DE69210331T2

DE69210331T2 - Einen verdrehten Pol aufweisender Einphasenmotor mit veränderlicher Reluktanz

Info

Publication number: DE69210331T2
Application number: DE69210331T
Authority: DE
Inventors: Gary Edward Horst
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2012-07-31
Also published as: JPH06153473A; US5294856A; CA2064182A1; KR100310181B1; BR9202689A; EP0528750A2; DE69210331D1; EP0528750A3; EP0528750B1; MX9203993A; KR930005311A; CA2064182C; JP3249585B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Motoren mit veränderlicher Reluktanz und, mehr insbesondere, auf einphasige, reluktanzveränderliche Motoren, bei denen ein Motorpol verschoben ist, um das Drehmomentprofil des Motors zu verbessern.
In der EP-A-0 455 578, die im Besitz derselben Inhaberin wie die vorliegende Anmeldung ist, ist ein einphasiger, reluktanzveränderlicher Hybridmotor beschrieben. Ein besonderes Problem, das der darin beschriebene Motor aufgrund seiner Konstruktion lösen soll, ist die Verbesserung des Anfahrens des Motors. Der Grund dafür ist, daß diese Arten von Motoren eine Minimalreluktanzposition haben, aus welcher heraus es, wenn der Läufer in dieser Position stoppt, schwierig ist, Drehmoment zum Anfahren des Motors zu erzeugen. Es sind zwar verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, allgemein ist der Motor jedoch so aufgebaut, daß der Läufer in einer bevorzugten Position zum Stehen kommt, aus welcher heraus es einfach ist, den Motor anzufahren.
Der Motor nach dieser Erfindung eignet sich zwar gut für seinen vorgesehenen Zweck, einige Probleme sind jedoch nach wie vor vorhanden. Eines besteht z.B. darin, daß der Läufer weiterhin eine stabile Halte- oder Minimalreluktanzposition haben kann, aus welcher heraus es schwierig ist, den Motor anzufahren, wenn der Läufer dort "parkt". Dieses Problem ist zwar nicht mehr so groß wie bei bekannten einphasigen, reluktanzveränderlichen Motoren, die der Motor nach der EP-A-0 455 578 aufgrund seines Aufbaus ersetzen soll, es kann jedoch nach wie vor auftreten. Einen Beitrag zu diesem Problem liefert der Typ von Lagern, der bei dem Motor benutzt wird. Üblicherweise handelt es sich entweder um Kugellager oder um Gleitlager. Jeder Typ von Lager hat einen Reibungsbelastungsbereich. Das tatsächliche Ausmaß der Reibung ist eine Funktion der Motordrehzahl; im allgemeinen tritt aber bei normalen Betriebsdrehzahlen bei selbstausrichtenden Gleitlagern das Zwei- bis Dreifache der Reibung von wälzlagern auf. Es gibt ein kritisches Gebiet, wo der Läufer nicht stoppen darf, wenn der Motor wieder angefahren werden soll. Dieses Gebiet ist dort, wo die Hall-Vorrichtung nicht aktiviert wird und wo sich ein negatives Drehmoment durch die durch Spulen erregten Pole ergeben würde. Das Magnetdrehmoment, das in diesem kritischen Gebiet verfügbar ist, muß ausreichend sein, um die Belastungsreibung aufgrund der Lager zu überwinden, oder der Läufer wird in diesem Bereich stoppen. Der Motor wird nicht anfahren, wenn das erfolgen sollte.
Ein zweites Problem stellt das Geräusch dar, das durch "Ovalisierung" des Motors erzeugt wird. Motoren sind so aufgebaut, daß die Ständer- und Läuferbaugruppen in einem Mantel oder Gehäuse installiert sind. Bei der typischen zweipoligen Motorkonstruktion von einphasigen, reluktanzveränderlichen Motoren werden Kräfte erzeugt, wenn die Läufer- und Ständerpole in Ausrichtung gelangen, durch die eine Einwärts- oder Ziehkraft auf den magnetischen Rückschluß der Blechlamelle an dem Ort der Pole erzeugt wird und eine Auswärts- oder Druckkraft an dem Mantel und dem magnetischen Blechlamellenrückschluß in dem Punkt, der 90 elektrische Grad von den Polen entfernt ist. Diese Kräfte veranlassen den Mantel, der im Querschnitt insgesamt kreisförmig ist, sich zu einer ovalen Form zu verziehen. Die Metallbiegung, die aus dem Verziehen resultiert, erzeugt Geräusch. Bei Tesüs ist für dieses Geräusch ein Pegel von bis zu 45 dBA gemessen worden. Das ist ein unerwünschter Pegel.
