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Schrittmotor
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Die Erfindung betrifft einen Schrittmotor, der durch einen Gleichspannungsimpuls
angetrieben wird.
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Bekannte, durch einen Gleichspannungsimpulsgeber angetriebene Schrittmotore
sind im allgemeinen mit einer sogenannten Antriebsschaltung versehen, die die Umwandlung
eines Gleichspannungsimpulses bezweckt. Demgemaß weist der Schrittmotor einen komplizierten
Aufbau auf. Bei dieser Schrittmotorenart können während des Betriebs starke Schwingungen
auftreten und ein schnelles bzw. rasches Ansprechen kann kaum erzielt werden. Ebenso
besitzt ein derartiger Schrittmotor ausnahmslos einen großen Drehwinkel.
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Es gibt weiterhin verschiedene Konstruktionsarten von Schrittmotoren,
die versuchen, die oben erwähnten Nachteile zu umgehen bzw. zu beseitigen, jedoch
sind diese Scnrittmotore mit einem komplizierten Rotoraufbau versehen.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Schrittmotor vorzuschlagen,
der einzig durch einen Gleichspannungseingangsimpuls angetrieben wird und der einen
einfachen kostengünstigen Aufbau, einen kleinen Drehwinkel, sowie beim Betrieb keine
Schwingungen aufzeigt.
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Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung
ergeben sich aus jedem der Ansprüche 1, 6 und 8. Vorteilhatte Ausgestaltungen sind
in weiteren Ansprechen aufgeführt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schrittmotors in
vergröinerter Schnittansicht und Fig. 2 in Explosionsansicht; Fig. 3 ein Spannungs-Zeitdiagramm;
Fig. 4 und 5 Abwicklungsdarstellungen zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des Schrittmotors;
Fig. 6 einen durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung erzeugten zusammengesetzten
Kraftfluß; Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel in Schnittansicht und Fig. 8 in
Explosionsansicht; Fig. 9 eine Abwicklungsdarstellung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise
des Schrittmotors gemäß Fig. 7 bzw. 8; Fig. 10 einen durch einen Dauermagneten des
in Fig. 8 gezeigten Rotors erzeugten Flußverlauf; Fig. i1 eine Abwicklungsdarstellung
zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des in Fig. 8 gezeigten Schrittmotors; Fig.
12 einen durch Anlegen einer Spannung an den in Fig. 8 verdeutlichten Schrittnnotor
erzeugten zus ammenge -setzten Kraftflußverlauf; Fig. 13 eine Abwicklungsclarstellung
mit einer im Vergleich
zur Fig. 11 umgekehrten Anordllung des Stators;
Fig. 14 rille Schnittansicht eines Schrittmotors, wobei der Rotor außen und die
Statoren innen angeordnet sind; Fig. 15 eine Expiosionsansicht eines anderen Rotors
mit eingepaßten Dauermagneten sowie Magnet elementen; Fig. 16 ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Schrittmotors in Schnittansicht und Fig. 17 in Explosionsansicht, sowie Fig.
18 und -19 Abwicklungsdarstellungen zur Verdeutlichung der Wirkungsweise des in
Fig. 16 bzw. 17 gezeigten Schrittmotors.
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In den Figuren 1, 2, 4 und 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Schrittmotors aufgezeigt. Dabei ist ein zylindrischer Rotor 1 an seiner Umiangsfläche
mit einem Dauermagneten versehen. Dieser Dauermagnet weist Nordpole lb, ld, 1f und
Südpole la, lc, le auf. Diese Nord- und Südpole sind, wie auch nachfolgend beschrieben,
jeweils gegenüber Magnetpolzähnen 3a, 3b, 3c ..., die einen Magnetpol 3 eines ersten
Stators A ausbilden, und Magnetpolzälmen 4a, 4b, 4c ..., die einen Magnetpol 4 eines
zweiten Stators B ausbilden, angeordnet. Der Rotor 1 ist drehfest auf einer Welle
2 angebracht.
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In einem zylindrischen, aus magnetischem Werkstoff bestehenden Gehäuse,
das einen Gehäuseteil 5 sowie eine Lagerscheibe 6 aufweist, sind der Rotor 1, eine
einzige Spule 8, der erste Stator A, der zweite Stator B und ein Dauermagnet 7 untergebracllt.
