DE2743837A1

DE2743837A1 - Kollektorloser gleichstrommotor

Info

Publication number: DE2743837A1
Application number: DE19772743837
Authority: DE
Inventors: Rainer Kristen; Hans Dipl Phys Kuehnlein; Hans Peter Latussek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1977-09-29
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS5457610A; NL7807644A

Description

Kollektorloser Gleichstrommot r
Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem Permanentmagnetläufer und einer in einem magnetischen Rückschlußteil eines Ständers angeordneten hohlzylinderförmigen Ständerwicklung.
Ein kollektorloser Gleichstrommotor dieser Art ist durch die DT-AS 12 45 480 bekannt geworden. Die in Röhrenform ausgebildete Ständerwicklung ist in einem hohlzylindrischen Gehäuse untergebracht und verläuft koaxial zu diesem. In dem hohlzylinderförmigen Gehäuse ist ein Rotorstellungsgeber angeordnet, wobei ein mit der Welle umlaufendes Steuersegment mit am Lagerschild angebrachten Steuerspulen zusammenwirkt. Dieser bekannte Motor hat daher eine sehr große axiale Baulänge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kollektorlosen Motor der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß er eine kleine axiale Baulänge aufweist bei hohem Beschleunigungsvermögen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Permanentmagnetläufer n Polpaare und die Ständerwicklung n Wicklungsstränge aufweist, und daß die Lager innerhalb der hohlzylinderförmigen Ständerwicklung angeordnet sind. Vorzugsweise sind die hohlzylinderförmige Ständerwicklung und der diese umgebende magnetische Rückschlußteil in einem topfförmigen Gehäuse untergebracht. Ferner ist es vorteilhaft, daß die Lager der den Permanentmagnetläufer tragenden Welle innerhalb der über den Rückschlußteil herausragenden Teile der Ständerwicklung angeordnet sind.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Schnitt durch den Motor nach der Linie I-I der Figur 2, Figur 2 eine Ansicht der Antriebsseite des Motors und Figur 3 eine Ansicht von oben.
Mit 1 ist ein topfförmiges Gehäuse bezeichnet, in dem ein magnetisch leitender Rückschlußteil 2 aus lamellierten Eisen eingesetzt ist, der durch in Schraubbohrungen 3 eingesetzte Schrauben befestigt ist. In der Bohrung 4 des lamellierten Rückschlußteiles ist eine hohlzylinderförmige Ständerwicklung 5 angeordnet. Die Ständerwicklung 5 weist n Wicklungsstränge auf, wobei n größer als 2 ist. Dadurch können die Wickelköpfe klein gehalten werden, so daß die Lager 6 zur Erzielung einer kleinen axialen Baulänge innerhalb der Ständerwicklung 5 angecr dnet sein können. Das antriebsseitige Lager 6 ist in einem angeformten rohrförmigen Teil 7 des Gehäuses 1 angeordnet und durch einen Sprengring 8 gesichert. Das andere Lager 6 ist in einem Gehäusedeckel 9 in einem rohrförmigen Ansatz 10 untergebracht und durch einen Sprengring gehalten.
Die hohlzylinderförmige Ständerwicklung 5 weist antriebsseitig angeformte Vorsprünge 11 auf, die in entsprechende Ausnehmungen des Bodens des topfförmigen Gehäuses 1 eingreifen. Damit ergibt sich eine eindeutige Zuordnung der Ständerwicklung 5 zum Permanentmagnetläufer 12. Am anderen Ende der hohlzylinderförmigen Wicklung 5 sind zwei diametral gegenüberliegende Anschlagnasen 13 vorgesehen, die in Ausnehmungen 14 eines im Gehäuse 1 eingesetzten Ringes 15 eingreifen. An den Anschlagnasen 13 ist eine kreisringförmige Leiterplatte 16 verbunden, zu der die Anschlüsse der Wicklungsstränge der Ständerwicklung 5 geführt sind. Ferner sind auch am anderen Ende der hohlzylinderförmigen Ständerwicklung 5 stirnseitig Vorsprünge vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen des Cehäusedeckels 9 eingreifen.
Der Gehäusedeckel 9 trägt noch eine Leiterplatte 17, der auf Teile eines Winkelstellungsgebers angeordnet sind. Bei dem gewählten Ausfünrungsbeispiel wirken 2 um 90° el versetzte Hallgeneratoren mit einem Steuermagneten 18 zusammenwirken, der am freien Ende der Motorwelle 19 angeordnet ist. Mit Schrauben 20 kann die Leiterplatte 17 auf den Gehäusedeckel 9 Justiert werden.
Der Permanentmagnetläufer 12 ist als sog. Mühlradläufer ausgebildet, wobei die in radialer Richtung eingesetzte prismatische Permanentmagnetstrecke in radialer Richtung magnetisiert sind.
Der Läufer weist somit ein kleines Trägheitsmoment auf, so daß er ein hohes Beschleunigungsvermögen besitzt.
Zur Abfuhr der Verlustwärme ist das Gehäuse mit Kühlrippen 21 und 22 versehen, die mit Hilfe von Schrauben 23 am Gehäuse 1 befestigt sind. Wie Figur 3 zeigt, sind auch an der Oberseite des Motors Bohrungen 24 vorgesehen, damit im Bedarfsfalle auch hier Kühlrippen angebracht werden können. Auf diese Weise ergibt sich eine sehr gute Abfuhr der Verlustwärme, so daß der erfindungsgemäße Motor sehr gut ausgenutzt werden kann.
Darüberhinaus können zum Schutz des Motors Thermofühler vorgesehen sein, die die Wicklungstemperatur überwachen. Sie sind vorzugsweise in den Nasen 13 der Ständerwicklung angeordnet und stehen damit in gutem Wärmekontakt zu dieser.
9 Patentansprüche 3 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche Kollektorloser Gleichstrommotor, mit einem Permanentmagnetläufer und einer in einem magnetischen Rückschlußteil eines Ständers angeordneten hohlzylinderförmigen Ständerwicklung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Permanentmagnetläufer (12) n Polpaare und die Ständerwicklung (5) n Wicklungsstränge aufweist, und daß die Lager (6) innerhalb der hohlzylinderförmigen Ständerwicklung (5) angeordnet sind.
2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylinderförmige Ständerwicklung (5) und der diese umgebende magnetische Ruckschlußteil (2) in einem topfförmigen Gehäuse (1) untergebracht sind und daß die Lager (6) der den Permanentmagnetläufer (12) tragenden Welle (19) innerhalb der über den Rückschlußteil herausragenden Teil der Ständerwicklung (5) angeordnet sind.
3. Gleichstrommotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylinderförmige Ständerwicklung (5) an beiden Stirnseiten in axialer Richtung verlaufende Vorspringe (11) aufweist, die in entsprechend geformte Ausnehmungen im Boden des topfförmigen Gehäuses (1) bzw. in einem als Lagerschild ausgebildeten Abschlußdeckel (9) greifen.
4. Gleichstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Abschlußdeckel (9) zugeordneten Ende der hohlzylinderförmigen Ständerwicklung (5) zwei diametral gegenüberliegende, radial nach außen gerichtete Anschlagnasen (13) angeformt sind, die in entsprechend vorgesehene Ausnehmungen des Ständers eingreifen.
5. Gleichstrommotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagnasen (13) eine kreisringförmige Leiterplatte (16) für den Anschluß der einzelnen Wicklungsstränge tragen.
6. Gleichstrommotor nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Anschlagnasen (13) ein Thermofühler zur Uberwachung der Wicklungstemperatur eingesetzt ist.
7. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (9) eine Leiterplatte (17) trägt, auf der zwei Hallsonden angeordnet sind, die mit einem am anderen Ende der Motorwelle (19) angeordneten Sbuermagnet (18) als Wickelstellungsgeber zusammenwirken.
8. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) quaderförmig ausgebildet und mit Kühlrippen (21, 22) versehen ist.
9. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotor (12) mit radial eingesetzten Magnetpolen (MUhlradläufer) verwendet ist.