Unter den mehreren Zielen der vorliegenden Erfindung kann die Schaffung eines einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotors genannt werden, der die oben dargelegten Probleme beseitigt.
Dieses Ziel wird durch den einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotor nach Anspruch 1 erreicht. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung wird ein solcher Motor geschaffen, der einen Aufbau hat, welcher stabile Haltepositionen reduziert oder eliminiert, in welchen der Läufer sich selbst parken könnte, wenn der Rotor stillgesetzt wird, und in welchen es schwierig wäre, den Motor wieder anzufahren; die Konfiguration des Motors außerdem den Effekt hat, daß die "Ovalisierung" des Motormantels oder -gehäuses reduziert wird, indem die Kräfte gleichmäßiger verteilt werden, welche erzeugt werden, wenn die Läufer- und Ständerpole in Ausrichtung gelangen, wenn sich der Läufer in dem Gehäuse dreht; die Schaffung dieser Verteilung erfolgt, um die Biegung zu reduzieren, welche das Gehäuse erfährt, um so das Motorgeräusch zu reduzieren. Ein solcher Motor kann leichter angefahren werden und arbeitet leiser. Die Zahl von N Pol-Paaren ist es, die das potentielle Geräusch durch Umverteilung der Qvalisierungskräfte reduziert. Der verschobene Pol hat keine merkliche Auswirkung auf die Ovalisierung.
Gemäß der Erfindung hat, allgemein gesagt, ein einphasiger, reluktanzveränderlicher Hybridmotor einen Ständer mit wenigstens zwei Paar einwärts ausgeprägter Zähne, die an einer zentralen Bohrung endigen. Die Zähne sind in diametral entgegengesetzten Zähnepaaren angeordnet und sind um die Bohrung gleichmäßig beabstandet. Eine Phasenwicklung ist einem ersten Paar Ständerzähnen operativ zugeordnet. Die Wicklung bewirkt, wenn sie erregt wird, eine vorübergehende Magnetisierung der Ständerzähne. Ein Läufer ist in der Bohrung drehbar angeordnet und hat wenigstens ein Paar auswärts ausgeprägter Zähne, die diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Ein Permanentmagnet ist benachbart zu einem Ende eines Zahn eines zweiten Ständerzähnepaares angeordnet. Ein Zahn des zweiten Ständerzähnepaares ist in bezug auf eine Längsachse des zweiten Zähnepaares versetzt. Diese Versetzung dient zum Eliminieren einer stabilen Halteposition, in welcher der Läufer sonst stoppen könnte, wenn er stillgesetzt wird. Das Stoppen in einer solchen Position würde es schwierig machen, den Motor wieder anzufahren.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielshalber beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotors ist, wie er aus der EP-A-0 455 578 bekannt ist;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Läufers zur Verwendung bei dem Motor nach Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotors nach der vorliegenden Erfindung ist, bei dem ein Ständerzahn im Gegenuhrzeigersinn verschoben ist;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Läufers zur Verwendung bei dem Motor nach den Fig. 3 und 4 ist;
Fig. 6A ein Diagramm ist, das die Verbesserung bei den Motorbetriebskennlinien gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
Fig. 6B ein Motorschema ist, das den Grad der Drehung in bezug auf das Diagramm zeigt;
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines einphasigen, reluktanzveränderichen Hybridmotors ist, in welcher die "Ovalisierung" des Motors veranschaulicht ist; und
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotors nach der vorliegenden Erfindung mit Verschiebung im Uhrzeigersinn ist.
In den Zeichnungen tragen entsprechende Teile entsprechende Bezugszeichen.
