DE2527046A1

DE2527046A1 - Daempfungseinrichtung fuer einen schrittmotor

Info

Publication number: DE2527046A1
Application number: DE19752527046
Authority: DE
Inventors: Roland Sudler
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1975-06-18
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1976-12-23
Also published as: ZA763596B; DE2527046C3; DE2527046B2

Description

Dämpfungseinrichtung für einen Schrittmotor Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Dämpfung der Eigenschwingungen des Rotors eines Schrittmotors mittels einer auf der Motorwelle angeordneten Trägheitsmasse.
Zur Dämpfung der Eigenschwingungen des Rotors eines Schrittmotors ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der die Trägheitsmasse auf der Rotorwelle befestigt ist und der auf der Rotorwelle fliegend gelagerte Rotor über eine Feder mit der Trägheitsmasse verbunden ist. Der Rotor ist hierbei topfförmig ausgebildet und die Trägheitsmasse ist im Innern des Rotors angeordnet. Eine solche Dämpfungseinrichtung hat sich als recht brauchbar insbesondere zur Verwendung bei Kleinsch-rittmotoren mit einer geringen Drehmomentabgabe von der Motorwelle erwiesen. Von Nachteil ist jedoch, daß ihr Aufbau hinsichtlich des Bauvolumens, der Anzahl der Bauteile und der Montage noch zu wünschen übrigläßt. Ein weiterer Nachteil ist, daß die bekannte Einrichtung einem, wenn auch relativ geringen Verschleiß unterworfen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die mit einer geringstmöglichen Anzahl von Bauteilein auskommt, eine einfache Montage besitzt, die möglichst von ungeschultem Personal durchführbar ist, und kleinstbauend ist. Zudem soll sie keinem oder allenfalls einem vernachlässigbar geringen Verschleiß unterworfen sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine magnetische Kopplung von Rotor und Trägheitsmasse gelöst.
Insbesondere bei Vorhandensein eines dauermagnetischen Rotors, was bei nahezu allen Schrittmotoren der Fall ist, wird durch diese erfindungsgemäße Maßnahme eine aus einem einzigen zusätzlichen Bauelement bestehende Dämpfungseinrichtung geschaffen, die äußerst einfach zu montieren ist - die Trägheitsmasse muß lediglich auf die Rotorwelle aufgeschoben werden - und bei entsprechender Ausbildung des Rotors kein größeres Bauvolumen besitzt als der Schrittmotor ohne die Dämpfungseinrichtung. Bei entsprechender Lagerung der Trägheitsmasse auf der Rotorwelle tritt zudem kein meßbarer Verschleiß an der Einrichtung auf.
Für einen Schrittmotor mit einem dauermagnetischen Rotor ist in einer wegen ihres geringen Bauvolumens bevorzugten Ausführungsform der Rotor topfförmig ausgebildet und eine zumindest an ihrem Außenumfang magnetisierbare Trägheitsmasse vorhanden, die im Rotorinneren angeordnet ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung besteht der magnetisierbare Teil der Trägheitsmasse aus einem zwei- oder mehrpolig magnetisierten Dauermagnetmaterial. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der magnetisierbare Teil der Trägheitsmasse aus einem Material mit ausgeprägter Hysterese und verhältnismäßig geringer Koerzitivfeldstärke hergestellt. Diese Ausführungsform hat gegenüber der zuvor beschriebenen den Vorteil, daß sich eine besonders "elastische" Kupplung von Trägheitsmasse und Rotor erzielen läßt.
Bei der Wahl des Materials ist darauf zu achten, daß bei konstanter Trägheitsmasse mit zunehmender KoerLitivfeldstärke die Kupplung "unelastischer" und mit abnehmender toerzitivfeldstärke die Kupplung "elastischer" wird. Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung kann somit in weiten Grenzen an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden, was ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist.
Die Trägheitsmasse besteht in einer Ausführungsform der Erfindung aus einem Kern hohen Gewichts, auf dem ein Ring magnetisierbaren Materials angeordnet ist. Zweckmäßiger ist es jedoch, die Trägheitsmasse vollständig aus dem magnetisierbaren Material herzustellen, da dies nicht unwesentliche fertigungstechnische Vorteile mit sich bringt.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Aufsicht auf die Dämpfungseinrichtung und Figur 2 einen Längsschnitt durch die Dämpfungseinrichtung nach Figur 1.
Auf der Welle 1 des Schrittmotors ist dessen Rotors 2 befestigt, der eine Aluminiumscheibe 3 mit einem zentralen Loch 4 und einem mehrpolig radial magnetisierten Dauermagnetring 5 umfaßt. In dem durch den Ring 5 und die Trägerscheibe 3 gebildeten Raum befindet sich die Trägheitsmasse 6, die fliegend auf der Motorwelle 1 gelagert ist. Die Trägheitsmasse 6 besteht vollständig aus einem Material mit ausgeprägter Hysterese und verhältnismäßig geringer toertitivfeldstärke, beispielsweise aus Werkzeugstahl. Zur schmierungsfreien Lagerung ist die Trägheitsmasse 6 mit einer Kunststoffbuchse 7 versehen. Der Rotor 2 und die Trägheitsmasse 6, die gleichzeitig als Rückschluß für die Feldlinien des Rotormagneten dient, sind durch einen schmalen Luftspalt voneinander getrennt.
Im Ruhezustand der Dämpfungseinrichtung werden durch den Dauermagnetrotor 2 dem Hysteresematerial der Trägheitsmasse 6 magnetische Pole aufgeprägt. Wird nun der Rotor 2 aus seiner Ruhelage gedreht, so folgt mit geringer Zeitverzögerung die Trägheitsmasse 6 dieser Bewegung. Hat der Rotor 2 seinen Schritt beendet, so dreht sich die Trägheitsmasse 6 in der vorigen Richtung weiter, während der Rotor 2 sich nunmehr zurückzubewegen beginnt. Dadurch entfernen die sich anziehenden Pole von Rotor 2 und Trägheitsmasse 6, was zu einer Abbremsung der Drehbewegungen der beiden Teile und damit zu der gewünschten Dämpfung führt. Die bei der Abbremsung auftretende Ortsveränderung der Pole im Hysteresematerial hat eine elastische Kupplung von Trägheitsmasse und Rotor zur Folge, während die Verwendung einer Trägheitsmasse aus einem dauermagnetischen Werkstoff mit eingeprägten Polen zu einer verhältnismäßig hart greifenden Kupplung führt.

Claims

Patentansprüche

1)inrichtun zur Dämpfung der Eigenschwingungen des Rotors eines Schrittmotors mittels einer auf der Motorwelle angeordneten Trägheitsmasse, gekennzeichnet durch eine magnetische Kupplung von Rotor (2) und Trägheitsmasse (6).

2) Einrichtung nach Anspruch 1 für einen dauermagnetischen Rotor, dadurchekennnzeichnet, daß der Rotor (2) topfförmig ausgebildet und eine zumindest an ihrem Außenumfang magnetisierbare Trägheitsmasse (6) vorgesehen ist, die im Rotorinneren angeordnet ist.

3) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Teil der Trägheitsmasse (6) aus einem zwei- oder mehrpolig magnetisierten Dauermagnetmaterial besteht.

4) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Teil der Trägheitsmasse (6) aus einem Material mit ausgeprägter Hysterese und verhältnismäßig geringer Coercitivfeldstärke besteht.

5) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Trägheitsmasse (6) vollständig aus einem magnetisierbaren Material besteht.

6) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (6) aus einem Kern hohen Gewichts besteht, auf dem ein Ring magnetisierbaren Materials angeordnet ist.

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