DE4409889C2 - Rotary magnet, especially control magnet - Google Patents

Rotary magnet, especially control magnet

Info

Publication number
DE4409889C2
DE4409889C2 DE19944409889 DE4409889A DE4409889C2 DE 4409889 C2 DE4409889 C2 DE 4409889C2 DE 19944409889 DE19944409889 DE 19944409889 DE 4409889 A DE4409889 A DE 4409889A DE 4409889 C2 DE4409889 C2 DE 4409889C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
poles
armature
stator
coil
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944409889
Other languages
German (de)
Other versions
DE4409889A1 (en
Inventor
Manfred Dipl Ing Rufer
Jochen Martinen
Siegfried Krueger
Hartmut Berg
Harald Dipl Ing Klocke
Jens Dipl Phys Dr Storjohann
Winfried Dipl Ing Friedrich
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.)
Kuhnke GmbH
Original Assignee
Kuhnke 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 Kuhnke GmbH filed Critical Kuhnke GmbH
Priority to DE19944409889 priority Critical patent/DE4409889C2/en
Publication of DE4409889A1 publication Critical patent/DE4409889A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4409889C2 publication Critical patent/DE4409889C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • 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
    • H01F7/13Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures characterised by pulling-force characteristics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmagneten, insbesondere Regelma­ gneten, mit wenigstens einer Spule, einem begrenzt drehbeweglichen Anker und einem Stator, der wie auch der Anker Pole aus magnetisch leitendem Werkstoff hat, wobei jeweils Pole des Stators und Pole des Ankers Polpaare bilden, durch einen Arbeitsluftspalt beabstandet sind und je nach Richtung des Spulenstromes und Drehrichtung des An­ kers in größer oder kleiner werdende Überdeckung gelangen.The invention relates to a rotary magnet, in particular Regelma gneten, with at least one coil, a limited rotation Armature and a stator which, like the armature, are made of magnetic poles has conductive material, with poles of the stator and poles of the Armature form pole pairs, which are spaced apart by a working air gap and depending on the direction of the coil current and direction of rotation of the An kers come in over or under cover.

Bei solchen Drehmagneten (DE 29 03 033 A1, DE 33 15 682 A1) kann der Anker durch eine beispielsweise mit einer Feder erzeugte Kraft in seiner Ausgangsposition gehalten und beim Bestromen der Spule gegen die Wirkung der Feder bis zu einem den größtmöglichen Drehwinkel bestimmenden Anschlag in seine Endposition gedreht werden, so daß zwei vorgegebene Winkelpositionen möglich sind. Wenn man dagegen beliebige Zwischenpositionen anfahren will, kommt ein Winkelsensor mit einer Regelschaltung zur Anwendung, die den Spulenstrom entsprechend dem zeitlichen Verlauf der Regel­ abweichung, also der Differenz zwischen Soll- und Ist-Winkel, regelt bzw. einstellt. Drehmagnete dieser Art sind Regelmagnete, bei denen man anstrebt, daß das abgegebene Drehmoment möglichst vom jewei­ ligen Drehwinkel des Ankers unabhängig ist und, als Funktion des Spulenstromes betrachtet, eine konstante Steilheit hat. Außerdem soll ein Regelmagnet Drehmomente in beide Richtungen ausüben können.With such rotary magnets (DE 29 03 033 A1, DE 33 15 682 A1) can the anchor by a force generated, for example, with a spring held in its starting position and when energizing the coil against the action of the spring to the greatest possible Rotation angle determining stop rotated to its end position are so that two predetermined angular positions are possible. If, on the other hand, you want to move to any intermediate positions, an angle sensor with a control circuit is used, which the coil current according to the time course of the rule deviation, i.e. the difference between the target and actual angles or sets. Rotary magnets of this type are control magnets in which  one strives that the torque delivered from the respective lige rotation angle of the armature is independent and, as a function of Coil current considered, has a constant slope. In addition, should a control magnet can exert torques in both directions.

Zu beachten ist auch, daß vor allem bei kleinen Spulenströmen die Abhängigkeit des erzeugten Drehmomentes vom Strom quadratisch ist, so daß die Forderung nach einer konstanten Steilheit des Dreh­ momentes nicht erfüllbar ist. Ferner ist es oft von Nachteil, daß der Drehmagnet, um ein resultierendes Drehmoment Null zu erzeugen, schon Leistung verbraucht.It should also be noted that especially with small coil currents Quadratic dependence of the generated torque on the current is, so that the demand for a constant slope of the rotation moment is not achievable. Furthermore, it is often disadvantageous that the Rotary magnet to generate a resulting zero torque, already consumed power.

