DE3317426A1 - Drehmagnet - Google Patents

Drehmagnet

Info

Publication number
DE3317426A1
DE3317426A1 DE19833317426 DE3317426A DE3317426A1 DE 3317426 A1 DE3317426 A1 DE 3317426A1 DE 19833317426 DE19833317426 DE 19833317426 DE 3317426 A DE3317426 A DE 3317426A DE 3317426 A1 DE3317426 A1 DE 3317426A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
armature
pole
rotation
sections
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833317426
Other languages
English (en)
Inventor
Johann 7799 Illmensee Bohler
Roland 7980 Ravensburg Ernst
Volkmar 7778 Markdorf Schramme
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCHRAMME GmbH
Original Assignee
SCHRAMME GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCHRAMME GmbH filed Critical SCHRAMME GmbH
Priority to DE19833317426 priority Critical patent/DE3317426A1/de
Publication of DE3317426A1 publication Critical patent/DE3317426A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14Pivoting armatures
    • H01F7/145Rotary electromagnets with variable gap

Description

  • Drehmagnet
  • Die Erfindung betrifft einen Drehmagneten mit wenigstens einer Erregerspule einem zumindest einpoligen, einen Polschuh aufweisenden Magnetkörper und einem mit dem Magnetkörper gleichpoligen5 um einen vorbestimmten Drehwinkel um eine Drehachse drehbaren Anker.
  • Bei einem bekannten Drehmagneten dieser Art umschließt die Erregerspule den Anker konzentrisch und der Magnetfluß zwischen dem Anker und dem Magnetkörper wirkt über einen sich in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Ankers ändernden Luftspalt zwischen den Polen.
  • Diese sog. "Luftspaltsteuerung" hat sich insofern als unzulänglich erwiesen, als infolge der mit fortschreitendem Verdrehwinkel des Ankers eintretenden Reduzierung der Luftspaltweiten eine sehr starke Zunahme des Magnetflusses und damit eine nur begrenzt steuerbare Zunahme der Drehmomente auftritt.
  • Bei diesen vorbekannten Drehmagneten ist es daher nur in engen Grenzen möglich, den Verlauf der Drehmomentenkennlinie in Abhängigkeit vom Drehwinkel den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu variieren. Insbesondere ist es nicht möglich, sehr flache oder gar degressive Kennlinienverläufe zu verwirklichen.
  • Angesichts dieser Unzulänglichkeit sind auch schon Magnete ausgeführt worden, bei denen die Hubbewegung eines querschnittsgesteuerten Kolbens über ein steilgängiges Gewinde in eine Drehbewegung umgesetzt wird.
  • Derartige Magneten sind jedoch im Aufbau teuer und insofern auch störanfällig, als es neben der einfachen Drehbewegung eines Bauteils der Umsetzung einer Linearbewegung in eine rotatorische Bewegung bedarf. Darüber hinaus ist dieser vorbekannte Magnet mit unzulänglichen Wirkungsgraden behaftet.
  • Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines im Aufbau einfachen, kostengünstig herstellbaren Drehmagneten, der hinsichtlich des Verlaufs der Drehmomentenkennlinie in Abhängigkeit von den Drehwinkeln des Ankers unproblematisch an beliebige Bedarfsfälle anpaßbar ist und auch sehr flache oder gar degressive Kennlinienverläufe ermöglicht.
  • Diese Aufgabe ist bei einem Drehmagneten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Luftspalt zwischen den Polen des Magnetkörpers und des Ankers über den gesamten Drehwinkelbereich gleichbleibend ist und daß die wirksamen Eisenquerschnitte sich wenigstens über einen Teil des Drehwinkelbereichs in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung des Ankers verändern.
  • Durch diese Maßnahme gelingt es bei entsprechender Gestaltung der Polquerschnitte in weiten Grenzen beliebige Kennlinienverläufe zu realisieren. Dabei hat es sich in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn der Polschuh des Nagnetkörpers und/oder der Pol des Ankers sich in Umfangsrichtung verändernde Querschnitte aufweisen und in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Ankers der Magnetfluß durch die in der jeweiligen Drehwinkelstellung maßgeblichen Polquerschnitte bestimmt ist.
  • Wenn nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 der Polschuh des Magnetkörpers und/oder der Pol des Ankers in Anzugrichtung des Ankers ansteigende Querschnitte aufweisen, sind sehr weich anziehende Magneten mit in Abhängigkeit von der Zunahme des Ankerdrehwinkels mehr oder weniger stark linear oder progressiv ansteigenden Drehkräften verwirklichbar. Während im An£angsbereich der Ankerdrehung infolge Sättigung der dann wirksamen, nur geringe Querschnitte aufweisenden Polbereiche nur ein begrenzter Magnetfluß auftreten kann, nimmt der Magnetfluß mit fortschreitendem Drehwinkel angesichts der entsprechend ansteigenden Querschnitte zu, was naturgemäß zu einer entsprechenden Erhöhung der verwirklichten Drehkräfte führt.
  • Im Rahmen der Erfindung sind auch bei entsprechender Gestaltung der Polquerschnitte durchaus über vorbestimmte Drehwinkelbereiche gleichbleibende oder abfallende Drehkräfte verwirklichbar.
  • Ein anderes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß die Pole des Ankers und des Magnetkörpers symmetrisch zu der durch die Lagerzapfen bestimmten Ankerdrehachse angeordnet sind. Naturgemäß führt diese Magnetausbildung'zu einer Reduzierung der Lagerbeanspruchungen und dazu, daß die Ankerdrehachse bzw. die letztere bildenden Lagerzapfen im wesentlichen nur auf Torsion beansprucht werden.
  • Eine andere Ausgestaltung ist durch die Anordnung der Pole des Magnetkörpers und des Ankers koaxial zu der Erregerspule gekennzeichnet, was zu einer kompakten Drehmagnetausbildung großer Leistungsfähigkeit in bezug auf das Volumen führt. Dies insbesondere, wenn nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal beidseitig zur Erregerspule wenigstens -je ein Polschuh des Magnetkörpers und ein entsprechend poliger Anker angeordnet und die beiden Anker drehfest miteinander verbunden sind.
  • Selbstverständlich kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Erregerspule sich auch zumindest teilweise axial über die Pole des Magnetkörpers und/oder des Ankers hinauserstrecken.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Drehmagneten in einer Längsschnittansicht mit Schnittverlauf gemäß der Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Drehmagneten gemäß der Schnittlinie Il-Il in Fig.1 und Fig. 3 in einem Schaubild mögliche Verläufe der Drehmomentenkennlinie in Abhängigkeit von den Verdrehwinkeln Bei dem in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Drehmagneten besteht der Magnetkörper 11 aus einem rohrförmigen Gehäusemittelteil 12 und zwei im Abstand voneinander angeordneten Ringkörpern 13, 14 mit je zwei einander gegenüberliegenden Polschuhen 15, 15' und 16, 16'. Das rohrförmige GehAusemittelteil 12 ist beidseitig durch äußere Deckscheiben 17, 18 aus antimagnetischem Material abgeschlossen.
  • Zwischen den Ringkörpern 13, 14 set den einander gegenüberliegenden Polschuhen 15, 15' und 16, 16' ist eine im einzelnen hier nicht interessierende Erregerspule 20 aufgenommen, die von dem rohrförmigen Gehäusemittelteil 12 konzentrisch umschlossen ist und ihrerseits einen Drehkörper 21 konzentrisch umschließt, der sich im wesentlichen über die axiale Baulänge derErregerspule 20 erstreckt. Mit den beiden Stirnseiten des Drehkörpers 21 sind jeweils mit zwei Polen 23, 23' und 24, 24' versehene Ankerscheiben 25, 26 drehfest verbunden und der Drehkörper ist mittels zweier Lagerzapfen 27, 28, die ebenfalls drehfest mit dem Drehkörper verbunden sind und sich durch Ausnehmungen in den Ankerscheiben 25, 26 sowie den außenseitig davon angeordneten Deckscheiben 17, 18 hindurcherstrecken, in Lagern 30, 31 im Bereich der Drehscheiben drehbar, aber axialfest gelagert. Je eine der beiden Ankerscheiben 25, 26 ist in einer Ebene mit einem der die Erregerspule 20 zwischen sich aufnehmenden Ringkörper 13, 14 angeordnet. Jeder der beiden Ringkörper besitzt zwei sich radial einwärts und über gleiche Umfangswinkelbereiche erstreckende Polschuhe 15, 15' und 16, 16', die mit dem jeweiligen Ringkörper über massive Stege 32, 32' und 33, 33' verbunden sind. Entgegen der durch den Pfeil 34 in Fig. 2 angedeuteten Arbeitsdrehrichtung des Ankers erstrecken sich von diesen die Pol schuhe mit den Ringkörpern 13, 14 verbindenden Stege Zungen von den fort, deren Querschnitte zu den/Stegen entfernten freien Zungenenden hin stetig abnehmen. Zu den Ankerscheiben 25, 26 hin sind die Polschuhe durch auf einer Kreislinie liegende bogenförmige Flächen begrenzt. Die einander gegenüberliegenden Pole der beiden Ankerscheiben haben entsprechende bogenförmige Begrenzungen und eine Umfangserstreckung gleich der Umfangserstreckung der Pol schuhe der Ringkörper 13, 14. Bei den Ankerscheiben handelt es sich, wie die Draufsicht gemäß Fig. 2 zeigt, um annähernd rechteckförmige Scheiben, deren Breite durch die Umfangserstreckung der die Schmalseiten bildenden Pole 15, 15' und 16off 16 bestimmt ist.
  • In Fig. 2 ist in strichpunktierten Linien eine mit 35 bezeichnete Ankerstellung zu Beginn des Anziehens gezeigt, in der die Ankerpole 15, 15' und 16, 16' mit jeweils nur sehr kurzen Umfangsabschnitten der von den Stegen 32, 32 und 332 33 entfernten freien Enden der Polschuhe 15off 152 und 16off 16' des Magnetkörpers zusammenwirken. Angesichts der geringen Querschnitte dieser Polschuhenden können infolge Sättigung nur kleine Magnetflüsse zWischen den Ankerpolen und in Polschuhen des Magnetkörpers wirken, die mit fortschreitender Drehung des Ankers in Richtung des Pfeils 34 entsprechend der Zunahme der Polschuhquerschnitte allmählich ansteigen.
  • Entsprechend der Zunahme der Magnetflüsse steigen mit fortschreitender Winkeldrehung die erzielbaren Drehmomente an. Es ist ersichtlich, daß bei anderer Gestaltung der Pol schuhe ein völlig abweichendes Drehmomentverhalten in Abhängigkeit von den Drehwinkeln erzielbar ist. So treten insbesondere dann degressive Kennlinienverläufe auf, wenn mit fortschreitender Ankerdrehung die wirksamen Polquerschnitte kleiner werden.
  • Das in Fig. 3 veranschulichte Diagramm zeigt den Drehmomentenverlauf in Abhängigkeit von der Ankerdrehung. Für einen Drehlnagneten der in den Fig. 1 und 2 gezeigten und vorstehend erläuterten Art ist die von einem Anfangswert bei einem Verdrehwinkel von Null Grad linear ansteigende Drehmomentenkennlinie 36 charakteristisch. Der Anstieg der Kennlinie ist in einfacher Weise dadurch variierbar, daß die wirksamen Polquerschnitte in Umfangsrichtung stärker oder schwächer ansteigen. Eine überproportinale Zunahme der wirksamen Polquerschnitte in Umfangsrichtung führt zu progressiven Kennlinienverläufen, wie bei 37 gezeigt. Folgende Kennlinienverläufe sind durch in Arbeitsdrehrichtung des Ankers abnehmbare Polquerschnitte verwirklichbar,wie bei 38 gezeigt.
  • Es ist ersichtlich, daß durch entsprechende Gestaltung der wirksamen Polquerschnitte auch unregelmäßige Kennlinienverläufe realisierbar sind.

Claims (7)

  1. Patentansprüche Drehmagnet mit wenigstens einer Erregerspule, einem zumindest einpoligen, einen Polschuh aufweisenden Magnetkörper und einem mit dem Magnetkörper gleichpoligen, um einen vorbestimmten Drehwinkel um eine Drehachse drehbaren Anker, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsaplt zwischen den Polen des Magnetkörpers (11) und des Ankers (25, 26) über den gesamten Drehwinkelbereich gleichblebend ist und daß die wirksamen Eisenquerschnitte sich wenigstens über einen Teil des Drehwinkelbereichs in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung des Ankers ändern.
  2. 20 Drehmagnet nach Anspruch 1, dadurcngekennzeichnet, daß der Polschuh (15, 15ta 16, 16) des Magnetkörpers (11) und/oder der Pol (23, 23'; 24, 24o) des Ankers (25, 26) sich in Umfangsrichtung verändernde Querschnitte aufweisen und daß in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Ankers der Magnetfluß durch die inner der jeweiligen Drehwinkelstellung maßgeblichen Polquerschnitte bestimmt ist.
  3. 3. Drehmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polschuh (15,15'; 16, 16') des Magnetkörpers (11) und/oder der Pol (23, 23'; 24, 24') des Ankers (25, 26) in Anzugsrichtung des Ankers ansteigende Querschnitte aufweist.
  4. 4. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole des Ankers (25, 26) und des Magnetkörpers (11) symmetrisch zu der durch die Lagerzapfen (27, 28) bestimmten Ankerdrehachse angeordnet sind.
  5. 5. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung der Pole des Magnetkörpers (11) und des Ankers (25, 26) koaxial zu der Erregerspule (20).
  6. 6. Drehmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig koaxial zur Erregerspule (20) wenigstens je ein Polschuh des Magnetkörpers (11) und ein entsprechend poliger Anker (25, 26) angeordnet und daß die beiden Anker drehfest miteinander verbunden sind.
  7. 7. Drehmagnet nac einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß c die Erregerspule (20) zumIndest teilweise Di über die es des ,viagne*; körpers (11) und/oder des Ankers (25,26) hinauserstreckt.
DE19833317426 1983-05-13 1983-05-13 Drehmagnet Withdrawn DE3317426A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833317426 DE3317426A1 (de) 1983-05-13 1983-05-13 Drehmagnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833317426 DE3317426A1 (de) 1983-05-13 1983-05-13 Drehmagnet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3317426A1 true DE3317426A1 (de) 1984-11-15

Family

ID=6198881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833317426 Withdrawn DE3317426A1 (de) 1983-05-13 1983-05-13 Drehmagnet

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3317426A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100383896C (zh) * 2006-01-23 2008-04-23 浙江大学 耐高压永磁双向旋转比例电磁铁
EP2506407A3 (de) * 2011-04-01 2015-06-03 Firma SVM Schultz Drehmagnet
EP2339718A3 (de) * 2009-12-22 2018-07-04 SVM Schultz Verwaltungs-GmbH & Co. KG Drehmagnet
WO2022083807A1 (en) * 2020-10-20 2022-04-28 MOTORPAL, a.s. Actuator for control of dose of fuel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100383896C (zh) * 2006-01-23 2008-04-23 浙江大学 耐高压永磁双向旋转比例电磁铁
EP2339718A3 (de) * 2009-12-22 2018-07-04 SVM Schultz Verwaltungs-GmbH & Co. KG Drehmagnet
EP2506407A3 (de) * 2011-04-01 2015-06-03 Firma SVM Schultz Drehmagnet
WO2022083807A1 (en) * 2020-10-20 2022-04-28 MOTORPAL, a.s. Actuator for control of dose of fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60225461T2 (de) Bremse mit auf ein feld reagierendem material
EP0127741B2 (de) Federungssystem für ein Kraftfahrzeug
DE3127798C2 (de)
EP1014031A2 (de) Messseil-Wegsensor mit einem Längsantrieb für die Seiltrommel
DE2237250C3 (de) Drehstellungswandler
DE1538801C3 (de) Elektromotor mit einer Nutationsbewegung zwischen Rotor und Stator. Ausscheidung in: 1788145
DE3422294C2 (de)
DE2738789C3 (de) Elektrischer Schrittmotor
DE2948728C2 (de) Elektromagnetisch schaltbare Einflächen-Reibungs-Kupplungs- und -Brems-Kombination
DE3044576C2 (de)
DE2951407C1 (de) Elektrischer Synchronmotor
EP1334293A1 (de) Kugelgewindetrieb
DE3317426A1 (de) Drehmagnet
DE1416639B1 (de) Magnetsystem fuer Drehspulinstrumente mit grossem Ausschlagwinkel vom Hakenpoltyp
DE3506359A1 (de) Drehantriebsvorrichtung
DE2903033A1 (de) Drehmagnet
DE2712720A1 (de) Reibgetriebe mit permanentmagnetischer mitnahme
DE2730041C2 (de) Taumelscheibenschrittmotor
DE2703788C3 (de) Drehmomentmotor
DE2461353A1 (de) Messfuehlvorrichtung zum abfuehlen der winkelgeschwindigkeit eines umlaufenden gegenstandes, insbesondere eines rades
DE2363818A1 (de) Drehmagnet
DE2544070A1 (de) Antriebsvorrichtung mit variablem drehzahlverhaeltnis
AT378435B (de) Drehmagnet, insbesondere zur betaetigung einer drosselklappe
DE1189194B (de) Selbstanlaufender Synchronmotor
DE1490681A1 (de) Kontaktlos veraenderlicher Drehwiderstand mit Feldplatten

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee