DE3026797C2 - Kollektorloser Gleichstrommotor - Google Patents

Description

§ j

% kelbereich dieser kritischen Stellung, in der der Rotor

H beim Auslauf nicht stehenbleiben darf, beträgt ca. 5° el

IS von Mitte Nutöffnung.

r| In F i g. 2 ist gezeigt, daß in die Nutöffnungen 8,9 je

ΐ|' ein Streublech 24 gesetzt ist Es wird in die Nut einge-

S klemmt Auf einer Seite ist ferromagnetisches Material

«? 22 vorgesehen (z. B. Dynamoblech) und auf der Gegen-

seite paramagnetisch« oder diamagnetisches Material

ψ 23 (ζ. B. Messing); damit wird eine Asymmetrie erreicht, ja wodurch der Anlauf des Motors gewährleistet ist

if " Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Ιΐ

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Claims (3)

ί 2 ches auf der Seite zum einen Pol aus ferromagnetischem Patentansprüche: Material und auf der Seite zum anderen Pol aus para- oder diamagnetischem Material besteht Im Gegensatz

1. Kollektorloser Gleichstrommotor aus einem zum Stand der Technik, wo die Asymmetrie stets durch Stator mit zwei ausgeprägten Polen, einem perma- 5 Veränderung des Luftspaltes, d. h. durch geometrische nentmagnetischen Innen- oder Außenrotor, wobei Änderung des Statorblechpaketes erreicht wurde, wird die Rotormagnetpole eine etwa trapezförmige, durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Streubleche rechteckförmige oder sinusförmige Induktionsver- eine magnetische Asymmetrie erreicht, wodurch vorteilung mit Pollücken zwischen den Polen aufweisen, teilhafterweise herkömmliche, symmetrische Statoren sowie im Bereich der Nutöffnungen eine Unsymme- io verwendet werden können. Die Streubleche werden ertrie des magnetischen Feldes zur Erzielung einer findungsgemäß einfach in die Nuten eingeklemmt, wo-Reluktanzänderung vorgesehen ist und eine von ei- durch der erfindungsgemäße Motor äußerst pi eiswert nem Drehstellungsdetektor gesteuerte, im Betrieb utd einfach herzustellen ist Weitere vorteilhafte Ausgeein Wechselfeld erzeugende Statorwicklung vorhan- staltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteranden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in 15 Sprüchen enthalten.

die Nutöffnungen (8,9) je ein Streublech (24) einge- Anhand der Zeichnung wird im folgenden die Erfinsetzt ist, welches auf der Seite zum einen Pol aas dung beispielhaft näher erläutert Dabei zeigt
ferromagnetischem Material (22) und auf der Seite Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen zweizurr; anderen Pol aus para- oder diarnagne äschern poligen Außenläufermotor,
Material (23) besteht 20 F i g. 2 schematisch die Anordnung eines Streublechs

2. Kollektorloser Gleichstrommotor nach An- in einer öffnung einer Nut, und

Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der diama- F i g. 3A bis 3D Darstellungen, um die Wirkungsweise

gnetische oder paramagnetische Werkstoff (23) zu erläutern.

überwiegt (z. B. mehr als 50% ausmacht). Der Außenläufermotor 1 weist einen zweipoligen Ro-

3. Kollektorloser Gleichstrommotor nach An- 25 tor 2 auf, der als durchgehender Magnetring ausgebildet spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ist Die beiden Pollücken 3,4 sind angedeutet
Drehstellungsdetektor ein digital-schaltendes Hall- Der Stator 5, ein Doppel-T-Anker, weist den oberen IC Verwendung findet Pol 6a und den unteren Pol 7a auf. Erkennbar sind die

beiden Nuten 8a, 9a. Schematisch dargestellt sind weiter

30 die beiden Wicklungen 10,11, die vom Pluspol 12 beginnend und mit ihren Enden bis zu den Transistoren 16 und 17 verlaufen. Angedeutet ist noch die Minusleitung

Die Erfindung betrifft einen kolleKtorlosen Gleich- 20 einer Gleichspannungsquelle (beispielsweise 24 V strommotor aus einem Stator mit zwei ausgeprägten oder dgL). Alternativ bei PNP-Transistoren wird die Po-Polen, einem permanentmagnetischen Innen- oder Au- 35 ientialzuordnung gewechselt

ßenrotor, wobei die Rotormagnetpole eine etwa tra- Als Drehstellungdetektor wird ein digitalschaltender

pezförmige, rechteckförniige oder sinusförmige Induk- HaII-IC 13 verwendet, der vom-Pluspoi£ber einen Vortionsverteilung mit Pollücken zwischen den Polen auf- widerstand 18 gespeist wird. Der Ausgang dieses Hallweisen, sowie im Bereich der Nutöffnungen eine Un- ICs steuert den Transistor 16 direkt, den Transistor 17 symmetrie des magnetischen Feldes zur Erzielung einer <o über eine Invertierstufe an.

Reluktanzänderung vorgesehen ist, und eine von einem In F i g. 3A ist die Magnetisierung des Rotors 2 darge-

Drehstellungsdetektor gesteuerte, im Betrieb ein Wech- stellt Die Induktion B ist praktisch konstant; die schmaselfeld erzeugende Statorwicklung vorhanden ist. len Pollücken sind erkennbar. Die Trapezform ist in

Ein derartiger Motor ist aus der DE-AS 22 25 442 Annäherung erreicht Zur Funktion ist eine trapezförmibekannt Bei diesem bekannten Motor wird die zur Er- 45 ge Magnetisierung nicht unbedingt erforderlich; besser zeugung eines Anlaufreluktanzmomentes vorgesehene wäre eine annähernd rechteckförmige Magnetisierung, Asymmetrie dadurch erreicht, daß der Luftspalt durch da sich dadurch die Momentlücke verkleinert Rechtbauliche Maßnahmen im Bereich der Nutöffnungen un- eckförmige Magnetisierung scheitert jedoch aus physisymmetrisch ausgebildet wird. Insbesondere ist der kaiischen Gründen.

Luftspalt am Polstirnflächenbogen jeweils so ausgebil- 50 Dar Stromverlauf ist in Fig.3B erkennbar. Die det, daß er sich in Drehrichtung verengt, was durch Stromkennlinie zeigt praktisch keine Nullwerte auf, radiale Erweiterung der Statorpole auf der einen Seite woraus u. a. ein Momentenverlauf resultiert, dessen erreicht wird. Bei dieser Ausbildung ist jedoch von Lückenbreite nur noch von der Pollücke des Rotorma-Nachteil, daß zur Herstellung des Stators aufwendige gneten abhängt.

und folglich teure Werkzeuge erforderlich sind. Weiter- 55 In F i g. 3C ist das elektromagnetische Antriebsmohin sind die Nuten aufgrund der Asymmetrie in zum ment zu sehen; auch hier gibt es schmale Lücken, wobei Rotor tangentialer Richtung offen ausgebildet, so daß Md = 0 nur punktförmig auftritt Daher ist während des sie insbesondere bei hoher Nutfüllung zusätzlich abge- Betriebs kein zusätzliches Hilfsmoment erforderlich, um deckt werden müssen, um die Wicklungsdrähte zu fixie- diese Momentenlücke zu überbrücken. Die Überbrükren. 60 kung der Momentenlücke wird vom Schwungmoment

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ei- des Rotors 2 übernommen.

nen kollektorlosen Gleichstrommotor der eingangs be- In Fig.3D ist ein Hilfsmoment zur Erreichung einer

schriebenen Art anzugeben, bei dem ein Aniaufreluk- pseudo-stabilen Lage im unerregten Zustand gezeigt, tanzmoment mit einfachen Mitteln erzeugt wird, und wie dies beispielsweise durch die Anordnung nach der dennoch preiswert und ohne Erfordernis von Spe- 65 Fig. 1 erreicht wird. Dieses sogenannte Hilfsmoment zialwerkzeugen hergestellt werden kann. verhindert, daß sich der Rotor nicht in seine ursprüngli-

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in ehe stabile Lage einstellen kann, in der beim Einschalten die Nutöffnungen je ein Streublech eingesetzt ist, wel- keine Tangentialkraftkomponente entsteht. Der Win-