Einige dieser Probleme ließen sich lösen, indem man zwei Drehma­ gnetsysteme gegeneinander wirken läßt. Dann kann man auf eine Rückstellfeder oder eine andere Erzeugung eines äußeren Rückstell­ momentes verzichten. Aber die komplizierte Ansteuerung, die je nach gewünschter Richtung des Drehmomentes für eine höhere bzw. nied­ rigere Bestromung der einen oder anderen Spule der Magnetsysteme sorgen muß, würde einen solchen Regelmagneten aufwendig und teuer machen.Some of these problems could be solved by turning two spindles magnetic systems can work against each other. Then you can click on one Return spring or other generation of an external return waive the moment. But the complicated control, depending on desired direction of torque for a higher or lower Rigid energization of one or the other coil of the magnet systems would have to worry, such a control magnet would be complex and expensive do.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten und sicher funktionierenden Dreh- und Regelmagneten vorzuschlagen, der ein dem Spulenstrom proportionales Drehmoment erzeugt.It is therefore the object of the invention to have a simple structure and propose safe working rotating and control magnets, which generates a torque proportional to the coil current.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehmagneten der eingangs erwähnten Art so gelöst, daß zwei bei Bestromung der Spule in bezug auf die von ihnen erzeugten Drehmomente entgegengesetzt wirkende Magnet­ systeme mit jeweils mindestens einem Polpaar und weiterhin wenig­ stens ein Permanentmagnet vorgesehen sind, derart, daß sich perma­ nentmagnetisch erzeugte Flüsse elektromagnetisch erzeugten Flüssen in den Arbeitsluftspalten des einen Magnetsystems gleichsinnig und im anderen Magnetsystem gegensinnig überlagern und die Pole der Polpaare des einen Magnetsystems in größer werdende und des ande­ ren Magnetsystems in kleiner werdende Überdeckung gelangen.This task is for a rotary magnet of the type mentioned Kind so solved that two when energized the coil with respect to the the torques generated by them counteracting magnet systems with at least one pair of poles each and still little least a permanent magnet are provided, such that perma Magnetically generated fluxes Electromagnetically generated fluxes in the working air gaps of one magnet system in the same direction and  overlap in opposite directions in the other magnet system and the poles of the Pole pairs of one magnet system in increasing and the other magnet system in decreasing coverage.

Weil die Drehmomente beider gegeneinander wirkenden Magnetsyste­ me wenigstens annähernd quadratisch von den Flüssen in den Ar­ beitsluftspalten abhängen, ist das resultierende und am Anker ab­ greifbare Drehmoment linear vom Spulenstrom abhängig und im übrigen von der jeweiligen Winkelposition des Ankers unabhängig. Weiterhin lassen sich Änderungen der Drehrichtung des Ankers einfach durch Änderung der Polarität des Spulenstromes durchführen.Because the torques of both opposing magnet systems me at least approximately square from the rivers in the Ar depend on air columns, is the result and depend on the anchor tangible torque linearly dependent on the coil current and in remaining independent of the respective angular position of the anchor. You can also change the direction of rotation of the armature simply by changing the polarity of the coil current.

Die aktuellen Winkelpositionen des Ankers werden in bekannter Weise mit einem Winkelsensor erfaßt, wobei der gemessene Wert des Ist-Winkels und der Wert für den vorgegebenen Soll-Winkel in einer Regelschaltung verglichen werden, die bei Regelabweichungen den Spulenstrom so lange nachregelt und gegebenenfalls auch umpolt, bis der Anker in der gewünschten Soll-Winkelposition steht, bei der sich die auf ihn wirkenden Momente gegenseitig aufheben.The current angular positions of the anchor are known Way detected with an angle sensor, the measured value of Actual angle and the value for the specified target angle in one Control circuit are compared, which in the case of control deviations Readjust the coil current and, if necessary, reverse the polarity until the anchor is in the desired target angular position at which the moments acting on him cancel each other out.

