DE2519404B2 - Ein- oder mehrphasiger dynamoelektrischer Motor für Schrittbetrieb - Google Patents

Description

4. Motor nach Anspruch % dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklungen als mindestens ein Satz Drehstromwicklungen (FX. F2, FZ; NX, OX, Pl und N 2, O 2, P 2) ausgeführ. sind und der Rotor (V; l") drei Gruppen von Kürzschlußschleifen (G X, G 2, GZ) aufweist, v/obei die Kurzschlußschleifen jeder Gruppe in parallelen Ebenen liegen, die zu den von den Kurzschlußschieifcn einer benachbarten Gruppe jeweils gebildeten Ebenen einen Winkel von 120° einschließen und die Ebenen benachbarter Gruppen überschneidungsfrei verlaufen.

5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Statorwicklungen zwei Sätze Drehstromwicklungen (N X, OX, Pl und Λ/2, O2, P2) derart angeordnet sind, daß der Rotor (V; l") bei aufeinanderfolgender Erregung der beiden Sätze Winkellagen einnimmt, die 60° elektrisch voneinander entfernt sind und daß der Rotor (V; X") bei gleichzeitiger Erregung beider Sätze die Mittellage zwischen den Winkellagen bei jeweils nur einem erregten Satz von Drehstrornwicklungen einnimmt.

6. Motor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die nicht erregte Statorwicklung oder Statorwicklungen kurz-.ichließbarsind.

7. Motor nach einem der Ansprüche I bis f>, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklung oder Statorwicklungen mit mindestens drei Windungen pro Phase ausgestattet sind.

8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils nicht erregten Statorwicklungen in Gegenphase schaltbar sind

9. Motor nach einem d«r Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daiJ der Motor als Linearmotor ausgeführt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen ein- oder mehrphasigen dynamoelektrischen Motor für Schrittbetrieb mit einem Stator mit mindestens einer Statorwicklung, die bei unstetiger Erregung einen Wechselfluß s erzeugt und mit einem relativ zum Stator beweglichen Teil, das lageabhängig Pfade von niedriger und hoher Reluktanz für den Durchtritt des Wechselflusses aufweist
Ein derartiger ein- oder mehrphasiger dynamoelektrischer Motor ist aus der US-PS 16 53 946 bekannt Der Rotor dieses bekannten Motors besteht aus einem geschichteten Eisen-Blechpaket, wobei zwischen den einzelnen Blechschichten jeweils eine Schicht aus nichtmagnetischem Material, wie Aluminium angeordnet ist Auch bei starker Erregung deir Statorwicklungen !äßt sich bei dieser bekannten Motorkonstruktion ein vergleichsweise nur schwaches Drehmoment erzielen und es besteht auch nicht die Möglichkeit, beispielsweise eine Schrittbewegung entsprechend einen. Winkel kleiner 90° vorzunehmen. Die Aufgabe der nichtmagnetischen Zwischenschichten in dem Blechpaket des Rotors besteht darin, eine Verdichtung des magnetischen Flusses auf einer Seite der Polfläche zu verhindern.

Gemäß einem älteren Vorschlag nach der DE-PS 23 04 455 ist der Motor als Kurzschlußläufermotor ausgebildet, bei dem die Kurzschlußwindungen gleichförmig entlang des Umfangs des Rotors verteilt angeordnet sind, so daß ein Wechselfluß, der von

jo irgendeiner Richtung in den Rotor eintritt, mit diesen Kurzschlußwicklungen verkettet wird. Bei einem Kurzschlußläufermotor wird bekanntlich das Drehmoment durch den Drehzahlunterschied zwischen der Drehzahl des Rotors und dem sich drehenden Feld konstanter Größe der Statorwicklung hervorgerufen.

Bei dieser bekannten Motorkonstruktion ist auch keine Drehlage des Rotors möglich, in welcher eine minimale Verkettung der überlagerten Felder auftritt.

