DE2222244C2 - Synchronmotor - Google Patents
SynchronmotorInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
- H02K21/145—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having an annular armature coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/12—Transversal flux machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
1. Die Hauptpole (12) des ersten Hauptstatorteils (10) und die Hauptpole (12) des zweiten Hauptstatorteils
(11) bilden eine bogenförmig Gruppe, die einen Winkel von weniger als 180° überdeckt.
2. Die Hilfspole (16) des ersten Hilfsstatortei's
(14a) >md die Hilfspole (16) des zweiten Hilfsstatorteils (14ö) bilden eine bogenförmige
Gruppe mit gleichem Radius wie die Gruppe der Hauptpole (12), jedoch ihr gegenüberliegend
und mit einem Winkel von mehr als 180°.
3. Die Hilfsstatorteile (14a, 14£>) weisen Bohrungen
auf, in welche an den Bohrungen der Hauptstatorteile (10, 11) ausgebildete Flansche
(21) berührend hineinragen.
4. Der Außendurchmesser jedes Abschirmringes (18a, 186) ist kleiner als der Durchmesser des
Kreises, auf dem die Hauptpole (12, 16) angeordnet sind.
2. Synchronmotor nach Ansf "uch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ring (20a, 2Oi^aUS magnetisch
leitfähigem Material im Zwischenraum zwischen jedem Abschirnring (18a, 18£>) und dem Flansch (21)
angeordnet ist.
3. Synchronmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstatorteile
(14a, 146) relativ zu den Hauptstatorteilen (10, 11) begrenzt drehbar sind.
Die Erfindung betrifft einen Synchronmotor mit Permanentmagnetrotor wechselnder Polarität gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Bei Synchronmotoren, insbesondere bei kleinen Synchronmotoren tritt die Schwierigkeit auf. den
gesamten F'uß in den Hilfspolen in bezug auf den Fluß in den Hauptpolen in der richtigen Größe und richtigen
teitlichen Verschiebung zu erzeugen.
Bei einem bekannten Motor der eingangs genannten Art (DE-OS 19 23 586) wird zur Erzielung eines
kräftigen, richtungsbestimmten Anlaufdrehmoments jeweils nur eine Gruppe von Hauptpolen und Hilfspolen
torgesehen, wobei sich die Gruppen jeweils annähernd ttbef die Halfie des Statorumfanges erstrecken.
- ,,Aus der DE-PS 7 37 990 ist ein Motor bekannt, bei dem Zur Erzielung der Phasenverschiebung Kürzschlußringe vorgesehen sind;
- ,,Aus der DE-PS 7 37 990 ist ein Motor bekannt, bei dem Zur Erzielung der Phasenverschiebung Kürzschlußringe vorgesehen sind;
Die bekannten Motoren weisen den Nachteil auf, daß
»je einen "zu geringen Wirkungsgrad aufweisen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Motor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sein Wirkungsgrad gesteigert
wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Aufgrund der Tatsache,
daß die Hauptpole des ersten Hauptstatorteils und die Hauptpole des zweiten Hauptstatorteils eine bogenförmige
Gruppe bilden, die einen Winkel von weniger als
ίο 180° überdeckt, und, daß die Hilfspole des ersten
Hilfsstatorteils und die Hilfspole des zweiten Hilfsstatorteils eine bogenförmige Gruppe mit gleichem Radius
wie die Gruppe der Hauptpole, jedoch ihr gegenüberliegend und mit einem Winkel von mehr als 180° bilden,
und daß die Hilfsstatorteile Bohrungen aufweisen, in weiche an den Bohrungen der Hauptstatorteile
ausgebildete Flansche berührend hineinragen, und daß der Außendurchmesser jedes Abschirmrings kleiner als
der Durchmesser des Kreises ist, auf dem die Hauptpole angeordnet sind, wird der Wirkungsgrad des Motors
aufgrund eines verbesserten Kraftflusses gesteigert
Der erfindungsgemäße Synchronmotor ist insbesondere zur Verwendung als langsam laufende Vorrichtung
geeignet,welche zum Beispiel 250 Umdrehungen pro Minute bei einer Speisung mit 50 Hz/sec durchführt. Die
Größe kann 35 mm Durchmesser mal 10 mm Höhe betragen. Der Motor kann zum Beispiv.1 in Schaltuhren,
Uhren und ähnlichen Instrumenten verwendet werden und kann in bezug auf seine Leistung als aus zwei
Motoren bestehend betrachtet werden, wobei sich das Feld des einen Mo;ors synchron mit der Wechselstromspeisung
befindet und das Feld des anderen Motors durch Stufenringe verzögert wird. Eine derartige
Anordnung läuft in einer Richtung und ist selbstanlaufend, wenn der elektrische Winkel zwischen den
entsprechenden Polen 180°-0° beträgt, wobei 0° dem
Nacheilungswinkel des zweiten Feldes im betreffenden Motor entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt unu .vird im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Explosionsansicht des Synchronmotors.