Im folgenden wird dies näher erläutert.
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Die Welle 2, auf der der Rotor 1 befestigt ist, ist mit Hilfe zweier
Wellenlager 9a und 9b drehbar abgestützt. Das erste Wellenlager 9a ist in eine Öffnung
5' des Gehäuseteils 5, in eine Öffnung 7> des Dauermagne-.
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ten 7, sowie in eine Öffnung h' des ersten Stators A fest eingepaßt.
Das zweite Wellen lager 9b hingegen isL in eine Öffnung 6' der Lagerscheibe 6 und
in eine Öffnung h des Stators B eingepaßt.
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Eine kreisförmige Platte 3' des ersten Stators A ist mit Polzähnen
3a, 3b, 3c ... versehen, die einen Magnetpol 3 ausbilden. Diese Magnetpolzähne stehen
von der Platte 3' ab und können somit den Rotor 1 umfassen bzw. umgeben. Jeder dieser
Magnetpolzähne 3a, 3b, 3c ... konvergiert zu seinem freien Ende hin und ist nach
innen gebogen, wudureh im wesentlichen eine Trapezform mit 2 gekrümmten Krusten
entsteht. Die Magnetpolzähne 3a, 3b, 3c ... weisen, wie in Fig. 5 gezeigt, jeweils
4 Seitenkanten a, b, c und d auf. Die Seitenkante d verläuft dabei in einem vorbestimmten
Winkel diagonal und ist länger als die übrigen Seitenkanten a, b und c. Ebenso wahre
eine Dreiecksform für die Magnetpolzähne möglich.
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Der Dauermagnet 7 liegt zwischen der kreisförmigen Platte 3' des ersten
Stators A und der Stirnwand des Gehänseteils 5 und steht somit mit beiden Teilen
3' und 5 in Berührung. ller Dauermagnet 7 client zur Ausbildung eines magnetischen
Kreises, in dem z. B. die Magnetpolzälme 3a, 3b, 3c ... des Magnetpol 3 des ersten
Stators A einen Südpol, die Magnetpolzäirne 4a, 4b, 4c ... des Magnetpols 4 des
zweiten Stators 13 einen Nordpol gegenüber dem Gehäuseteil 5 ausbilden Der zweite
Stator B ist so angeordnet, daß er dem ersten Stator A entsprechend gegenüber liegt.
Dieser Stator B weist Magnetpolzähne 4a, 4b, 4c ... auf, die den Magnetpol 4 bilden
und die von einer kreisförmigen Platte 4' des zweiten Stators ß tierart abstehen,
daß diese den Rotor 1 anfassen. Die Form der Magnetpoizälme 4a, 4b, 4c ... entspricht
der der Magnetpolzähne 3a, 3b. 3c Die Magnetpolzähne 4a, 4b, 4c ... sind derart
aufgebaut,t daß iRe eine magnetische Leitfähigkeit
in bezug auf
die Lagerscheibe 6 aufweisen.
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Um den ersten und zweiten Stator A, B, die beide im zylindrischen
Gehäuse untergebracht sind, ist eine einzelne Spule 8 angeordnet Gelangt ein Gleichspannungsimpuls
an die Spule 8, so dreht sich die Polarität der Magnetpolzähne 3a, 3b, 3c ... und
4a, 4b, 4c ... der beiden Statoren A, B, die bereits durch den Dauermagneten 7 magnetisierl
wurden, um. Wird eine vorbestimmte Spannung an die Spule 8 angelegt, so bildet sich
ein Magnetkreis aus, wobei z. B. die NtagnetpolzäRme 3a, 3b, 3c ..., die den Magnetpol
3 des ersten Stators A bilden, einen Nordpol, bzw. die Magnetpolzähne 4a, 4b, 4c
..., die den Magnetpol 4 des zweiten Stators B bilden, einen Südpol darstellen.
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Um den Dauermagneten 7 mit gleicher Wirkung bzw. Funktion zu ersetzen,
kann die Spule 8 mit zwei Stromkreisen bzw. Wicklungen versehen werden. Eine dieser
Wicklungen kann mit einem Gleichstrom gespeist werden, so daß z. B. die den Magnetpol
3 des ersten Stators A bildenden Magnetpolzähne 3a, 3b7 3c ... den Südpol darstellen.
Auf diese Weise wirkt die Schaltung wie ein Dauermagnet. Der Einbau eines separaten
Dauermagneten erübrigt sich somit.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Einführung eines gesondeftell
Dauermagneten zwischen dem Magnetpol 3 und dem Gehäuseteil 5 entfällt, ist in Fig.
15 gezeigt. Mehrere längsverlaufende Nuten 11' sind in der Umfangsfläche eines Rotors
10 der vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, vorgesehen. Diese Nuten 11'
sind derart ausgelegt, daß darin -X;agnetische Elemente 12' aufgenommen und unbeweglich
festgelegt werden können. Weiterhin verlaufen mehrere Ausschnitte bzw. Öffnungen
13' längs durch den Rotor hindurch. Diese Öffnungen 13' verlaufen jeweils wechselweise
zwischen zwei benachbarten Längsnuten 11' und sind derart ausgebildet, daß Dauermagnete
142 afgPnomlllen und festgelegt werden können.
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Die Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels, dessen Aufbau vor
dem mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 verdeutlicht wurde, wird im folgenden unter
Bezugnahme auf die in den Figuren 4 und 5 aufgezeigten Abwicklungsdarstellungen
beschrieben.
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Wird während des Zeitintervalls 0 -t1 eine Spannung V, wie in Fig.
3 gezeigt, an die einzelne Spule 8 angelegt, so wird ein magnetischer Fluß 2 erzeugt,
der den durch die Magnetpolzälme 3a, 3b, 3c ... und 4a, 4b, 4c ... gebildeten magnetischen
Kreis durchsetzt. Dieser magnetische Fluß 2 erreicht dabei einen festgelegten Wert,
der größer ist als der Wert des magnetischen Flusses #1, der durch den Dauermagneten
7 er-1' zeugt wird und die Magnetpolzähne 3a, 3b, 3c ... und 4t., 4b, 4c ...
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durchsetzt. Ein zusammengestzter magnetischer Fluß i 3' der die Magnetpolz.illne
3a, 3b, 3c ... und 4a, 4b, 4c ... während des Zeitintervalls O-t1 durchsetzt, fließt
, wie aus Fig. 6 zu entnehmen, in gleiche Richtung wie der magnetische Fluß 2 in
Fig. 4. Zu diesem Zeitpunkt bilden die Magnetpolzähne 3a, 3b, 3c .. des Stators
A Nordpole aus, denen die Südpole La, lc, le ... des Rotors 1 entsprechend gegenüberliegen.
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Während die Magnetpolzähne 4a, 4b, 4c ... des Stators B Südpole ausbilden,
denen die Nordpole lb, ld, 1f ... des Rotors 1 entsprechend gegenüberliegen.
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Wird nach dem Zeitintervall O-t1, wie aus Fig. 3 zu ersehen, die Spannungszufuhr
während des Zeitintervalls tl-t2 unterbrochen, so werden die Magnetpolzähne 3a,
3b, 3c.;und 4a, 4b, 4c ... der beiden Statoren A, B nur von dem durch den Dauermagneten
7 erzeugten magnetischen Fluß durchsetzt. Zu diesem Zeitpunkt bilden die Magnetpolzähne
3a, 3b, 3c ... des ersten Stators A Südpole, die Magnetpolzähne 4a, 4b, 4c des zweiten
Stators B währenddessen Nordpole aus. Demnach werden die während des Zeitintervalls
0-t1 vorliegenden Polaritäten des Magnetpols 3 des ersten Stators A sowie des Magnetpols
4 des zweiten Stators B während des Zeitintervalls tl - t2 umgekehrt. Dadurch wird
der Rotor 1 in
Richtung der langen diagonal veriaufenden Seitenkanten
d der Magnetpolzähne gedreht, und zwar in Übereinstimmung mit dem Abfall des magnetischen
Leitwerts, der zwischen den gegenüberliegenden Magnetpolzähnen der Statoren A und
B erzeugt wird. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird demnach der Rotor 1 in Pfeilrichtung
gedreht und an einer Stelle angehalten, bei der die Nordpole lb, ld, 1f ... des
Rotors 1 den Magnetpolzähnen 3a, 3b, 3c ... des ersten Stators A, sowie die Südpole
lc, le, 1f des Rotors 1 den Magnetpolzähnen 4a, 4b, 4c ... des zweiten Stators 13
gegenüberliegen.
