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Gleichstrommotor mit einem als Eisenrückschlußkörper wirkenden Gehäuse
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor mit einem als Eisenrückschlußkörper
wirkenden Gehäuse, das stirnseitige Stützteile hat, in denen ein im Eisenrückschlußkörper
umlaufender Anker gelagert ist, wobei zwischen dem Anker und der Innenwand des Eisenrückschlußkörpers
wenigstens ein Permanentmagnet angeordnet und dem Permanent magneten gegenüberliegend
ein Saugpoi vorgesehen ist.
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Damit bei derartigen Motoren die Motorleistung den Ublichen Erfordernissen
angepaßt werden kann, ist bei einem bekannten Motor der Permanentmagnet besonders
dick. Dadurch ergibt sich in Verbindung mit dem Saugpol der Vorteil, daß die Entmagnetisierungsfeldstärke
des Ankerquerfeldes, welche auf den Permanentmagneten einwirkt, kleiner wird. Gleichzeitig
steigt jedoch im Betrieb das vom Saugpol beeinflußte Ankerquerfeld im Bereich des
Saugpols und die vom Saugpol auf den Anker einwirkende Zugkraft erheblich an, wobei
neben einem verminderten Wirkungsgrad und einem unruhigen Motorlauf auch große Kräfte
auf die Lager der Ankerwelle einwirken, so daß diese dadurch einem vorzeitigen Verschleiß
unterworfen sind. Ein weiterer Nachteil des einseitig sehr starken Ankerquerfeldes
ist die unsymmetrische Ausbildung des Hrregerfeldes, so daß insbesondere bei Wechselbelastung
des Motors eine optimale Kommutierung kaum möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Motoren der eingangs
erwähnten Art, das durch den Saugpol verstärkte Ankerquerfeld so abzuschwächen,
daß das Erregerfeld zumindest annähernd symmetrisch ist.
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Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen,
daß der Saugpol in der magnetisch neutralen Ebene des Motors geteilt ist und die
beiden so gebildeten, einander zugewandten Endabschnitte des Saugpols, voneinander
magnetisch isoliert sind.
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Durch eine entsprechende Dimensionierung des magnetischen Widerstandes
im Saugpol ist es somit möglich, das Ankerquerfeld so zu beeinflussen, daß es einmal
im Bereich des Permanentmagneten noch keine schädliche Auswirkung auf diesen hat,
zum anderen jedoch im Bereich des Saugpols so ges-chwächt ist, daß die oben erwähnten
Nachteile noch nicht auftreten. Gleichzeitig wird gegenüber dem bekannten Motor
die Ankerdurchflutung und damit der Wirkungsgrad verbessert.
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Nach einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens
verläuft die Innenwand des Eisenrückschlußkörpers im Bereich des Permanentmagneten
konzentrisch zur'Ankerachse wobei der ebenfalls konzentrisch zur Ankerachse verlaufende
Saugpol durch Formpressen des Eisenrückschlußkörpers gebildet ist. Dadurch verlaufen
die inneren und die äußerh Mantelflächen det Permanentmagneten im gleichen Abstand
voneinander, so daß der Magnet eine gleichmaßige Dicke aufweist und z nfach-hergestellt
werden kann.
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Damit die stirnseitigen Randbereiche des Eisenrückschlußkörpers jedoch
weiterhin einen regelmäßigen Querschnitt aufweisen,an den die als Stützteile für
den Anker wirkende, leicht herstellbare, scheibenförmige Lagerschilder angepaßt
werden können, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Saugpol aus
zwei in Umfangs richtung aus dem Eisenrückschlußkörper herausgescherten und bis
auf Luftspaltbreite an den Anker herangebogenen Lappen besteht, Dabei entsteht im
Bereich der nach innen gebogenen Lappen innerhalb der Zylinderprojektionsfläche
des Eisenrückschlußkörpers und oberhalb der Lappen ein freier Raum, in dem Motorbauteile,
wie z.B. Entstörmittel, ohne Schwierigkeiten untergebracht werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge
des zwischen den Lappen verbleibenden nicht verformten Bereiches an der Innenwand
des Eisen-' rückschlußkörpers gemessen, der Länge der an diesem Bereich anliegenden
Mantelfläche des Permanentmagneten entspricht. Dadurch wird gleichzeitig der Magnetkörper
in Umfangsrichtung festgelegt, weil die nach innen geformten Lappen als Anschläge
wirken.
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Damit zwischen dem Magnetkörper und dem Saugpol die erforderlichen
Kommutierungssonen vorhanden sind, sind gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens
die Lappen mit Abstand vom Permanentmagneten an den Anker heran gebogen.
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Zweckmäßig sind am EisenrUckschlußkörper Mittel zur Arretierung des
Magneten im Umfangsrichtung des EisenrUckschlußkörpers vorgesehen.
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Wenn diese Mittel durch eine im bergansbereich zwischen EisenrUckschlußkörper
und Lappen vorgesehene erste Einsenkung der Lappen gebildet sind, können an die
zusätzliche Anordnung von llalteelementen dafür entfallen.
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Mit Vorteil entspricht die Breite der Lappen der Höhe des Blechpakets
des Ankers.
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Um den Magnetkörper auch in Achsrichtung des Motors ohne zusätzliche
Halteelemente festzulegen, hat der Eisenrückschlußkörper im Bereich des Permanentmagneten
in ihn hineinragende Ansätze, deren in Richtung der Ankerwelle gemessene Abstände
der Magnetbreite entsprechen.
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Diese Ansätze sind vorzugsweise durch aus dem Eisenrückschlußkörper
herausgescherte und nach innen durchgezogene Lappen gebildet.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der'Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Elektromotor nach der Erfindung in Ansicht,
Fig. 2 den Elektromotor nach Fig. 1 im Längsschnitt und Fig. 3 den Elektromotor
nach Fig. 1 entlang der Linie III-III geschnitten.
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Ein Gleichstrommotor 10 hat ein Gehäuse, das durch einen rohrförmigen
Eisenrückschlußkörper 11 gebildet ist. An den Stirnflächen des Eisenrückschlußkörpers
11 sind als Stützteile wirkende Lagerschilde 12 und 13 befestigt, in denen
die
Motorwelle 14 des Motorankers 15 gelagert ist. An dem einen Lagerschild 12' sind
ferner Halter 16 für Xohlenbürsten 17 angebracht, die durch Federn 18 an dem Kollektor
19 angedrückt sind (Fig. 1 und 2), An der Innenwand 19 des Eisenrückschlußkörpers
11 ist ein Permanentmagnet 20 angeordnet und bezogen auf'die Drehachse des Motors
10 ist gegenüber dem Permanentmagneten 20 ein aus zwei Lappen 21,22 gebildeter Saugpol
23 vorgesehen (Fig. 3), der in der magnetisch neutralen Ebene des Motors 10 geteilt
ist, wobei die beiden einander zugewandten Endabschnitte 24,25 des Saugpols 23 mit
Abstand voneinander liegen, also voneinander magnetisch isoliert sind Die Lappen
21,22 sind in Umfangsrichtung aus dem Eisenrückschlußkörper 11 heraus geschert und
bis auf Luftspaltbreite 26 an den Motoranker 15 herangebogen. Dabei entspricht die
Länge des zwischen den Lappen 21,22 verbleibenden unverformten Bereichs des Eisenrückschlußkörpers
11 an dessen Innenwand 19 gemessen der Länge der an diesem Bereich anliegenden Mantelfläche
27 des Permanentmagneten 20, so daß Anschläge 28,29 gebildet sind, zwischen denen
der Magnetkörper 20 im Umfangs richtung des Eisenrückschlußkörpers 11 festgelegt
ist. Die Anschläge 28,29 sind durch eine erste Einsenkung 30 verwirklicht und erst
eine zweite, mit Abstand von dem Übergangsbereich 31 zwischen Eisenrückschlußkörper
11 und den Lappen 21,22 vorgesehene weitere Einsenkung 32 führt die Lappen 21,22
bis auf Luftspaltbreite 26 an den Motoranker 15 heran. Die erste Einsenkung hat
dabei eine Tiefe, die etwa der Dicke 33 des Eisenrückschlußkörpers 11 entspricht.
Auf diese Weise sind zwischen dem Magnetkörper 20 und dem Saugpol 23 die erforderlichen
Kommutierungszonen 34 gebildet (Fig. 3). Weiter entsteht bei der Formung des Saugpols
23 über denpis auf Luftspaltbreite 26 an den Motoranker 15 herangebogenen Bereichen
der Lappen 21, 22 ein innerhalb der Zylinderprojektionsfläche des Eisenrückschlußkörpers
11 liegender freier Raum 35, der zur Aufnahme von Motorbauteilen, wie z.B. Entstörmittel,
dienen
kann. Um den Magnetkörper 20 auch in Achsrichtung des Motors
10 festzulegen, sind im Bereich des Permanentmagneten 20 aus dem EisenrUckschlußkörper
11 Lappen 36 heraus geschert und nach innen durchgezogen, die als Ansätze aus der
Innenwand 19 des Rückschlußkörpers 11 herausragen. An diesen Ansätzen 36 liegen
die ringsegmentförmigen Seitenflächen 37 des Magnetkörpers 20 an. Die in Richtung
der Ankerwelle 14 gemessenen Abstände zwischen den Lappen 36 entsprechen der Magnetbreite
38 und die Breite 39 des Saugpols ist gleich der Breite 38 des Permanentmarneten
20 und gleich der Höhe des Blechpakets 40 des Motorankers 15.