F i g. 2 eine Schnittansicht des in F i g. 1 dargestellten Synchronmotors im zusammengebauten Zustand, und
F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung der Statorpole.
Um zuerst auf Fig. 1 und 2 Bezug zu nehmen, ist zu
bemerken, daß der Stator ein erstes Hauptstatorteil 10 und ein zweites Hauptstatorteil 11 umfaßt, die nur
jeweils vier Hauptpole !2 aufweisen. Das erste Haiiptstatorteil 10 und das zweite Hauptstatorteil 11
sind mit Hilfe von in Befestigungslöchern vorgesehenen Verlängerungen zusammengepaßt. Die Hilfspolteile
sind als von den Hauptstatorteilen 10, 11 getrennte Einheiten hergestellt und bestehen aus zwei gleichen
kleinen Hilfsstatorteilen 14a und 14f>, an deren Wänden
jeweils sieben einzelne Hilfspole 16 ausgeschnitten sind. Eingebettet zwischen dem Hauptstatorteil 10 und dem
Hauptstatorteil 11 und den ihnen zugeordneten Hilfsstatorteilen 14a, 14b ist ein Abschirmring 18a, 18ö
aus Kupfer angeordnet. Damit der Kraftfluß in die
' 'gewünschte Richtung fließt, ist außerdem ein Ring 20a,
2ßb aus Eisen jeweils zwischen ersten und zweiten
Hauptstatorteil 10, 11 und dem entsprechenden Hilfsstatorteii innerhalb deü Abschirmnngs 18a, 18b
vorgesehen.
In zusammengebautem Zustand besteht dann jede
In zusammengebautem Zustand besteht dann jede
Statorhälfte aus einem ersten oder zweiten Hauptstatorteil
10, 11 und einem Hilfsstatortei! 14a oder 146,
welche konzentrisch zueinander angebracht sind, und zwar mittels der Zentrierlöcher bildenden Flansche 21,
wobei jeweils ein Abschirmring 18a, 186 und ein Ring aus Eisen 20a, 20Zj um die Flansche liegen. Dadurch, daß
die Haupipoie 12 und die Hilfspole 16 an verschiedenen
Teilen vorgesehen sind, kann der Winkel zwischen ihnen mit Leichtigkeit verstellt werden. Eine lange
Lagerbuchse 24 :iit einer Kappe 23 ist in der Mitte des einen Flansches 21, hier des Flansches des ersten
Hauptstatorteils 10, eingesetzt. Um Ausrichtungsschwierigkeiten zu vermeiden, wird nur ein Lager
verwendet. Der Axialdruck der Welle 26 wird von einer Platte 25 aufgefangen. Zur Geräuschdämpfung ist eine
kleine Blattfeder 27 vorgesehen, die mit einer kleinen Vorspannung auf die Platte 25 einwirkt. Der Rotor 28
wird von der glatten Rotorwelle 26 aus Stahl gehalten und besteht aus einem Ferritring, der von der Welle
durch eine Kunststoffhülse getrennt ist, die in
eingesetzter Stellung geformt werden kann, um die Konzenirizität der zylindrischen Oberfläche des Ringes
zu erhalten. Die Spule 29 des Motors ist um o;e Hilfsund
Hauptpole angeordnet, wie in Fig.2 am deutlichsten zu sehen ist. Beide Statorhälften sind in bezug auf
Anordnung und Zusammenbau der Pole identisch, und wenn gemäß F i g. 2 zu einer Einheit zusammengebaut,
an einer Statorhälfte um die halbe geometrische Polteilung symmetrisch voneinander weg verschoben.
Die Hilfsspule 16 an jedem Hilfsstatorteil 14a'ind 146
liegen vorzugsweise in enger Nachbarschaft zum Boden des gegenüberliegenden Hilfsstatorteils 146 und 14a. Da
die Abschirmringe 18a und 186 innerhalb der Spule 29 liegen, sind diese äußerst wirksam, so daß diese mit
kleinen Querschnitten ausgeführt werden können. Dies stellt sowohl in bezug auf Kosten als auch auf die Größe
einen Vorteil dar.
Aus obigem und Fig. 3. in der die Anordnung der
Statorpole als Ganzes gezeigt ist. kann entnommen wrden. daß die Hauptpole 12 und die hervorgehobenen
oder Hilfspo.o 16 jeweils für sich innerhalb der diametral angeordneten Bögen enthalten sind, wobei
der Bogen der Hilfspole mehr als 180° einnimmt. Dadurch ist die oben erwähnte Verstellung des Winkels
zwischen Haupt- und Hilfspolen der beiden Statorhäiften leicht herzustellen, so daß zur Erzielung der besten
Wirkung die Statorteile in geeigneter Weise befestigt werden können. Da weiterhin die Pole nicht untereinander
abwechseln, braucht nmr eine minimale Anzahl bei jeder Statorhälfte weggelassen zu werden, um die
mechanischen Beschränkungen bei der Anordnung der Pole auf einer gemeinsamen Ebene zu bewältigen.
In F i g. 3 bezeichnen die Quadrate die Pole der einen
Polarität, d. h. die Pole auf der gleichen Statorhälfte, und
ίο die Kreise bezeichnen die Pole entgegengesetzter
Polarität, die auf der anderen Statorhälfte liegen. Die Hauptpole sind alle leer und die Nebenpole schraffiert
dargestellt. Es sollte vermerkt werden, daß jeweils Zahl und Anordnung von Kreis- und Quadratzeichen
identisch ist, wobei die einen in bezug auf die anderen um eine halbe Polteilung einer Statorhälfte verschoben
sind. Bei Haupt- und Nebenpolen gleicher Polarität beträgt die Verschiebung (ISO—0°) in der Drehrichtung
des Motors, um den Bedingungen in bezug auf Selbstanlaufen in einer Richtung zu entsprechen.
Daraus folgt, daß es möglich ist, ^e Drehrichtung
lediglich dadurch umzukehren, daß <iie Hilfspole in bezug auf die Symmetrielinie, d. h. spiegelbildlich zu
F i g. 3 verschoben werden.
Auf diese Weise können Motoren der oben beschriebenen Bauweise hergestellt werden, bei denen
beide Umdrehungsrichtungen möglich sind, und zwar ohne erhebliche Unterschiede zwischen den Stückteilen,
abgesehen von der mechanischen Anpassung der getrennten Statorteile aneinander, z. B. ?0 und 14a oder
11 und 146, die die beiden Statorhälften bilden, wodurch
die einzelnen Statorteile jeweils in einer der beiden, der jeweils gewünschten Drehrichtung entsprechenden
Lagen angeordnet werden können.
Um eine solche Relativbewegung zwischen den Hauptpolen und den Hilfspolen der Statorhälften
durchführen zu können, ist die Einrichtung zum Befestigen der Hauptstatorteile 10 und 11 an den
entsprechenden Hilfsstatorteilen 14a und 14 k in
geeigneter Weise abgewandelt
Daraus folgt, daß in einem vollständigen Motor die Hilfs tatorteile miteinander verbunden und mittels
Sieuerung von außen von einem äußersten Punkt zum anderen bewegbar sind, wodurch ein Motor mit beliebig
umkehrbarer Umdrehungsrichtung vorgesehen ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Synchronmotor mit Permanentmagnetrotor wechselnder Polarität, einem zweiteiligen Hauptstator
mit ringförmiger Erregerspule, in deren Öffnung sowohl eine Vielzahl von sich in entgegengesetzten
axialen Richtungen erstreckenden Hauptpolen als auch eine Vielzahl von sich in entgegengesetzten
Richtungen erstreckenden Hilfspolen eines vom Hauptstator getrennten zweiteiligen Hilfsstators
ragen, wobei zwischen jeden Haupt- und Hilfsstatorteil ein Kurzschlußring angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender
Merkmale:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1343071A GB1396305A (en) | 1971-05-06 | 1971-05-06 | Ac synchronous motors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2222244A1 DE2222244A1 (de) | 1972-11-23 |
DE2222244C2 true DE2222244C2 (de) | 1983-02-03 |
Family
ID=10022840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2222244A Expired DE2222244C2 (de) | 1971-05-06 | 1972-05-05 | Synchronmotor |
Country Status (5)
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---|---|
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DE (1) | DE2222244C2 (de) |
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GB (1) | GB1396305A (de) |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB2374207B (en) * | 2001-04-05 | 2005-07-20 | Sunonwealth Electr Mach Ind Co | Stator assembly structure of a direct current brushless motor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE737990C (de) * | 1936-08-18 | 1943-07-30 | Aeg | Synchronkleinmotor |
CH507612A (de) * | 1968-05-14 | 1971-05-15 | Saia Ag Fabrik Elek Scher App | Kleinsynchronmotor |
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1971
- 1971-05-06 GB GB1343071A patent/GB1396305A/en not_active Expired
-
1972
- 1972-05-05 ZA ZA723091A patent/ZA723091B/xx unknown
- 1972-05-05 DE DE2222244A patent/DE2222244C2/de not_active Expired
- 1972-05-05 FR FR7216211A patent/FR2135341B1/fr not_active Expired
- 1972-05-08 AU AU42017/72A patent/AU461733B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU461733B2 (en) | 1975-06-05 |
AU4201772A (en) | 1973-11-15 |
FR2135341A1 (de) | 1972-12-15 |
DE2222244A1 (de) | 1972-11-23 |
ZA723091B (en) | 1973-02-28 |
FR2135341B1 (de) | 1977-12-23 |
GB1396305A (en) | 1975-06-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |