DE2527046B2

DE2527046B2 - Dämpfungseinrichtung für einen Schrittmotor

Info

Publication number: DE2527046B2
Application number: DE2527046A
Authority: DE
Inventors: Roland 6000 Frankfurt Sudler
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1975-06-18
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1980-04-03
Also published as: DE2527046C3; ZA763596B; DE2527046A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Dämpfung der Eigenschwingungen des dauermagnetischen Rotors eines Schrittmotors mittels einer auf der Motorwelle angeordneten Trägheitsmasse.

Zur Dämpfung der Eigenschwingungen des Rotors eines Schrittmotors ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DE-OS 18 03 328), 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 ausjgebildet. und die Traghcilsmas.sc ist im Innern des Rotors angeordnet Eine solche Dämpfungseinrichtung hat sich als recht brauchbar insbesondere zur Verwendung bei Kleinschrittmotoren 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.

Diese Nachteile weist auch eine andere bekannte Dämpfungseinrichtung auf (DE-AS 12 42 059), die aus einem auf der Motorwelle sitzenden und starr mit diesem verbundenen Träger und mehreren an diesem befestigten Elektromagneten besteht. Im Luftspalt der Elektromagnete, die über Schleifringe mit Erregerstrom beaufschlagbar sind, läuft ein Rahmen um, in dem sich im Abstand zueinander angeordnete magnetisierbare Einlagen befinden. Der Rahmen ist über Kugellager mit dem Träger verbunden. Durch die Verwendung von Schleifringen tritt bei dieser Dämpfungseinrichtung als weiterer Nachteil ein nicht unerheblicher Verschleiß auf.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die mit einer geringstmöglichen Anzahl von Bauteilen auskommt,

Ό einfach und auch von ungeschultem Personal montierbar ist und kleinstbauend ist Zudem soll sie möglichst verschleißfrei arbeiten.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Dämpiungseinrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägheitsmasse zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff berteht und im Bereich des Magnetfeldes des Rotors angeordnet ist, dergestalt, daß eine magnetische Kupplung zwischen Rotor und Trägheitsmasse vorhanden ist

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine aus einem einzigen zusätzlichen Bauelement bestehende Dämpfungseinrichtiing 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.

W Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, eine zumindest an ihrem Außenumfang magnetisierbare Trägheitsmasse und einen topfförmigen Rotor vorzusehen, in dessen Innenrauin die Trägheitsmasse angeordnet ist. Dadurch läßt sich die Dämpfungseinrichtung mit einem beson ders geringen Bauvolumen realisieren.

In einer Ausführungsform der Erfindung besteht der magnetisierbar Teil der Trägheitsmasse aus einem zwei- oder mehrpolig magnf.isierttn Dauermagnetmaterial. Das Dauermagnetmaterial kann in bekannter

Weise axial oder radial so magnetisiert werden, daß sich

am Umfang der Trägheitsmasse gleichmäßig über den

Umfang verteilte Magnetpole alternierender Polarität

ergeben.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfin-

dung besteht der magnetisierbare Teil der Trägheitsmasse aus einem Material mit ausgeprägter Hysterese und verhältnismäßig geringer Koerzitivfeldstärke. Diese Ausführungsform hat gegenüber der zuvor beschriebenen den Vorteil, daß sich eine besonders »elastische« Kupplung von Trägheitsmasse und Rotor erzielen läßt. B_'i der Wahl des Materials ist darauf zu achten, daß bei konstanterTrägheitsmasse mit zunehmender Koerzitivfeldstärke die Kupplung »unelastischer« und mit abnehmender Koerzitivfeldstärke die Kupplung »elasti scher« wird. Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrich tung kann somit in weiten Grenzen an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden, was ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist.

Die Trägheitsmasse kann gemäß einer Ausführungs-

form der Erfindung aus einem Kern hohen Gewichts bestehen, auf dem ein Ring magnetisierbaren Materials angeordnet ist, oder, was zweckmäßiger ist, vollständig aus dem magnetisierbaren Material, da dies nicht unwesentlich fertigungstechnische Vorteile mit sich

es bringt.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Dämpfungseinrichtung und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Dämpfungseinrichtung nach Fig. 1.

Auf der Welle 1 eines Schrittmotors ist dessen Rotor 2 befestigt, der aus einer Trägerscheibe 3 aus Aluminium mit einem zentralen Loch 4 und einem mehrpolig radial magnetisierten üauermagnetring 5 aufgebaut ist In dem durch den Ring 5 und die Trägerscheibe 3 gebildeten Raum befindet sich die Trägheitsmasse 6, die ι ο fliegend auf der Motorwelle 1 gelagert ist Die Trägheitsmasse 6 besteht vollständig aus einem Material mit ausgeprägter Hysterese und verhältnismäßig geringer Koerzitivfeldstärke, 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 Ro'ormagneten dient, sind durch einen schmalen Luftspalt voneinander getrennt.

im Ruhezustand der Dämpfungseinrichtung werder. durch den Dauermagnetring 5 des Rotors 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 gleichzeitig der Rotor 2 sich nunmehr zurückzubewegen beginnt Dadurch entfernen sich 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. Pie 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Dämpfung der Eigenschwingungen des dauermagnetischen Rotors eines Schrittmotors mittels einer auf der Motorwelie angeordneten Trägheitsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (6) zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff besteht und im Bereich des Magnetfeldes des Rotors (2) angeordnet ist, dergestalt, daß eine magnetische Kupplung zwischen Rotor (2) und Trägheitsmasse (6) vorhanden ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest an ihrem Außenumfang magnetisierbare Trägheitsmasse (6) und ein topfförmiger Rotor (2) vorgesehen sind, in dessen Innenraum die Trägheitsmasse (6) 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 Koerzitivfeldstärke besteht

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (6) vollständig _js 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.