DE2500994B2

DE2500994B2 - Kollektorloser gleichstrommotor zum antrieb eines kreisels

Info

Publication number: DE2500994B2
Application number: DE19752500994
Authority: DE
Inventors: Jacques Valence Vergues (Frankreich)
Original assignee: Crouzet SA
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1974-01-15
Filing date: 1975-01-11
Publication date: 1977-02-03
Also published as: US3961211A; FR2257896B1; DE2500994A1; GB1492682A; FR2257896A1; IT1030951B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Gleichstrommotor zum Antrieb eines Kreisels mit !einem ringförmigen Permaneiitmagnetrotor, mit einem innerhalb des Permanentmagnetrotors angeordneten, mit Statorwicklungen versehenen Stator, mit einem am Stator angeordneten Drehstellungsdetektor zur Kommutierung der Statorwicklungen, bestehend aus einer innerhalb des Magnetkreises angeordneten, vom Feld (des Permanentmagnetrotors in ihrer Impedanz beeinflußten Detektorwicklung, die in engem Kontakt zu den Statorwicklungen steht.

Ein derartiger kollektorloser Gleichstrommotor ist •us der FR-Zusat2-PS 88 056 bekannt.

Der bekannte kollektorlose Gleichstrommotor eignet sich nicht zum Antrieb eines Kreisels, weil infolge der auf den Hochfrequenzbetrieb zurückgehenden hohen Verluste und damit eines nur verhältnismäßig geringen Wirkungsgrades eine gedrängte Bauweise, wie sie für so Kreiselmotoren wünschenswert ist, nicht erreicht werden kann.

Durch die GB-PS 12 52 082 sowie die FR-PS 14 24 071 sind bereits Drehstellungsdetektoren bekannt, bei denen die Sättigung des Magnetkreises zur Impulsgewinnung verwendet wird. Die dort beschriebenen Drehstellungsdetektoren sind aber zu sperrig, als #aß sie zum Antrieb von Kreiseln verwendet werden könnten. Dasselbe trifft für einen aus der US-PS V 97 376 vorbekannten kollektorlosen Gleichstrommotor zu, bei dem die Deitektorspule einen sättigbaren Kern und einen dazu parallel angeordneten Hilfsmagneten aufweist, so daß also der Sättigungsknick zur Gewinnung einer Steuerspannung zur Kommutierung tfer Statorwicklungen ausgenutzt werden kann. Insbetonrlere weisen die Gleichstrommotoren nach den tuletzt diskutierten drei Druckschriften keinen BeIafctunesschutz für den Motor auf, wie er bei Gleichstrommotoren, die zum Antrieb eines Kreisels verwendet v/erden sollen, notwendig ist, ohne daß hierdurch ein erhöhter Platzbedarf entstehen soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei wesentlich gedrängterer Bauweise einen zuverlässigen Belastungsschutz aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem kollektorlosen Gleichstrommotor zum Antrieb eines Kreisels der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einem Drehstellungsdetektor mit parallel zu der mit einem von dem Rotorfeld sättigbaren Ferritkern versehenen Detektorwicklung angeordneten Hilfsmagneten von epipedischer Form die Detektorwicklung mit dem Ferritkern als Miniaturtopfkreis und der Hilfsmagnet an beiden Stirnseiten je ein gemeinsames rechteckiges Fangblech aus einem Material mit hoher Permeabilität in im wesentlichen senkrecht zum Rotor verlaufender Lage aufweisen und daß der Curie-Punkt des aus dem Ferritkern, dem Hilfsmagnettn und den Fangblechen gebildeten Magnetkreises des Drehstellungsdetektors annähernd bei 120° C liegt.

Durch die vorstehend angegebenen Maßnahmen gelingt es. eine außerordentlich gedrängte Bauart zu erzieien. wobei gleichzeitig infolge des Merkmales, daß der Curiepunkt des Magnetkreises des Drehstellungsdetektor auf eine bestimmte Temperatur gelegt ist. nämlich auf annähernd 120^cC, ein interner, keine weiteren Bauteile erfordernder Belastungsschutz gewährleistet ist. In dem Augenblick, in dem die Temperatur der Detektorwicklung den Curie-Punkt des Magnetkreises erreicht, verschwindet die Selbstinduktion der Detektorwicklung, so daß eine weitere Kommutierung unmöglich wird. Auf diese Weise ist auch bei Kreiselmotoren, die eine Leistung von bis zu 50 Watt aufnehmen können, ehe sie blockieren, im Gegensatz zu etwa 5 Watt, wie sie bei der normalen Rotationsgeschwindigkeit von annähernd 25 000 UpM aufgenommen werden, eine zuverlässige Übertemperatursicherung gegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung einen kollektorlosen Gleichstrommotor zum Antrieb eines Kreisels nach der Erfindung, wobei die Kraftlinien des Permarsntmagnetrotors in derselben Richtung verlaufen wie diejenigen des Magneten,

F i g. 2 eine ähnliche Darstellung wie in F i g. 1. wobei aber die Kraftlinien des permanenten Magnetrotors zu demjenigen des Magneten entgegengesetzt verlaufen und

F i g. 3 den Drehstellungsdetektor des erfindungsgemäßen kollektorlosen Gleichstrommotors.

Wie Fig. 1 zeigt, weist der erfindungsgemäße kollektorlose Gleichstrommotor zum Antrieb eines Kreisels nach der Erfindung einen Permanentmagnetrotor 1 auf, innerhalb dessen ein Stator 2-2' mit Statorwicklungen 8-8' angeordnet ist. Wetterhin ist ein Drehstellungsdetektor 3 vorgesehen, wobei die Kraftlinien des Permanentmagnetrotors 1 in derselben Richtung liegen wie diejenigen des Stators. Ein bedeutender Teil des Magnetflusses wird im Rotor abgeleitet. Der Topfkreis ist nicht gesättigt, die Impedanz der Detektorwicklung ist maximal.

Im Gegensatz dazu verlaufen die Kraftlinien des Permanentmagnetrotors 1 in F i g. 2 entgegengesetzt zu demjenigen des Stators. Annähernd der gesamte

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Magnetfluß sowie der durch die Pole gesammelte Rotorfluß geht durch den gesättigten Magnetkreis hindurch. Die Detektorwicklungsimpedanz ist in diesem Fall annähernd gleich dem Widerstand des Drahtes.

Fig.3 zeigt, daß der Drehstellungsdetektor 3 im Inneren einer Detektorwicklung 6 mit dreißig Drahtwicklungen von 10/100 (R 1,2 Ω) einen als Miniaturtopfkreis 5 wirkenden Ferritkern enthält. Ein Hilfsmagnet 7 hat epipedische Form, während zwei rechteckige Fangbleche 4-4', bestehend aus Siliciumblech und lackisoliert, die Ankopplung des Miniaturtopfkreises 5 an den Hilfsmagneten 7 sowie an den Permanentmagnetrotor 1 bewirken.

Für den kollektorlosen Gleichstrommoior nach der Erfindung ist es charakteristisch, daß einmal der Hilfsmagnet 7 von epipedischer Form parallel zu der mit tinem von dem Rotcrfeid sättigbaren Ferritkern versehenen Detektorwicklung 6 des Drehstellungsdetektors 3 angeordnet ist. Die Detektorwicklung 6 mit dem Ferritkern als Miniaturtoofkreis 5 und der Hilfsmagnet 7 weisen an beiden Stirnseiten je ein gemeinsames rechteckiges Fangblech 4, 4' aus einem Material mit hoher Permeabilität in im wesentlichen senkrecht zum Rotor verlaufender Lage auf, wobei der Curie-Punkt des aus dem Ferritkern, dem Hilfsmagneten 7 und den Fangblechen 4,4' gebildeten Magnetkreises des Drehstellungsdetektor 3 annähernd bei 12O⁰C liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentanspruch:

Kollektorloser Gleichstrommotor zum Antrieb eines Kreisels mit einem ringförmigen Permanentmagnetrotor, mit einem innerhalb des Permanentmagnetrotors angeordneten, mit Statorwicklungen versehenen Stator, mit einem am Stator angeordneten, Drehstellungsdetektor zur Kommutierung der Statorwicklungen, bestehend aus einer innerhalb des Magnetkreises angeordneten, vom Feld des Permanentmagnetrotors in ihrer Impedanz beeinflußten Detektorwicklung, die in engen? Kontakt zu den Statorwicklungen steht, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Drehstellungsdetektor (3) mit parallel zu der mit einem von dem Rotorfeld sättigbaren Ferritkern versehenen Detektorwicklung (6) angeordneten Hilfsmagneten (7) von epipedischer Form die Detektorwicklung (6) mit dem Ferritkern als Miniaturtopfkreis (5) und der Hilfsmagnet |7) an beiden Stirnseiten je ein gemeinsames rechteckiges Fangblech (4, 4') aus einem Material mit hoher Permeabilität in im wesentlichen senkrecht zum Rotor verlaufender Lage aufweisen und daß der Curie-Punkt des aus dem Ferritkern, dem Hilfsmagneten (7) und den Fangblechen (4, 4') gebildeten Magnetkreises des Drehstellungsdetektors annähernd bei 120° C liegt.