Im übrigen ist der Magnet einfach und mit wenigen Bauelementen kostengünstig herzustellen und funktionssicher, zumal bis auf etwaige Lager keine sonstigen Verschleiß oder Alterung unterliegenden Teile, wie etwa Rückstellfedern und dergleichen, erforderlich sind.In addition, the magnet is simple and with few components inexpensive to manufacture and reliable, especially with the exception of any Stock no other parts subject to wear or aging, such as return springs and the like are required.

Die Pole des Stators und des Ankers haben im wesentlichen gleiche Umfangswinkel, wobei die Pole des Ankers um das Maß eines Um­ fangswinkels zueinander versetzt angeordnet sind, während die mit diesen Ankerpolen zusammenarbeitenden Pole des Stators axial fluch­ ten. Umgekehrt können auch die Pole des Ankers in Axialrichtung gesehen fluchten, während die Ankerpole des einen Magnetsystems zu denen des anderen Magnetsystems um das Maß eines Umfangswinkels relativ zueinander versetzt am Stator angebracht sind.The poles of the stator and armature are essentially the same Circumferential angle, the poles of the armature by the amount of an order are arranged offset to each other, while the with these armature poles cooperating axially curse poles of the stator Conversely, the poles of the armature can also be in the axial direction seen cursing while the armature poles of one magnet system close  those of the other magnet system by the measure of a circumferential angle are staggered relative to each other on the stator.

Zwischen benachbarten segmentförmigen Polen des Stators können zur Erzeugung des permanentmagnetischen Flusses axial polarisierte Permanentmagnete in Form von Ringsegmenten vorgesehen sein, die mit ihren Enden luftspaltfrei an den betreffenden Statorpolen anliegen und mittig zu den ihnen jeweils zugeordneten Ankerpolen angeordnet sind. Dabei sind ein Permanentmagnet dem einen Magnetsystem und ein weiterer Permanentmagnet dem andern Magnetsystem zugeordnet, so daß der von jedem Permanentmagneten erzeugte Fluß bei jedem Magnetsystem über zwei Statorpole, zwei Arbeitsluftspalte und einen Ankerpol verlaufen wird. In diesem Fall braucht auch nur eine ein­ zelne Spule zur Erzeugung des abwechselnd über Stator- und Anker­ pole verlaufenden elektromagnetischen Flusses vorgesehen zu werden.Can between adjacent segment-shaped poles of the stator axially polarized to generate the permanent magnetic flux Permanent magnets in the form of ring segments can be provided their ends rest against the relevant stator poles without an air gap and arranged centrally to the armature poles assigned to them are. Here are a permanent magnet and a magnet system another permanent magnet assigned to the other magnet system, so that the flux generated by each permanent magnet at each Magnet system via two stator poles, two working air gaps and one Anchor pole will run. In this case, only one needs one individual coil to generate the alternating over stator and armature pole trending electromagnetic flow to be provided.

Andererseits kann auch jedem Magnetsystem eine Spule derart zu­ geordnet werden, daß beide Spulen gleichsinnig vom Strom durch­ flossen werden. Mittig zwischen den Spulen wird ein radial magneti­ sierter Permanentmagnet angeordnet, der mit einem Ende gegen einen zu beiden Magnetsystemen gehörenden Statorpol und mit dem anderen Ende gegen ein die Spulen einschließendes Gehäuse aus magnetisch leitendem Werkstoff luftspaltfrei anliegt. Im übrigen kann der Permanentmagnet ringförmig ausgebildet sein.On the other hand, each magnet system can also have a coil in this way are arranged so that both coils flow through in the same direction be flowed. In the middle between the coils there is a radial magneti Fixed permanent magnet arranged with one end against one stator pole belonging to both magnet systems and with the other End against a magnetic housing enclosing the coils conductive material is free of air gaps. Otherwise, the Permanent magnet can be annular.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der anliegenden Zeichnung nachfolgend beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the invention are based on the attached drawing described below. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines Regelmagne­ ten, Fig. 1 a longitudinal section through one half of th rule Magne,

Fig. 2 Teile des Regelmagneten nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 parts of the control solenoid of FIG. 1 in a perspective view;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Hälfte eines anders ausge­ führten Regelmagneten und Fig. 3 shows a longitudinal section through half of a differently performed control magnet and

Fig. 4 perspektivisch dargestellte Teile des Regelmagneten nach Fig. 3.Parts of Fig. 4 shown in perspective of the control magnet of FIG. 3.

Der in Fig. 1 gezeigte Regelmagnet hat einen Anker A und einen Stator S. Auf der nichtmagnetischen Achse 1 des Ankers sind seg­ mentförmige Pole 2, 3 im Winkel zueinander versetzt angeordnet (Fig. 2), wobei dieser Versatz im wesentlichen dem Umfangswinkel dieser Pole und der auch später noch zu beschreibenden Pole des Stators S entsprechen wird, wenn der größtmögliche Verstellwinkel zwischen den Endpositionen des Ankers dem Umfangswinkel der Pole entsprechen soll. Möglich ist es allerdings auch, den Versatzwinkel kleiner oder größer zu wählen.The control magnet shown in Fig. 1 has an armature A and a stator S. On the non-magnetic axis 1 of the armature seg-shaped poles 2 , 3 are arranged offset at an angle to each other ( Fig. 2), this offset essentially the circumferential angle of these poles and will correspond to the poles of the stator S, which will also be described later, if the largest possible adjustment angle between the end positions of the armature should correspond to the circumferential angle of the poles. However, it is also possible to choose a smaller or larger offset angle.

Eine Spule 4 und weitere Teile des Drehmagneten sind von einem auf der Achse 1 gelagerten Gehäuse aus magnetisch leitendem Werkstoff umgeben, das aus einem Rohrabschnitt 5 und zwei ringförmigen Gehäusedeckeln 6, 7 besteht, gegen die axiale Pole 8, 9 mit jeweils einem ihrer Enden luftspaltfrei anliegen. Ein weiterer Statorpol 10, der axial mit den Polen 8, 9 fluchtet, ist symmetrisch zur Mitte des Drehmagneten angeordnet. Die Pole 2 und 8, 2 und 10, 10 und 3 sowie 3 und 9 bilden Paare von Polen, die sich durch einen Arbeits­ luftspalt L getrennt gegenüberliegen.A coil 4 and other parts of the rotary magnet are surrounded by a bearing on the axis 1 made of magnetically conductive material, which consists of a tube section 5 and two annular housing covers 6 , 7 , against the axial poles 8 , 9 , each with one of its ends without an air gap issue. Another stator pole 10 , which is axially aligned with the poles 8 , 9 , is arranged symmetrically to the center of the rotating magnet. Poles 2 and 8 , 2 and 10 , 10 and 3 and 3 and 9 form pairs of poles, which are separated by a working air gap L.

Zwischen den jeweils benachbarten Enden der Statorpole 8 - 10 sind axial polarisierte Permanentmagnete 11, 12 in Form von Ringsegmen­ ten vorgesehen, die mit ihren Enden luftspaltfrei an den jeweiligen Statorpolen anliegen und sich mittig ausgerichtet über den ihnen zugeordneten Ankerpolen 2, 3 befinden.Between the respective adjacent ends of the stator poles 8-10 are axially polarized permanent magnets 11, 12 th in the form of Ringsegmen, the air gap-free abutting at their ends to the respective stator poles and centrally aligned over their associated armature poles 2, 3 are located.

Die beiden von den Permanentmagneten 11, 12 erzeugten Flüsse sind in Fig. 1 strichliert dargestellt und in ihrer Richtung durch Pfeile markiert, während ein durch Bestromung der Spule 4 elektromagne­ tisch erzeugter Fluß in seinem Verlauf durch eine ausgezogene Linie dargestellt und in seiner Richtung ebenfalls mit Pfeilen markiert ist.The two fluxes generated by the permanent magnets 11 , 12 are shown in dashed lines in Fig. 1 and marked in their direction by arrows, while a flow generated by energizing the coil 4 electromagnetic table flow is represented in its course by a solid line and in its direction also with Arrows is highlighted.

Man erkennt, daß sich beide Flüsse in den Luftspalten L zwischen den Polen 10, 2 und 2, 8 gleichsinnig überlagern und in gleiche Richtungen wirken, während sich beide Flüsse in den Luftspalten L zwischen den Polen bzw. Polpaaren 9, 3 und 3, 10 gegensinnig überlagern und in entgegengesetzte Richtungen wirken.It can be seen that both flows in the air gaps L between the poles 10 , 2 and 2 , 8 overlap in the same direction and act in the same directions, while both flows in the air gaps L between the poles or pole pairs 9 , 3 and 3 , 10 overlap in opposite directions and work in opposite directions.

Hieraus ergeben sich zwei in bezug auf die erzeugten Drehmomente entgegengesetzt arbeitende Magnetsysteme. Dabei wirken in dem nach Fig. 1 linken Magnetsystem bei der gezeigten Richtung der Magnet­ flüsse die im Bereich der Pole 2, 8 und 10 erzeugten Drehmomente entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei der elektromagnetisch erzeugte Fluß in beiden zugehörigen Arbeitsluftspalten L durch den vom Per­ manentmagneten 11 erzeugten Fluß im Sinne einer Verstärkung überlagert wird. Dagegen wird beim anderen Magnetsystem der in den beiden hierzu gehörenden Luftspalten L erzeugte elektromagneti­ sche Fluß in seiner Wirkung um den durch den Permanentmagneten 12 erzeugten Fluß reduziert, so daß insgesamt gesehen ein Drehmo­ ment entsteht, das den Anker A entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen sucht bzw. verdreht. This results in two magnet systems operating in opposite directions with respect to the torques generated. 1 in the magnet system shown in FIG. 1 in the direction shown, the magnetic fluxes the torques generated in the region of the poles 2 , 8 and 10 counterclockwise, the electromagnetically generated flux in both associated working air gaps L being generated by the permanent magnet 11 River is superimposed in the sense of a reinforcement. In contrast, in the other magnet system, the electromagnetic flux generated in the two associated air gaps L is reduced in its effect by the flux generated by the permanent magnet 12 , so that overall a torque is created which tries to rotate the armature A counterclockwise or twisted.

Hierbei werden die Polpaare 2, 8 und 2, 10 weiter in Überdeckung gelangen und die Polpaare 3, 9 und 3, 10 um die gleiche Strecke weiter außer Überdeckung kommen.Here, the pole pairs 2 , 8 and 2 , 10 will continue to overlap and the pole pairs 3 , 9 and 3 , 10 will overlap by the same distance.

Im übrigen ist es klar, daß bei Umkehrung des Spulenstromes bzw. der Richtung des elektromagnetischen Flusses und bei gleichbleiben­ der Polarität der Permanentmagnete 11, 12 ein entgegengesetztes bzw. im Uhrzeigersinn gerichtetes Gesamtmoment an der Achse 1 entstehen wird. Wie auch bereits erwähnt wurde, übernimmt hierbei ein Winkelsensor mit Regelschaltung die Regelung des Spulenstromes in seiner Richtung in Abhängigkeit eines ermittelten Ist-Winkels von einem vorgegeben eingestellten Soll-Winkel für die Winkelposition des Ankers.Moreover, it is clear that when the coil current or the direction of the electromagnetic flux is reversed and the polarity of the permanent magnets 11 , 12 remains the same, an opposite or clockwise total torque will arise on the axis 1 . As has also been mentioned, an angle sensor with a control circuit controls the direction of the coil current in its direction depending on a determined actual angle from a preset target angle for the angular position of the armature.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsform entspricht in wesentlichen Bauteilen dem vorher beschriebenen Drehmagneten, so daß bei den Fig. 3 und 4 zur Vereinfachung gleiche Bezugszeichen für insoweit gleiche bzw. gleich wirkende Bauteile verwendet wurden und auf eine ins einzelne gehende Beschreibung des zweiten Aus­ führungsbeispieles verzichtet werden kann.The embodiment shown in FIGS . 3 and 4 corresponds in essential components to the previously described rotary magnet, so that in FIGS . 3 and 4 the same reference numerals have been used for the same or equivalent components and to a detailed description of the Second example can be dispensed with.

Jedem der beiden in bezug auf das abgegebene Drehmoment gegen­ einander gerichtet wirkenden Magnetsysteme ist gemäß Fig. 3 eine Spule 4 so zugeordnet, daß die Spulen gleichsinnig vom Strom durch­ flossen werden. Mittig zwischen beiden Spulen ist ein radial magneti­ sierter Permanentmagnet 13 angeordnet, der mit seinem äußeren Ende gegen den Gehäuseteil 5 und mit seinem inneren Ende gegen den zu beiden Magnetsystemen gehörenden Statorpol 10 möglichst luftspalt­ frei anliegt.According to FIG. 3, a coil 4 is assigned to each of the two magnet systems acting counter to one another with respect to the output torque, so that the coils are flowed through in the same direction by the current. A radially magnetized permanent magnet 13 is arranged in the middle between the two coils, and its outer end bears against the housing part 5 and with its inner end against the stator pole 10 belonging to both magnet systems as freely as possible.

Die jeweils benachbarten Enden der Statorpole 8-10 stehen sich frei auf Abstand gegenüber, wobei die beiden so gebildeten axialen Luft­ spalte größer sein sollen als die radialen Arbeitsluftspalte L, damit der elektromagnetische Fluß und die beiden permanentmagnetischen Flüsse die auch bei dieser Darstellung durch eine ausgezogene Linie bzw. durch strichlierte Linien dargestellten Verläufe einnehmen und die von der hier gewählten Richtung des Spulenstromes abhängigen, durch Pfeile angedeutete Richtungen haben.The respectively adjacent ends of the stator poles 8-10 are freely spaced from one another, the two axial air gaps formed in this way being supposed to be larger than the radial working air gaps L, so that the electromagnetic flux and the two permanent magnetic fluxes are also drawn in this representation by a solid line Take line or dashed lines and have the directions dependent on the direction of the coil current selected here, indicated by arrows.

Es überlagern sich bei diesem Drehmagneten also der elektromagne­ tisch erzeugte Fluß und ein permanentmagnetisch erzeugter Fluß in den Luftspalten zwischen den Polpaaren 10, 2 und 2, 8 gleichsinnig, während sich der elektromagnetische Fluß und der andere permanent­ magnetische Fluß in den Luftspalten zwischen den Polen 10, 3 und 3, 9 gegensinnig überlagern, so daß das vom nach Fig. 3 links be­ findlichen Magnetsystem erzeugte Drehmoment größer ist als das vom anderen rechts befindlichen Magnetsystem erzeugte Drehmoment und es aufgrund des verbleibenden resultierenden Gesamtmomentes zu einer Verdrehung des Ankers A in Richtung auf seine Soll-Winkelpo­ sition kommt.It overlaps with this rotary magnet the electromagnetic generated flux and a permanent magnet flux in the air gaps between the pole pairs 10 , 2 and 2 , 8 in the same direction, while the electromagnetic flux and the other permanent magnetic flux in the air gaps between the poles 10 , 3 and 3 , 9 overlap in opposite directions, so that the torque generated by the magnet system shown on the left in FIG. 3 is greater than the torque generated by the other magnet system on the right, and due to the remaining total torque resulting in a rotation of the armature A in the direction of its target angular position comes.

Abweichend von den gezeigten und beschriebenen Ausführungsbei­ spielen sind im Rahmen der Erfindung weitere und andere Lösungen möglich. So kann etwa jedes der beiden Magnetsysteme mit mehr Polen bzw. Polpaaren als dargestellt mit zubehörigen weiteren Perma­ nentmagneten ausgestattet werden. Schließlich könnte die Achse auch stationär und Teil eines Stators sein, während das Drehmoment am dann drehbeweglichen Gehäuse abgenommen wird, wobei für diesen Fall die Spule bzw. Spulen mit der Achse eine bauliche Einheit bilden können.Deviating from the embodiment shown and described Playing are further and other solutions within the scope of the invention possible. For example, each of the two magnet systems can do more Poles or pole pairs as shown with additional permas Magnets can be equipped. After all, the axis could too be stationary and part of a stator, while the torque on then rotatable housing is removed, being for this If the coil or coils with the axis form a structural unit can form.

Claims (7)

1. Drehmagnet, insbesondere Regelmagnet, mit wenigstens einer Spule (4), einem begrenzt drehbeweglichen Anker (A) und einem Stator (S), der wie auch der Anker kreissegmentförmige Pole (8-10, 2, 3) aus magnetisch leitendem Werkstoff hat, wobei jeweils Pole (8-10) des Stators und Pole (2, 3) des Ankers Polpaare bilden, durch einen Arbeitsluftspalt (L) beabstandet sind und je nach Richtung des Spulenstromes und der Drehrichtung des Ankers (A) in größer oder kleiner werdende Über­ deckung gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bei Bestromung der Spule (4) in bezug auf die von ihnen erzeugten Drehmomente entgegengesetzt wirkende Magnetsysteme bestehend aus jeweils mindestens einem Polpaar (2, 8; 2, 10; 3, 10; 3, 9) und weiterhin wenigstens einem Permanentmagnet (11, 12, 13) vorgesehen sind, derart, daß sich permanentmagnetisch erzeugte Flüsse elektromagnetisch erzeugten Flüssen in den Arbeitsluftspalten (L) bei dem einen Magnetsystem gleich­ sinnig und im anderen Magnetsystem gegensinnig überlagern und bei Drehung des Ankers (A) die Pole der Polpaare des einen Magnetsystems in größer werdende und die des anderen Magnetsystems in kleiner werdende Überdeckung gelan­ gen.1. Rotary magnet, in particular control magnet, with at least one coil ( 4 ), a limited rotatable armature (A) and a stator (S) which, like the armature, has poles ( 8-10 , 2 , 3 ) in the form of segments of a circle made of magnetically conductive material , wherein poles ( 8-10 ) of the stator and poles ( 2 , 3 ) of the armature form pole pairs, are spaced apart by a working air gap (L) and become larger or smaller depending on the direction of the coil current and the direction of rotation of the armature (A) Coverage, characterized in that two magnet systems acting counter to each other when the coil ( 4 ) is energized with respect to the torques generated by them, each consisting of at least one pole pair ( 2 , 8 ; 2 , 10 ; 3 , 10 ; 3 , 9 ) and furthermore at least one permanent magnet ( 11 , 12 , 13 ) are provided, in such a way that fluxes generated by permanent magnets generate electromagnetically generated fluxes in the working air gaps (L) in the same magnet system in the same sense and in superimpose the other magnet system in opposite directions and, when the armature (A) rotates, the poles of the pole pairs of one magnet system become larger and those of the other magnet system become smaller. 2. Drehmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole (8-10, 2, 3) im wesentlichen gleiche Umfangswinkel (α) haben und daß die Pole (2, 3) des Ankers (A) um das Maß eines bestimmten Umfangs­ winkels zueinander versetzt angeordnet sind, während die mit diesen Ankerpolen zusammenarbeitenden Pole (8-10) des Stators (S) axial fluchten.2. Rotary magnet according to claim 1, characterized in that the poles ( 8-10 , 2 , 3 ) have substantially the same circumferential angle (α) and that the poles ( 2 , 3 ) of the armature (A) by the measure of a certain circumference are arranged at an angle to each other, while the poles ( 8-10 ) of the stator (S) cooperating with these armature poles are axially aligned. 3. Drehmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten segmentförmigen Polen (8-10) des Stators (S) axial polarisierte Permanentmagnete (11, 12) in Form von Segmenten vorgesehen sind, die mit ihren Enden luftspaltfrei an den betreffen­ den Statorpolen anliegen und axial gesehen mittig zu den ihnen jeweils zugeordneten Ankerpolen (2, 3) angeordnet sind.3. Rotary magnet according to claim 2, characterized in that between adjacent segment-shaped poles ( 8-10 ) of the stator (S) axially polarized permanent magnets ( 11 , 12 ) are provided in the form of segments, the ends of which are free of air gaps at the stator poles and axially are arranged centrally to the armature poles ( 2 , 3 ) assigned to them. 4. Drehmagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Permanentmagnet (11) einem Magnetsystem und ein weiterer Perma­ nentmagnet (12) dem anderen Magnetsystem zugeordnet ist und daß der von jedem Permanentmagneten erzeugte Fluß bei jedem Magnet­ system über zwei Statorpole (8-10), zwei Arbeitsluftspalte (L) und einen Ankerpol (2, 3) verläuft.4. Rotary magnet according to claim 3, characterized in that a permanent magnet ( 11 ) a magnet system and a further permanent magnet ( 12 ) is assigned to the other magnet system and that the flux generated by each permanent magnet in each magnet system via two stator poles ( 8-10 ), two working air gaps (L) and an armature pole ( 2 , 3 ). 5. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Spule (4) zur Erzeugung des abwechselnd über Stator- und Ankerpole (8-10, 2, 3) verlaufenden elektromagneti­ schen Flusses vorgesehen ist.5. Rotary magnet according to one of claims 1 to 4, characterized in that a coil ( 4 ) for generating the alternating stator and armature poles ( 8-10 , 2 , 3 ) extending electromagnetic flux is provided. 6. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Magnetsystem eine Spule (4) derart zu­ geordnet ist, daß beide Spulen gleichsinnig vom Strom durchflossen werden, daß mittig zwischen den Spulen ein radial magnetisierter Permanentmagnet (13) angeordnet ist, der mit einem Ende gegen einen zu beiden Magnetsystemen gehörenden Statorpol (10) und mit dem anderen Ende gegen ein die Spulen einschließendes Gehäuse (5, 6, 7) aus magnetisch leitendem Werkstoff luftspaltfrei anliegt. 6. Rotary magnet according to one of claims 1 or 2, characterized in that each magnet system is assigned a coil ( 4 ) such that both coils are flowed through in the same direction by the current that a radially magnetized permanent magnet ( 13 ) is arranged centrally between the coils which rests with one end against a stator pole ( 10 ) belonging to both magnet systems and with the other end against a housing ( 5 , 6 , 7 ) made of magnetically conductive material and enclosing the coils. 7. Drehmagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (13) ringförmig ist.7. Rotary magnet according to claim 6, characterized in that the permanent magnet ( 13 ) is annular.
DE19944409889 1993-03-23 1994-03-22 Rotary magnet, especially control magnet Expired - Fee Related DE4409889C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944409889 DE4409889C2 (en) 1993-03-23 1994-03-22 Rotary magnet, especially control magnet

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4309270 1993-03-23
DE19944409889 DE4409889C2 (en) 1993-03-23 1994-03-22 Rotary magnet, especially control magnet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4409889A1 DE4409889A1 (en) 1994-12-08
DE4409889C2 true DE4409889C2 (en) 1996-12-05

Family

ID=25924226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944409889 Expired - Fee Related DE4409889C2 (en) 1993-03-23 1994-03-22 Rotary magnet, especially control magnet

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4409889C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224555A (en) * 2019-04-15 2019-09-10 李鹤群 A kind of magnetic electrical device of low magnetic resistance

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005049022B4 (en) * 2005-10-11 2007-09-20 Kuhnke Gmbh rotary magnet
DE202007007385U1 (en) * 2007-05-23 2007-11-29 Kuhnke Automation Gmbh & Co. Kg Actuating magnet for moving a valve needle of a hot runner nozzle of an injection molding tool

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157521A (en) * 1978-01-26 1979-06-05 Ledex, Inc. Rotary solenoid
DE3315682A1 (en) * 1982-05-13 1983-11-17 Racal-Mesl Microwave Ltd., Newbridge, Midlothian ANGLE ACTUATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110224555A (en) * 2019-04-15 2019-09-10 李鹤群 A kind of magnetic electrical device of low magnetic resistance

Also Published As

Publication number Publication date
DE4409889A1 (en) 1994-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60028026T2 (en) LINEAR ELECTROMAGNETIC ACTOR WITH A POSITION SENSOR
DE60200499T2 (en) Position sensor, especially for detecting the rotation of a steering column
DE1538834C3 (en) Stepper motor
EP0329950B1 (en) Hydraulic damper
DE2338307B2 (en) Electromagnetic device for driving and centering storage of rotating bodies
EP1832851B1 (en) Encoder for an actuator, linear induction motor and method for manufacturing a linear motor
CH638645A5 (en) ELECTROMAGNETIC ACTUATOR.
WO1998059212A1 (en) Angle of rotation sensor with an asymmetrically positioned permanent magnet
DE3110282C2 (en) Stepper motor
EP1717935A2 (en) Electrical machine
DE1589914A1 (en) Rotating, electromagnetic actuating element
EP2169356A1 (en) Method for determining the axial position of the runner of a linear motor
DE3152049C2 (en)
EP0614263A1 (en) Single-phase reluctance motor capable of starting in a desired rotational direction
DE3022392A1 (en) STEPPER MOTOR
DE4409889C2 (en) Rotary magnet, especially control magnet
DE2331120A1 (en) STEPPER MOTOR
EP1133676A1 (en) Measuring device for the contactless measurement of an angle of rotation
DE10055080C2 (en) Electric linear machine
DE1963596A1 (en) Pulse generator with at least one protective tube contact
DE4409503C2 (en) Electromagnetic device
DD224725A1 (en) STEP MOTOR
DE888663C (en) Circuit arrangement for the electrical remote transmission of measured quantities with a feedback-free transmitter
DE1766930B2 (en) DISPLAY DEVICE
CH622613A5 (en) Torque-forming drive device, particularly for use as servomotor for pointer drive

Legal Events

Date Code Title Description
ON Later submitted papers
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee