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Synchronmotor, insbesondere für Uhrenantrieb. Zur Verkürzung des magnetischen
Kraftlinienweges durch die Rotorsegmente und zur Verkleinerung der Masse bzw. ihres
Trägheitsmoments -sowie zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades und der Synchronisierung
des Motors ist nach vorliegender Erfindung jeder zwischen dem permanenten Nord-
und Südpol auf der anderen Seite des Rotors angeordnete Elektromagnetpol in der
Drehebene im wesentlichen so breit bemessen,
wie der Abstand zwischen
dem gleichbleibenden Nord- und Südpol beträgt, während die xotorsegmente in der
Dreheb-_°,ne im wesenCichen so groß zu bemessen sind, daß sie gleich dem Abstand
voneinander sind. Schließlich ist die Polfläche der Elektromagnetpole am Rotor so
gewählt, daß ein. oder mehrere der Rotorsegmente von dieser Elektromagnetpolflächegerade
überdeckt wird.
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Zwecks Verringerung der magnetischen Spaltverluste am Rotor empfehlt
es sich, bei der Ausführungsform des Motors, bei der sowohl die permanenten als
auch die Elektromagnetpole in ders,e@ben Drehehzne liegen, die Polschuhe des Elektromagneten
so zu verbreitern, daß zwei Rotorsegmente im Bereiche dieser Polschuhe liegen.
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Die Ausführung des Motors, -bei der alle Magnetpole in einer Drehebene
oberhalb des Rotors angeordnet sind, besitzt den Vorteil, daß das Gewicht des Rotors
nach Maßgabe der Zugkraft der Magnete ausgeglichen und damit das Fußlager so entlastet
ist, daß es fast keiner Abnutzung unterliegt. Wird aber die Zugkraft der Magnete
zur Erzielung einer erhöhten Triebkraft der Motoren gesteigert, dann wird der Rotor
nach oben gegen das obere Lager gezogen, und es entsteht von den Polwechseln herrührendes
störendes Geräusch. Das wird vermieden, wenn die Magnetpole auf den beiden Seiten
d°s Rotors angeordnet sind. Dann ist jedoch das Fußlager für die Rotorwelle einer
größeren Abnutzung unterworfen, weil das Rotorgewicht auf das Fußlager nicht aufgehoben
wird, sondern infolge der Anordnung der Magnetpole zu beiden Seiten des Rotors unbeeinflußt
b=e:bt. Diese Abnutzung tritt auch dann noch auf, wenn in das untere Achsmittel
der Rotorwelle, wie bei Stromzählern bekannt, eine kleine Stahlkugel eingelegt wird,
die sich auf dem untergelegten Stein dreht. Zur Verme'dung dieser Fußlagerabnutzung
wird das untere gehärtete Ende der Rotorwelle auf einer möglichst großem gehärteten
Stahlkugel im Fußlager, nahe am Achsmittelpunkt laufend, angeordnet, wodurch nicht
nur die Reibung, sondern auch die Abnutzung aufs denkbar k:einste Maß vermindert
wird.
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Schließlich enthält "vorlegende Erfindung Ausführungsformen von permanenten
Stahlmagneten, die bei entsprechend hoher magnetmotorischer Kraft die Ausführung
der allerkleinsten Motoren, z. B. zum Antrieb kleinster und billigster Zeituhren,
ermöglichen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein ringförmiger permanenter Stahlmagnet
in Form einer Spiralwindung gebogen um den Motor gelegt wird. Dadurch lä.ßt sich
ein reichlich bemessener Magnet in einem kleinen. Raum unterbringen. In den Zeichnungen
sind in Abb. i bis z; besp:eaii-eiae Ausführungsformen d,-s v2rbcsserten Moors veranschaulicht,
und zwar zeigen Abb. r bis y die Anordnung und Bemessung der Polschuhe und des Rotors
in Teilansichten in. natürlicher Größe, wie sie beim Motor verwendet wurden, während
in ,den Abb. i i bis 16 diese Anordnung und Bemessung der Polschuhe und der
Rotorseginente für ein- und dreiphasigen Wechselstrombetrieb abgewickelt schematisch
dargestellt ist.
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Abb. 6 bis 13 zeigen ebenfalls eine beispielsweise Ausführungsform
der Anordnung und Bemessung der Polschuhe und des Rotors in natürlicher Größe, wie
sie beim Motor der älteren Ausführungsform verwendet werden, bei dem die Magnetpole
sämtlich obzrhalb des Rotors in einer Drehungsebene angeordnet, jedoch zur Verringerung
der magnetischen Spaltverluste am Rotor die Polschuhe so verbreitert Sind, daß stets
zwei Rotorsegmente acl iln Bereiche dieser Polschuhe liegen. Abb. 9 stellt
demgegenüber die frühere Bemessung des Polschuhes bzw. der Polnase e1 schematisch
dar, bei der stets nur ein Rotorsegmental im Bereiche des Polscliuhes e1 liegt.
Abb. io zeigt dieselbe Anordnung, nur mit dem Unterschied, daß der Polschuh ei verbrei:,ert
ist.
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In den Abb. 17 bis 2o ist bei#pielsweise eine besondere zweckmäßige
und einfache, dabei sehr billig herstellbare Ausführungsform des Motors veranschaulicht,
bei der ein permanenter Hufeisenmagnet nz und ml unten mit den im rechten Winkel
aufgebogenen Polschuhen N und S und oben an der Indifferenzstelle i mittels eines
Eisenwinkels mit dem oberen Ende des Elektromagneten e verschraubt ist. Bei dieser
Ausführungsform kommt das bereits erwähnte Fußlager zur Anwendung, das in Abb. i
im senkrechten Mittelschnitt dargestellt ist. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich,
ist die Fußlagerbüchse in der Fußplatte V verstellbar-angeordnet, in derselben ist
die gehärtete und polierte Stahlkugel v1 zwischen der gehärteten, plangeschliffenen
und _ polierten Fußplatte v= einerseits und dem gehärteten, plangeschliffenen und
polierten unteren Ende der Rotorwelle az andererseits, nahe dem Achsmittelpunkt
laufend, angeordnet, so daß bei der verhältnismäßig großen Kugelfläche infolge ihrer
rollenden Bewegung eine einseitige Bewegung und Abnutzung vermieden wird. -Bei der
Herstellung kleiner und kleinster Synchronmotoren für Uhrenantriebe, deren Erzeugung
mit Rücksicht auf die kleinen Werkstoff- und Herstellungskosten sowie des demzufolge
kleinen Verkaufspreises und der großen - Verkaufsmöglichkeiten wegen- sehr erm
ün:cht
ist, führt die e'nf,.iclie proportionzile 1 erkleinerung nicht zum Ziel, weil in
diesem Falle das magnetmotorische Moment des permanenten Stahlmagneten zu klein
ausfällt und der Motor das nötige Drehmoment nicht erreicht. Zu diesem Zwecke sind
in den Abb. ? i bis 27 zwei beispielsweise Ausführungsformen des Synclironm@itors
in besonders kleinen Abmessungen für eine sehr billige Erzeugung dargesteat, bei
denen der Stahlmagnet mit seinen Sclieukein jra und in'
zur Erzielung möglichst
kleiner Abmessungen des Synchronmotors, z. B. nach Abb. ei, 22, 23 und 24. litifeisenförniig
und. z. D. nach Abb. 25. 26 und 27, in Form einer Spiralwindung gebogen um den Motor
gelegt und mit den im Winkel umgebogenen Polschulien N und S verschraubt ist, so
daß ein reichlich bemessener Magnet von entsprechend großer magnetmotorischer Kraft
samt dem ganzen Motor und einem Zeigerentriebswerk mit zentralem Sekunden-, Minuten-
und Stundenzeiger nebst--Wecl.:°rcinriclitung in einem kleinen Raum, z. B. in einem
Uhrgehäuse. untergebracht und mit kleinen Werkstoff- und Erzeugungskosten geliefert
werden kann, wie es z. B. in Abb. 28 und 29 in natürlicher Größe veranscliaul"cht
ist, und mit einer Leitungsschnur, mit Stecker versehen, an eine Steckdose anschließbar
ist. Die Verkleinerung der Abmessungen des Motors kann bei einer Gestaltung des
Stahlmagneten auf solcher Grundlage auch in roch viel kleinerem Maße als dargestellt
erfolgen. In den Fällen, wo infolge der kleinen Abmessungen der Stromspule des Elektromagneten
es nicht möglich ist, die nötige Windungszahl der Wicklung zum direkten Anschluß
an das Leitungsnetz auf dieser Stromspule unterzubringen, empfiehlt es sich, den
Motor mit einer kleinen Betriebsspannung zu betreiben, die z. B. einem Klingelreduktor
entnommen wird.
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Der Synchronmotor kann auch nach Belieben in den Abmessungen und der
Leistung vergrößert und nicht nur zum unmittelbaren Betrieb von Zeiger- und Schlagwerken
der größten Turmuhren, sondern auch für andere Zc@-- .=ke an"e«,,ndet werd:°n.
` Z. D. ist seine Anwendung auch vorteiIhaft zuin Antrieb von Gleichrichtern
mit synchron umlaufendem Stromwender oder Kontaktgeber oder zum Betriebe von Hughes-Telegraphenapparaten.