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Nach Ablauf des Zeitintervalls tl - t2 X d. h. während des Zeitintervalls
t2 -t3, wird in gleicher Weise wie bei dem Zeitintervall O-t1 eine Spannung V angelegt,
woraus ein gleiches Ansprechen des Rotors resultiert.
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Durch Anlegen oder Unterbrechen der Spannung V, d. h. durch den Vorgang
des Einschaltens und Ausschaltens von Impulsen, wird der Rotor schrittweise in Pfeilrichtung
wiederholt gedreht.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 7 - 11 wird im folgenden ein weiteres
Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein zylindrischer Rotor 11 besteht aus einem Dauermagneten.
Dieser Dauermagnet weist auf seiner Umfangsfläche Nordpole lla, llb, llc ... und
Südpole lla', alb', llc' auf, wobei beide Gruppen gegenüberliegend angeordnet sind,
d.h. jedem Nordpol steht ein Südpol gegenüber. Diesen beiden Gruppen stehen weiterhin
eine einen Magnetpol 14 des ersten Stators C ausbildende Gruppe von Magnetpolzähnen
14a, 14b, 14c ... bzw. eine einen Magnetpol 15 eines zweiten Stators D ausbildende
Gruppe von Magnetpolzähnen 15a, 15b, 15c ... gegenüber. Der Rotor 11 ist drehfest
auf einer Welle 13 aus nichtmagnetischem Material befestigt. Diese Anordnung wird
im folgenden näher beschrieben.
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Eine aus magnetischem Werkstoff bestehende Magnetpolgruppe 12 des
Rotors 11 weist Magnetpolzähne 12a, 12b, 12c ... auf, die in der Außenumfangsfläche
des
Rotors 11 parallel zwischen den Nord- und Südpolen des Rotors 11 angeordnet sind.
Auf diese Weise wird ein gewünschter magnetischer Widerstand zwischen diesen Magnetpolzähnen
aufrechterhalten.
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Der erste zylindrische Stator C ist mit einem aus magnetischem Werkstoff
gefertigten Magnetpol 14 ausgestattet. Dieser Magnetpol 14 weist Magnetpolzähne
14a, 14b, 14c ... auf, die von einer kreisförmigen Platte C' des ersten Stators
C abstehen und somit den Rotor 11 umfassen bzw. umgeben können. Der zweite Stator
D besteht aus einer ebenen flachen Scheibe, die mit einem Magnetpo! 15 versehen
ist. Dieser Magnetpol 15 ist aus magnetischemWerkstoff gefertigt und weist Magnetpolzåhne
1 5a, 15b, 15c ... auf, die von der Platte in Richtung zum Magnetpol 14 des Stators
D abstehen und somit den 9 -ot or 1.1 umfassen können. Jeder Magnetpolzahn besitzt
eine Setenkite , die im rechten Winkel zur kreisförmigen Platte des Stators steht,
wohingegen eine Seitenkante f diagonal in bezug auf die kreisförmige Platte des
Stators ausgebildet ist. Wie aus Fig. 9 ersich-tl.ich sind diese Magnetpolzähne
14a, 14b, 14c ... und 15a, 15b iS. der beiden derl Statoren C und D paarweise gegenüberliegend
angeordnet.
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Die Bauteile dieses Ausführungsbeispiels sind derart angeordnet, daß
der magnetische Widerstand zwischen den Nord- und Südpolen des Dauermagneten, die
den Rotor 11 bilden, und der magnetische Widerstand zwischen den Nord- und Südpolen
des Dauermagneten und den benachbarten Magnetpolzähnen 12a, 12b, 12c größer ist
als der magnetische Widerstand zwischen den Magnetpolzähnen 14a, 14b, 14c ... und
15a, 15b, 15.... ... des ersten und zweiten Stators C, D und den Nord- und Südpolen
des Dauermagneten oder den diesen gegenüberliegenden Magnetpolzähnen 12a, 12b, 12c...
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Eine einzelne, um die Magnetpole 1 und 15 der beiden Statoren C und
D angeordnete
Spule 16 bildet giechsam ein zylindrisches Gehäuse.