In den Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird, zeigt Fig. 1 einen einphasigen, reluktanzveränderlichen Hybridmotor 11, der einen Ständer 13 und einen Läufer 15 hat. Der Läufer ist in einer zentralen Längsbohrung 17 angeordnet. Der Ständer hat vier sich einwärts erstreckende, ausgeprägte Zähne 13A-13D. Die Zähne 13A, 13B bilden ein erstes Zähnepaar, und die Zähne 13C, 13D ein zweites Zähnepaar. Die Zähne sind im allgemeinen gleichmäßig um den Ständer beabstandet, und die Zähne jedes Paares liegen einander diametral gegenüber. Eine Phasenwicklung 19 ist den Ständerzähnen 13A, 13B operativ zugeordnet. Wenn die Wicklung erregt ist, bewirkt sie eine vorübergehende Magnetisierung der Zähne 13A, 13B. Der Läufer 15 ist zur Drehung auf einer Welle 21 befestigt und hat zwei nach außen ausgeprägte Zähne 15A, 15B. Diese Zähne sind 180 Grad in bezug aufeinander angeordnet. Ein Permanentmagnet 23 ist an der zentralen Bohrung an dem inneren Ende des Zahns 13C angeordnet. Die Funktion dieses Magnets ist es, den Läufer 15 in einer bevorzugten Position zur Ruhe kommen zu lassen, wenn der Motor gestoppt wird, um so ein einfaches Anfahren zu erleichtern, wenn der Motor das nächste Mal angefahren wird. Entgegengesetzt zu dem Zahn 13C ist eine Hall-Vorrichtung 25 zum Erfassen der Position des Läufers 15 angeordnet. Die Vorrichtung ist für die Feststellung brauchbar, wann die Phasenwicklung 19 erregt ist. In bezug auf das Zähnepaar 13C, 13D, ist eine Längsachse AL der Mittellinie jedes dieser Zähne überlagert gezeigt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 hat jeder Läuferzahn eine Schulter 15C bzw. 15D, die den Zahn in einen ersten Abschnitt 15E und in einen zweiten Abschnitt 15F unterteilt. Diese Abschnitte erzeugen zwei unterschiedliche Luftspalte zwischen den Läuferpolen und jedem Ständerpol, wenn sich der Läuferpol an ihnen vorbeibewegt. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 kann ein Läufer 15', der ausgeprägte Zähne 15a', 15b' hat, drei Abschnitte A, B und C haben, die durch Schultern S&sub1; bzw. S&sub2; gebildet werden. Jeder Abschnitt ergibt eine unterschiedliche Luftspaltbreite RA, RB bzw. RC. Der Grund für die veränderlichen Spaltbreiten ist im einzelnen in der EP-A-0 455 578 erläutert. Diese Änderungen dienen vor allem dazu, das Schalten der Hall-Vorrichtung zu bewirken, um die Zufuhr von Strom zu der Wicklung 19 zu steuern.
In Fig. 3, auf die nun Bezug genommen wird, ist ein einphasiger, reluktanzveränderlicher Hybridmotor 31 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Motor hat einen Ständer 33 und einen Läufer 35. Der Läufer ist in einer zentralen Bohrung 37 angeordnet und zur Drehung auf einer Welle 39 befestigt. Der Ständer hat mehrere nach innen ausgeprägte Zähne 41, die an der zentralen Bohrung endigen. Vier derartige Zähne 41A-41D sind in Fig. 3 gezeigt. Die Zähne sind in insgesamt diametral entgegengesetzten Zähnepaaren (den Paaren 41A, 41B und 41C, 41D) angeordnet. Jeder Zahn, der durch eine Spule aktiviert wird, wird als ein Ständerpol bezeichnet, so daß der Motor 31 eine zweipolige dynamoelektrische Maschine ist. Die Zähne sind außerdem insgesamt gleichmäßig um die zentrale Bohrung beabstandet. Eine Phasenwicklung 43 ist einem Paar der Ständerzähne, bei denen es sich um die Zähne 41A, 41B handelt, zugeordnet. Die Phasenwicklung bewirkt, wenn sie erregt wird, eine vorübergehende Magnetisierung dieser Ständerzähne.
