DE3022377A1 - Schrittmotor - Google Patents
SchrittmotorInfo
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- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
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Description
11.1.1980 /^3 ΡΗΝ
Schrittmotor.
Die Erfindung bezieht sich
auf einen Schrittmotor mit einem Stator, der wenigstens enthält:
einen ersten ringförmigen Statorteil mit einer Ringspule und einer diese Ringspule umschliessenden magnetisch
leitenden Umhüllung, die in ein erstes und ein zweites ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen zweiten ringförmigen Statorteil mit einer Ringspule und einer diese Ringspule umschliessenden magnetisch
leitenden Umhüllung, die in ein drittes und ein viertes ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen axial magnetisierten und ringförmigen dauermagnetischen
Teil, der koaxial zu beiden Statorteilen zwischen diesen Statorteilen liegt, wobei das zweite und das dritte
ringförmige Zähnesystem an diesen dauermagnetischen Teil grenzen; und einen Rotor mit einer mit dem ersten, dem
zweiten, dem dritten und dem vierten Zähnesystem zusammenarbeitenden
Verzahnung, wobei das erste Zähnesystem und das zweite Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotor-
verzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 18O°
einschliessen, das dritte und das vierte, Zähnesystem miteinander inbezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen
Nennwinkel von 18O° einschliessen, das erste und das vierte Zähnesystem miteinander in bezug auf die
Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschliessen und das zweite und das dritte Zähnesystem
miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschliessen.
Ein derartiger Schrittmotor
ist aus der DE-OS 27 27 ^50 bekannt. Ein derartiger Motor
eignet sich insbesondere zur Verwirklichung sehr kleiner Schrittwinkel von z.B. 1,8°. In der genannten Anmeldung
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11.1.1980
ist angegeben, dass Unterschiede in den magnetischen Leitwerten der Wege von dem dauermagnetischen Ring zu
dem ersten und dem zweiten Zähnesystem, gleich wie in den Fegen zu dem dritten und dem vierten Zähnesystem, zu
asymmetrischen Drehmomenten, d.h. zu ungleichen Drehmomenten bei den unterschiedlichen Erregungsphasen, führen.
Dabei sind eine Anzahl von Verfahren angegeben, durch die diese Ungleichheiten dieser Wege beseitigt werden können.
Es stellt sich heraus, dass es in der Praxis besonders schwierig ist, die genannten
magnetischen Leitwerte einander gleich zu machen. Ausserdem stellt sich heraus, dass die genannten asymmetrischen Drehmomente
mit Schrittwinkelfehlern einhergehen, die viel störender als asymmetrische Drehmomente sind.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Motor der eingangs genannten Art mit in hohem Masse
beseitigten Schrittwinkelfehlern zu schaffen.
Die Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass zur Beseitigung von Schrittwinkelfehlern
der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem vierten Zähnesystem in bezug auf die Rotorverzahnung gleich
90°- o6 und der genannte Winkel zwischen dem zweiten
und dem dritten Zähnesystem gleich 90°+/i/ ist, wobei Ct +2
ein positiver Winkel von mindestens 2° ist, wobei diese Winkelabweichungen auf symmetrische Weise angebracht sind,
derart, dass der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Zähnesystem im wesentlichen gleich dem
genannten Winkel zwischen dem dritten und dem vierten Zähnesystem ist.
Unter einem elektromagnetischen Winkel von 36Ο0 ist dabei eine RelatiwerSchiebung des
Rorbors in bezug auf den Stator gleich dem Zahnteilungsabs
tand, d.h. gleich dem Mittenabstand dieser Zähne, zu verstehen. Bei einem 1,8°-Schrittmotor, d.h. bei einem
Schrittmotor, dessen Rotor sich pro Schritt 1,8° und pro
Zyklus von vier Schritten 7»2° verdreht, entsprechen also 36Ο elektromagnetische Grad 7|2 räumlichen Grad.