Ein Lager 17a ist in eine Öffnung 9 in der kreisförmigen Scheibe C' des ersten Stators
C, ein Lager 17b hingegen in eine Öffnung p in dem zweiten Stator D fest eingepaßt.
Mit Hilfe dieser Lager 17a, 17b wird die Welle 13, auf der der Rotor 11 befestigt
ist, drehbar abgestützt. Der Rotor 11 ist dabei von den beiden Magnetpolen 14 und
15 des ersten und zweiten Stators C, D umgeben. Ebenso können mehrere Kombinationssätze
von Rotor und Statoren wie oben beschrieben in gleicher Weise auf dieselbe Welle
befestigt werden.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise des obigen Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Figuren 9 - 10, die den Aufbau des Ausführungsbeispiels weiter
verdeutlichen, beschrieben.
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Ist keine Spannung an die einzelne Spule angelegt, so bildet sich,
wie in Fig. 10 gezeigt, ein magnetischer Fluß 18a, 18b aus, der beispielsweise in
dem Nordpol lla und dem Südpol 11.' des Dauermagneten des Rotors 11 erzeugt wird.
Dadurch hält der Schrittmotor die in Fig. 9 verdeutlichte Lage bei.
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Wird hingegen eine Spannung V an die einzelne Spule 16 für ein Zeitintervall
O-t1 entsprechend Fig. 3 angelegt, so daß der in der Spule 16 erzeugte magnetische
Fluß von dem Magnetpol 14 des Stators C zu dem Magnetpol 15 des Stators D gelangt,
so wird z. B. der Magnetpolzahn 12a des Rotors 11 an einer Stelle anghalten, bei
der der magnetische Leitwert zwischen den Magnetpolzähnen 14a, 15a der Statoren
C, D und dem Magnetpolzahn 12a den höchsten Wert erreicht; d. h., an einer Stelle,
bei der der Magnetpolzahn 12a, wie in Fig. 11 gezeigt, den Magnetpolzähnen 14a und
15a gegenüberliegt. In gleicher Weise wird der Magnetpolzahn 12b bzw. 12c des Rotors
111 gegenüber -'er: Magnetpolzähnen 14b, 15b bzw. 14c, 15c der Rotoren C, D argehalte::*
Zu diesem Zeitpunkt fließen, wie in Fig. 12 gezeigt, die in den Magnetpolzähnen
14a . . . und 15a .. . der Statoren C, D
erzeugten magnetischen
Flüsse 19a, 19b in den Magnetkreis, der die Magnetpolzähne 12a ., einschließt. Auf
diese Weise wird die in Fig. 11 gezeigte Stellung bzw. Lage .aSrechterhalten.
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Nach dem Zeitintervall O-tl, d. h. während des Zeitintervalls t1 -
t2, bei dem wie in Fig. 3 gezeigt, die Spannung V den Wert 0 annimmt, wird der beispielsweise
in Fig. 11 gezeigte Magnetpolzahn 12a von dem Einfluß der Magnetpolzähne 14a, 15a
der Statoren C, D befreit. Somit wird der Rotor 11 mit der Welle 13 zu einer Stelle
bewegt, bei der der magnetische Leitwert zwischen den Dauermagneten, d. h. dem Nordpol
11b und dem Südpol llb' des Rotors 11 und den Magnetpolzähnen 14a, 15a der Statoren
C, D den höchsten Wert erreicht.
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Demgemäß werden der Nordpol 11b und der Südpol leib' des Rotors 11
in Pfeilrichtung bewegt und an der Stelle angehalten, bei der diese Pole 11b und
llb' gegenüber den Magnetpolzähnen 14a bzw. 15a der Statoren C, D liegen. Ebenso
werden der Nordpol llc und der Südpol llc' des Rotors 11 an einer Stelle angehalten,
bei der diesen die Magnetpolzähne 14b bzw. 15b der Statoren C, D gegenüberstehen.
Das in Fig. 3 gezeigte und in der oben beschriebenen Art durchgeführte Ein- und
Ausschalten des Impulses ermöglicht, wie in Fig. 11 gezeigt, eine schrittweise Drehung
des Rd Jrs 11 in Pfeilrichtung.
