DE3904165A1

DE3904165A1 - Selbstanlaufender synchronmotor

Info

Publication number: DE3904165A1
Application number: DE19893904165
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Wistinghausen
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1989-02-11
Filing date: 1989-02-11
Publication date: 1990-08-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstanlaufenden Synchronmotor mit einem dauermagnetischen Rotor und einem durch ein elektrisches Wechselfeld erregten Stator, wobei der Rotor zwischen zwei Begrenzungsanschlägen eines auf der Rotorwelle angeordneten, von ihm mitzunehmenden Kupp lungsbauteiles mit Verdrehspiel auf der Rotorwelle gela gert ist. Hierdurch wird in beiden Motordrehrichtungen ein nahezu lastfreier Anlaufvorgang für den Rotor ermög licht, indem dieser erst nach Beendigung seines Verdreh spiels an dem von ihm mitzunehmenden Kupplungsbauteil angreift und die Rotorwelle erst dann zur Erzeugung der Antriebskraft in Umdrehungen versetzen muß.

Aus der DE 34 20 371 A1 ist ein Synchronmotor der vorge nannten Art bekannt, dessen Rotorwelle ein starr damit verbundenes Kupplungsbauteil zur Übertragung des Motor drehmomentes aufweist. Daneben gibt es auch ähnlich ge staltete Mitnehmerkonstruktionen, bei denen zusätzliche elastische Zwischenglieder zur Dämpfung an den festen Begrenzungsanschlägen dienen.

Alle bisher bekannten Motorbauformen sind jedoch nach praktischer Erprobung nur für kleinere Leistungen geeig net, weil sonst die starr auf der Rotorwelle sitzenden Anschläge selbst beim Vorsehen von Dämpfungsmaßnahmen den auftretenden Belastungen nicht standhalten können. Deshalb ist es die Aufgabe der Erfindung, einen mit Ver drehspiel des Rotors arbeitenden Synchronmotor größerer Leistung verfügbar zu machen, bei dem sich darüber hinaus noch die angestrebte Schlupfwirkung des vom Rotor mitzu nehmenden Kupplungsbauteiles dem zu übertragenden Motor drehmoment anpassen läßt.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe geht aus den Ansprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zei gen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt eines mit den Erfindungsmerkma len ausgestatteten selbstanlaufenden Synchron motors,

Fig. 2 das Schnittbild entsprechend der Linie A-B in Fig. 1, und

Fig. 3 eine raumbildliche Explosionsdarstellung der Ro toranordnung des Synchronmotors aus Fig. 1 und 2.

Der Stator 1 des abgebildeten, zur Verwendung in einer Laugenpumpe bestimmten Synchronmotors setzt sich aus ei nem Blechpaket 2 und der darauf angebrachten Statorwick lung 3 zusammen. Die Statorwicklung 3 ist von einem Kunst stoffmantel 4 umgeben, der sich über das obere Joch des Blechpaketes 2 hinweg fortsetzt und zwei Kalottenlager 5 und 6 aufnimmt.

Der in dem von der Statorwicklung 3 durch ein elektri sches Wechselfeld erregten Stator 1 in unterschiedlicher Drehrichtung umlaufende Rotor 7 weist einen dauermagneti schen, in einen zylindrischen Nabenkörper 8 eingebetteten zweipoligen Eisenkern 9 auf. Dieser aus Isoliermaterial hergestellte Nabenkörper 8 ist drehbar auf der von den Kalottenlagern 5 und 6 gehaltenen Rotorwelle 10 gelagert und setzt sich auf einer seiner Stirnseiten axial am Ro torumfang vorspringend in einem Mitnehmerzapfen 11 fort.

Ein mit dem Mitnehmerzapfen 11 des Rotors 7 zusammenwir kendes, auf der Rotorwelle 10 befindliches Kupplungs bauteil 12 besteht nach den Fig. 2 und 3 aus einem U- förmig ausgebildeten Federelement 13 und einem ebenfalls U-förmig aus Kunststoff gefertigten Formstück 14, das vom Federelement 13 die Rotorwelle 10 teilweise umschlie ßend gegen deren Oberfläche gepreßt wird. Dieses der Ro torwelle 10 unter Vermittlung des sein Reibmoment in be stimmbarem Umfang beeinflussenden Formstückes 14 aufge spannte Federelement 13 stellt gemäß Fig. 2 für das Ver drehspiel des Rotors 7 auf der Rotorwelle 10 Begrenzungs anschläge her, indem dessen Mitnehmerzapfen 11 jeweils in beiden Drehrichtungen damit in Eingriff gelangt. Über ihn werden also das Federelement 13 und somit auch die Rotorwelle 10 in Umdrehungen versetzt, wenn der Rotor 7 aus der Anlaufstellung heraus, eventuell nach mehrmaligen Pendelbewegungen, sein Verdrehspiel lastfrei durchlaufen hat. Hierbei kann es im Gegensatz zu früheren Konstruk tionen nicht mehr zu Beschädigungen am Mitnehmerzapfen 11 oder dem Kupplungsbauteil 12 kommen, da letzteres auf der Rotorwelle 10 zunächst um ein gewisses Maß durchrut schen kann, bis die Rotorwelle 10 zur Erzeugung der An triebskraft des Motors voll mitgenommen wird.

Damit sich die zuvor erläuterte Funktion in der gewünsch ten Weise ergibt, müssen die Vorspannung des Federele mentes 13 und der Reibungskoeffizient des Formstückes 14 so aufeinander abgestimmt sein, daß die sichere Übertra gung des im Betriebszustand geforderten Motordrehmomentes gewährleistet ist. Andererseits soll aber im Falle der beim Anlaufen des Rotors 7 bzw. der bei dessen insbeson dere ruckartigem Abbremsen auftretenden Bewegungsenergie ein Durchrutschen des Kupplungsbauteiles 12 auf der Rotor welle 10 möglich sein. Ist dann das zu hohe Drehmoment infolge des Durchrutschens abgebaut und wirkt wie zuvor das normale Motordrehmoment, so ist der Reibschluß zwi schen der Rotorwelle 10 und dem Kupplungsbauteil 12 wie der hergestellt.

In einer denkbaren Abwandlung des zur Beschreibung ge langten Synchronmotors könnte das Kupplungsbauteil 12 beispielsweise auch nur aus einem Federelement bestehen, das die Rotorwelle 10 zur Erzeugung des erforderlichen Reibmomentes ein- oder mehrmals umschlingt. Seine von der Rotorwelle 10 abstehenden freien Enden würden sodann die Begrenzungsanschläge für den Mitnehmerzapfen 11 des Rotors 7 bilden.

In einer anderen Ausgestaltung des Kupplungsbauteiles 12 ließen sich die Begrenzungsanschläge für den Mitnehmer zapfen 11 des Rotors 7 statt am Federelement 13 am Form stück 14 vorsehen, was auf die grundsätzliche Wirkungs weise der Vorrichtung ebenfalls ohne Einfluß bliebe.

Claims

1. Selbstanlaufender Synchronmotor mit einem dauermagne tischen Rotor und einem durch ein elektrisches Wech selfeld erregten Stator, wobei der Rotor zwischen zwei Begrenzungsanschlägen eines auf der Rotorwelle angeordneten, von ihm mitzunehmenden Kupplungsbautei les mit Verdrehspiel auf der Rotorwelle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Rotor (7) mitzu nehmende Kupplungsbauteil (12) ein der Rotorwelle (10) aufgespanntes, die Begrenzungsanschläge bilden des Federelement (13) aufweist, dessen Reibmoment gegenüber der Rotorwelle (10) einesteils die sichere Übertragung des im Betriebszustand geforderten Motor drehmomentes gewährleistet, andererseits aber im Fal le der beim Anlaufen des Rotors (7) bzw. der bei des sen Abbremsen auftretenden Bewegungsenergie ein Durch rutschen des Kupplungsbauteiles (12) auf der Rotor welle (10) bewirkt.

2. Synchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Federelement (13) und der Rotor welle (10) ein sie teilweise umschließendes, vom Fe derelement (13) gegen ihre Oberfläche gepreßtes und damit das Reibmoment des Federelementes (13) gegen über der Rotorwelle (10) in bestimmbarem Umfang be einflussendes Formstück (14) befindet.

3. Synchronmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (14) aus Kunststoffmaterial gefer tigt ist.

4. Synchronmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß sowohl das Federelement (13) als auch das Formstück (14) U-förmig gestaltet sind.

5. Synchronmotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsanschläge für den Rotor (7) statt vom Federelement (13) vom Formstück (14) des Kupplungsbauteiles (12) gebildet werden.