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11.1.1980 2^£ - PHN
Die Erfindtang liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die genannte Ungleichkeit in
magnetischen Leitwerten zu einem Klebmoment, d.h. zu dem Drehmoment in unerregtem Zustand führt, das
zusammen mit dem durch die Erregung bestimmten Drehmoment zu ungleichen Drehmomenten in den vier verschiedenen
Erregungsphasen und zu ungleichen Schrittwin— kein zwischen den zu den vier Erregungsphasen gehörigen
stabilen Lagen des Rotors führt, und dass es zur Beseitigung
der Schrittwinkelfehler nicht erforderlich ist, die genannte Ungleichheit in magnetischen Leitwerten zu
eliminieren, sondern dass es durch Änderung der Winkel zwischen den verschiedenen Zähnesystemen möglich istg die
Schrittwinkelfehler zu eliminieren. Die benötigten Korrektüren/;
und ^ können beim Ausrichten des Motors während der Herstellung angebracht werden. Ein Schrittmotor, der
besonders gut für genaue Korrekturen der Ausri chtung geeignet ist, ist in der niederländischen Patentanmeldung
Nr. 79 O^ 817 der Anmelderin beschrieben.
Ein besonders für Einwegerregung entworfener Schrittmotor kann weiter dadurch gekennzeichnet
sein, dass sowohl OiS als auch J, ein positiver
Winkel von mindestens 1° ist und ζ/j und ■£ im wesentlichen
einander gleich sind.
Ein besonders für Doppelwegerregung entworfener Schrittmotor kann weiter dadurch
gekennzeichnet sein} dass einer der Winkel (Xj und ,J' im
wesentlichen gleich 0° ist und der andere mindestens 2° beträgt.
Es ist aber als Alternative auch möglich, dass einer der Winkel .^>
und j,' einen negativen Wert aufweist. Durch diese Massnahme ist es
möglich, die verschiedenen Drehmomente einander unter Beibehaltung von Schrittwinkelgenauigkeit besser gleich
zu machen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der* Zeichnung dargestellt und werden im
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11.1.1980 /»' PHN 9491
folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch
einen Schrittmotor, bei dem die Erfindung angewandt werden kann,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Lagen der Stator- und der
Ro torverzahnung,
Fig. 3 eine Anzahl von Diagrammen zur Erläuterung der Erregung eines Motors nach
Fig. 1,
Fig. 4 ein Vektordiagramm zur
Erläuterung des Auftretens von Schrittwinkelfehlern bei
einem Motor nach Fig. 1 bei Einwegerregung,
Fig. 5 ein Vektordiagramm 1^ gleich dem nach Fig. 4 bei Doppelwegerregung,
Fig. 6 ein Vektordiagramm gleich dem nach Fig. 4 mit Korrekturen nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Vektordiagramm gleich
dem nach Fig. 5 mit Korrekturen nach der Erfindung, und
Fig. 8 ein Vektordiagramm
gleich dem nach Fig. 5 mit einem in bezug auf das nach Fig. 7 abgewandelten Korrekturverfahren.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Schrittmotor, in dem das Prinzip nach
der Erfindung angewandt werden kann. Der Schrittmotor ist im wesentlichen drehsymmetrisch um die Achse A und
enthält einen Rotor 1 und einen Stator 2. Der Stator besteht aus zwei koaxialen Statorteilen 3 und 4 mit einem
koaxial dazwischenliegenden in axialer Richtung magnetisierten dauermagnetischen Ring 3« Jeder der Statorteile
bzw. 4 enthält eine koaxial liegende Ringspule 8 bzw. 9»
die von einer magnetisch leitenden Umhüllung 6 bzw. 7 umgeben ist, die auf der Innenseite in zwei ringförmige
Zähnesysteme 10 und 11 bzw. 12 und ~\3 mündet. Der Rotor
ist mit mit den ringförmigen Zähnesystemen 10, 11, 12
bzw. 13 zusammenarbeitenden ringförmigen Zähnesystemen
14, 15, 16 bzw. 17 versehen.
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11.1.1980 ß^lr· PHN 9
Fig. 2 zeigt schematisch die
Lage der Statorzähnesysteme 10,11, 12 bzw. I3 in bezug
auf die Rotorzähnesysteme 14, 15, 16 bzw. 17. Dabei sind
die Rotorzähne axial derart fluchtend angeordnet, dass die obere Reihe in Fig. 2 die Zähnesysteme 14, 15, Ιο" und
17 darstellt. (Das Umgekehrte, wobei die Statorzähne axial miteinander fluchten und die Rotorzähne verschoben sind,
ist dabei möglich). Bei einer bestimmten Lage des Rotors liegen die Zähne des Statorzähnesystems 10 den Rotorzähnen
gegenüber (wie in Fig. 2 dargestellt ist). Die Zähne des Statorzähnesystems 11 müssen dann im wesentlichen
über 18O° oder aber über einen halben Teilungsabstand gegen die Zähne des Statorzähnesystems 10 verschoben
sein. Die Zähne des Zähnesystems 12 sind über 90° oder
aber über einen Viertelteilungsabstand (oder über Dreiviertelteilungsabstandes
in der anderen Richtung gesehen) gegen die des Zähnesystems 10 verschoben und die Zähne
des Zähnesystems I3 sind über 270° oder aber über Dreiviertelteilungsabstand
( oder über ein Viertelteilungsabstand in der anderen Richtung gesehen) gegen die des
Zähnesystems 10 verschoben. Die gegenseitigen Lagen der Zähne der Zähnesysteme 12 und 13 können auch gerade umgekehrt
sein.
Fig. 3 zeigt zwei Möglichkeiten zur Erregung des Motors nach Fig. 1. Dabei zeigen die
Diagramme a bzw. b die Erregungsströme für die Spulen 8
bzw. 9 im Falle einer Einwegerregung (jeweils nur eine
Spule erregt) und die Diagramme c bzw. d diese Ströme im Falle einer Doppelwegerregung. Dabei ist ein Strom +1
derart gerichtet, dass das von der Spule 8 in dem Luftspalt zwischen den Zähnesystemen 10 und \h erzeugte Feld
dieselbe Richtung wie das vom dauermagnetischen Ring 5 in diesem Luftspalt erzeugte Feld aufweist und dass das
von der Spule 9 in dem Luftspalt zwischen den Zähne-
"^ systemen 12 und 16 erzeugte Feld dieselbe Richtung wie
das von dem dauermagnetischen Ring 5 in diesem Luftspalt
erzeugte Feld aufweist.
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11.1.1980 <jT$ % PHN 9491
Venn zum Zeitpunkt t1 ein
Strom +1 der Spule 8 zugeführt wird und die Spule 9 unerregt bleibt, wird vom Feld im Luftspalt zwischen
den Zähnesystemen 10 und 1K ein Drehmoment erzeugt, das
die Rotorzähne zu den Zähnen des Zähnesystems 10 richtet, und vorausgesetzt, dass sich der Rotor bewegen
kann, wird sich dann die in Fig. 2 dargestellte Situation ergeben. Wenn zum Zeitpunkt t„ die Spule 9 mit einem
Strom +1 erregt wird, während die Spule 8 unerregt ist, erzeugt das Feld im Luftspalt zwischen den Zähnesystemen
12 und 16 ein Drehmoment, das die Zähne des Zähnesystems
12 in bezug auf die des Zähnesystems 16 zu richten sucht,
wobei sich der Rotor über einen Viertelteilungsabstand
verschiebt. Eine darauffolgende Erregung der Spule 8
zum Zeitpunkt t„ mit einem Strom -I bewirkt, dass sich die Zähne des Zähnesystems 11 zu denen des Zähnesystems
15 richten, während eine zum Zeitpunkt tj, stattfindende
Erregung der Spule 9 mit einem Strom -I bewirkt, dass sich die Zähne des Zähnesystems 17 zu denen des Zähnesystems
13 richten. So bewegt sich der Rotor nacheinander mit Schritten von 90° von der in Fig. 2 dargestellten Lage auf
0° zu 90°, 180°, 27O0 und 360°.
Bei der in Figuren 3c und 3d
dargestellten Doppelwegerregung werden jeweils in zwei Paaren von Zähnesystemen Drehmomente auf den Rotor ausgeübt.
Z.B. bei der Erregung zum Zeitpunkt t.. der Spulen 8 und 9 mit je einem Strom +1 erzeugen die Felder in den
Luftspalten zwischen den Zähnesystemen 10 und Ik und den *
Zähnesystemen 12 und 16 Drehmomente, die eine Verschiebung des Rotors zu einer Lage bewirken, die 45° von der
in Fig. 2 dargestellten Lage entfernt ist. Dadurch, dass die Spulen 8 und 9 nacheinander auf eine' in Figuren 3c
und 3d dargestellte ¥eise erregt werden, bewegt sich der
Rotor nacheinander mit Schritten von 90° zu Lagen auf 450 f 125° t 225° und 313°.
Fig. k zeigt ein Vektordiagramm, in dem die Richtung der Vektoren die Lage angibt, in die
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11.1.1980 β ty- PIrIN
dex' Rotor bei einer bestimmten Erregung des Stators
getrieben wird, wobei die Länge dieses Vektors ein Mass
für die Grosse des Treibmoments ist. Durch vektorielle Addition der zu einer bestimmten Erregung gehörigen
Vektoren wird der Vektor, der zu der Summe dieser Erregung gehört, erhalten. Die Vektoren P1, P„, P„ bzw.
Pl gehören zu der Einwegerregung der Spule 8 mit einem
Strom +1, der Spule 9 mit einem Strom +1, der Spule 8 mit
einem Strom -I bzw. der Spule 9 mit einem Strom -I. Die
Grossen der zugehörigen Drehmomente sind bei einem idealen Motor einander gleich.
Dadurch, dass die magnetischen Leitwerte der Wege von dem dauermagnetischen Ring
zu den Zähnesystemen 10, 11, 12 und 13 in der Praxis einander nicht gleich sein werden, wird der Rotor, falls
der Motor unerregt ist, doch eine bevorzugte Lage aufweisen, die, weil die magnetischen Leitwerte zu den
Zähnesystemen 11 und 12 kleiner als die zu den Zähnesystemen
10 und 13 sein werden und weil der Stator zu dem dauermagnetischen Ring 5 symmetrisch ist, auf etwa 135°
liegen wird. Der Vektor, der diese Lage und die Grosse des zugehörigen Klebmoments symbolisch darstellt, ist in
Fig. 4 mit P, bezeichnet.
Bei Erregung des Motors werden die dieser Erregung entsprechenden Vektoren dadurch
gefunden, dass der zugehörige Vektor P1, P_, P„ oder P.
vektoriell zu dem Vektor P, addiert wird. Dabei sei bemerkt, dass dies theoretisch nicht ganz richtig ist, u.a.
weil das Istdrehmoment nicht völlig der Summe des idealen Drehmoments und des Klebmoments im unerregten Zustand
entspricht. Im erregten Zustand kann auch ein Vektor P, mit derselben Richtung wie das Klebmoment, jedoch mit einer
anderen Länge u.a. wegen infolge der Erregung auftretender Sättigungen, als vorhanden angenommen werden, wobei
dieses Drehmoment P,, dass dann nicht für alle Erregungszustände eine gleiche Länge aufzuweisen braucht, zusammen
mit dem idealen Drehmoment das Istdrehmoment ergibt. Es
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11.1.1980 y^A0>
PHN
stellt sich aber heraus, dass, wenn der Motor nicht zu stark von einem idealen Motor abweicht, diese Darstellungsweise
ziemlich genau mit der wirklichen Situation übereinstimmt.
In Fig. h stellen die Vektoren P1, Pp, P„ bzw. P. die Summe der Vektoren P1, P„, P~ bzw.
Pl dar. Durch das Vorhandensein des Drehmoments P, weichen
also die Rotorlagen bei den unterschiedlichen Einwegerre— gungen von den idealen Lagen ab und sind die Schrittwinkel
einander nicht gleich. Die Istlagen des Rotors bei den unterschiedlichen Einwegerregungen sind die Lagen oG - ,
+ ^1, 180° - .^1 und 270° - Cd , so dass die Schrittwinkelfehler gleich ~J" - s~ 1 , 2 ,_?' und 2 ^1 sind. Dabei
sind die Drehmomente nicht mehr gleich gross, was aber viel weniger bedenklich als das Auftreten von Schrittwinkelfehlern
ist.
Fig. 5 zeigt ein 'gleiches
Vektordiagramm wie Fig. 4, jedoch der an Hand der Figuren 3c und 3d beschriebenen Doppelwegerregung« Dabei stellen
die Vektoren P1?f P„„, ^nU und P. die Drehmomente dar,
die bei Doppelwegerregung in einem idealen Motor auftreten würden und die durch Kombination der Vektoren P1 und P„,
P9 und P„, P» und Pl bzw. P^ und P1 erhalten werden. Die
111 1
Vektoren P12* P?T' ^τ4 "1^ ^Lt s*eüen d:*-e Istdrehmomente dar, wobei diese Vektoren dadurch entstehen, dass die Vektoren P12* P?T ^^k ^zw· ^Li vektoriell zu dem Vektor P, addiert werden. Die zu den Vektoren Pl. und P„_ gehörigen Lagen des Rotors sind dann, wie gefunden wurde, in bezug auf die Lagen der Vektoren Pr1 und P?„ unverändert, während die zu den Vektoren P1 ? und Poji gehörigen Lagen des Rotors in bezug auf den Winkel einen Fehler , -"'■?„ aufweisen. Auch hier sind die Drehmomente nicht mehr gleich gross.
Vektoren P12* P?T' ^τ4 "1^ ^Lt s*eüen d:*-e Istdrehmomente dar, wobei diese Vektoren dadurch entstehen, dass die Vektoren P12* P?T ^^k ^zw· ^Li vektoriell zu dem Vektor P, addiert werden. Die zu den Vektoren Pl. und P„_ gehörigen Lagen des Rotors sind dann, wie gefunden wurde, in bezug auf die Lagen der Vektoren Pr1 und P?„ unverändert, während die zu den Vektoren P1 ? und Poji gehörigen Lagen des Rotors in bezug auf den Winkel einen Fehler , -"'■?„ aufweisen. Auch hier sind die Drehmomente nicht mehr gleich gross.
Nach der Erfindung können die
genannten Schrittwinkelfehler dadurch beseitigt werden,
dass man die ¥inkel zwischen den Zähnesystemen von den Nennwinkeln 0°, 90°, 18O° und 270° abweichen lässt. Fig. 6
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11.1.1980 <y Λ/J PHN
zeigt ein Vektordiagramm, das zu einem Motor nach Fig. 1 gehört, der für Einwegerregung ausgeglichen
ist. Dabei ist dem ersten Zähnesystem eine Abweichung — -r , dem zweiten Zähnesystem eine Abweichung -— ,- ,
1 dem dritten Zähnesystem eine Abweichung + — J und dem
1 ^
vierten Zähnesystem eine Abweichung + -^y- gegeben. Diese
Abweichungen sind in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angegeben. Auf symmetrische Weise ist so der Winkel zwischen
den Zähnesystemen 11 und 12 in bezug auf 90° um 3 vergrössert und der zwischen den Zähne systemen 10 und 13 um ,/·
verkleinert.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist,
werden die Lagen der Vektoren P1, P„, P0 und P., welche
Vektoren die Drehmomente in dem abgesehen von den gegenseitigen
Lagen der Zähnesysteme 10, 11, 12 und 13, idealen
4·
Motor darstellen, gleich -1 .--- , 90° -1 U , 180° + 4·
und 270° + — .y, . Addition dieser Vektoren zu dem Vektor P, dessen
Grosse sich infolge der Korrekturen ändern kann ergibt die Vektoren P1, P0, P , Pi1. Es lässt sich
1 ' 2' o bzw. η
einfach erkennen, dass bei einer passenden Wahl der Winkel
111 1 --· und J die Lagen dieser Vektoren P1, P0, P„ und P^
■gleich 0°, 90°, 18O° bzw. 270° sind, so dass Schrittwinkelfehler
eliminiert sind. Für kleine Abweichungen lässt sich dabei annähernd sagen, dass die für Ausgleich vorzunehmenden
Korrekturen ρώ und/2 gleich den Schrittwinkelfehlern
2 S, 1 und 2 J1 im unkorrigierten Motor sind
(Fig. 4).
Aus dem Vektordiagramm nach Fig. 5 lässt sich erkennen, dass bei Doppelwegerregung die
Lagen der Vektoren P9„ und Pk1 keinen Fehler, die Lagen
1 1
der Vektoren P12 und Pr jedoch wohl einen Fehler aufweisen.
der Vektoren P12 und Pr jedoch wohl einen Fehler aufweisen.
Bei Doppelwegerregung kann dann der Motor dadurch ausgeglichen
werden, dass auf symmetrische Weise der Winkel zwischen nur zwei Zähnesystemen geändert wird. Fig. 7
verdeutlicht dies für einen Motor, bei dem der Winkel zwischen den Zähnesystemen 11 und 12 um ό vergrössert ist,
so dass die Lagen der Vektoren P0 und P„ bei 90° ~ "ö" ~ bzw.
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11.1.1980 V ^Xj- PHN
180° + — .£ liegen. Addition der Vektoren P1 und P
zu dem Vektor P, und der Vektoren P„ und P. zu dem
Vektor P, ergibt die Vektoren P12 und PqAt die eine richtige
Lage gleich 45° bzw. 225° bei passender Wahl des
Winkels Ji aufweisen. Annähernd gilt auch, dass die benötigte Korrektur. ~ gleich dem Schrittwinkelfehler 2 ^j „
11 '
ist. Die Vektoren P„„ und P^1 haben in Fig. 7 die richtige
Lage bei 135° bzw. 315° aufrechterhalten, obgleich sich
ihre Längen geändert haben. Der Vektor Ppo
als im Falle nach Fig. 5«
Fig. 8 zeigt eine Alternative
bei Doppelwegerregung, wobei der Winkel zwischen den Zähne systemen 10 und 14 um einen Winkel 0t>
verkleinert ist* Auf gleiche Weise wie bei Fig. 7. werden durch Addition die
Vektoren P und P^ in richtigen Lagen gleich 45° bzw. 225°
bei passender Wahl des Winkels ύ erhalten, wofür annähernd
gilt, dass der Korrekturwinkel >'j gleich dem Schrittwinkelfehler
2 ι'·' o ist (Fig. 5). In der Alternative nach Fig. 8
1
ist die Länge des Vektors P9o gerade in bezug auf diesen
ist die Länge des Vektors P9o gerade in bezug auf diesen
1
Vektor Pp„ in der Situation nach Fig. 5 vergrössert. Die
Vektor Pp„ in der Situation nach Fig. 5 vergrössert. Die
11
Längen der Vektoren P19 und PqJ4. sind dabei verkleinert,
während in der Situation nach Fig. 7 diese Längen vergrössert sind. Um in bezug auf die Grosse der Drehmomente
(entsprechend den Längen der zugehörigen Vektoren) den Motor zu optimieren, kann es vorteilhaft sein, die
Korrekturen cX> und /3 , wie in den Vektordiagrammen nach
Figuren 7 und 8 dargestellt, zu kombinieren, wobei eine der
beiden Korrekturen sogar negativ sein kann. Dabei gilt, dass die benötigte Ge samt korrektur £/>
+ /3 wieder annähernd gleich dem Schrittwinkelfehler 2 c\j „ ist.
Das an Hand der unterschiedlichen Vektordiagramme gezeigte Korrekturverfahren trifft
auch bei Verwechselung der Lagen der Zahnesysteme 12 und I3
(27Ο0 bzw. 90° statt 90° bzw. 270°) zu, weil sich dann auch die Lage des Vektors Pd ändert und annähernd gleich 225°
wird, was auf eine Spiegelung dieser Vektordiagramme um die Achse 0° - 180° hinauskommt.
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Π.1. 1980 ΛΥ ΛΛ PHN
Statt die Korrekturen in
den gegenseitigen Lagen der Statorzähnesystemen vorzunehmen,
ist es selbstverständlich auch möglich, dass dies in den gegenseitigen Lagen der Rotorzähnesysteme
erfolgt.
Die benötigte Gesamtkorrektur
yi + -Z entspricht annähernd dem Schrittwinkelfehler
in dem nichtkorrigierten Motor. Eine Korrektur von z.B.
- ■ + ^, = 2° ist bei einem Schrittwinkelfehler von etwa
ö" $ eines Zahnteilungsabstandes erforderlich (was 360°
entspricht.)
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Claims (3)
1.; Schrittmotor mit einem
Stator (2), der wenigstens enthält:
einen ersten ringförmigen Statorteil (3) mit einer Ringspule
(8) und einer diese Ringspule umschliessenden magnetisch leitenden Umhüllung (6), die in ein erstes (1O) und ein
zweites (11) ringförmiges Zähnesystem mündet; einen zweiten ringförmigen Statorteil (4) mit einer
Ringspule (9) und einer diese Ringspule umschliesaenden magnetisch leitenden Umhüllung (7)» die in ein drittes (12)
und ein viertes (13) ringförmiges Zähnesystem mündet; einen axial magnetisierten und ringförmigen dauermagnet!=
sehen Teil (5)» der koaxial zu beiden Statorteilen zwischen diesen Statorteilen liegt, wobei das zweite (ii)
und das dritte (12) ringförmige Zähnesystem an diesen dauermagnetischen Teil grenzen; und einen Rotor (2) mit
einer mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Zähnesystem zusammenarbeitenden Verzahnung (i4, 15S
16, 17)» wobei das erste Zähnesystem und das zweite Zähnesystein miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung
einen elektromagnetischen Nennwinkel von 18O° einschliessen, das dritte und das vierte Zähnesystem miteinander in
bezug auf die Rotorverahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 180° einschliessen, das erste und das vierte
Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschliessen
und das zweite und das dritte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen
Nennwinkel von 90° einschlössen, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Beseitigung von Schrittwinkelfehlern der .genannte
Winkel zwischen dem ersten und dem vierten Zähnesystem in bezug auf die Rotorverzahnung gleich 90° - -^ und der
genannte Winkel zwischen dem zweiten und dem dritten Zähne-
11.1 .1980 2 PHN
system gleich 90° + ~ ist, wobei ύ>6 + ,·-' ein positiver
Winkel von mindestens 2° ist, wobei diese Winkelabweichungen
auf symmetrische Weise angebracht sind, derart, dass der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten
Zähnesystem im wesentlichen gleich dem genannten Winkel zwischen dem dritten und dem vierten Zähnesystem ist.
2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl , '->
als auch J ein positiver Winkel von mindestens 1° ist und /K und λ im
wesentlichen einander gleich sind.
3. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Winkel tX* und _i
im wesentlichen gleich 0° ist und der andere mindestens 2° beträgt.
k. Schrittmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass einer der Winkel , und r
einen negativen Wert aufweist.
030063/0749
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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