DE606021C - Wechselstromkleinmotor, insbesondere zum Antrieb elektrischer Uhren - Google Patents

Description

Es sind Kleinmotoren für Wechselstrom bekannt, deren Anker wenigstens beim Anlauf nach dem Ferraris-Prinzip angetrieben werden. Vielfach sind derartige Motoren mit ausgeprägten Polen versehen, so daß sie nach dem Anlauf synchron weiterlaufen und finden ti. a. Verwendung zum Antrieb von Uhren u. dgl. Zur Erzeugung mehrerer zum Antrieb nach dem Ferraris-Prinzip phasenverschobener und räumlich versetzter Magnetfelder hat man vielfach Teile des feststehenden Magnetsystems mit Kurzschlußwicklungen versehen, die eine Nacheilung des Feldes in dem von der Kurzschlußwicklung umschlossenien Teil hervorrufen. Durch die Kurzschlußwicklung wird das Feld in dem von ihr umschlossenen Polteil geschwächt, so daß ein stark elliptisches Drehfeld entsteht und die auf den Anker einwirkenden Kräfte nicht gleichmäßig verteilt sind.

Andererseits ist für Motoren der Vorschlag gemacht worden, zur Erzeugung von phasenverschobenen Feldern die in Eisenkernen auftretende Erscheinung des sogenannten magnetischen Skineffektes auszunutzen. Diese Erscheinung äußert sich darin, daß, je größer die Entfernung der magnetischen Feldlinien von der Kernmitte ist, desto größer die Phasenverschiebung zwischen diesen Feldlinien und den in der Kernmitte verlaufenden P^veldlinien ist. Um phasenverschobene und räumlich versetzte Magnetfelder zu gewinnen, werden die einzelnen Polschuhe mit solchen Teilen eines von einer Erregerspule umschlossenen Magnetkernes verbunden, die zu in radialer Hinsicht verschiedenen Zonen des Kernquerschnittes gehören. Bei den nach diesem'von T es la herrührenden Vorschlag aufgebauten Motoren bestehen die Pole des Magnetsystems aus mehreren in Richtung des Drehsinnes hintereinander angeordneten und durch einen gleich großen Luftspalt vom Anker getrennten Teilen. Eine derartige Anordnung zur Erzeugung von phasenverschobenen Magnetfeldern ist jedoch für Motoren mit kleinen Abmessungen, wie sie z. B. zum Antrieb von Uhren dienen, nicht geeignet, da sich eine große Phasenverschiebung nur dann erzielen läßt, wenn die Magnetkerne größere Abmessungen haben. Die bekannten Motoren erfordern daher für die Erzeugung einer wirksamen Phasenverschiebung einen verhältnismäßig großen Materialaufwand. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, daß beim Herausführen der Polschuhe aus verschiedenen Zonen des Polkernes ein großer Teil der aus dem Polschuh tretenden Kraftlinien nicht die zu ihrer Phasenverschiebung gehörende räumliche Lage erhalten. Infolgedessen ist dieser Teil der Kraftlinien für die Erzeugung des Drehmomentes nicht oder nur wenig wirksam. In

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Albert Lots in Berlin-Siemensstadt.

der Erkenntnis, daß die auf diesem Wege erzielte Phasenverschiebung der Felder unter Umständen für Motoren nicht ausreicht, ist von T e s 1 a vorgeschlagen worden, bei den b ekannten Motoren die in Richtung des Drehsinnes nachfolgenden Teile der Pole noch mit besonderen Kurzschlußwicklungen zu versehen. Durch diese Ergänzung erhalten die bekannten Motoren einen verwickelten Auf bau.

