DE3729680A1 - Series wound permanent-magnet motor - Google Patents

Series wound permanent-magnet motor

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DE3729680A1 DE19873729680 DE3729680A DE3729680A1 DE 3729680 A1 DE3729680 A1 DE 3729680A1 DE 19873729680 DE19873729680 DE 19873729680 DE 3729680 A DE3729680 A DE 3729680A DE 3729680 A1 DE3729680 A1 DE 3729680A1
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Abstract

In order to achieve high efficiency of the commutating poles (interpoles, compoles) (2), to correct for the armature reaction and to prevent demagnetisation of the magnet segments (1), a two-piece commutating pole compensation winding is proposed for each commutating pole, which winding consists of commutating pole compensation winding halves (3a and 3b) and are each arranged with one side of the winding in slots (4) in the region of the main pole fields in the magnetic return path part, the other side of the winding of the commutating pole compensation winding halves (3a and 3b) being arranged jointly in a slot (5) in the pole centre of the commutating poles (2). Suitable fastening means are provided in the intermediate spaces (6) for mechanical fastening of the magnet segments (1), the commutating poles (2) in this case being used as an opposing bearing (abutment). <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem Reihenschluß-Permanent­ magnet-Motor nach der Patentanmeldung 37 20 862.6 und der Gattung der Patentansprüche.The invention is based on a series permanent magnet motor according to patent application 37 20 862.6 and the genus of claims.

In der Patentanmeldung 37 20 862.6 werden Vorrichtungen zur Verhinderung einer Entmagnetisierung und zur Erleich­ terung der Stromwendung vorgeschlagen, wobei in den Fig. 7 bis 9, zwischen den Magnetsegmenten in der neutralen Zone, Wendepole angeordnet sind. Durch die Gestaltung der Wendepole ist eine mechanische Befestigung der Magnet­ segmente nicht möglich und die Wirksamkeit der Wendepole durch die Wendepol-Kompensationswicklung müßte noch ge­ steigert werden.In the patent application 37 20 862.6 devices for preventing demagnetization and for facilitating the reversal of current are proposed, with reversing poles being arranged in FIGS . 7 to 9, between the magnet segments in the neutral zone. Due to the design of the reversing poles, a mechanical fastening of the magnet segments is not possible and the effectiveness of the reversing poles through the reversing pole compensation winding would still have to be increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wendepole zu schaffen, die eine mechanische Befestigung der Magnet­ segmente erlauben, wobei gleichzeitig angestrebt wird, die Wirksamkeit der Wendepole zu erhöhen.The invention has for its object to turn poles create a mechanical attachment of the magnet allow segments, while at the same time to increase the effectiveness of the turning poles.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche gelöst.This task is carried out in a generic facility by the characterizing features of the claims solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß durch die vorteilhafte Gestaltung der Wendepole, die Magnetsegmente mechanisch befestigt werden können und durch die Anordnung der Wendepol-Kompensations­ wicklung in den Wendepolen, eine optimale Stromwendung ermöglicht wird, hierdurch werden sehr hohe Nenndrehzahlen erreicht.The advantages achieved with the invention are in particular special in that the advantageous design of the Reversing poles, the magnetic segments are mechanically attached can and by the arrangement of the Wendepol compensation winding in the reversing poles, an optimal use of electricity very high nominal speeds are made possible reached.

Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug ge­ nommen, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung darge­ stellt sind.For further explanation, reference is made to the drawing taken, Darge in the embodiments of the invention represents are.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 u. 2 eine Ansicht vom Ständer mit Magnetsegmenten zur Felderregung und die Anordnung der Wendepol- Kompensationswicklung in den Wendepolen. Fig. 1 u. 2 is a view of the stator with magnetic segments for field excitation and the arrangement of the reversing pole compensation winding in the reversing poles.

Fig. 3 eine Ansicht vom Ständer mit einer Feldwicklung zur Felderregung und mit einer Wendepol-Kompen­ sationswicklung. Fig. 3 is a view of the stand with a field winding for field excitation and with a Wendepol Kompen sationswick.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht vom Ständer mit Magnetsegmenten 1 am magnetischem Rückschlußteil. Der magnetische Rückschluß­ teil ist so gestaltet, daß zwischen den Magnetsegmenten 1, in der neutralen Zone, Wendepole 2 vorhanden sind. Fig. 1 shows a view of the stand with magnetic segments 1 on the magnetic yoke part. The magnetic yoke part is designed so that reversible poles 2 are present between the magnetic segments 1 , in the neutral zone.

Um einen hohen Wirkungsgrad der Wendepole 2 zu erreichen, sowie die Ankerrückwirkung aufzuheben, als auch eine Ent­ magnetisierung der Magnetsegmente 1 an der ablaufenden Kante zu verhindern, ist eine zweiteilige Wendepol-Kom­ pensationswicklung zu jedem Wendepol vorgesehen und mit dem Anker in Reihe geschaltet, sie besteht aus den Wende­ pol-Kompensationswicklungs-Hälften 3 a und 3 b, wobei die Wicklungshälften in Reihe mit der gleichen Polbildung geschaltet sind.In order to achieve a high degree of efficiency of the reversing poles 2 and to cancel the armature reaction, as well as to prevent demagnetization of the magnetic segments 1 at the trailing edge, a two-part reversing pole compensation winding is provided for each reversing pole and connected in series with the armature, they consists of the turning pole compensation winding halves 3 a and 3 b , the winding halves being connected in series with the same pole formation.

Die Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälften 3 a und 3 b sind jeweils mit einer Wicklungsseite zu einem Drittel der Magnetsegmentenbreite hinter den Magnetsegmenten 1 in Nuten 4 im magnetischen Rückschlußteil angeordnet. Die andere Wicklungsseite der Wendepol-Kompensations­ wicklungs-Hälften 3 a und 3 b sind gemeinsam in einer Nute 5 in der Polmitte der Wendepole 2 angeordnet.The reversing-pole compensation winding halves 3 a and 3 b are each arranged with one winding side to a third of the magnet segment width behind the magnet segments 1 in slots 4 in the magnetic yoke part. The other winding side of the reversing pole compensation winding halves 3 a and 3 b are arranged together in a slot 5 in the center of the pole of the reversing poles 2 .

Die eine Hälfte der Wendepol-Kompensationswicklung bewirkt an der ablaufenden Kante der Magnetsegmente 1 eine Feld­ verstärkung vom Hauptfeld, womit sie einer Entmagnetisie­ rung der Magnetsegmente sowie der Ankerrückwirkung ent­ gegenwirkt, und an der auflaufenden Kante vom Wendepol wird das Wendepolfeld, bis zur Polmitte, mit einem Feld­ anteil von der Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälfte erregt.One half of the reversing pole compensation winding causes a field strengthening from the main field at the trailing edge of the magnetic segments 1 , which counteracts a demagnetization of the magnetic segments and the armature reaction, and at the trailing edge from the reversing pole, the reversing pole field, up to the center of the pole, is used a field portion excited by the reversing pole compensation winding half.

Die andere Hälfte der Wendepol-Kompensationswicklung bewirkt an der auflaufenden Kante der Magnetsegmente 1 eine Feldschwächung vom Hauptfeld und wirkt somit der Ankerrückwirkung entgegen, wobei an der ablaufenden Kante vom Wendepol bis zur Polmitte hin, das Wendepolfeld mit etwa dem gesamten Feldanteil von der Wendepol-Kompen­ sationswicklungs-Hälfte erregt wird.The other half of the reversing pole compensation winding causes a weakening of the field from the main field at the leading edge of the magnet segments 1 and thus counteracts the armature reaction, whereby at the trailing edge from the reversing pole to the center of the pole, the reversing pole field with approximately the entire field component from the reversing pole compens station winding half is excited.

Durch eine derartige Feldverteilung auf den Wendepolen, wo das Feld an der auflaufenden Kante der Wendepole am schwächsten und an der ablaufenden Kante am stärksten ist, wird der gesamte Stromwendevorgang stark beschleunigt, womit eine optimale Stromwendung erreicht wird.With such a field distribution on the turning poles, where the field at the leading edge of the turning poles on weakest and strongest at the trailing edge the entire electricity turning process is greatly accelerated, with which an optimal reversal of electricity is achieved.

Der Anker, die Bürsten und die Wendepole sollten so aufein­ ander abgestimmt sein, daß die Spule die unter den Bürsten kurzgeschlossen ist, innerhalb der höchsten Wendefeld­ spannung in dieser Spule, die Kurzschließung beendet wird.The armature, the brushes and the reversing poles should line up be matched that the coil under the brushes is short-circuited, within the highest Wendefeld voltage in this coil, the short circuit is ended.

Durch die Anordnung der Wendepol-Kompensationswicklung in der Mitte der Wendepole, wird eine sichere und einfache mechanische Befestigung der Magnetsegmente 1 ermöglicht. In Fig. 2 ist eine derartige Anordnung dargestellt.The arrangement of the reversing pole compensation winding in the middle of the reversing poles enables a safe and simple mechanical fastening of the magnet segments 1 . Such an arrangement is shown in FIG .

In den Zwischenräumen 6 von den Magnetsegmenten 1 zu den Wendepolen können entsprechende Paßstücke aus einem geeignetem Material angeordnet werden. Die Paßstücke sind dann der Fußform von den Magnetsegmenten, sowie den Wendepolen, die als Widerlager dienen, genau angepaßt. Die Magnetsegmente 1 können auch durch Klammern oder der­ gleichen befestigt werden, wobei eine derartige Befesti­ gung auch in dem Zwischenraum 6 zu den Wendepolen ange­ ordnet sind. Um den magnetischen Rückschlußteil nicht zu stark durch die Nuten 4 und 5 zu schwächen, ist es vorteil­ haft die Nuten 4 und 5 mit einer flachen Form zu versehen.Corresponding adapters made of a suitable material can be arranged in the spaces 6 from the magnet segments 1 to the reversing poles. The adapters are then precisely adapted to the shape of the foot of the magnet segments, as well as the reversing poles, which serve as abutments. The magnetic segments 1 can also be fastened by brackets or the like, such fastening also being arranged in the space 6 to the reversing poles. In order not to weaken the magnetic yoke part too much through the grooves 4 and 5 , it is advantageous to provide the grooves 4 and 5 with a flat shape.

Die zweiteilige Wendepol-Kompensationswicklung kommt auch besonders vorteilhaft bei einem Reihenschlußmotor (Univer­ salmotor) zur Anwendung. Das Hauptfeld wird durch die Feld­ wicklung 7 erregt. Die Wendepol-Kompensationswicklungs- Hälften 3 a und 3 b sind jeweils mit einer Wicklungsseite gemeinsam in eine Nute 8 in die Mitte der Polkerne 9 der Feldwicklung 7 angeordnet. Die andere Wicklungsseite der Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälften 3 a und 3 b sind, The two-part reversing-pole compensation winding is also particularly advantageous for a series motor (universal motor). The main field is excited by the field winding 7 . The reversing-pole compensation winding halves 3 a and 3 b are each arranged with one winding side together in a slot 8 in the middle of the pole cores 9 of the field winding 7 . The other winding side of the reversing pole compensation winding halves 3 a and 3 b are

wie in den Fig. 1 und 2 gemeinsam in der Nute 5 in der Pol­ mitte der Wendepole 2 angeordnet.as shown in Figs. 1 and 2 together in the groove 5 in the pole of the commutating poles 2 center arranged.

Die Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälften 3 a und 3 b können auch aufgeteilt in mehreren Nuten in den Polkernen 9 der Feldwicklung 7 angeordnet werden.The reversing-pole compensation winding halves 3 a and 3 b can also be arranged in a plurality of slots in the pole cores 9 of the field winding 7 .

Die Wirkungsweise der Wendepol-Kompensationswicklung ist die Gleiche, wie in den Fig. 1 und 2, wobei selbst bei Wechselstrombetrieb und eine Nenndrehzahl von über 30 000 U/min. kaum (kein) Bürstenfeuer in Erscheinung tritt. Die Wendepol-Kompensationswicklung findet auch bei Neben­ schlußmotoren gute Verwendung.The mode of operation of the reversing-pole compensation winding is the same as in FIGS. 1 and 2, whereby even with AC operation and a nominal speed of over 30,000 rpm. hardly (no) brush fire appears. The Wendepol compensation winding is also used with secondary motors.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele kommen für alle mehrpaarpoligen Ausführungen sinngemäß zur Anwendung.The illustrated embodiments come for everyone Multi-pole versions are analogous to the application.

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Be­ schreibung enthalten, oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was in Abweichung von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann nahe­ liegt.Everything that belongs to the invention belongs to the invention contain spelling, or shown in the drawing is, including what is different from the concrete exemplary embodiments for those skilled in the art lies.

Claims (3)

1. Reihenschluß-Permanentmagnet-Motor mit einem aus einer Feldwicklung bzw. aus Permanentmagneten zur Felderregung und einer Wendepol-Kompensationswicklung an einem magnetischen Rückschlußteil gebildeten Ständer, in dem innerhalb ein Anker mit einer Trommelwicklung rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Wendepol (2) eine zweiteilige Wendepol-Kompensationswicklung vorgesehen ist, und aus den Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälften (3 a und 3 b) besteht, die in Reihe mit der gleichen Polbildung geschaltet sind (Fig. 2), wobei die Wendepol-Kompensations­ wicklungs-Hälften (3 a und 3 b) mit jeweils einer Wick­ lungsseite hinter den Magnetsegmenten (1) in Nuten (4) im magnetischen Rückschlußteil ( Fig. 1 und 2), beziehungs­ weise in Nuten (8) in den Polkernen (9) der Feldwicklung (7 Fig. 3) angeordnet sind, wobei die andere Wicklungs­ seite der Wendepol-Kompensationswicklungs-Hälften (3 a und 3 b) gemeinsam in einer Nute (5) in der Polmitte der Wende­ pole (2) angeordnet sind (Fig. 1 bis 3).1. Series permanent magnet motor with a stand formed from a field winding or from permanent magnets for field excitation and a reversing pole compensation winding on a magnetic yoke part, in which rotates an armature with a drum winding, characterized in that for each reversing pole ( 2 ) a two-part reversing pole compensation winding is provided, and consists of the reversing pole compensation winding halves ( 3 a and 3 b) , which are connected in series with the same pole formation ( Fig. 2), the reversing pole compensation winding halves ( 3rd a and 3 b ), each with a winding side behind the magnetic segments ( 1 ) in grooves ( 4 ) in the magnetic yoke part ( Fig. 1 and 2), respectively, in grooves ( 8 ) in the pole cores ( 9 ) of the field winding ( 7 Fig . 3) are arranged, wherein the other coil side of the auxiliary pole compensation winding halves (3 a and 3 b) in common pole in a groove (5) in the pole center of the turn (2) angeord are net ( Fig. 1 to 3). 2. Reihenschluß-Permanentmagnet-Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine mechanische Befesti­ gung der Magnetsegmente (1), in den Zwischenräumen (6), von den Magnetsegmenten (1) zu den Wendepolen (2), entsprechende Befestigungsmittel angeordnet sind, wobei die Wendepole (2) als Widerlager dienen (Fig. 2).2. Series permanent magnet motor according to claim 1, characterized in that for a mechanical fastening supply of the magnet segments ( 1 ), in the spaces ( 6 ), from the magnet segments ( 1 ) to the reversing poles ( 2 ), corresponding fastening means are arranged , wherein the reversing poles ( 2 ) serve as abutments ( Fig. 2). 3. Reihenschluß-Permanentmagnet-Motor nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsseiten der Wende­ pol-Kompensationswicklungs-Hälften (3 a und 3 b) aufge­ teilt, in mehreren Nuten, einerseits in den Polkernen (9) der Feldwicklung (7), und andererseits in den Polkernen (9) der Feldwicklung (7) und in den Polkernen der Wende­ pole (2) angeordnet sind (Fig. 3 ).3. Series permanent magnet motor according to claim 1 u. 2, characterized in that the winding sides of the turn pole compensation winding halves ( 3 a and 3 b ) split up in several slots, on the one hand in the pole cores ( 9 ) of the field winding ( 7 ), and on the other hand in the pole cores ( 9 ) the field winding ( 7 ) and in the pole cores of the turning poles ( 2 ) are arranged ( Fig. 3).
DE19873729680 1986-11-03 1987-09-04 Series wound permanent-magnet motor Withdrawn DE3729680A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19955006A1 (en) * 1999-11-16 2001-06-07 Piller Gmbh DC machine
DE102009037114A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 C. & E. Fein Gmbh Series motor with permanent magnet

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