DE3527296A1 - Elektromotor - Google Patents

Description

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen dreiphasigen Hall-Motor mit zwei mit einer Steuerung kombinierten Hall-Generatoren, der Vergleichsschaltungen, eine logische Schaltung und eine Dreiphasen-Inverterschaltung aufweist, die der Reihe nach in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Hall-Generatoren betätigt werden, um die Umdrehung des Motors zu steuern. Ferner weist der Elektromotor ein Paar Anker und ein Paar zylindrischer Drehkörper oder Rotoren auf, die jeweils um die Anker drehbar und an einem Ende gegeneinander gepreßt sind und an diesem Ende auf einer Drehwelle sitzen, um den mechanischen Ausgleich der Rotoren aufrechtzuerhalten und das Gleichgewicht der zwischen den Ankern und Rotoren wirkenden Magnetkraft zu verbessern und dadurch den Motor mit hoher Geschwindigkeit bei reduzierten Schwingungen zu drehen. Die Anker weisen ferner eine vorherbestimmte Anzahl von Elektroden auf, und die Elektroden des einen Ankers sind gegenüber denen des anderen im Winkel versetzt angeordnet, um die Drehbewegung des Motors zu glätten.

Der Hall-Motor ist im allgemeinen eine einfache Vorrichtung ohne mechanische und elektrische Störungen, er unterliegt außer in seinen Lagern keinem Verschleiß und ist deshalb dauerhaft, zuverlässig, erfordert keine Wartung und ist zur Umdrehung mit hoher Geschwindigkeit geeignet. Da er so viele Vorzüge aufweist, wird der Hall-Motor vielfach verwendet in Geräten/wie Audiogeräten, Plattenspeicherantrxeben, Facsimxleabtastern usw.

Allerdings ist der Hall-Motor insgesamt teuer, da für diese Art von Motor äußerst komplizierte Steuerschaltungen/ einschließlich von Hall-Generatoren nötig sind, die hohe Kosten verursachen. Mit dem Fortschritt der Verarbeitungstechniken für Halbleiter werden Hall-Generatoren in Massenfertigung hergestellt und stehen leichter zur Verfügung zum

Einbau in Motoren. Trotzdem sind Hall-Generatoren teurer als lineare integrierte Schaltungen.

Bei dem herkömmlichen dreiphasigen, bipolaren Hall-Motor, dessen Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung einem dreiphasigen Motor mit Bürsten entspricht, weist der Rotor einen antreibenden Permanentmagneten und einen daran befestigten Magneten zur Feststellung der Lage auf, an denen die Polaritäten N und S getrennt vorgesehen sind. Außerdem sind die drei Hall-Generatoren mit einem Winkelabstand von 120° angeordnet, um nur eine Richtung des Magnetflusses der N- oder S-Polarität festzustellen und jeweils ein Positionssignal zu erzeugen, um damit Transistoren zu betreiben, die den Spulen des Motors elektrischen Strom über eine Anzahl von Gatterschaltungen zuführen. Ein solcher Hall-Motor ist teuer, weil die Magnetisierung des Rotors kompliziert ist, drei Hall-Generatoren benötigt werden und insbesondere spezielle integrierte Schaltungen nötig sind, um die vielen Torschaltungen oder Gatter zu erhalten.

Aus diesen Gründen sind viele Hall-Motoren nur zweiphasig und weisen zwei Hall-Generatoren mit verhältnismäßig einfachen Steuerschaltungen auf. Mit einem solchen zweiphasigen Hall-Motor können jedoch die Totpunkte im Prinzip nicht vermieden werden, und außerdem hält er bei einer Reibungsbelastung des Motors häufig an. Ferner ist das Drehmoment klein und die elektromotorische Gegenkraft gering, während der Kupferverlust verhältnismäßig groß ist, und infolgedessen der Wirkungsgrad sich als außerordentlich niedrig erweist. Ferner ist das Anlaufdrehmoment klein. Deshalb wird ein zweiphasiger Hall-Motor insbesondere in Geräten, wie Gebläsen verwendet, die kein großes Anlaufdrehmoment erfordern statt in Einrichtungen, wie Spielzeug, Bandkassettenaufnahme- und Wiedergabegeräten usw., bei denen ein hohes Anlaufdrehmoment nötig ist. Für diese Einrichtungen, die ein hohes Anlaufdrehmoment erfordern, werden Motoren mit Bürsten verwendet. Es ist jedoch allgemein bekannt, daß diese Motoren mit Bürsten elektrische Geräusche erzeugen und

daß die Bürsten und Kommutatoren sich leicht abnutzen und folglich eine geringe Lebensdauer haben.

Bei den herkömmlichen Hall—Motoren ist ferner ein Anker am Motorgehäuse und ein zylindrischer Rotor an der Drehwelle befestigt und um den Anker drehbar. Im einzelnen ist ein Ende des zylindrischen Rotors oder Drehkörpers auf der Drehwelle befestigt. Deshalb ist es sehr schwer, ein mechanisches Gleichgewicht des Rotors und einen Ausgleich der zwischen dem Anker und den Permanentmagneten des Rotors wirkenden Magnetkraft zu erzielen. Dementsprechend ist es nahezu unmöglich, einen solchen Motor mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von ca. 10.000 U/Min. Außerdem sind dabei beträchtliche mechanische Geräusche und Schwingungen unvermeidbar. Diese Nachteile zeigen sich- noch deutlicher, wenn der Anker in axialer Richtung der Drehwelle verdickt ist und der zylindrische Rotor infolgedessen in der gleichen Richtung verlängert ist, um eine höhere AbgabeIeistung des Motors zu erzielen.

Mit der Erfindung sollen die Mangel und Nachteile des Standes der Technik vermieden und die Aufgabe gelöst werden, einen Elektromotor zu schaffen, in welchem der Rotor durch ein Paar den Rotor antreibende Magnete so magnetisierbar ist, daß die N- und S-Polaritäten sich einander gegenüber

25' in einem Winkelbereich von 120° oder etwas mehr des Rotors erstrecken. Die Antriebsmagnete sollen dabei zum Erfassen der Winkelstellung des Rotors benutzt werden, so daß ein Paar Hall-Generatoren den Zustand des Rotors immer dann feststellen kann, wenn dieser einen Magnetfluß von N-PoIarität und S-Polarität oder keinen Magnetfluß erzeugt. Aufgabe der Erfindung ist es auch, die Hall-Generatoren kombiniert mit einer einfach ausgelegten Steuerschaltung einschließlich einer Logikschaltung zu benutzen, um den Hall-Motor mit niedrigeren Kosten aber einem hohen Drehmoment entsprechend dem eines Gleichstromelektromotors mit Bürsten anzutreiben. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen

Hall-Motor mit großem Drehmoment bei niedrigen Kosten zu schaffen, der äußerst zuverlässig und dauerhaft ist und anstelle des herkömmlichen Motors mit Bürsten in verschiedenen Geräten verwendbar ist, um dadurch den Arbeitsprozeß und die für den Unterhalt und Austausch derartiger Geräte nötigen Kosten zu senken.

Die Erfindung weist kurz gesagt eine Ankereinrichtung auf, die eine Vielzahl vorstehender Pole hat, um die jeweils Spulen gewickelt sind, ferner eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle,auf der mindestens ein Paar Permanentmagnete befestigt sind, die N- bzw. S-Polarität haben und jeweils einen Magnetfluß der entsprechenden Polarität erzeugen, wobei die Rotoreinrichtung Bereiche hat, die keinen Magnetfluß erzeugen, ferner eine Hall-Generatoreinrichtung, die in Abhängigkeit von den von den Permanentmagneten erzeugten Magnetflüssen betätigbar ist, um in Abhängigkeit von den Winkelstellungen der Rotoreinrichtung verschiedene elektrische Signale zu erzeugen, und schließlich eine Steuerschaltungseinrichtung, die in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung betätigbar ist, um den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom zu steuern und die eine Schaltungseinrichtung einschließlich einer Vergleichsschaltung aufweist, welche in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung betätigbar ist und verschiedene Ausgangssignale erzeugt, sowie einschließlich einer logischen Schaltungseinrichtung, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung betätigbar ist und entsprechende Ausgangssignale erzeugt, und einschließlich einer Inverterschaltung, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung und der logischen Schaltung betätigbar ist, um den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom zu steuern.

Mit der Erfindung wird ein Elektromotor geschaffen, der ein Paar zylindrische Drehkörper oder Rotoren und ein Paar axial

auf einer Drehwelle angeordnete Anker aufweist, wobei die zylindrischen Rotoren jeweils die Anker umschließen und an einem Ende einen Boden haben, während sie am anderen Ende offen sind. Die Böden der zylindrischen Rotoren sind gegeneinander gepreßt und fest miteinander verbunden und auf der Drehwelle befestigt, um das mechanische Gleichgewicht der Rotoren und den Ausgleich der zwischen den Ankern und den Permanentmagneten der Rotoren wirkenden Magnetkraft zu erhöhen und dadurch die mechanischen und elektrischen Geräusche und Vibrationen des Motors zu reduzieren. Mit der Erfindung soll die Dicke der Rotoren vergrößert werden, um eine höhere Ausgangsleistung des Motors zu erhalten und die Drehgeschwindigkeit des Motors beispielsweise bis zu 10.000 U/Min, ohne Geräusche und Schwingungen zu erhöhen. Von jedem der Anker stehen drei Pole vor, und die Anker sind an beiden Seiten der miteinander verbundenen Wände der zylindrischen Rotoren so angeordnet, daß die Pole des einen Ankers um ca. 60° gegenüber denen des anderen Ankers in Drehrichtung der Rotoren versetzt sind, wodurch der dreiphasige Elektromotor im wesentlichen die Dreheigenschaften eines sechsphasigen Elektromotors erhält. Durch die im Winkel versetzte Anordnung der Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen ändert sich die Zeit, zu der diese Anker an den elektrische Spannungen induzierenden Positionen vorbeibewegt werden» was eine abrupte Änderung des Drehmomentes verhindert und den daraus resultierenden Stoß abschwächt, so daß sich der Motor sanft und glatt drehen kann. Durch die Winkelversetzung der Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen soll außerdem die gleiche Dreheigenschaft erhalten werden wie sie entsteht, wenn die Mittenwinkel der Pole vergrößert sind. Dabei soll aber der Zustand erhalten bleiben, daß sich die Spulen leicht, wie üblich um die vorstehenden Pole der Anker wickeln lassen.

Die Erfindung weist eine Ankereinrichtung auf, die eine Vielzahl vorstehender Pole hat, um die jeweils Spulen gewickelt sind, ferner eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle und fest angebrachten Perma-

nentmagneteinrichtungen, eine Hall-Generatoreinrichtung zur Wahrnehmung ..er Winkelstellung der Rotoreinrichtung und zum Erzeugen einer elektromotorischen Kraft im Zusammenwirken mit der Magneteinrichtung, eine Steuerschaltungseinrichtung, die in Abhängigkeit von der von der Hall-Generatoreinrichtung erzeugten elektromotorischen Kraft arbeitet, um den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom zu steuern. Die Ankereinrichtung ist aus zwei Ankern zusammengesetzt, die axial auf der Drehwelle angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind. Die Rotoreinrichtung ist aus einem Paar zylindrischer Rotoren zusammengesetzt, die jeweils an einem Ende einen Boden haben und am entgegengesetzten Ende offen sind und die Anker umschließen und an den Böden fest miteinander verbunden und auf der Drehwelle befestigt sind. Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild für die Steuerung eines Elektromotors gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht des Elektromotors;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Elektromotors, in der die gegenseitige Lage zwischen einem Anker, Hall-Generatoren und einem Rotor gezeigt ist; Fig. 4 eine Stirnansicht des Rotors des Elektromotors^ Fig. 5 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines Satzes von Rotoren;

Fig. 6 eine tabellarische Darstellung des Verhältnisses zwischen den Drehwinkeln der Rotoren und den Wellenformen der Steuerschaltung;
Fig. 7 eine bekannte elektrische Schaltung, bei der ein Hall-Generator mit einem Satz von Vergleichsschaltungen verbunden ist;

Fig. 8 eine weitere bekannte elektrische Schaltung, bei der zwei Hall-Generatoren im Zusammenhang mit zwei Sätzen von Vergleichsschaltungen vorgesehen sind.

BAD ORIGINAL

Gemäß Fig. 1 bis 5 ist ein Hall-Motor 1 mit einer elektrischen Steuerschaltung 2 versehen, die Hall-Generatoren 3, 4, Spannungsvergleichsschaltungen 5, 6, eine Logikschaltung 7 und eine Dreiphasen-Inverterschaltung 8 aufweist. Ferner weist der Hall-Motor 1 ein Paar Anker 10 auf, die jeweils vorstehende Pole 10a, 10b, 10c haben, welche sich in radialer Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung abgeschlossen sind. Um die Pole 10a, 10b, 10c der Anker sind Spulen 11, 12, 13 gewickelt. Ferner weist der Hall-Motor 1 eine vorherbestimmte Anzahl von Permanentmagneten 14, 15, eine Rotoranordnung 16, eine Drehwelle 18 sowie ein Motorgehäuse 21 auf.

Die Rotoranordnung 16 besteht aus zwei zylindrischen Rotoren 22, 23 mit vertikalen Wänden 22a, 23a, die miteinander ausgerichtet sind und an der Außenseite miteinander in Berührung stehen und zusammengeschweißt sind, um eine längliche, zylindrische Rotoranordnung 16 mit einer vereinigten, vertikalen Wand 24 zu bilden. In der Mitte der Wand 24 ist ein Ansatz 25 fest angebracht und auf der Drehwelle 18 befestigt. Jeder Rotor 23, 24 weist ein Paar Permanentmagnete 1 4 , 15 auf, die im Querschnitt halbkreisförmig und an der Innenseite der zylindrischen Wand der Rotoren einander gegenüber befestigt sind. Wie im einzelnen in Fig. 4 erkennbar ist, weist die Rotoranordnung 16 zwei Sätze von Permanentmagneten 14, 15 entsprechender Polaritäten N, S auf, die einander gegenüber an der Innenseite angebracht sind und sich jeweils über einen vorherbestimmten Winkelbereich f von ca. 120° so erstrecken, daß die Rotoranordnung 16 zwei vorherbestimmte Winkelbereiche 16a von ca. 60° hat, die nicht magnetisiert sind und einander gegenüberliegen. Die Rotoranordnung 16 ist also so konstruiert, daß sie vorherbestimmte Winkelbereiche *f hat, welche einen Magnetfluß erzeugen, sowie vorherbestimmte Winkelbereiche 16a, die keinen Magnetfluß erzeugen. Aus Fig. 2 und 5 geht hervor, daß die Rotoranordnung 16 aus den zwei Rotoren 22, 23 so zusammengesetzt ist, daß diese in axial entgegengesetzten Richtungen offen und so angeordnet sind, daß sie sich um

BAD ORIGINAL

die beiden Anker 10 drehen, wobei gegenüber der Drehwelle 18 ein mechanisch ausgeglichener Zustand und infolgedessen ein Gleichgewicht der Magnetkraft aufrechterhalten wird.

Die Spulen 11, 12, 13 der beiden Anker 10 sind so miteinander verbunden, daß sie für die einzelnen Anker 10 eine einzige Ankeranordnung bilden. Die Drehwelle 18 ist im Motorgehäuse 21 über zwei Lager 19, 20 drehbar gelagert. Die Anker 10 sind am Motorgehäuse 21 über Stützglieder 26 befestigt. Die Hall-Generatoren 3, 4 sind von zwei Trägern 29 abgestützt, die an einer Konsole 28 befestigt sind, welche ihrerseits an einer der Stützen 2 6 befestigt ist, und erstrekken sich jeweils zwischen dem Pol 10a und 10b bzw. 10a und 10c der Anker 10. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, haben die beiden Anker 10 jeweils drei sich radial erstreckende Pole 10a, 10b, 10c, die so an beiden Seiten der miteinander verbundenen Wände 22a, 23a der Rotoren 22, 23 angeordnet sind, daß sich die Pole 10a, 10b, 10c des einen Ankers genau im Winkel gegenüber den Polen des anderen Ankers in der jeweils gleichen Phasenstellung befinden. Allerdings können die Pole 10a, 10b, 10c beider Anker 10 auch um 60° gegeneinander versetzt angeordnet sein, so daß im wesentlichen die Wirkung eines sechspoligen Elektromotors erhalten wird. Ferner können die Pole 10a, 10b, 10c beider Anker 10 auch im Winkel von 10°, 20° oder 30° gegeneinander versetzt sein, so daß jeder Raum zwischen zwei Polen von einem Pol eingenommen werden kann. So läßt sich eine Eigenschaft erzielen, wie sie tatsächlich erreichbar ist, wenn die Mittenwinkel zwischen den Polen 10a, 10b, 10c erweitert sind oder ein einziger Anker in Drehrichtung des Motors verdreht worden ist. Da aber die Spulen 11, 12, 13 individuell und getrennt um die Pole 10a, 10b, 10c gewickelt sind, bleibt trotzdem der Wickelvorgang so einfach wie üblich.

Gemäß der Erfindung werden die Hall-Generatoren 3, 4 und die Steuerschaltung 2 benutzt, um die Winkelstellung der Rotoren 22, 23 zu erfassen und den durch die Spulen 11, 12, 13 fließenden Strom gleichzurichten. Die Hall-Generatoren

und die Steuerschaltung können aber auch durch Bürsten und Kommutatoren ersetzt sein.

In Fig. 1 und 3 ist erkennbar, daß der Hall-Generator 3 zwischen den Polen 10a und 10c des Ankers 10 und der HaIl-Generator 4 zwischen den Polen 10a und 10b angeordnet ist, um die Dichte und die Richtung des Magnetflusses festzustellen, wenn ein Magnetfluß durch die Hall-Generatoren 3,4 fließt. Zur Einsparung an Steuerstrom zum Betrieb der Hall-Generatoren sind die Hall-Generatoren 3, 4 in Reihe geschaltet.

Mit einem Anschluß 3a des Hall-Generators 3 ist ein positiver Elektrodenanschluß 30a eines Reglers 30 über eine zu einem Widerstand 32 führende Leitung 31 und eine Leitung 33 verbunden. Der Hall-Generator 3 hat einen weiteren Anschluß 3b, der mit einem Anschluß 4a des Hall-Generators 4 über eine Leitung 34 verbunden ist. Ein weiterer Anschluß 4b des Hall-Generators 4 ist über eine Leitung 35 geerdet.

Der Widerstand 32 dient zum Einstellen des Steuerstroms (Vorspannung), der zwischen den beiden Anschlüssen 3a, 3b des Hall-Generators 3 und den beiden Anschlüssen 4a, 4b des Hall-Generators 4 fließt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein Steuerstrom von 5 mA benutzt werden. Allerdings haben die Hall-Generatoren 3, 4 Innenwiderstände, die leicht durch die Temperatur beeinflußbar sind, und folglieh kann das Potential am Anschluß 3a des Hall-Generators 3 in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlich sein. Die Hall-Generatoren 3, 4 haben geöffnete Anschlüsse 3c, 4c. Der Hall-Generator 3 hat einen weiteren Anschluß 3d, an dem das Potential die Hälfte des Potentials am Anschluß 3a beträgt, wenn der Hall-Generator 3 keinen Magnetfluß erhält. Das Potential am Anschluß 3a wird jedoch gesteigert, wenn dem Hall-Generator 3 Magnetfluß in Richtung N zufließt. Andererseits sinkt das Potential, wenn dem Hall-Generator 3 Magnetfluß in Richtung S zufließt.

Widerstände 36, 37, 38 sind mittels Leitungen 40, 41 in Reihe geschaltet. Der Widerstand 36 hat einen Anschluß 36a, der über eine Leitung 42 mit einer Verknüpfungsstelle D zwischen dem Widerstand 32 und dem Hall-Generator 3 und infolgedessen mit dem Anschluß 3a des Hall-Generators 3 verbunden ist. Der Widerstand 38 hat einen Anschluß 38b, der über eine Leitung 43 mit dem Anschluß 3b des Hall-Generators 3 verbunden ist. Auf ähnliche Weise sind Widerstände 44, 45, 46 mittels Leitungen 48, 49 in Reihe geschaltet. Der Widerstand 44 hat einen Anschluß 44a, der über eine Leitung 47 mit dem Anschluß 4a des Hall-Generators 4 verbunden ist. Der Widerstand 46 ist mittels einer Leitung 50 mit dem Anschluß 4b des Hall-Generators 4 verbunden. Die Widerstände 36, 38 haben den gleichen Widerstandswert, während der Widerstand 37 einen kleineren Wert hat als die Widerstände 36, 38. Ähnlich haben die Widerstände 44, 46 den gleichen Widerstandswert, während der Widerstand 45 einen kleineren Widerstandswert hat als die Widerstände 44, 46.

Eine Spannungsvergleichsschaltung 5 ist aus zwei Operationsverstärkern 51, 52 zusammengesetzt und wird als Wickelvergleichsschaltung bezeichnet. Der Operationsverstärker 51 hat einen positiven Elektrodenanschluß 51a, einen negativen Elektrodenanschluß 51b und einen Ausgangsanschluß 51c und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Eingangsspannung am positiven Eingangsanschluß 51a größer ist als die Eingangsspannung am negativen Eingangsanschluß 51b. Ähnlich hat der Operationsverstärker 52 einen positiven Elektrodenanschluß 52a, einen negativen Elektrodenanschluß 52b und einen Ausgangsanschluß 52c. Der Anschluß 51a des Operationsverstärkers 51 ist über eine Leitung 53 mit dem Anschluß 52b des Operationsverstärkers 52 verbunden. Die Anschlüsse 51a, 52b haben einen gemeinsamen Eingangsanschluß 5b der Vergleichsschaltung 5, der über eine Leitung 54 mit dem Anschluß 3d des Hall-Generators 3 verbunden ist. Der Anschluß 51b des Operationsverstärkers 51 bildet einen weiteren Eingangsanschluß 5c der Vergleichsschaltung 5, welcher über eine Leitung 56 mit einer Verknüpfungsstelle C zwischen den Wider-

ständen 36 und 37 verbunden ist. Der Anschluß 52a des Operationsverstärkers 52 bildet einen weiteren Eingangsanschluß 5a der Vergleichsschaltung 5, der mittels einer Leitung 55 mit einer Verknüpfungsstelle A zwischen den Widerständen 37 und 38 verbunden ist. Der Ausgangsanschluß 51c des Operationsverstärkers 51 bildet einen Ausgangsanschluß 5d der Vergleichsschaltung 5,.und der Ausgangsanschluß 52c des Operationsverstärkers 52 bildet einen weiteren Ausgangsanschluß 5e der Vergleichsschaltung 5. Die Widerstände 36, 37, 38 sind vorgesehen, um die zwischen den beiden Anschlüssen 3a, 3b des Hall-Generators 3 auftretende Spannung zu teilen. Die Vergleichsschaltung 5 vergleicht das Potential am Verknüpfungspunkt A mit dem Potential B am Anschluß 3d des Hall-Generators 3 und das Potential am Verknüpfungspunkt C mit dem Potential B und erzeugt dann Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen 5d bzw. 5e. Wenn dem Hall-Generator 3 kein Magnetfluß zugeführt wird, beträgt das Potential B am Anschluß 3d die Hälfte des Potentials am Verknüpfungspunkt D, der unmittelbar mit dem Anschluß 3a des Hall-Generators 3 verbunden ist. Da die Widerstände 36, 38 so ausgelegt sind, daß sie die Spannung mit einem Verhältnis von 1 : T teilen, übersteigt das Potential B nicht die Potentiale an den Verknüpfungspunkten A, C, und infolgedessen erzeugt die Vergleichsschaltung 5 kein Ausgangssignal. Wenn dem Hall-Generator 3 ein Magnetfluß von N-Polarität zugeführt wird, übersteigt das Potential B das Potential am Verknüpfungspunkt C, und dann erzeugt die Vergleichsschaltung 5 ein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 5d. Wenn dem Hall-Generator 3 ein Magnetfluß der S-Polarität zugeführt wird, sinkt das Potential B auf ein Niveau unterhalb des Potentials an der Verknüpfungsstelle A, und dann erzeugt die Vergleichsschaltung 5 ein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 5e.

Die Vergleichsschaltung 6 ist aus zwei Operationsverstärkern 61, 62 zusammengesetzt. Der Operationsverstärker 61 hat einen positiven Elektrodenanschluß 61a, einen negativen Elektrodenanschlüß 61b sowie einen Ausgangsanschluß 61c. Der negative Elektrodenanschluß 61b ist über eine Leitung 65

mit einer Verknüpfungsstelle 48 zwischen den beiden Widerständen 44, 45 verbunden, während der positive Elektrodenanschluß 61a mittels einer Leitung 64 an den Anschluß 4d des Hall-Generators 4 angeschlossen ist. Der Operationsverstärker 62 hat einen positiven Elektrodenanschluß 62a, einen negativen Elektrodenanschluß 62b und einen Ausgangsanschluß 62c. Der negative Elektrodenanschluß 62b ist an die Leitung 64 angeschlossen und der positive Elektrodenanschluß 62a über eine Leitung 66 mit einer Verknüpfungsstelle 49 zwischen den beiden Widerständen 45, 46 verbunden. Da die Arbeitsweise der Vergleichsschaltung 6 die gleiche ist wie die der Vergleichsschaltung 5, wird sie nicht noch einmal wiederholt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist es allgemein bekannt, daß ein Hall-Generator 67 vier Anschlüsse 67a, 67b, 67c, 67d hat, die alle mit einer Vergleichsschaltung verbunden sind. Im Fall von zwei in Reihe geschalteten Hall-Generatoren 68, 69, wie in Fig. 8 gezeigt, ist es deshalb nötig, sieben Leitungen 1i1, 112, 113, 114, 115, 116 und 117 vorzusehen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung hingegen sind nur vier Leitungen nötig, wie durch die Bezugszeichen 33, 34, 54 und 64 gezeigt. Die Schaltung hat also einen einfacheren Aufbau, und folglich können die Produktionskosten gesenkt werden.

Die Logikschaltung 7 besteht aus einem NOR-Gatter 71 mit drei Eingängen und einem weiteren NOR-Gatter 72 mit drei Eingängen. Das NOR-Gatter 71 hat einen Eingangsanschluß 71a, der über eine Leitung 73 mit einer Leitung 121 verbunden ist, deren eines Ende an den Ausgangsanschluß 5d der Vergleichsschaltung 5 angeschlossen ist, einen weiteren Eingangsanschluß 71b, der über eine Leitung 74 mit einer Leitung 127 verbunden ist, die mit einem Ende an den Ausgangsanschluß 61c der Vergleichsschaltung 6 angeschlossen ist, sowie einen weiteren Eingangsanschluß 71c, der über eine Leitung 75 mit einer Leitung 133 verbunden ist, die mit einem Ende an einen Ausgangsanschluß 72d des NOR-Gatters

angeschlossen ist. Das NOR-Gatter 72 hat einen Eingangsanschluß 72a, der über eine Leitung 76 mit einer Leitung 122 verbunden ist, die mit einem Ende an den Ausgangsanschluß 5e der Vergleichsschaltung 5 angeschlossen ist, einen weiteren Eingangsanschluß 72b, der über eine Leitung 77 mit einer Leitung 128 verbunden ist, die an einem Ende an den Ausgangsanschluß 62c der Vergleichsschaltung 6 angeschlossen ist, und einen weiteren Eingangsanschluß 72c, der über eine Leitung 78 mit dem Eingangsanschluß 72b des NOR-Gatters 72 verbunden ist.

Das NOR-Gatter 71 hat einen Ausgangsanschluß 71d, der ein Ausgangssignal von hohem Potential erzeugt, wenn an den Eingangsanschlüssen 71a, 7Tb, 71c kein Eingangssignal anliegt, aber kein Ausgangssignal erzeugt, wenn einer der Eingangsanschlüsse 71a, 71b, 71c ein Eingangssignal empfängt. Ähnlich hat das NOR-Gatter 72 einen Ausgangsanschluß 72d, der so ausgelegt ist, daß er ein Ausgangssignal von hohem Potential erzeugt, wenn kein Eingangssignal an den Eingangsanschlüssen 72a, 72b, 72c anliegt, aber kein Ausgangssignal liefert, wenn an einem der Eingangsanschlüsse 72a, 72b, 72c ein Eingangssignal ansteht.

Die Logikschaltung 7 ist also so ausgelegt, daß sie an den Ausgangsanschlüssen 71d, 72d Positionserfassungssignale erhält, die die gleichen sind wie die Signale an den beiden Ausgangsanschlüssen einer getrennten Vergleichsschaltung, die nötig ist, wenn zwischen den beiden Polen 10b, 10c des Ankers 10 ein weiterer Hall-Generator vorgesehen ist. Die Leitung 75 dient zum Schutz von Transistoren 88, 89, die gleichzeitig durchgesteuert sein können und beschädigt werden, wenn an den NOR-Gattern 71, 72 ein hohes Potential anliegt.

Die Dreiphasen-Inverterschaltung 8 besteht aus einer vorherbestimmten Anzahl von Transistoren 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 und einer vorherbestimmten Anzahl von Dioden 9OA, 9OB, 91A, 91B, 92A, 92B. Der Transistor 81 ist mit

seiner Basis 81b über einen Widerstand 94 und die Leitung 121 mit dem Ausgangsanschluß 5d der Vergleichsschaltung 5 verbunden. Sein Kollektor 81c ist über einen Widerstand 95 mit der Basis 82b des Transistors 82 verbunden, und sein Emitter 81e ist geerdet. Der Transistor 83 ist mit seiner Basis 83b über einen Widerstand 96 und die Leitung 122 mit dem Ausgangsanschluß 5e der Vergleichsschaltung 5 verbunden. Der Emitter 82e des Transistors 82 ist über Leitungen 123, 124 an eine Stromversorgungsquelle V angeschlossen, und der Kollektor 82c ist über eine Leitung 125 mit dem Kollektor 83c des Transistors 83 "verbunden. Die Diode 9OA ist zwischen den Kollektor 82c und den Emitter 82e des Transistors 82 geschaltet und in der normalen Richtung zum Emitter 82e angeordnet. Die Diode 9OB ist zwischen den Emitter 83e und den Kollektor 83c des Transistors 83 geschaltet und in der normalen Richtung zum Kollektor 83c angeordnet. Die Kollektoren 82c, 83c sind mittels einer Leitung 126 an einen Punkt P angeschlossen, der einer von drei Punkten der Delta verb indungen der Spulen 11, 12, 13 des Ankers ist.

In ähnlicher Weise ist der Transistor 84 mit seiner Basis 84b über einen Widerstand 97 und die Leitung 127 an den Ausgangsanschluß 61c der Vergleichsschaltung 6 angeschlossen. Sein Kollektor 84c ist über einen Widerstand 98 mit der Basis 85b des Transistors 85 verbunden, und der Emitter 84e ist geerdet. Die Basis 86b des Transistors 86 ist über einen Widerstand 99 und die Leitung 128 mit dem Ausgangsanschluß 62c der Vergleichsschaltung 6 verbunden. Der Emitter 85e des Transistors 85 ist mittels Leitungen 129, 124 an die Stromversorgungsquelle V angeschlossen, und der Kollektor 85c ist mittels einer Leitung 130 mit dem Kollektor 86c des Transistors 86 verbunden, dessen Emitter 86e geerdet ist. Die Diode 91A ist zwischen den Kollektor 85c und den Emitter 85e des Transistors 85 geschaltet und in der normalen Richtung zum Emitter 85e angeordnet. Die Diode 91B ist zwischen den Emitter 86e und den Kollektor 86c des Transistors geschaltet und in der normalen Richtung zum Kollektor 86c angeordnet. Die Kollektoren 85c, 86c sind mittels einer

Leitung 131 an einen Punkt Q angeschlossen, der einer der drei Punkte der Deltaverbindungen der Spulen 11, 12, 13 des Ankers ist.

Der Transistor 87 ist mit seiner Basis 87b über einen Widerstand 100 und eine Leitung 132 mit dem Ausgangsanschluß 71d des NOR-Gatters 71 verbunden. Sein Kollektor 87c ist über einen Widerstand 101 mit der Basis 88b des Transistors 88 verbunden, und der Emitter 87e ist geerdet. Der Transistor 88 ist mit seinem Emitter 88e über die Leitung 124 an die Stromversorgungsquelle V angeschlossen, und sein Kollektor 88c ist mit dem Kollektor 89c des Transistors 89 verbunden, dessen Emitter 89e geerdet ist. Die Diode 92A ist zwischen den Kollektor 88c und den Emitter 88e geschaltet und in der normalen Richtung zum Emitter 88e angeordnet.

Die Diode 92B ist zwischen den Emitter 89e und den Kollektor 89c des Transistors 89 geschaltet und in der normalen Richtung zum Kollektor 89c angeordnet. So ist der Kollektor 89c ebenso wie der Kollektor 88c mittels einer Leitung 135 an einen Punkt R angeschlossen, der einer der Punkte der DeI-taverbindungen der Spulen 11, 12, 13 ist. Die Dioden 9OA, 9OB, 91A, 91B, 92A, 92B sind so ausgelegt, daß sie den Strom aufgrund der in den Spulen 11, 12, 13 beim Drehen der Rotoranordnung 16 erzeugten elektromotorischen Gegenkraft in einer Richtung fließen lassen.

In Fig. 6 sind die Drehwinkel der Rotoranordnung 16 und die Spannungen an den einzelnen Teilen der Steuerschaltung 2 gezeigt, wobei auf der Achse θ die Drehwinkel der Rotoranordnung 16 angedeutet sind, während Bezugszeichen 182 die Dauer des leitfähigen Zustands zwischen dem Emitter 82e und dem Kollektor 82c des Transistors 82 angibt, Bezugszeichen 183 die Dauer des leitfähigen Zustands des Transistors 83 und Bezugszeichen 185, 186, 188, 189 jeweils die Dauer des leitfähigen Zustands der Transistoren 85, 86, 88, 89 angeben. Bezugszeichen 190 bezeichnet die Dauer positiver und negativer Potentiale am Punkt P der Deltaverbindungen der Spulen 11, 12, 13 des Ankers und entsprechend bezieht

sich Bezugszeichen 191 und 192 auf die Dauer positiver und negativer Potentiale an den Punkten Q bzw. R der Spulen 11, 12, 13. Die Spule 11 präsentiert Magnetpole S, s, n, N, n, s von entsprechend vorherbestimmter Dauer am Pol 10a des Ankers 10. Die Spule 12 präsentiert Magnetpole n, N, n, s, S, s von entsprechend vorherbestimmter Dauer am Pol 10b des Ankers 10. Die Spule 13 präsentiert Magnetpole n, s, S, s, n, N von entsprechend vorherbestimmter Dauer am Pol 10c des Ankers 10. Während der den Magnetpolen N, S entsprechenden Dauer zieht jede der Spulen 11, 12, 13 den Permanentmagneten 14 oder 15 an, aber während der Dauer der Magnetpole n, s stößt jede der Spulen 11, 12, 13 den Permanentmagneten 14 oder 15 der Rotoranordnung 16 ab.

Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau arbeitet der HaIl-Motor 1 gemäß der Erfindung wie folgt. Unter Hinweis auf Fig. 2, 3, 4 und 6 wird davon ausgegangen, daß vor Beginn der Drehung des Hall-Motors 1 der Permanentmagnet 14 von N-Polarität dem Hall-Generator 3 und der Bereich 16a ohne Magnetfluß der Rotoranordnung 16 dem Hall-Generator 4 gegenüberliegt. Wenn der Steuerschaltung 2 Strom zugeführt wird, erzeugt der Operationsverstärker 51 der Vergleichsschaltung 5 ein Ausgangssignal von hohem Potential an seinem Ausgangsanschluß 51c, und die Vergleichsschaltung 6 liefert kein Ausgangssignal. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung wird über die Leitung 73 dem Eingangsanschluß 71a des NOR-Gatters 71 der Logikschaltung 7 zugeführt, und dann steht am Ausgangsanschluß 71d des NOR-Gatters 71 ein Null-Potential an. Da das NOR-Gatter 72 an seinen Eingangsanschlüssen 72a, 72b kein Eingangssignal erhält, erzeugt der Ausgangsanschluß 72d ein Ausgangssignal von hohem Potential. Wenn der Operationsverstärker 51 und das NOR-Gatter 72 ein Ausgangssignal von hohem Potential liefert, werden die Transistoren 82, 89 leitend, und der Strom fließt von der Stromversorgüngsquelle V zu den Spulen 11, 12, 13 des Ankers 10 auf dem Wege über die Leitungen 124, 123, den Transistor 82, die Leitung 126 und den Verbindungspunkt P und fließt dann weiter durch den Verbindungspunkt R der Spulen 11, 12, 13,

die Leitung 135 und den Transistor 89 zur Erde. In diesem Fall fließt eine beträchtliche Menge Strom durch die Spule 11, wie durch Pfeil X angedeutet, und eine kleinere Menge des Stroms fließt durch die Spulen 12, 13, wie durch Pfeil Y in Fig. 1 angedeutet. Die Spule 11 übernimmt damit die hauptsächliche Arbeit, während die Spulen 12, 13 Hilfsdienste leisten.

Mit dem durch die Spule 11 fließenden Strom nimmt der Pol 10a des Ankers TO S-Polarität an und zieht den Permanentmagneten 14 an. Mit dem durch die Spulen 12, 13 fließenden Strom nehmen die Pole 10b, 10c des Ankers 10 N-Polarität an und stoßen den Permanentmagneten 15 ab. Dann beginnt sich die Rotoranordnung 16 mit der Drehwelle 18 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 3 zu drehen. Mit dem Drehen der Rotoranordnung 16 ändern sich die Polaritäten der Rotoranordnung 16, während diese an den Hall-Generatoren 3, 4 vorbeibewegt wird, und die andere Kombination der Transistoren 85, 89 wird leitend, wodurch sich der Fluß des Stroms entsprechend ändert. Wenn die Operationsverstärker 51, 61 und das NOR-Gatter 71 Ausgangssignale erzeugen, werden die Transistoren 82, 85, 88 leitend, und dann haben die Verbindungspunkte P, Q, R der Spulen 11, 12, 13 positives Potential. Wenn die Operationsverstärker 52, 62 und das NOR-Gatter 72 Ausgangssignale erzeugen, werden die Transistoren 83, 86, 89 leitend, und dann haben die Verbindungspunkte P, Q, R der Spulen 11, 12, 13 negatives Potential. Folglich wird die Drehbewegung der Rotoranordnung 16 fortgesetzt.

Gemäß der Erfindung werden die Hall-Generatoren 3, 4 benutzt, um die drei Zustände der Rotoranordnung 16 festzustellen, nämlich die S- und N-Polaritäten sowie den Zustand ohne Magnetfluß. Folglich sind für die Spannung keine zusätzlichen Gleichrichterschaltungen nötig. Ferner erzeugt die Logikschaltung 7 die den Winkelstellungen der Rotoranordnung 16 entsprechenden Signale in Abhängigkeit von den von den beiden Hall-Generatoren 3, 4 erzeugten Positionserfassungssignalen ebenso als ob ein zusätzlicher Hall-Gene-

rator zwischen den Polen 10b und 10c des Ankers 10 vorhanden wäre. Infolgedessen kann der Hall-Motor 1 des dreiphasigen Antriebstyps allein mit zwei Hall-Generatoren 3, 4 arbeiten.

Es ist bei den mit Bürsten arbeitenden Elektromotoren allgemein bekannt, daß die Spannung bei einer Verminderung des Einflusses der restlichen elektromotorischen Kraft gleichgerichtet werden kann, wenn sich das Betriebsfeld der benachbarten Spulen mehr oder weniger weit überlappt. Die gleiche Wirkung kann mit dem Hall-Motor erzielt werden, wenn der Winkelbereich ψ der Permanentmagnete 14, 15 auf etwas mehr als 120° ausgedehnt wird.

Da die Steuerschaltung 2 gemäß der Erfindung mit dem Regler 30 versehen ist, der die Leitung 31 unterteilt, über die den Hall-Generatoren 3, 4 Vorspannung von der Leitung 124 zugeführt wird, die den Antriebsstrom für die Spulen 11, 12, 13 liefert, kann die Nenneingangsspannung des Hall-Motors 1 durch Ändern des Wertes des Widerstands 32 geändert werden.

Da bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die Spulen 11, 12, 13 bipolarer Art sind, die entweder an den positiven oder negativen Polen erregt werden können, erzeugt der Hall-Motor ein hohes Anlaufdrehmoment, welches dem dreiphasigen Elektromotor mit Bürsten entspricht. Die Spulen 11, 12, 13 sind hier in Deltaverbindung gezeigt und erläutert, aber sie können auch in Sternverbindung vorgesehen sein.

Der Wert des Widerstandes 37 zwischen den beiden Eingangsanschlüssen 51b, 52a ist veränderbar, um die Arbeitsweise der Vergleichsschaltung 5 zu ändern, und folglich kann der Hall-Generator 3 durch entsprechende Hall-Generatoren mit verschiedenen Eigenschaften ersetzt sein. In ähnlicher Weise kann der Hall-Generator 4 durch Hall-Generatoren verschiedener Eigenschaften ersetzt sein, wenn der Wert des Widerstandes 45 geändert wird.

Der Hall-Motor 1 gemäß der Erfindung ist hier als ein dreiphasiges Antriebssystem erläutert; aber es ist auch möglich, den Hall-Motor 1 so abzuwandeln, daß er wie ein fünfphasiges Antriebssystem wirkt.

Zu den mechanischen Dreheigenschaften des Hall-Motors 1 ist darauf hinzuweisen, daß die Rotoranordnung 16 aus den beiden Rotoren 22, 23 besteht, die symmetrisch angeordnet, Rükken an Rücken gepreßt, auf dem Ansatz 25 um die Drehwelle angeordnet sind und von den jeweiligen Ankern 10, 10 gedreht werden. Deshalb ist leicht einzusehen, daß die Ausgangsleistung des Hall-Motors 1 doppelt so groß ist wie die eines Motors mit einem einzigen Anker. Im Vergleich zu dem Motor mit einem einzigen, zylindrisch langgestreckten Rotor, der sich axial in einer Richtung vom Ansatz erstreckt, um eine genügend große Ausgangslexstung zu erhalten, (hier nicht gezeigt) , ist der Hall-Motor 1 gemäß der Erfindung mechanisch besser ausgeglichen und frei von Schwingungen. Praktisch wird der Hall-Motor 1 gemäß der Erfindung mit hoher Geschwindigkeit bis zu ca. 10.000 U/Min, stabil angetrieben. Das ist möglich, weil die magnetische Anziehung und Abstossung jedes Ankers 10 sowie die Magnetkraft selbst völlig ausgeglichen ist im Hinblick auf die symmetrisch angeordneten Rotoren 22, 23.

Außerdem können die Anker 10, 10 an beiden Seiten der fest miteinander verbundenen Wände 22a, 23a der Rotoren 22, 23 so angeordnet sein, daß die Pole TOa, 10b, 10c eines Ankers um ca. 60° gegenüber denen des anderen Ankers versetzt sind, so daß der dreiphasige Elektromotor im wesentlichen die spezielle Dreheigenschaft eines sechsphasigen Elektromotors erhält. Dadurch können Änderungen des Drehmoments reduziert werden, und die Rotoranordnung 16 läuft ruhig um.

Außerdem können die Pole 10a, 10b, 10c eines der Anker gegenüber denen des anderen in Umdrehungsrichtung der Rotoranordnung 16 so versetzt sein, daß die Anker 10, TO der jeweiligen Rotoren 22, 23 nicht gleichzeitig an den elektrische

Spannungen induzierenden Stellen vorbeibewegt werden, wodurch elektrische Stöße verringert und dementsprechend ein glatterer Lauf der Rotoranordnung 16 mit gleichbleibendem Drehmoment erzielt wird.

Gemäß der Erfindung weist jeder der beiden Rotoren zwei Antriebsmagnete auf, die N- und S-Polaritäten haben und einander gegenüber bei einer WinkelerStreckung von ca. 120° oder etwas mehr angeordnet sind. Ferner werden zwei Hall-Generatoren benutzt, um die Winkelstellungen des Rotors dadurch festzustellen, daß die unterschiedlichen Bedingungen, wie N-Polarität, S-Polarität oder kein Magnetfluß unterschieden werden. Diese Hall-Generatoren wirken mit einer zusätzlichen einfachen Gatterschaltung zusammen, um einen dreiphasigen Hall-Motor mit hohem Drehmoment anzutreiben.

Dieser kann im Vergleich zu herkömmlichen Elektromotoren mit Bürsten mit geringeren Kosten hergestellt werden und zusammen mit verschiedenen Instrumenten und Vorrichtungen verwendet werden, wobei sich die Vorteile des geringeren Geräusches, der Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit ergeben, die einen großen Beitrag zum Erhalt der Geräte leisten, die mit dem Hall-Motor ausgerüstet sind. Ferner besteht gemäß der Erfindung die Rotoranordnung aus zwei zylindrischen Drehkörpern, die symmetrisch angeordnet und Rücken an Rücken auf die Drehwelle und um die jeweiligen Anker gepreßt sind, alles um das mechanische Gleichgewicht beim Drehen der Rotoranordnung aufrechtzuerhalten und das Gleichgewicht der zwischen den Ankern und den Rotoren wirkenden Magnetkraft zu verbessern. Durch die Verdoppelung der Dicke des Ankers kann die Ausgangsleistung des Hall-Motors deutlich erhöht

3.0 werden, und durch Sicherstellung des mechanischen Gleichgewichts können Schwingungen und Geräusche des Hall-Motors reduziert werden. Der Hall-Motor gemäß der Erfindung kann mit hoher Geschwindigkeit bis zu ca. 10.000 U/Min, angetrieben werden. Ferner sind gemäß der Erfindung zwei Anker mit drei Polen vorgesehen, die an beiden Seiten der miteinander verbundenen Bodenwände der Rotoren so angeordnet sind, daß die Pole des einen Ankers in einem Winkel um ca. 60° gegen-

über denen des anderen Ankers versetzt sind, so daß der dreiphasige Elektromotor im wesentlichen die spezielle Dreheigenschaft eines sechsphasigen Elektromotors erhält. Da gemäß der Erfindung die Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen im Winkel versetzt sind, ändern sich die Zeiten, an denen die jeweiligen Anker an der elektrische Spannungen induzierenden Position vorbeibewegt werden, was eine abrupte Schwankung des Drehmoments verhütet und den daraus resultierenden Stoß mildert und dementsprechend für einen glatten Umlauf des Motors sorgt. Ferner sind gemäß der Erfindung die Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen im Winkel versetzt angeordnet, so daß die spezielle Dreheigenschaft zu erreichen ist, die tatsächlich erzielt wird, wenn die Mittenwinkel der Pole vergrößert sind, wobei jedoch der Vorteil erhalten bleibt, daß die Spulen wie üblich leicht um die einzelnen Pole gewickelt werden können, die sich radial von den Ankern erstrecken.

— Leerseite

Claims (15)

1. Patentansprüche

   gekennzeichnet durch

   - eine Ankereinrichtung mit einer Vielzahl von Polen, um die jeweils Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind, - eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle (18), an der mindestens zwei Permanentmagnete (14, 15) befestigt sind, die N- und S-Polarität haben und jeweils einen Magnetfluß der entsprechenden Polarität erzeugen, wobei die Rotoreinrichtung Bereiche hat, die keinen Magnetfluß erzeugen,

   - eine Hall-Generatoreinrichtung (3, A), die in Abhängigkeit von den von den Permanentmagneten erzeugten Magnetflüssen betätigbar ist und unterschiedliche elektrische Signale in Abhängigkeit von den Winkelstellungen der Rotoreinrichtung

   15 erzeugt,

   - eine Steuerschaltung (2), die in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung arbeitet und den elektrischen Strom steuert, der durch die Spulen der Ankereinrichtung (10, 10) fließt und eine Vergleichsschaltung (5, 6) aufweist, die in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung unterschiedliche Ausgangssignale erzeugt, eine Logikschaltung (7), die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung entsprechende Ausgangssignale erzeugt, und eine Inverterschaltung (8), die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung (5, 6) und der Logikschaltung (7) den elektrischen Strom steuert, der durch die Spulen der Ankereinrichtung fließt.
2. 2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hall-Generatoreinrichtung zwei Hall-Generatoren (3, 4) aufweist, daß

   die Vergleichsschaltung zwei Paar Vergleichsschaltungen (5,6) aufweist, die jeweils in Kombination mit jedem der Hall-Generatoren angeordnet sind und zwei Ausgänge haben, und daß die Logikschaltung (7) eine Vielzahl von Eingängen und Ausgängen hat, von denen die Eingänge wahlweise mit den Ausgängen der Vergleichsschaltungen und mit einem der Ausgänge der Logikschaltung verbindbar sind.
3. 3. Elektromotor nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Inverterschaltung eine Dreiphasen-Inverterschaltung (8) aufweist, die aus drei Steuerstufen zusammengesetzt ist, welche jeweils zwei Eingänge und einen Ausgang haben, daß eine erste der Steuerstufen mit ihren Eingängen mit den Ausgängen einer der Vergleichsschaltungen verbunden ist, daß eine zweite der Steuerstufen mit ihren Eingängen mit den Ausgängen der anderen Vergleichsschaltung verbunden ist, und daß eine dritte der Steuerstufen mit ihren Eingängen mit den Ausgängen der Logikschaltung (7) verbunden ist.
4. 4. Elektromotor nach Anspruch 1 ,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Ankereinrichtung zwei Anker (10, 10) aufweist, die jeweils drei Pole (10a, b, c) haben, um die Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind, die miteinander verbundene Enden haben, welche drei Verbindungspunkte (P, Q, R) bilden, von denen ein erster mit dem Ausgang der ersten Stufe der Inverterschaltung (7) verbunden ist, ein zweiter Verbindungspunkt mit dem Ausgang der zweiten Stufe und ein dritter Verbindungspunkt mit dem Ausgang der dritten Stufe verbunden ist.
5. 5. Elektromotor nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Hall-Generatoren (3, 4) gegenüber der Rotoreinrichtung fest angeordnet sind, und daß zwischen ihnen ein Winkelbereich von ca. 120° vorgesehen ist.
6. 6. Elektromotor nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Permanentmagnete (14, 15) einander gegenüber an der Rotoreinrichtung angeordnet sind und sich jeweils über einen Winkelbereich von ca. 120° erstrecken.
7. 7. Elektromotor nach Anspruchs,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Anker (10) nebeneinander axial zur Drehwelle (18) angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, und daß ein Paar zylindrischer Rotoren (22, 23) jeweils so angeordnet ist, daß sie die Anker umschließen, und daß die zylindrischen Rotoren an der Rückseite aneinander gepreßt und mit diesem Ende an der Drehwelle (18) befestigt sind.
8. 8. Elektromotor nach Anspruch 7,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Anker (10) jeweils drei Pole (10a, b, c) haben, die sich radial zur Drehwelle (18) erstrecken, und daß die Pole jedes Ankers gegenüber denen des anderen Ankers im Winkel versetzt sind.
9. 9. Elektromotor,

   ge ke nn ζ ei c hnet durch

   - eine Ankereinrichtung mit einer Vielzahl von Polen, um die jeweils Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind,

   - eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle (18) und daran befestigten Permanentmagneteinrichtungen,

   - eine Hall-Generatoreinrichtung, die die Winkelstellungen der Rotoreinrichtung erfaßt und im Zusammenwirken mit der Permanentmagneteinrichtung eine elektromotorische Kraft erzeugt,

   - eine Steuerschaltung (2), die in Abhängigkeit von der von der Hall-Generatoreinrichtung erzeugten elektromotorischen Kraft den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom steuert, wobei die Ankereinrichtung aus einem Paar von Ankern (10, 10) zusammengesetzt ist, die axial zur Drehwelle (18) angeordnet und elektrisch miteinan-

   der verbunden sind, und die Rotoreinrichtung aus einem Paar zylindrischer .Rotoren (22, 23) zusammengesetzt ist, die an einem Ende einen Boden haben und am entgegengesetzten Ende offen sind und die Anker (10) umschließen, wobei der Boden des einen Rotors am Boden des anderen zylindrischen Rotors und an der Drehwelle fest angebracht ist.
10. 10. Elektromotor,

    gekennzeichnet durch

    - eine Ankereinrichtung mit einer Vielzahl von Polen, um die jeweils Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind,

    - eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle (18) und einer daran befestigten Permanentmagneteinrichtung,

    - eine Gleichrichtereinrichtung, die die Winkelstellung der Rotoreinrichtung feststellt und den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom steuert, wobei die Ankereinrichtung aus einem Paar von Ankern (10) zusammengesetzt ist, die axial zur Drehwelle (18) der Rotoreinrichtung angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, und die Rotoreinrichtung aus einem Paar zylindrischer Rotoren (22, 23) zusammengesetzt ist, die jeweils an einem Ende einen Boden haben und am entgegengesetzten Ende offen sind und die Anker (10) umgeben und an ihren Böden fest miteinander verbunden und an der Drehwelle befestigt sind, und wobei jeder der Anker (10) drei Elektroden hat, die an jeder Seite der miteinander verbundenen Böden der zylindrischen Rotoren (22, 23) angeordnet sind, wobei die drei Elektroden des einen Ankers gegenüber denen des anderen Ankers in ümdrehungsrichtung der Rotoren um 60° versetzt sind.
11. 11. Elektromotor,

    gekennzeichnet durch

    - eine Ankereinrichtung mit einer Vielzahl von Polen, um die Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind,

    - eine Rotoreinrichtung, an der eine Permanentmagneteinrichtung befestigt ist, und die eine sich axial erstreckende Drehwelle (18) aufweist,

    - eine Gleichrichtereinrichtung, die die Winkelstellung der Rotoreinrichtung erfaßt und den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen Strom steuert, wobei die Anker (10) axial zur Drehwelle (18) der Rotoreinrichtung angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, die Rotoreinrichtung aus einem Paar zylindrischer Rotoren (22, 23) zusammengesetzt ist, die jeweils an einem Ende einen Boden haben und am entgegengesetzten Ende offen sind und axial zur Drehweile (18) angeordnet sind und die Anker umschließen, wobei die zylindrischen Rotoren mit ihren Böden gegeneinander gepreßt und fest verbunden sind, während die offenen Enden in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, und wobei die Anker eine vorherbestimmte Anzahl von Polen haben, die jeweils an beiden Seiten der zusammengepreßten Böden angeordnet sind, wobei die Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen Ankers in Umdrehungsrichtung der Rotoren im Winkel versetzt sind.

    .
12. 12. Elektromotor,

    gekennzeichnet durch

    - eine Ankereinrichtung mit einer Vielzahl von Polen, um die Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind,

    - eine Rotoreinrichtung mit einer sich axial erstreckenden Drehwelle (18) und mindestens einem daran befestigten Paar von Permanentmagneten (14, 15), die N- bzw. S-Polarität haben und jeweils einen Magnetfluß der entsprechenden Polarität erzeugen, wobei die Rotoreinrichtung Bereiche hat, die keinen Magnetfluß erzeugen,

    - eine Hall-Generatoreinrichtung, die in Abhängigkeit von den Magnetflüssen unterschiedliche elektrische Signale erzeugt, die von den Winkelstellungen der Rotoreinrichtung abhängen,

    - eine Steuerschaltung (2), die in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung den durch die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektri*- sehen Strom steuert, und eine Vergleichsschaltung (5, 6) aufweist, die in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen der Hall-Generatoreinrichtung verschiedene Ausgangssignale

    erzeugt, ferner eine Logikschaltung (7), die in Abhängigkeit von den AusgangsSignalen der Vergleichsschaltung die entsprechenden Ausgangssignale erzeugt, und eine Inverterschaltung (8), die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung und der Logikschaltung den durch
    die Spulen der Ankereinrichtung fließenden elektrischen
    Strom steuert, wobei die Ankereinrichtung aus einem Paar
    von Ankern zusammengesetzt ist, die axial zur Drehwelle (18) der Rotoreinrichtung angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, die Rotoreinrichtung aus einem Paar zylindrischer Rotoren (22, 23) zusammengesetzt ist, die jeweils an einem Ende einen Boden haben und am entgegengesetzten
    Ende offen sind und die Anker umschließen und mit ihren Boden fest miteinander verbunden und an der Drehwelle ange-

    bracht sind.
13. 13. Elektromotor nach Anspruch 12,

    dadurch gekennzeichnet , daß jeder der Anker (10) drei Pole (10a, b, c) hat, um die jeweils Spulen (11, 12, 13) gewickelt sind, daß die Anker an beiden Seiten der miteinander verbundenen Böden der Rotoren (22, 23) so angeordnet sind, daß die Pole des einen Ankers gegenüber denen des anderen in Umdrehungsrichtung der Rotoren im Winkel
    versetzt sind.
14. 14. Elektromotor nach Anspruch 13,
15. dadurch gekennzeichnet , daß die Pole des
    einen Ankers (10) gegenüber denen des anderen Ankers (10)
    in Umdrehungsrichtung der Rotoren (22, 23) um 60° versetzt sind.