DE3136855A1 - Electronic motor without a commutator - Google Patents

Electronic motor without a commutator

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DE3136855A1
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Hermann Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Ebert
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Siemens AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

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Abstract

The invention relates to an electronic motor without a commutator and having a cylindrical permanent-magnet rotor which is seated on a shaft which is located on the cylinder axis, and having a stator with magnetic stator poles which surround the permanent-magnet rotor on its outer surface and are allocated to the stator windings. It is provided that the stator windings are cylindrical coils (5; 6) with coil formers (5a; 6a) which are arranged coaxially with respect to the cylinder axis (4) of the permanent-magnet rotor (2) opposite the two end surfaces of the latter, and which are in each case seated on a magnetic coil core (7; 8) on which at each of its two ends a magnetic guide plate (13, 14; 15, 16) is fitted having strips (13a, 14a; 15a, 16a) of magnetic sheet metal which form the stator poles. <IMAGE>

Description

Kollektorloser ElektronikmotorBrushless electronic motor

Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen Elektronikmotor mit einem zylinderförmigen Permanentmagnetrotor, der auf eine in der Zylinderachse befindlichen Welle sitzt, sowie mit einem Stator mit magnetischen Statorpolen, die den Permanentmagnetrotor an dessen Mantelfläche umgeben und denen Statorwicklungen zugeordnet sind.The invention relates to a brushless electronic motor with a cylindrical permanent magnet rotor, which is located on a cylinder axis Shaft sits, as well as a stator with magnetic stator poles, which make the permanent magnet rotor surrounded on its outer surface and to which stator windings are assigned.

Ein derartiger kollektorloser Elektronikmotor befindet sich bereits im Handel. Sein Stator weist einen dem Permanentmagnetrotor und dessen Mantelfläche umgebenden Magnetkörper auf, dessen zur Zylinderachse des Permanentmagnetrotors senkrechter Querschnitt die Form eines Ringes mit quadratischer Kontur hat. Di& Statorpole sind an den vier Innenseiten dieses Magnetkdrpers eingesetzt.Such a brushless electronic motor is already in place in trade. Its stator has a permanent magnet rotor and its outer surface surrounding magnet body, its to the cylinder axis of the permanent magnet rotor vertical cross-section has the shape of a ring with a square contour. Tue & Stator poles are used on the four inner sides of this magnetic body.

Auf Ihnen sitzt jeweils eine Statorwicklung ebenfalls auf der Innenseite des Magnetkörpers.On each of them there is a stator winding, also on the inside of the magnet body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen kollektorlosen Elektronikmotor weiter zu bilden und seinen Anschluß an Stromquellen mit erhöhter Spannung, z. B.The invention is based on the object of such a brushless Electronic motor to further educate and its connection to power sources with increased Voltage, e.g. B.

bis zu 300 V bei optimal geringen geometrischen Motorabmessungen zu ermöglichen.up to 300 V with optimally small geometric motor dimensions enable.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein kollektorloser Elektronikmotor der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklungen Zylinderspulen sind mit Spulenkörpern, die koaxial zur Zylinderachse des Permanentmagnetrotors gegenüber dessen beiden Stirnflächen angeordnet sind und die jeweils auf einem magnetischen Spulenkern sitzen, an dem an seinen beiden Enden je ein magnetisches Leitblech angebracht ist mit Streifen aus magnetischem Blech, welche die Statorpole bilden.To solve this problem, a brushless electronic motor is the initially mentioned type according to the invention characterized in that the stator windings Cylinder coils are made with bobbins that are coaxial with the cylinder axis of the permanent magnet rotor across from both of them End faces are arranged and each sit on a magnetic coil core with a magnetic one at each end Baffle is attached with strips of magnetic sheet metal covering the stator poles form.

Die die Statorpole bildenden Streifen aus magnetischem Blech liegen der Mantelfläche des Permanentmagnetrotors flach gegenüber, so daß der Durchmesser dieses kollektorlosen Elektronikmotors erheblich verringert ist. Trotzdem können an den Zylinderspulen, die die Statorwicklungen bilden und sich gegenüber den beiden Stirnflächen des Permanentmagnetrotors befinden, Anschlußfahnen mit genügend großem Abstand und damit mit genügend großen Kriechstrecken angebracht sein. Deshalb kann dieser kollektorloser Elektronikmotor ohne weiteres an Stromquellen mit erhöhter Spannung, z. B. bis zu ca. 300 V, angeschlossen werden. Die Spulenkörper der Statorwicklungen dieses kollektorlosen Elektronikmotors haben auch gegenüber dem im Handel befindlichen kollektorlosen Elektronikmotor einen erheblich vergrößerten Kupferfülifaktor, der bei ca. 50 t liegen kann, während der Kupferfüllfaktor beim im Handel befindlichen kollektorlosen Elektronikmotor nur 20 bis 40 z beträgt.The strips of magnetic sheet metal forming the stator poles lie the lateral surface of the permanent magnet rotor flat opposite, so that the diameter this brushless electronic motor is significantly reduced. Still can on the solenoids that form the stator windings and opposite the two The end faces of the permanent magnet rotor are located, connecting lugs with a sufficiently large Distance and thus with sufficiently large creepage distances. Therefore can this brushless electronic motor easily connected to power sources with increased Voltage, e.g. B. up to approx. 300 V can be connected. The bobbins of the stator windings this brushless electronic motor also have compared to the commercially available brushless electronic motor has a significantly increased copper fill factor, the can be around 50 t, while the copper fill factor for the commercially available brushless electronic motor is only 20 to 40 z.

Günstigerweise ist am Stator des kollektorlosen Blektronikmotors ein Rotorstellungsgeber angebracht. Dieser kann z. B. zwei Hallgeneratoren aufweisen, die bezüglich der Zylinderachse des Permanentmagnetrotors einen Winkelabstand voneinander haben und die einer elektronischen Steuerschaltung zugeordnet sind, über die die Statorwicklungen in einem bestimmten Rhythmus an eine Gleichstromquelle geschaltet werden.Conveniently, there is a on the stator of the brushless blektronic motor Rotor position transmitter attached. This can e.g. B. have two Hall generators, which relative to the cylinder axis of the permanent magnet rotor an angular distance from each other have and which are assigned to an electronic control circuit through which the Stator windings connected to a direct current source in a certain rhythm will.

Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Elektronikmotors.The invention and its advantages are based on the drawing at two Exemplary embodiments explained in more detail: Fig. 1 shows a perspective Side view of an electronic motor according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Explosionszeichnung des Elektronikmotors nach Fig. 1.Fig. 2 shows an exploded view of the electronic motor according to Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Elektronikmotor nach Fig. 1.Fig. 3 shows a cross section through the electronic motor according to Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch den Elektronikmotor nach Fig. 1.FIG. 4 shows a longitudinal section through the electronic motor according to FIG. 1.

Fig. 5 bis 8 zeigen schematische Querschnittsdarstellungen des Elektronikmotors nach Fig. 1.FIGS. 5 to 8 show schematic cross-sectional representations of the electronic motor according to Fig. 1.

Fig. 9 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektronikmotors.Fig. 9 shows in cross section a further embodiment of an inventive Electronic motor.

Fig. 10 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektronikmotors in perspektivischer Ansicht.Fig. 10 shows a third embodiment of one according to the invention Electronic motor in perspective view.

Der kollektorloseElektronikmotor nach Fig. 1 bis 4 weist einen zylinderförmigen Permanentmagnetrotor 2 auf, der auf einer Welle 3 sitzt. Diese Welle 3 befindet sich in der Zylinderachse 4 des zylinderförmigen Permanentmagnetrotors 2. Der kollektorlose Elektronikmotor nach den Fig. 1 bis 4 weist ferner zwei Zylinderspulen 5 und 6 mit Spulenkörpern Sa und 6a der Statorwicklungen auf.The brushless electronic motor of Figures 1 to 4 has a cylindrical shape Permanent magnet rotor 2, which sits on a shaft 3. This shaft 3 is located located in the cylinder axis 4 of the cylindrical permanent magnet rotor 2. The collectorless Electronic motor according to FIGS. 1 to 4 also has two cylinder coils 5 and 6 Bobbins Sa and 6a of the stator windings.

Die Zylinderspule 5 ist gegenüber der einen Stirnfläche des Permanentmagnetrotors 2, die Zylinderspule 6 gegenüber der anderen Stirnfläche dieses Permanentmagnetrox tors 2 angeordnet. Die Spulenkörper 5a und 6a sind koaxial zur Zylinderachse 4 des Permanentmagnetrotors 2.The solenoid 5 is opposite one end face of the permanent magnet rotor 2, the solenoid 6 opposite the other end face of this permanent magnet rox gate 2 arranged. The coil formers 5a and 6a are coaxial with the cylinder axis 4 of the Permanent magnet rotor 2.

Der Spulenkörper 5a der Zylinderspule 5 sitzt auf einem magnetischem Spulenkern 7 und der Spulenkörper 6a der Zylinderspule 6 auf einem magnetischen Spulenkern 8. Nindestens einer dieser Spulenkerne 7 und 8 weist ein zur Zylinderachse 4 koaxiale Durchführung 9 &zw. 10 auf. Im vorliegenden Beispiel weisen beide magnetischen Spulenkerne 7 und 8 jeweils eine zur Zylinderachse 4 koaxiale Durchführung 9 und 10 auf. Günstigerweise ist die Welle 3 in diesen Durchführungen 9 und 10 mittels Kugellager 11 und 12 um die Zylinderachse 4 drehbar gelagert.The bobbin 5a of the solenoid 5 sits on a magnetic Coil core 7 and the bobbin 6a of the solenoid 6 on a magnetic Coil core 8. At least one of these coil cores 7 and 8 points towards the cylinder axis 4 coaxial feed-through 9 & betw. 10 on. In this example, both have magnetic coil cores 7 and 8 each have a feedthrough which is coaxial with the cylinder axis 4 9 and 10 on. Conveniently, the wave is 3 in these bushings 9 and 10 rotatably mounted about the cylinder axis 4 by means of ball bearings 11 and 12.

Am äußeren Ende des magnetischen Spulenkernes 7 ist ein magnetisches Leitblech 13 und am inneren Ende ein magnetisches Leitblech 14 angebracht. Wie Fig. 2 zeigt, sind die magnetischen Leitbleche 13 und 14 U-förmig gebogene Blechstreifen und in der Flachseite liegenden Biegekanten 13b und 14b und Schenkeln 13a und 14a, welche.aus Streifen aus magnetischem Blech bestehen. Diese Schenkel 13a und 14a, die aus Streifen aus magnetischem Blech bestehende Statorpole bilden, umgeben den Permanentmagnetrotor 2 an dessen Mantelfläche und sind parallel zur Zylinderachse 4 des Permanentmagnetrotors 2. Bezüglich dieser Zylinderachse 4 haben die Schenkel 13a und 14a voneinander einen Winkelabstand von 900.At the outer end of the magnetic coil core 7 is a magnetic one Guide plate 13 and a magnetic guide plate 14 attached to the inner end. As Fig. 2 shows, the magnetic baffles 13 and 14 are sheet metal strips bent in a U-shape and bending edges 13b and 14b and legs 13a and 14a lying in the flat side, which consist of strips of magnetic sheet metal. These legs 13a and 14a, the stator poles consisting of strips of magnetic sheet metal surround the Permanent magnet rotor 2 on its outer surface and are parallel to the cylinder axis 4 of the permanent magnet rotor 2. With regard to this cylinder axis 4, the legs have 13a and 14a are at an angular distance of 900 from one another.

In gleicher Weise ist am Außenende des magnetischen Spulenkerns 8 der Zylinderspule 6 ein magnetisches Leitblech 16 und am inneren Ende dieses magnetischen Spulenkerns 8 ein magnetisches Leitblech 15 angebracht. Diese beiden magnetischen Leitbleche 16 und 15 sind in Fig. 4 der besseren Ubersicht wegen nicht dargestellt. Auch diese magnetischen Leitbleche 16 und 15 sind U-förmig gebogene Blechstreifen mit in ihrer Flachseite liegenden Biegkanten und Schenkeln 16a und 15a, die flach der Mantelfläche des Permanentmagnetrotors 2 gegenüberliegen. Auch diese Schenkel 16a und 15a bilden somit Statorpole des kollektorlosen Elektronikmotors, die aus Streifen aus magnetischem Blech bestehen. Auch die Schenkel 16a und 15a sind parallel zur Zylinderachse 4 des Permanentmagnetrotors 2 und haben untereinander bezüglich dieser Zylinderachse 4 den gleichen Winkelabstand von 900. Sie greifen derart zwischen die Schenkel 13a und 14a der am magnetischen Spulenkern 7 angebrachten magnetischen Leitbleche 13 und 14, daß benachbarte Schenkel immer den gleichen Winkelabstand voneinander bezüglich der Zylinderachse 4 haben.In the same way, at the outer end of the magnetic coil core 8 the solenoid 6 has a magnetic guide plate 16 and at the inner end of this magnetic Coil core 8 a magnetic guide plate 15 attached. These two magnetic Guide plates 16 and 15 are not shown in FIG. 4 for the sake of clarity. These magnetic baffles 16 and 15 are also sheet metal strips bent in a U-shape with bending edges and legs 16a and 15a lying in their flat side, which are flat the outer surface of the permanent magnet rotor 2 are opposite. These thighs too 16a and 15a thus form the stator poles of the brushless electronic motor Strips are made of magnetic sheet metal. The legs 16a and 15a are also parallel to the cylinder axis 4 of the permanent magnet rotor 2 and have with respect to each other this cylinder axis 4 the same angular distance of 900. They intervene in such a way the legs 13a and 14a of the attached to the magnetic coil core 7 magnetic Baffles 13 and 14 that adjacent legs always the same Have an angular distance from one another with respect to the cylinder axis 4.

Die Welle 3 ist durch Durchführungen in den Leitblechen 13 bis 16 geführt und dort in nicht dargestellten Lagerbuchsen wohl um ihre Längsachse drehbar, nicht aber in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar gelagert.The shaft 3 is through feedthroughs in the guide plates 13 to 16 guided and there probably rotatable about their longitudinal axis in bearing bushes, not shown, but not mounted displaceably in the direction of its longitudinal axis.

Wie Fig. 4 zeigt, liegt der eine Anschluß der Zylinderspule 5 an der Verbindungsleitung der Kollektoren von zwei Schalttransistoren T1 und T2 und der andere Anschluß an der Verbindungsleitung zwischen den Kollektoren von zwei weiteren Schalttransistoren T3 und T4. Ahnlich ist der eine Anschluß der Zylinderspule 6 auf die Verbindungsleitung zwischen den Kollektoren von zwei Schalttransistoren T5 und T6 und der andere Anschluß der Zylinderspule 6 auf die Verbindungsleitung zwischen den Kollektoren von zwei weiteren Schalttransistoren T7 und T8 geschaltet. Die Transistoren T1, T3, TS und T7 sind PNP-Transistoren, deren Emitter am positiven Pol einer Gleichstromquelle mit dem Potentail sUB liegt. Die Transistoren T2, T4, T6 und T8 sind hingegen NPN-Transistoren, deren Emitter am negativen Pol dieser Gleichstromquelle und damit auch an Masse mit dem Potential 0 liegt. Die Basisanschlüsse aller Transistoren T1 bis T8 liegen an-einer nicht dargestellten elektronischen Steuerschaltung, die auch am positiven Pol der Gleichstromquelle und an Masse angeschlossen ist und die in Steuerabhängigkeit von z. B.As FIG. 4 shows, one terminal of the solenoid 5 is connected to the Connection line of the collectors of two switching transistors T1 and T2 and the other connection on the connection line between the collectors of two more Switching transistors T3 and T4. One connection of the solenoid 6 is similar on the connection line between the collectors of two switching transistors T5 and T6 and the other connection of the solenoid 6 on the connecting line connected between the collectors of two further switching transistors T7 and T8. The transistors T1, T3, TS and T7 are PNP transistors whose emitter is positive Pole of a direct current source with the potential sUB lies. The transistors T2, T4, T6 and T8, however, are NPN transistors, the emitter of which is at the negative pole of this DC source and thus also to ground with the potential 0. The basic connections of all transistors T1 to T8 are connected to an electronic one, not shown Control circuit that is also connected to the positive pole of the DC power source and to ground is and the tax dependency of z. B.

aus zwei Hallgeneratoren 20 und 21 bestehenden Rotorstellungsgebern steht. Der Hallgenerator 20 ist beispielsweise auf der Innenseite des Leitbleches 14 gegenüber der Stirnfläche des Permanentmagnetrotors 2 und der Hallgenerator 21 auf der Innenseite des Leitbleches 13 gegenüber derselben Stirnseite des Permanentmagnetrotors 2 angeordnet, so daß beide Hallgeneratoren 20 und 21 bezüglich der Zylinderachse 4 voneinander einen Winkelab- stand von 900 haben.rotor position sensors consisting of two Hall generators 20 and 21 stands. The Hall generator 20 is, for example, on the inside of the guide plate 14 opposite the end face of the permanent magnet rotor 2 and the Hall generator 21 on the inside of the guide plate 13 opposite the same end face of the permanent magnet rotor 2 arranged so that both Hall generators 20 and 21 with respect to the cylinder axis 4 at an angle from one another stood at 900.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Permanentmagnetrotor 2 auf seiner Mantelfläche zwei Paare von streifenförmigen Magnetpolen N und S auf, die parallel zu Zylinderachse 4 sind. Die Hallgeneratoren 20 und 21 bewirken in Verbindung mit der nicht dargestellten elektronischen Steuerschaltung für die Schalttransistoren T1 bis T7, daß in den beiden Zylinderspulen 5 und 6 zwei magnetische Wechselflüsse aufgebaut werden, die um 900 elektrisch zueinander versetzt sind, d.h. die einen Phasenunterschied von 900 haben derart, daß dieses magnetische Wechselfeld stets um etwa 900 elektrisch dem Magnetfeld des Permanentmagnetrotors 2 vorauseilt.As can be seen from FIG. 2, the permanent magnet rotor 2 has its outer surface has two pairs of strip-shaped magnetic poles N and S, which are parallel to the cylinder axis 4. The Hall generators 20 and 21 operate in conjunction with the electronic control circuit, not shown, for the switching transistors T1 to T7 that in the two cylinder coils 5 and 6 two alternating magnetic fluxes that are electrically offset from one another by 900, i.e. the one Phase difference of 900 have such that this alternating magnetic field always Electrically leads the magnetic field of the permanent magnet rotor 2 by about 900.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen, daß jeder einen Statorpol bildende Streifen, z. B. 13a, eines Leitbleches, z. B. 13, das am Magnetkern, z. B. 7, einer ersten gegenüber einer ersten Stirnfläche des Permanentmagnetrotors 2 angeordneten Zylinderspule, z. B. 5, angebracht ist> von zwei Statorpole bildenden Streifen, z. B. 15a und 16a, flankiert ist, die beide zwei verschiedenen Leitblechen, z. B. 15 und 16, zugehören. Das eine Leitblech, z. B.5 to 8 show that each strip forming a stator pole, z. B. 13a, a baffle, e.g. B. 13, which is attached to the magnetic core, e.g. B. 7, a first opposite a first end face of the permanent magnet rotor 2 arranged solenoid, z. B. 5, is attached> of two stator poles forming strips, z. B. 15a and 16a, is flanked, the two different baffles, e.g. B. 15 and 16, belong. The one baffle, z. B.

15 ist an dem einen Ende und das andere Leitblech, z. B, 16, ist an dem anderen Ende des Magnetkernes, z. B. 8, einer zweiten, gegenüber der zweiten Stirnfläche des Permanentmagnetrotors 2 angeordneten Zylinderspule, z. B.15 is at one end and the other baffle, e.g. B, 16, is on the other end of the magnetic core, e.g. B. 8, a second, opposite the second End face of the permanent magnet rotor 2 arranged solenoid, z. B.

6, angebracht. Alle Statorpole bildenden Streifen 13a, 14a, 15a und 16a haben voneinander einen äquidistanten Winkelabstand bezüglich der Zylinderachse 4.6, attached. All the stator poles forming strips 13a, 14a, 15a and 16a have an equidistant angular distance from one another with respect to the cylinder axis 4th

Fig. 5 verdeutlicht die Verhältnisse in dem Zeitpunkt, in dem die Transistoren T1 und T4 durchlässig und die Transistoren T2, T3 und T5 bis T8 gesperrt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird am Außenende des Magnetkerns 7 ein magnetischer Nordpol und am Innenende ein magnetischer Südpol erzeugt. Der Magnetfluß wird durch die an den Stirnfl4-chen dieses magnetischen Spulenkernes 7 angebrachten Leitbleche 13 und 14 und deren Statorpole bildenden Blechstreifen 13a und 14a nahe an die Mantelfläche des zylindrischen Permanentmagnetrotors 2 geführt. Die Blechstreifen 13a bilden für den Permanentmagnetrotor 2 einen magnetischen Nordpol N und die Blechstreifen 14a einen magnetischen Südpol S. Die Blechstreifen 15a und 16a sind unmagnetisiert. Während dieses ersten Schrittes ziehen also die Blechstreifen 14a die Nordpole des Permanentmagnetrotors 2 an, der dadurch in eine Umdrehung versetzt wird.Fig. 5 illustrates the conditions at the time when the Transistors T1 and T4 are open and transistors T2, T3 and T5 to T8 are blocked are. At this time, the outer end of the magnetic core 7 becomes a magnetic north pole and at the inner end a magnetic south pole generated. The magnetic flux is attached to the end faces of this magnetic coil core 7 Guide plates 13 and 14 and their stator poles forming sheet metal strips 13a and 14a close guided to the outer surface of the cylindrical permanent magnet rotor 2. The sheet metal strips 13a form a magnetic north pole N and the sheet metal strips for the permanent magnet rotor 2 14a a magnetic south pole S. The sheet metal strips 15a and 16a are unmagnetized. During this first step, the sheet metal strips 14a pull the north poles of the Permanent magnet rotor 2, which is thereby set in one rotation.

Fig. 6 verdeutlicht den zweiten Schritt, bei dem die Transistoren T5 und T8 durchlässig sind, während die Transistoren T1 bis T4 und T6 und T7 gesperrt sind. Dadurch bildet sich an der AußenstirnflAche des Magnetkernes 8 der Zylinderspule 6 ein magnetischer Nordpol und an der Innenstirnfläche ein magnetischer Südpol, so daß die Blechstreifen 16a für den Permanentmagnetrotor 2 ein magnetischer Nordpol und die Blechstreifen 15a ein magnetischer Südpol sind. Die Blechstreifen 16a ziehen also die Südpole auf den Permanentmagnetrotor 2 und Blechstreifen 15a die magnetischen Nordpole an, während die Blechstreifen 13a und 14a unmagnetisiert sind.Fig. 6 illustrates the second step in which the transistors T5 and T8 are permeable, while the transistors T1 to T4 and T6 and T7 are blocked are. This forms the cylinder coil on the outer face of the magnetic core 8 6 a magnetic north pole and a magnetic south pole on the inner face, so that the sheet metal strip 16a for the permanent magnet rotor 2 has a magnetic north pole and the sheet metal strips 15a are a magnetic south pole. Pull the sheet metal strips 16a So the south poles on the permanent magnet rotor 2 and sheet metal strips 15a the magnetic North poles, while the sheet metal strips 13a and 14a are unmagnetized.

Bei dem in Fig. 7 verdeutlichten dritten Schritt sind die Transistoren T3 und T2 durchlässig, während die Transstoren T1, T4 und T5 bis T8 gesperrt sind. Die Blechstreifen 13a sind daher für den Permanentmagnetrotor 2 magnetische Südpole, die die magnetischen Norpole auf dem Permanentmagnetrotor 2 anziehen7 während die Blechstreifen 14a magnetische Nordpole sind, die die magnetischen Südpole auf den Permanentmagnetrotor 2 anziehen. Die Blechstreifen 15a und 16a sind unmagnetisiert.In the third step illustrated in FIG. 7, the transistors are T3 and T2 are permeable, while the transstors T1, T4 and T5 to T8 are blocked. The sheet metal strips 13a are therefore magnetic south poles for the permanent magnet rotor 2, which attract the magnetic norpoles on the permanent magnet rotor 27 while the Sheet metal strips 14a are magnetic north poles that the magnetic south poles on the Tighten the permanent magnet rotor 2. The sheet metal strips 15a and 16a are unmagnetized.

Fig. 8 verdeutlicht den vierten Schritt, bei dem die Transistoren T7 und T6 durchlässig und die Transistoren T1 bis T4 und T5 und T8 gesperrt sind. Demzufolge bilden die Blechstreifen 15a magnetische Nordpole, die die magnetischen Südpole des Permanentmagnetrotors 2 anziehen, und die Blechstreifen 16a magnetische Südpole, die die magnetischen Nordpole des Permanentmagnetrotors 2 anziehen. Die Blechstreifen 13a und 14a sind unmagnetisiert.Fig. 8 illustrates the fourth step in which the transistors T7 and T6 are permeable and the transistors T1 to T4 and T5 and T8 are blocked. Accordingly, the sheet metal strips 15a form magnetic north poles, which are the magnetic Tighten the south pole of the permanent magnet rotor 2, and the sheet metal strips 16a magnetic South poles that attract the magnetic north poles of the permanent magnet rotor 2. the Sheet metal strips 13a and 14a are unmagnetized.

Im Anschluß an den Schritt 4 entsprechend Fig. 8 schließt sich wieder ein dem ersten Schritt entsprechend Fig. 5 entsprechender Schritt an und das Spiel entsprechend den Fig. 5 bis 8 wird wiederholt, so daß sich der Permanentmagnetrotor 2 um die Zylinderachse 4 dreht.Following step 4 according to FIG. 8, it closes again a step corresponding to the first step according to FIG. 5 and the game 5 to 8 is repeated so that the permanent magnet rotor 2 rotates around the cylinder axis 4.

Weist der Permanentmagnetrotor 2 n Polpaare auf, so müssen die Leitbleche 13 bis 16 jeweils n die Statorpole bildende Blechstreifen 13a bis 16a aufweisen. Hierbei ist es günstig, wenn die Leitbleche 13 bis 16 sternförmig sind mit strahlenartigen Blechstreifen 13a bis 16a, die in gleicher Richtung gebogen sind. Die Biegekanten dieser Blechstreifen 13a bis 16a, die die Statorpole des kollektorlosen Elektronikmotors bilden, liegen in den Flachseiten dieser Blechstreifen.If the permanent magnet rotor has 2 n pole pairs, the guide plates must 13 to 16 each have n sheet metal strips 13a to 16a forming the stator poles. It is advantageous here if the guide plates 13 to 16 are star-shaped with ray-like Sheet metal strips 13a to 16a, which are bent in the same direction. The bending edges these sheet metal strips 13a to 16a, which are the stator poles of the brushless electronic motor form, lie in the flat sides of these sheet metal strips.

Beim im Querschnitt in Fig. 9 dargestellten kollektorlosen Elektronikmotor weist der Permanentmagnetrotor auf seiner Mantelfläche vier magnetische Polpaare N und S auf.In the case of the brushless electronic motor shown in cross section in FIG the permanent magnet rotor has four magnetic pole pairs on its outer surface N and S on.

Dementsprechend sind die gleich ausgeführten magnetischen Leitbleche 13 bis 16 ein vierstrahliger Stern mit strahlenartigen Blechstreifen 13a bis 16a. Wie das in Fig. 9 erkennbare Leitblech 14 zeigt, haben diese strahlenartigen Blechstreifen (14a im Falle des Leitbleches 14) des gleichen Leitbleches voneinander einen äquidistanten Winkelabstand bezüglich der Zylinderachse 4 von 900.Correspondingly, the magnetic guide plates are designed in the same way 13 to 16 a four-pointed star with ray-like sheet metal strips 13a to 16a. As shown in the guide plate 14 which can be seen in FIG. 9, these have beam-like sheet metal strips (14a in the case of the guide plate 14) of the same guide plate from each other an equidistant Angular distance with respect to the cylinder axis 4 of 900.

Auch beim Elektronikmotor nach Fig. 9 ist jeder ein Statorpol bildender Streifen eines Leitbleches, das am Magnetkern einer ersten Zylinderspule angebracht ist, von zwei Statorpole bildenden Streifen flankiert, die beide zwei verschiedenen Leitblechen zugehören, die jeweils an einem anderen Ende des Magnetkerns- der zweiten Zylinderspule angebracht sind. Alle Streifen 13a bis 16a haben untereinander äquidistanten Winkelabstand bezüglich der Zylinderachse 4.In the electronic motor according to FIG. 9, too, each is a stator pole educational Strip of a guide plate attached to the magnetic core of a first solenoid is flanked by two strips forming stator poles, both two different Belonging baffles, each at a different end of the magnetic core - the second Solenoid are attached. All strips 13a to 16a are equidistant from one another Angular distance with respect to the cylinder axis 4.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen kollektrolosen Elektronikmotors nach Fig. 10, in der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 -versehen sind, unterscheidet sich von der Ausführungsform des Elektronikmotors nach den Fig. 1 bis 4 dadurch, daß sich die Statorpole bildenden Streifen 13a bis 16a aus magnetischem Blech in ihrer Breite ausgehend von ihrem am magnetischen Spulenkern 7 bzw. 8 befindlichen Ende wegen der hohen magnetischen Flußdichte an diesem Ende in günstiger Weise trapezartig verjüngen.The embodiment of the collective-less electronic motor according to the invention according to Fig. 10, in which the same parts with the same reference numerals as in Figs. 1 to 4 are provided, differs from the embodiment of the electronic motor 1 to 4 in that the stator poles forming strips 13a to 16a made of magnetic sheet metal in its width starting from its on the magnetic coil core 7 or 8 located end because of the high magnetic flux density at this end taper in a favorable manner trapezoidal.

10 Patentansprüche 10 Figuren10 claims 10 figures

Claims (10)

Patentansprüche 1./Kollektorloser Elektronikmotor mit einem zylinderförmigen Permanentmagnetrotor, der auf einer in der Zylinderachse befindlichen Welle sitzt, sowie mit einem Stator mit magnetischen Statorpolen, die den Permanentmagnetrotor an dessen Mantelfläche umgeben und den Statorwicklungen zugeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Statorwicklungen Zylinderspulen (5; 6) sind mit Spulenkörpern (5a; 6a), die koaxial zur Zylinderachse (4) des Permanentmagnetrotors (2) gegenüber dessen beiden Stirnflächen angeordnet sind und die jeweils auf einem magnetischen Spulenkern (7; 8) sitzen, an dem an seinen beiden Enden je ein magnetisches Leitblech (13, 14; 15, 16) angebracht ist mit Streifen (13a, 14a; 1Sa, 16a) aus magnetischem Blech, welche die Statorpole bilden. Claims 1. / Brushless electronic motor with a cylindrical Permanent magnet rotor, which sits on a shaft located in the cylinder axis, as well as with a stator with magnetic stator poles that make up the permanent magnet rotor surrounded on the outer surface and assigned to the stator windings, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the stator windings cylinder coils (5; 6) are with bobbins (5a; 6a) which are coaxial to the cylinder axis (4) of the permanent magnet rotor (2) are arranged opposite the two end faces and each on one magnetic coil core (7; 8) sit, on which at each of its two ends a magnetic Guide plate (13, 14; 15, 16) is attached with strips (13a, 14a; 1Sa, 16a) magnetic sheet metal, which form the stator poles. 2. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Stator Rotorstellungsgeber (20, 21) angebracht sind. 2. Collectorless electronic motor according to claim 1, d a -d u r c h It is noted that the rotor position transmitter (20, 21) is attached to the stator are. 3. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Welle (3) des Permanentmagnetrotors (2) in einer koaxialen Durchführung (9; 10) in mindestens einem der magnetischen Spulenkerne (7; 8) gelagert ist. 3. Collectorless electronic motor according to claim 1, d a -d u r c h it is noted that the shaft (3) of the permanent magnet rotor (2) is in a coaxial feedthrough (9; 10) in at least one of the magnetic coil cores (7; 8) is stored. 4. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die magnetischen Leitbleche (13, 14; 15, 16) U-förmig gebogene Blechstreifen sind mit in der Flachseite liegenden Biegekanten (13b, 14b) und Schenkeln (13a, 14a; 15a, 16a) die die Statorpole bilden. 4. Collectorless electronic motor according to claim 1, d a -d u r c h it is noted that the magnetic guide plates (13, 14; 15, 16) are U-shaped bent sheet metal strips with bending edges lying in the flat side (13b, 14b) and legs (13a, 14a; 15a, 16a) which form the stator poles. 5. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e L , daß die Leitbleche (13, 14; 15, 16) sternförmig sind mit strahlenartigen Blechstreifen (13au 14a; 15a, 16a), die in gleicher Richtung gebogen sind mit in ihrer Flachseite liegenden Biegekante und die die Statorpole bilden. 5. A commutatorless electronic motor according to claim 1, d a - d u r c h e k e n n n z e i c h n e L that the guide plates (13, 14; 15, 16) are star-shaped are with beam-like sheet metal strips (13au 14a; 15a, 16a), which in the same direction are bent with the bending edge lying in their flat side and the stator poles form. 6. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c hn et , daß sich die die Statorpole bildenden Streifen (13a, 14a; 15a, 16a) aus magnetischem Blech in ihrer Breite ausgehend von ihrem am magnetischen Spulenkern (7; 8) befindlichen Ende verjüngen.6. A brushless electronic motor according to claim 1, d a du r c h g e k e n n n z e i c hn et that the strips (13a, 14a; 15a, 16a) made of magnetic sheet metal in width based on your most magnetic Taper the end of the coil core (7; 8). 7. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die die Statorpole bildenden Streifen (13a, 14a; 15a, 16a) aus magnetischem Blech trapezartig in ihrer Breite verjüngen.7. Collectorless electronic motor according to claim 6, d a d u r c h g it is not indicated that the strips forming the stator poles (13a, 14a; 15a, 16a) made of magnetic sheet metal taper trapezoidally in width. 8. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder einen Statorpol bildenden Streifen eines Leitbleches, das am Magnetkern einer ersten2 gegenüber einer ersten Stirnfläche des Permanentmagnetrotors angeordneten Zylinderspule angebracht ist, von zwei Statorpole bildenden Streifen flankiert ist, die beide zwei verschiedenen Leitblechen zugehören, von denen das eine an dem einen Ende und das andere an dem anderen Ende des Magnetkerns einer zweiten, gegenüber der zweiten Stirnfläche des Permanentmagnetrotors (2) angeordneten Zylinderspule angebracht ist.8. A commutatorless electronic motor according to claim 1, d a d u r c h g it is not indicated that each strip of a guide plate forming a stator pole, that on the magnetic core of a first 2 opposite a first end face of the permanent magnet rotor arranged solenoid is attached by two stator poles forming strips is flanked, which both belong to two different baffles, of which the one at one end and the other at the other end of the magnetic core one second, opposite the second end face of the permanent magnet rotor (2) arranged Solenoid is attached. 9. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß alle Statorpole bildenden Streifen (13a, 14a; 15a, 16a) aus magnetischem Blech voneinander äquidistanten Winkelabstand bezüglich der Zylinderachse (4) des Permanentmagnetrotors (2) haben.9. A commutatorless electronic motor according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n n e i n e t that all stator poles forming strips (13a, 14a; 15a, 16a) made of magnetic sheet metal, angular spacing equidistant from one another in terms of the cylinder axis (4) of the permanent magnet rotor (2). 10. Kollektorloser Elektronikmotor nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rotorstellungsgeber (20, 21) jeweils an einem Leitblech gegenüber einer Stirnfläche des Permanentmagnetrotors (2) angebracht sind.10. A commutatorless electronic motor according to claim 2, d a d u r c h it is noted that the rotor position sensors (20, 21) are each connected to one Guide plate opposite an end face of the permanent magnet rotor (2) are attached.
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