Aus der US-PS 18 63 948 ist schließlich ein Schwingungen ausführender Motor beHnnt, bei welchem mindestens zwei in einem Winkel zueinander angeordnete Statorwicklungen vorhanden sein müssen, die sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom erregt werden. Der Rotor des Motors ist nach Art eines Kurzschlußkäfig-Rotors ausgebildet und das in einer zweiten mit Gleichstrom erregten ortsfesten Wicklung erzeugte elektromagnetische Feld ergibt zusammen mit dem elektromagnetischen Feld des Rotors ein Summcnfeld, das so verläuft, daß in keiner der möglichen Stellungen des Rotors eine minimale Verkettung der beiden überlagerten Felder mit der Wicklung des Rotors auftreten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen ein- oder mehrphasigen dynamoelektrischen Motor der eingangs definierten Art insbesondere hinsichtlich eines optimalen Drehmoments zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem ein- oder mehrphasigen dynamoelektrischen Motor für Schrittbetrieb der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch

W) gelöst, daß das relativ zum Stator bewegliche Teil mindestens eine kurzgeschlossene Wicklung aufweist, die derart angeordnet ist, daß in mindestens einer Stellung des beweglichen Teiles eine minimale und in einer anderen Stellung eine maximale Verkettung des von der oder den Statorwicklungen erzeugten Wechselflusses mit der oder den kurzgeschlossenen Wicklungen auftritt.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion handelt es

sich somit bei den Kurzschluß wicklungen des Rotors lediglich um einzelne Kuirzschlußschleifen, die mit benachbarten Kurzschlußschleifen nicht in galvanischer Verbindung stehen, so daß zwischen den einzelnen KurzschluDschleifen Pfade für den Wechselfluß entstehen, wobei dieser lageabhängig nicht mit den einzelnen Kurzschlußschleifen verkettet sein muß.

Auch wird bei dem Mo»or nach der Erfindung keine oszillierende Bewegung realisiert, sondern eine einseitig gerichtete Belegung in Richtung auf eine statische Nullposition hin.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird auch die Möglichkeit geschaffen, den ein- oder mehrphasigen dynamoelektrischen Motor der eingangs definierten Art auch derart auszubilden, daß' die einzelnen Bewegungsschritte bzw. Drehschritte in einem Winkelbereich von 0 bis 90" eingestellt werden können, was von der Zahl der Wicklungen bzw. deren relativer Lage abhängig ist.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 9.

im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung der Rotorwicklungen und des Rotors eines einphasigen dynamoelektrischen Motors mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kurzschlußschleifen des Rotors eines der F i g. 1 äquivalenten dreiphasigen Motors;

Fig.3a ein Wicklungsdiagramm für einen einphasigen Motor mit einer einzelnen Statorwicklung, wobei der Rotor in der »stabilen Niiillw-Stellung gezeigt ist;

Fig.3b ein Wicklungsschema ähnlich demjenigen von Fig.3a, wobei jedoch der Rotor in die »instabile Nullw-Stellung verdreht ist;

F i g. 3c und 3d das äquivalente dreiphasige Wicklungsschema von jeweils den F i g. 3a und 3b;

Fig.4a ein Wicklungsschema für einen einphasigen Motor mit zwei Statorwicklungen, die im rechten Winkel angeordnet sind, wobei der Rotor in der »stabilen Nullw-Stellung bei einer erregten Wicklung gezeigt ist;

Fig.4b das äquivalente dreiphasige Wicklungsschema von Fig. 4a;

F i g. 5a einen Stromlaufpüan einer typischen Verbindung für einen doppelt wirkenden Drehmagnet, wobei die nicht erregte Statorwicklung kurzgeschlossen ist, um das Selbstausricht-Drehmoment zu erhöhen;

Fig. 5b ein Wicklungsschema des Motors mit einer kurzgeschlossenen Statorwicklung, wobei der Rotor aus einer »stabilen Null«-Stellung in eine Zwischenstellung verdreht ist;

F i g. 5a' eine schematise!*!: Darstellung eines einphasigen Motors, wobei ein Stiitorwicklungspaar entsprechend einer 90°-Phasenversehiebung geschaltet ist;

Fig.6a ein Wicklungsschema für einen einphasigen Motor mit drei zweipoligen Stalorwickiungen, wobei die nicht erregten Wickhingen zur Erhöhung des Selbstausricht-DrehmomentKS in Gegenphase geschaltet sind;

F i g. 6b ein Schaltplan, der die typischen Verbindungen für die Statorwicklungen von F i g. 6a zeigt;

F i g. 6b' eine schematische Darstellung eines einphasigen Motors mit drei Statorwicklungen; und

Fig. 7 ein Wicklungsschema eines dem Motor nach F i e. 4a äciuivalcnten Lir, i'armotors.