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Um den Rotor 11 in Gegenrichtung drehen zu können, werden die Bauteile
des Schrittmotors, wie in Fig. 13 gezeigt, angeordnet, wobei eine Betätigung des
Motors in gleicher Weise wie oben erwähnt, erfolgt. Der Schrittmotor ist demnach
so ausgebildet, daß er entweder im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinrt gedreht werden
kann.
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In den beiden bis jetzt beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die
Rotoren derart angeordnet, daß sie sich innerhalb der Statoren drehen können. Mit
anderen Worten: der erste und der zweite Stator sind um die Umfangsfläche des Rotors
angeordnet.
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Jedoch ist es auch möglich, einen Schrittmotor aufzubauen, bei dem
der Rotor außerhb der beiden Statcren angeordnet ist.
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Fig. 14 verdeutlicht einen Rotor, der im Vergleich zu Fig. 7 außerhalb,
d. h. um die Statoren herum angeordnet ist. Das Bauteil 21 entspricht dabei dem
Dauermagneten des Rotors 11 in Fig 7 und die Bauteile 22 den PoIzähnen 12 des Rotors
11. In gleicher Weise entspricht das Bauteil 23 der Rotorwelle 13, sowie die Rotormagnetpole
24 und 25 den Statormagnetpolen 14 bzw. 15. Eine zylindrische Röhre 23' verbindet
die Rotormagnetpole 24 und 25 mechanisch und elektrisch.
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Eine Spule 26 entspricht der Spule 16, sowie zwei Wellenlager 27a
und 27b den beiden Lagern 17a und 17b des vorerwähnten Ausführungsbeispiels. Zwei
Distanzstücke 29a, 29b bestehen aus nichtmagnetischem Werkstoff. Das Bauteil 30
zeigt eine Abdeckplatte.
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Der Betrieb des in Fig. 14 gezeigten Motors kann in gleicher Weise
wie bei dem in Verbindung mit den in den Figuren 7 und 8 beschriebenen Motor erfolgen.
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Weiterhin kaim ein flacher Scheibenrotor vorgesehen werden, zu dessen
beiden Seiten Magnetpolzähne und Pole eines Dauerniagneten angeordnet sind.
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So zeigen die Figuren 16 und 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem ein flacher Rotor Anwendung findet. Ein Rotor 31 besteht aus einem scheibenförmigen
Dauermagneten, der auf der Oberseite-Nordpole 31a, 31b, 31c ... und auf der Unterseite
Südpole 31a', 31b', 31c' ...
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(in der Zeichnung nicht gezeigt) aufweist, wobei die Nordpole 31a,
31b, 31c ... mit den Südpolen 31a', 31b', 31c' entsprechend fluchten. Ein Magnetpol
32 des Rotors 31 weist Magnetpolzähne 32a, 32b, 32c ...
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auf, die zwischen den auf der Ober- und Unterseite des Rotors 31 befindlichen
Nord- und Südocien angeordnet sind. Auf diese Weise wird
ein gewünschtsrmagnetischer
Widerstand erhalten.
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Ein erster zylindrischer Stator E weist einen aus magnetischem Werkstoff
gefertigten Magnetpol 34 auf, der aus im Querschnitt L-förmig gebogenen Magnetpolzähnen
34a, 34b ... besteht. Diese Magnetpolzähne 34a, 34b stehen von der Kante einer Offnung
E' in dem ersten Stator E nach unten ab, so daß der Rotor 31 sandwichartig zwischen
den waagerechten Teilen der Magnetpolzähne 34a, 34b ... und den Magnetpolzähnen
eines zweiten Stators F, der anschließend beschrieben wird, gehalten wird.
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Ein zweiterStator F ist mit einet aus magnetischem Werlistoff gefertigten
Magnetpol 35 versehen, der von diesem zum Magnetpol 34 des ersten Stators E hin
absteht Der Magnetpol 35 weist ebenso im Querschnitt L-förmig gebogene Magnetpolzähne
35a, 35b, 35c ... auf.
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Die Bauteile des obig beschriebenen Ausführungsbeispiels sind derart
angeordnet, daß der magnetische Widerstand zwischen den Nord- und Südpolen des Dauermagneten
des Rotors 31 und den benachbarten Magnetpelzähnen 32a, 32b ... größer ist als der
magnetische Widerstand zwischen den Magnetpolen 34, 35 des ersten und zweiten Stators
E, F und den gegenüberliegenden Nordpolell, Südpolen, sowie den Magnetpolzähnen
32a, 32b, 32c des Rotors 31.
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Um die Magnetpole 34, 35 des ersten und zweiten Stators E, F ist,
wie aus Fig. 16 zu ersehen, eine einzelne Spule 36 angeordnet, wobei die Spule 36
in einem durch den ersten und den zweiten Stator E, F ausgebildeten bzw. zl.lsammengesEzten
zylindriscllen Gehäuse zu liegen kommt. In eine in dem Stator E vorgesehene Offnung
E' ist ein Lager 37a und in eine in dem Stator F vorgesehene Öffnung F' ist ein
Lager 3713 fest eingepaßt. Die Welle 33, auf die der Rotor 31 befestigt ist, ist
mittels dieser Lager 37a und 37b drehbar abgestützt. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist
der Rotor 31 somit innerhalb des zylindrischen Gehäuses
drehbar
angeordnet um wird sandwichartig zwischen den Magnetpolen 34 und 35 der Statoren
E, F gehalten.
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Ebenso können mehrere derart aufgebaute Rotor-Statorensätze auf der
gleichaiWelle befestigt werden.
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Das Wirkungsprinzip dieses Ausführungsbeispiels, dessen Aufbau oben
beschrieben wurde, wird anhand der in Fig. 18 gezeigten Abwicklung verdeutlicht.
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Wird während eines Zeitintervalls O-tl eine Spannung V, wie in Fig.
3 gezeigt, an eine einzelne Spule 36 angelegt, um einen magnetischen Fluß zu erzeugen,
der über den Magnetpol 34 des Stators E zu dem Magnetpol 35 des Stators F fließt,
so hält der aus magnetischem Werkstoff bestehende Magnetpolzahn. 32a des Rotors
31 an einer Stelle an, bei der der magnetische Leitwert çler zwischen den Magnetpolen
34, 35 der Statoren E, F und dem Magnetpolzaiin 32a ausgebildet wird, seinen höchsten
Wert erreicht. Der Rotor 31 wird somit, wie in Fig. 18 gezeigt, angehalten, sobald
der Magnetpolzahn 32a den Magnetpolzähnen 34a und 35a der Statoren E, F gegenüberliegt.
Gleichzeitig liegt der Magnetpolzahn 32b den Magnetpolzähnen 34b, 35b und der Magnetpolzahn
32c den Magnetpolzähnen 34c. 35c gegenüber.
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Nach Ablauf des Zeitintervalls t-tl, d. h. während des Zeitintervalls
tl-t2, bei dem die Spannung, wIe in Fig. 3 gezeigt, Null ist, wird der Magnetpolzahn
32a des Rotors 31, wie in Figur 18 gezeigt, vom Einfluß der Magnetpolzähne 34a,
35a der Statoren E, F befreit mit dem Ergebnis, daß der Rotor 31 mit einer Welle
33 in eine Stellung gedreht wird, bei der beispielsweise der magnetische Widerstand
zwischen den Magnetpolen 31a, 31a, 31a« des Rotors 3; und den Magnetpolzähnen 34a,
35a der Statoren E, 7 den höchsten Wert erreicht.
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Die Magnetpole 31a, 31a' des Rotors 31 werden in Pfeilrichtung gedreht
und halten an einer Stelle an, bei der sie den Magnetpolzähnen 34a bzw.
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35a der Statoren E, F gegenüberstehen. Gleichzeitig werden die Magnetpole
31b, 31b'u.31c, 31c' des Rotors 31 derart bewegt, daß sie den Magnetpolzähnen 34b,
35b bzw. 34c, 35c der Statoren E, F gegenüber stehen.
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Somit wird der Rotor 31, wie in Fig. 18 gezeigt, schrittweise in Pfeilrichtung
entsprechend dem Ein- und Ausschalten der Spannungsquelle gedreht.
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Um den Rotor 31 in Gegenrichlung drehen zu können, werden die Bauteile
des Ausführungsbeispiels, wie in Fig. 19 gezeigt, angeordnet.
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Ein derart aufgebauter Impuls- bzw. Schrittmotor kann auf gleiche
Weise in Übereinstimmung mit doni obig beschriebenen Prinzip betätigt Werde
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