusdcr ständcrwicklung und den Halldaher sch()n bei der Herste lung motors erfolgen, ^o daß du. durcn Verschallen bedingten Nachteile Außerdem sind nur μ:.η/ kurze ^n erlorderlicl, m, da» irgend-
Fc Ws c .
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

148 Haii'nUijtr-pt liehe:
1. Kolluktorloser Gleichstrommotor mil einer durch Hallgcneriiturcn gesteuerten, aus Halbleiterschaltelementen aufgebauten Konimulierungseinrichtung, bei der die HaUgcneratoren an einer Trägerscheibe aus Isolierstoß und die HaIbleiterschaltelemente an einer an dem Motorgehäuse gehalterten Platte befestigt sind und bei "' der die elektrische Schaltung als gedruckte Schaltung ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibc (18) der Hüllgeneratoren (21) an dem Motorgehäuse befestigt ist, daß die Trägerscheibe (18) zwei die Hallgeneratoren (21) tragende, um 90° elektrisch gegeneinander versetzte Segmente (20) zur Befestigung der Hallgeneratoren (21) aufweist, daß die die HaVt.leiterschaltelementc (z. B. Transistoren 23) tragende Platte als Leiterplatte (22) die gedruckte Schaltung aufnimmt, daß die Halbleiterschaltelemente mit einem Kühlkörper (24) versehen sind, daß an der Trägerscheibc (18) Vorsprünge (25) an der den Segmenten (20) abgewandten Seite der Trägerscheibe (18) vorgesehen *5 sind und daß die Kühlkörper (24) mit den HaIbleiterschaltclcmeiiten \r. B. Transistoren 23) zwischen der Trägerscheibc (18) und der Leiterplatte (22) und de;: zwischen die Kühlkörper (24) ragenden Vorsprüngen (25) formschlüssig gehalten sind.
2. Kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseheibe (18) einschließlich der mit ihr verbundenen Leiterplatte (22) um mindestens l)()° elcktrisch in Umfangsriehtiing verstellbar ist.
3. Kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerscheibe (18) auf der den Segmenten (20) zugewandten Seite mit den Vorsprüngen (25) vor- 4" hundene Zentricransät/e (26) aufweist.
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