ίο Gemäß der Erfindung werden die zum Aufbau der Pole des Magnetsystems dienenden, in Richtung des Drehsinnes hintereinander angeordneten und durch einen gleich großen Luftspalt vom Anker getrennten Teile aus Stoffen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften aufgebaut. Besonders vorteilhaft ist es, Stoffe zu verwenden, die sich hinsichtlich ihrer Hysteresis stark voneinander unterscheiden. Durch die Erfindung erhält man eine ziemlich große Phasenverschiebung zwischen den diese Stoffe durchsetzenden magnetischen Feldern und damit ein verhältnismäßig großes Drehmoment, ohne daß eine ungleichmäßige Feldverteilung an den einzelnen Polschuhen auftritt. Die Erfindung eignet sich insbesondere für Motoren mit kleinen Kernabmessungen, wie sie z. B. zum Antrieb von Uhren verwendet werden.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Ferraris-Motor an sich bekannter Bauart, ι ist das feststehende Magnetsystem, z. B. aus Dynamoblech, 2 die Erregerwicklung, 3 der mit einer Kurzschlußwicklung versehene Anker, der mit ausgeprägten Polen versehen ist, damit der Motor nach dem Anlauf synchron weiterläuft. Die Polenden sind gemäß der Erfindung aus Stoffen mit verschiedenen magnetisehen Eigenschaften hergestellt. An den Polenden des Erregermagneten ist ein Teil entfernt, und zwar derart, daß nur nochl die halbe Polfläche übrigbleibt. Der freiwerdende Raum ist durch die Einsätze 4, 5 aus einem anderen magnetischen Material, z. B. Stahl, ausgefüllt. Da dieses Material starke Hysteresiserscheinungen zeigt, so eilt das magnetische Feld in diesen Einsätzen dem magnetischen Feld im übrigen Magnetsystem nach, wodurch ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf den Anker ausgeübt wird. Die Abb. 2 und 3 zeigen einen Motor mit ähnlich gebautem Magnetsystem. Die phasenverschobenen Felder werden in diesem Fall dadurch erhalten, daß man für je eine halbe Polfläche eines Poles einen besonderen magnetischen Kreis vorsieht. Die einander entsprechenden Polflächen verschiedener Pole können natürlich dem gleichen magnetischen Kreis angehören. Bei dem in Abb. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die beiden magnetischen Wege aus zwei Gruppen von miteinander abwechselnden Blechen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften. Die Bleche der einen Gruppe sind in der Abbildung mit 7, die der anderen Gruppe mit 8 bezeichnet. Die Polenden der Bleche sind so ausgebildet, daß sie gruppenweise nur je einen halben Pol bedecken. 9 ist eine allen Blechen gemeinsame Erregerwicklung, 10 der in üblicher Weise ausgebildete Anker.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die Erfindung nicht auf Kleinmotoren der in der Abbildung dargestellten Art beschränkt ist, sie kann insbesondere auch bei Motoren mit großer Polzahl Anwendung finden. Auch bei Motoren mit eisenfreiem Anker, z. B. nach dem Ferraris-Prinzip arbeitenden Amperestundenzählern, kann die Phasenverschiebung zwischen zwei magnetischen Feldern in der beschriebenen Weise erzeugt werden. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, in bekannter Weise einen Kurzschlußring zum Verschieben der Phase anzuwenden, der dann jedoch wesentlich schwächer dimensioniert werden kann als bei den bekannten Einrichtungen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wechselstromkleinmotor, insbesondere zum Antrieb elektrischer Uhren, dessen Anker wenigstens während des Anlaufs nach dem Ferraris-Prinzip angetrieben wird und bei dem die Pole des Magnetsystems zwecks Erzeugung mehrerer in ihrer Phase gegeneinander in Richtung des Drehsinns zunehmend verschobener primärer Magnetfelder aus ebenso vielen in Richtung des Drehsinns hintereinander angeordneten und durch einen gleich großen Luftspalt vom Anker getrennten Teilen zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Teile aus Stoffen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften, insbesondere verschieden großer Hysteresis, bestehen.

2. Kleinmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem aus miteinander abwechselnden Blechen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften aufgebaut ist, deren Polenden räumlich gegeneinander versetzt sind und gruppenweise je einen halben Polschuhbogen bedecken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen