DE3538507A1

DE3538507A1 - Elektromotor mit sphaerischem spalt

Info

Publication number: DE3538507A1
Application number: DE19853538507
Authority: DE
Inventors: Karsten Dipl.-Ing. 7148 Remseck Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-02
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-06-05

Description

Elektromotor mit sphärischem Spart
Elektromotoren, bei denen der Luftspalt zwischen dem Läufer und dem Stator auf einer sphärischen Fläche verläuft, nehmen in ihrer Bedeutung zu. Derartige Motore werden mit Läufern ausgebildet, die yeometrisch Halbkugelabschnitte bilden.
Da der Stator nicht nur in Umfangsrichtung wirksame, sondern auch axial gerichtete Kräfte auf den Läufer ausübt, sind beachtliche Axialkräfte vom Lager aufzunehmen. Dies ist einer der wesentlichen Nachteile, der der Verbreitung der neuen Motorengeneration im Wege steht.
Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil. Gemäss der Erfindung wird der Läufer als Kugelabschnitt ausgebildet, bei dem der Kugeldurchmesser nicht mehr mit einem axialen Ende des Läuferaizusammenfällt, sondern zwischen den beiden axialer Enden des Läufers liegt. Dabei folgt der Stator dieser Kontur nur bis zu derjenigen Rotationsebene des Rotors, deren Durchmesser dem Kugeldurchmesser abzüglich dem doppelten Betrag des Luftspaltes entspricht. Im darüberhinausgehenden Teil des Stators verläuft dessen Begrenzung zum Läufer zylindrisch, wobei der Zylinder-Innendurchmesser dem Läuferdurchmesser entspricht.
In einer Variante der Erfindung folgt der Stator der Kontur des Läufers bis an seine beiden axialen Enden. Der Stator ist dann jedoch geteilt ausgeführt und kann erst nach Einbringen des Läufers montiert werden.
Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemässen, mit einer Kreiselpumpe eine Einheit bildenden sphärischen Motor mit herausnehmbarem Läufer.
Figur 2 zeigt eine Variante des Motors, bei der der Läufer nach beiden axialen Richtungen hin durch hinterschneidende Bereiche des Stators gehalten ist.
In Figur 1 ist ein in der Rotationsachse 1 gelegener Schnitt einer Motorhälfte dargestellt, bei der der Motor mit einer Kreiselpumpe eine Einheit bildet. Der grösste Durchmesser des Läufers 3 bezogen auf die Rotationsachse 1 liegt in der Rotationsebene 2, in der auch der Mittelpunkt 4 der Lagerkugel 5 liegt. Die im Luftspalt 6 liegende, Stator und Läufer trennende Trennwand 7 verläuft auf dem Bogen zwischen den Rotationsebenen 8 und 9 auf einem Kugelmantel 7a, während die Trennwand 7 im Bereich 7b zwischen den Rotationsebenen 9 und 10 und auch im darauffolgenden Bereich 11 zylindrisch verläuft. Der grösste Innendurchmesser der Trennwand 7 fällt mit dem Kugeldurchmesser 12 zusammen. Der Durchmesser im zylindrischen Bereich 7a ist so gross, dass der Läufer 3 von links kommend montiert werden kann. Die Abstützung auf der feststehenden Kugel 5 erfolgt durch den Nabenbereich 13 des Laufrades 14, in welchem eine Lagerschale 15 montiert ist.
Figur 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Trennwand zweiteilig ausgebildet ist und aus dem der Eintrittsseite 20 zugewandten Teil 21 und dem der Pumpenseite 22 zugewandten Teil 27, 27a besteht. Durch die symmetrische Flussverteilung wird auf den Läufer 23 keine magnetische Axialkraft nach aussen wirksam, da der Fluss durch den Bereich 24 des Zahnes 25 dem Fluss des Bereiches 26 entspricht. Zur Montage werden die Teile 21 und 27 längs der Bördelung 29 miteinander verbunden.

Claims

Patentansprüche Anspruch 1 Elektromotor mit auf einer sphärischen Fläche verlaufendem magnetischen Spalt von gegebener Spaltweite zwischen dem Stator und dem Läufer, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisch wirksame Oberflache des Läufers (3, 23) auf einem Kugelabschnitt liegt, der sich bezogen auf die im Kugelmittelpunkt (4) liegende Rotationsebene nach beiden axialen Richtungen erstreckt.

Anspruch 2 Elektromotor nach Anspruch 1, mit einem Läufer, der einen Kugelabschnitt bildet und ein erstes axiales Ende mit einem grösseren Durchmesser und ein zweites mit einem kleineren Durchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand einen Napf bildet, der aus einem Kugelmantel (7a) besteht, dessen Kugeldurchmesser um das Doppelte der magnetischen Spaltweite (6) grösser ist, als der Durchmesser des Läufers (3) und einem zylindrischen Bereich (7b), dessen Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser des Läufers t3).

Anspruch 3 Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (23) von zwei Trennwandteilen (21 und 27) eingeschlossen ist.