F j g. I zeigt eine schematische Darstellung des auf einer Welle 2 angeordneten Rotors 1 eines einphasigen Motors, m't Wicklungen, die drei Kurzschlußschleifen A, B und C bilden. Wenn die Kurzschlußschleifen A, B und C so angeordnet sind, daß parallel verlaufende Flußpfade gebildet werden, so kann ein Wechselfluß durch das Eisen des Rotors in Ebenen hindurchtreten, die parallel zu der Ebene der aus Kurzschlußschleifen bestehenden Rotorwicklung verlaufen, ohne daß eine

ίο Verkettung der Kurzschlußwicklungen auftritt, wobei jedoch jegliche Flußkomponente in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Kurzschlußschleifen eine Verkettung mit einer oder mit mehreren der Rotorwicklungen bedingt. Die auf diese Weise in den Kurzschlußschleifen induzierten Ströme wirken dem Durchtritt eines Wechselflusses entgegen, der dadurch aufgehoben wird. Die induktive Reaktanz irgendeiner Statorwicklung ändert sich daher mit der Stellung des Rotors in Abhängigkeit vom Ausmaß der Verkettung der Rotorwicklungen mit irgendeiner Statorwicklung. Da weiterhin der Wechselfluß nur in Y- stimmten Ebenen durch den Rolüf mnuurchireien kann läßt sich die Flußverteilung in einem Motor mit einer derartigen Rotorausführung mit der Rotorstellung verändern, so daß die induktive Verkettung zwischen unterschiedlichen Statorwicklungen verändert wird. Schließlich erzeugt der in den Rotorwicklungen induzierte Strom eine Kraft, die bestrebt ist, den Rotor t in eine Lage zu bewegen, in welcher die Flußverkettung mit den Rotorwicklungen reduziert oder aufgehoben wird.

F i g. 2 zeigt die äquivalente Abwicklung der Rotorwicklung für einen dreiphasigen Motor, bei welcher jede Leitung Heinen Satz von Leitungen darstellt, die in eine Nut in das Rotorblechpaket eingelegt ist und die eine Reihe von länglichen parallelen Kurzschlußschleifen pro Phase bilden. An einem Ende des Rotors können die Leiter zu einem gemeinsamen Endring / zusammengefaßt sein, die Leiter sind jedoch, wie allgemein bei K angezeigt ist, miteinander verbunden. Bei dieser Ausführung entstehen drei Polflächen X, Y und Z und die resultierenden Flächen für den Durchtritt eines We .hselflusses bilden ein gleichschenkeliges Dreieck.

Die F i g. 3a und 3b zeigen Wickiungsdiagramme der einfachsten einphasigen Ausführung des Motors nach der Erfindung. Der Stator 3 trägt eine einzige Wicklung D—D 1, die in der in F i g. 3a gezeigten Stellung einen Fluß in horizontaler Richtung durch den Rotor Γ lenkt. Befindet sich der Rotor Γ in der gezeigten Stellung, so liegen die Kurzschlußschleifen E, Ei in der horizontalen

M Ebene, wobei deren Spulenachse χ vertikal verläuft. Der durch die einzige Statorwicklung D—D 1 erzeugte Fluß kann daher durch den Rotor 1 in Ebenen hindurchtreten, die parallel zu den Ebenen der Kurzschlußschleifen E E1 d<-s Rotors verlaufen, ohne daß eine Verkettung mit einer der Wicklungen E, E i auftritt. Der Fluß erzeugt daher die maximale Gegen-EMK in der Statorwicklung D, D 1 und deren Reaktanz beträgt daher ein Maximum.

Wenn daher d^;e einzige Statorwicklung D, D 1 von

einer Wechselsfomquelle aus erregt wird, so bewirkt

bo der erzeugte Flut, daß der Rotor 1', die in F i g. 3a gezeigte Stellung einnimmt, in welcher kein Fluß mil den Kurzschlußschleifen E, E1 verkettet ist. Wenn der Rotor nun aus der »stabilen Nullw-Stellung, die in F i g. 3a gezeigt ist, winkelmäßig verschoben wird, so

μ fließt in den Kurzschlußschleifen E, E1 Strom, der seinerseits ein Moment erzeugt, das den Rotor Γ in die »stabile Null«-Lage zurückzuführen trachtet. Die maximale Winkelverdrehune des Rotors Γ beträft 90'

zu der in Fig. 3b gezeigten Stellung, in ν elcher die Rotor- und Statorwicklungsachsen übereinstimmen und in welcher die Kurzschlußschleifen E, E1 eng mit den Statorwicklungen D, Di verkettet sind. Aus dieser Stellung kann der Rotor in eine von zwei Richtungen verdreht werden, so daß die in Fig.3b gezeigte Lage eine »instabile Null«-Stellung zeigt, in welcher das Drehmoment theoretisch »Null« beträgt, jedoch schnell ansteigt, sobald irgendeine Bewegung auftritt. Bei der in F i g. 3a gezeigten Stellung tritt ebenfalls ein Drehmoment auf, wenn der Rotor Γ um einen Winkel verschoben wird.

Die Ausführung gemäß den Fig. 3a und 3b arbeitet daher als Drehmagnet für eine Winkelverdrehung bis zu 90° in Abhängigkeit von einer Kraft. Diese Kraft wird von einer derart angeordneten Last oder Feder aufgebracht, daß sie den Rotor aus der »Nullstellung verdreht, wenn die Statorwicklung entregt ist.

nuaiuiliung UC) l-MCtl-

magneten ist in den Fig.3c und 3d gezeigt. Der Stator 3' ist mit dreiphasigen Statorwicklungen Fl. F2, F3 ausgestattet, von denen jede einen Bogen von ca. 120° einnimmt. In F i g. 3c kann der durch die Statorwicklungen FI, F2 und F3 erzeugte Fluß durch den Rotor I" hindurchtreten, und zwar ohne Verkettung mit irgendeiner der Kurzschlußschleifen Cl, GZ (73 des Rotors, wobei jedoch eine Verdrehung des Rotors 1" über einen Winkel von 60° in die in Fig. 3d gezeigte Stellung eine maximale gegenseitige Flußverkettung und eine minimale Reaktanz bewirkt. Wenn daher die Statorwicklungen Fl, F2 und Ft erregt werden, so versucht der Rotor t" die in Stellung 3c gezeigte Stellung einzunehmen, d. h. die »Null«-Lage. während die Rückführkraft auf ein Maximum steigt, wenn der Rotor 1" über einen Winkel in die »instabile NullH-Stellung, wie sie in Fig. 3d gezeigt ist, gedreht wird. Demnach kann die dreiphasige Ausführung für eine Winkelverdrehung bis zu 60° verwendet werden.

Es sei hervorgehoben, daß alle Wicklungsschemata für zweipolige Motoren gezeigt sind und daß äquivalente vielpolige Motore, d. h. Motore mit einer Polzahl über zwei im Bedarfsfall für kleinere Winkelverdrehungen konstruiert werden können.

Ein nach den Prinzipien der Erfindung aufgebauter Motor kann air, ein doppelt wirkender Drehmagnet verwendet werden, indem man zwei Statorwicklungen L L 1, M, M1 in 90°-Phasenverschiebung vorsieht, wie dies in F i g. 4a gezeigt ist. Werden die Statorwicklungen L L 1 erregt, so befindet sich der Rotor la in der »Null«-Stellung, wobei die Rotorwicklungsachse χ senkrecht zur Wicklungsachse der Wicklungen L L 1 verläuft. Bei einer Erregung der Statorwicklung M, M 1 versucht der Rotor ia sich entsprechend 90° zu drehen, um die Rotorwicklungsachse senkrecht derjenigen von M und M1 einzustellen. Die beschriebene Ausführung stellt somit einen doppelt wirkenden Drehmagneten dar, durch den eine Last in eine von zwei Richtungen entsprechend einem Winkel von ca. 90° dadurch bewegt werden kann, indem die eine oder die andere der Statorwicklungen erregt wird. Der Motor kann als Betätigungsvorrichtung für Winkel kleiner als 90° eingesetzt werden, beispielsweise für die Fernbetätigung von Drehschaltern.

Die äquivalente dreiphasige Ausführung ist in F i g. 4b gezeigt. Dabei befindet sich der Rotor in^der »stabilen Nu!I«-SteIlung für eine anfängliche Erregung der dreiphasigen Statorwicklung NZ O2 und PZ Eine Erregung der anderen drei Phasen wicklungen Ni, Oi, Pi bewirkt eine Winkel Verdrehung des Rotors 1" entsprechend 60° für eine zweipolige Ausführung.

Wenn beide Statorwicklungen Ni, Oi, Pi; N2, O2, Pl erregt werden, so versucht der Rotor 1" eine Lage einzunehmen, die zwischen den zwei »Null«-Stellungen gelegen ist.

Um das Selbstausricht-Drehmoment zu erhöhen, sind die Statorwicklungen des doppelt wirkenden Drehmagneten gemäß Fig.4a kurzgeschlossen, wie dies in

ίο Fig. 5a gezeigt ist. Solange der Rotor aus der »stabilen Null«-Stellung verschoben ist, beispielsweise in eine in Fig. 5b gezeigte Stellung, wird in der kurzgeschlossenen Statorwicklung ein Strom induziert. Zur Betätigung der Erregerquelle und der Statorwicklungen /.. /. 1, M.

Mi enthält die Schaltung Steuerdrucktasten oder Schalter 51. 52. Eine Betätigung des Schalters 52 verbindet die Statorwicklung M. M 1 mit der Stromquelle, wobei die Statorwicklung L, L I kurzgeschlossen ist üiid üingekenri. Ls wii'd uäncT ifi uci küiV.jjcSCmuvtci'icii Statorwicklung L L 1 ein Strom induziert. In F i g. 5b befindet sich der Rotor in der Zwischenstellung, wobei der Fluß der Statorwicklung L, L 1 mit der Statorwicklung M. Ml verkettet ist, so daß ein Slrom in den Kurzschlußschleifen E, Ei des Rotors la zirkuliert.

-'> Solange der Rotor aus der »Null«-Stellung verschoben bzw. verdreht ist, wird in der kurzgeschlossenen Statorwicklung ein Strom induziert und ebenso in den Kurzsci iußschleifen des Rotors, da der Motor als ein Transformator mit veränderbarem Übersetzungsver-

Sf) hältnis wirkt. Dieser Effekt verläuft in einer solchen Richtung und Phasenbeziehung, daß der Rotor bestrebt ist, in die »stabile Null«-Stellung bei einer Auslenkung bis zu 45 elektrischen Graden aus der »Null«-Stellung zurückzukehren.

Obwohl der Motor durch geeignete externe Schalteinrichtungen gesteuert werden kann, ist ein maximaler Wirkungsgrad dann erreichbar, wenn die Wicklungsaussteuerung unmittelbar von der Rotorstellung abhängig gemacht wird. Dies ist im Prinzip in F i g. 5a' gezeigt, die einen einphasigen Motor zeigt, wobei die Statorwickiungen a und b um 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Der Stator ist der Übersichtlichkeit halber weggelassen, es sind jedoch die Flußachsen dieser Wicklungen jeweils bei χ und /dargestellt. Der Rotor la

⁴"i befindet sich in der »stabilen Null«-Stellung. was einer Erregung der Statorwicklung a entspricht. An der Rotorwelle 2 ist eine geeignete Schaltervorrichtung, wie beispielsweise ein Nocken 4, befestigt, der bewirkt, daß sich der Kontakt 5 schließt, wenn der Rotor la sich innerhalb von 45° der »Null«-Stellung befindet. Hierdurch wird die Wicklung b kurzgeschlossen b.s die Wicklung b durch Betätigen der Drucktaste 6 erregt wird. In diesem Fall versucht sich der Rotor la zu der Flußachse y auszurichten (wobei angenommen ist, daß eine mechanische Behinderung vorgesehen ist um eine Drehung nur innerhalb des gezeigten Quadranten zu ermöglichen). Wenn die geforderte Stellung nahezu eingenommen ist unterbricht der Kontakt 5 und der Kontakt 7 schließt und es wird die Statorwicklung a kurzgeschlossen. Eine weitere Drucktaste 8 ist in Reihe mit der Wicklung a und dem Kontakt 7 geschaltet

Eine äquivalente dreiphasige Ausführung kann aus der dreiphasigen Ausführung von Fig.4b dadurch entwickelt werden, indem man die Phasen Ni, 01, Pi einzeln kurzschließt während man die Phasen NZOZ P 2 erregt und umgekehrt

Dort, wo eine Winkel verschiebung über 90° (Einzelphase) oder 60° (Dreiphasen) erforderlich ist, ist der

Gegenstand nach der Erfindung mit drei oder mit mehreren Slatorwicklungen ausgestattet. Gemäß F i g. 6a sind für die einphasige, zweipolige Ausführung drei zweipolige Statorwicklungen Q, R und 5 um 60° voneinander beabstandet, wobei die Statorwicklungen aufeinanderfolgend entweder extern oder durch die jeweilige Lage des Rotors selbst gesteuert werden. Fi£, 3a zeigt den Rotor la' in der »Nullstellung für eine Erregung der Statorwicklung Q. Wenn die Wicklung R erregt wird, so bewegt sich der Rotor über to 60° und er überträgt die Stromversorgung auf die Wicklung S, so daß der Rotor um weitere 60° weiterdreht. Eine fortschreitende Bewegung durch Zwischenstellungen kann z. B. durch aufeinanderfolgende Erregung der Statorwicklungen R und Q, R, R und S und Sdurch eine geeignete Schaltfolge erreicht werden. Auch hier kann das Selbstausricht-Drehmoment dadurch erhöht werden, indem man die zwei Statoru/irbllinapn Hip opmiill P i a fih ninht prrpCTf cinH für An- ·· ο —· ο —— * ·ο· — ........ -..-p.-.·.—,.·.. *-.~

drei Statorwicklungen Q, R und 5 von F i g. 6a in Gegenphase zusammenschaltet. Durch geeignete Betätigung der Drucktastenschalter SI, 52, 53 kann eine Wicklung erregt werden und die verbleibenden zwei können in Gegenphase geschaltet werden. Wird durch Betätigung des Schalters SI die Wicklung ζ)erregt, so werden gleiche Spannungen in den Wicklungen Sund R induziert. Befindet sich der Rotor Xa' in der »stabilen Nulk-Stellung, so fließt in der Wicklung Q kein Strom. Wenn jedoch der Rotor la' verdreht wird, fällt die in einer Wicklung induzierte Spannung ab und steigt in der M and 'en Wicklung an und es fließt dann ein Kreisstrom. Dieser bewirkt eine Erhöhung des Momentes, mit dem der Rotor in die »stabile Nullw-Stellung zurückgeführt wird. Eine detailliertere Schaltungsanordnung ist in F i g. 6b' gezeigt, die eine typische Anordnung für einen einphasigen zweipoligen Motor zeigt, der drei Statorwicklungen a, b. c besitzt, welche um 60° zueinander versetzt angeordnet sind. Der Stator ist der Übersichtlichkeit halber weggelassen, es sind jedoch die Flußachsen für die Statorwicklungen a, b und c jeweils durch x.yund zdargestellt. Die Rotorstellung ist »Null«, wenn die Statorwicklung a erregt ist. Ein Nocken 4, der an dem Rotor la'über die Welle 2 befestigt ist, schließt den Kontakt 5, wodurch die Statorwicklungen bund ein Oegenphase miteinander verbunden werden, solange der Rotor sich innerhalb einer spezifischen Verdrehung aus der »stabilen Nullw-Stellung befindet und keine der Drucktasten 9 oder 10 gedrückt ist. Weitere durch einen Nocken gesteuerte Kontakte 6 und 7 liegen jeweils in Reihe mit einer der Drucktasten 8 und 9. Aus Fig. 6a ergibt sich, daß die in den Statorwicklungen R und S durch Q induzierten Spannungen, wobei sich der Rotor la'in der »stabilen Nullstellung befindet, gleich sind, so daß kein Strom zirkuliert. Ein Verdrehen des Rotors la' nach links oder nach rechts um ca. 30 elektrische Grade hat eine Erhöhung der Spannung in einer Statorwicklung und eine Verminderung der Spannung in der anderen Statorwicklung zur Folge und es fließt ein Kreisstrom, wodurch das Moment erhöht wird, mit der der Rotor la' in die »stabile Null«-Stellung zurückgeführt wird. Die gleichen Prinzipien treffen auch für die äquivalente dreiphasige Ausführung zu, wenn jede Phase wie bei der einphasigen Ausführung von F i g. 6b geschaltet wird.

Weiterhin können die einphasigen Drehmagnet- oder Schrittmotor-Prinzipien auch auf einen Linearmotor übertragen werden. Fig.7 zeigt eine Abwicklung der Slatorwicklung für einen Linearmotor, mit dem Stator 3b und dem Schlitten ib als bewegliches Teil, der dem PiPUPtictanH Hpr Pi σ Aa h7w Hpr Hnnnpit u/irWpnHpn O * " o' · — ■■■ —rr --

Drehmoment-Ausführungsform entspricht. Die Kurzschlußschleifen 13 am Schlitten ib sind so angeordnet, daß eine wechselseitige Verkettung zwischen diesen und einer oder mehreren Statorwicklungen 11, 1Γ; 12, 12' auftritt, wenn nicht der Schlitten ib sich in einer bestimmten Stellung relativ zum Stator 3/>!befindet.

Die Anordnung gemäß Fig. 7 zeigt den Schlitten ib in einer Lage, bei welcher eine kleine Bewegung nach links zu einer vollständigen Aufhebung der Verkettung zwischen den Statorwicklungen 12, 12' und den Kurzschlußschleifen 13 des Schlittens führt. Die strichlierten Linien zeigen, auf welche Weise der erzeugte Fluß vom Stator 3b verläuft, ohne daß dabei Ströme in den Kurzschlußschleifen 13 des Schlittens induziert werden. Wenn weiter die Statorwicklungen II, 1Γ anstelle der Statorwicklungen 12,12' erregt werden, so führt die Flußverkettung mit den Kurzschlußschleifen 13 nahezu zu einem Maximum. Dies bewirkt, daß der Schlitten ib nach rechts bewegt wird, bis die Flußverkettung ein Minimum erreicht hat. Sind nur die Wicklungen 11,11' vorhanden, so arbeitet der Motor als ein einfach wirkender Linearmagnet, während der Motor bei zwei Statorwicklungen 11, 1Γ; 12, 12' als doppelt wirkender Magnet arbeitet Das Vorsehen von drei oder mehr Statorwicklungen ermöglicht dann eine Schrittbewegungsfunktion.

Sollen die bewegten Teile des Rotors eine möglichst kleine Trägheit aufweisen, so können die Kurzschlußschleifen sowohl der Drehmotoren als auch der Linearmotoren im Luftspalt zwischen dem Stator und einem weiteren feststehenden Kern aus magnetischem Material untergebracht werden.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ein- oder mehrphasiger dynamoelektrischer Motor für Schrittbetrieb mit einem Stator mit mindestens einer Statorwicklung, die bei unstetiger Erregung einen Wechselfluß erzeugt und mit einem relativ zum Stator beweglichen Teil, das lageabhängig Pfade von niedriger und hoher Reluktanz für den Durchtritt des Wechselflusses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das relativ zum Stator (3;3',3";3a;3a',3i>jlbeweglicheTeil (Rotor 1; 1'; 1", la'; Schlitten Ib) mindesten!! eine kurzgeschlossene Wicklung (Kurzschlußschieifcn A, B, C; E, El; Gl, C 2, £73; 13) aufweist, die derart angeordnet ist, daß in mindestens einer Stellung des beweglichen Teils eine minimale und in einer anderen Stellung eine maximale Verkettung des von der oder den Statorwicklungen (D, Dl; L, Lt, M, Ml; Fl, F2, F3; N1, 01, Pt und Λ/2, O 2, P2; a, R, S; 11,11', 12, 12') erzeugten Wechselflusses mit der oder den kurzgescfckjssenen Wicklungen auftritt.

2. Motor nach Anspruch !,bei dem das bewegliche Teil ein Rotor ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzgeschlossenen Wicklungen durch eine oder mehrere Gruppen von galvanisch voneinander getrennten und beabstandeten und jeweils zueinander parallelen Kurzschlußschleifen (A, B, C; E, EX; G 1,GXGZ; 13) des Rotors gebildet sind.

3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklungen zwei um 90° gegeneinander versetzte Wechselstromwicklungen