Der Läufer 35 hat ein Paar nach außen ausgeprägter Zähne 45A 45B, die insgesamt diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Jeder Zahn hat einen ersten Abschnitt 47 und einen zweiten Abschnitt 49. Eine Schulter 51 trennt die beiden Abschnitte. Ein Permanentmagnet 53 ist benachbart zu der zentralen Bohrung an dem Ende des Zahns 41D des zweiten Ständerzähnepaares, das die Zähne 41C, 41D umfaßt, angeordnet. Eine Läuferpositionerkennungseinrichtung 55 ist an dem Zahn 41C zum Erkennen der Drehposition des Läufers 35 in der zentralen Bohrung angeordnet.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Zahn (der Zahn 41D) des Ständerzähnepaares, das aus den Zähnen 41C, 41D gebildet ist, in bezug auf eine Längsachse AL dieses Zähnepaares versetzt ist. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist die Größe der Versetzung ein Winkel X, der von der Mittellinie des Zahns 41D zu der Längsachse gemessen wird. Der Versetzungswinkel kann verändert werden, er liegt aber bei einem 2-poligen Motor in der Größenordnung von 10 Grad. Weiter, der Zahn 41D ist zwar im Gegenuhrzeigersinn versetzt gegen die Längsachse gezeigt, er kann jedoch auch im Uhrzeigersinn versetzt sein (vgl. Fig. 8). In jedem Fall wird, weil der Ständer üblicherweise ein Gebilde aus Ständerblechlamellen ist, jede Blechlamelle mit dem gewünschten versetzten Pol versehen. Im übereinander gestapelten Zustand wird das resultierende Gebilde eine gleichmäßige Versetzung über seiner Länge haben. Es wird deshalb bevorzugt, daß die Richtung und der Winkel der Polversetzung vor der Herstellung der Ständerblechlamellen bestimmt werden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist der Zahn 41D der Zahn, der den Permanentmagnet 53 an seinem Ende benachbart zu der zentralen Bohrung des Ständers hat. Der versetzte Zahn könnte der Zahn 41C sein. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es wegen des Raumbedarfes zum Einführen der Spulen einfacher ist, wenn der Zahn mit dem benachbarten Permanentmagnet der versetzte ist. Das wiederum wird sich an jeder Ständerblechlamelle zeigen.
Der Zweck des Ersetzens eines der Ständerzähne wird am besten unter Bezugnahme auf Fig. 6A verständlich. Das Diagramm, das in dieser Figur dargestellt ist, zeigt das Drehmoment über der Retorposition in elektrischen Grad. Es sind drei Kennlinien gezeigt, eine für einen Motor, dessen Ständer keine versetzten Zähne hat, eine für einen Motor nach der vorliegenden Erfindung mit Verschiebung im Gegenuhrzeigersinn und eine für einen Motor nach der vorliegenden Erfindung mit Verschiebung im Uhrzeigersinn. Außerdem sind in dem Diagramm zwei Bereiche gezeigt. Ein Bereich (der durch unterbrochene Linien bezeichnet ist) ist der Bereich für das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Reibung in einem Kugellager für einen Bereich von Motorgeschwindigkeiten zu überwinden. Weil sich die Größe der Reibung als eine Funktion der Motorgeschwindigkeit verändert, ist das verlangte Drehmoment als ein Bereich statt als eine gerade Linie dargestellt. Der andere Bereich (dargestellt durch die ausgezogenen Linien) ist der Bereich für das Drehmoment, das erforderlich ist, um die Reibung bei einem Gleitlager für den Bereich von Motorgeschwindigkeiten zu überwinden. Das obere Ende des Bereiches des Gleitlagerbereiches beträgt das 2- bis 3-fache desjenigen des Wälzlagerbereiches.
Die Kennlinie für einen einphasigen, reluktanzveränderlichen Motor ohne Versetzung ist in Fig. 6A gezeigt. In dem Gebiet zwischen 90º und 165º würde das Drehmoment, das durch die Pole erzeugt wird, welche durch die Spulen erregt werden, negativ sein. Innerhalb dieses Gebietes muß das gesamte Drehmoment, das durch den Magnet und dessen zugeordneten Satz von Polen erzeugt wird, positiv und größer als die Reibungsbelastung sein, welche durch die Lager während des Auslaufes bis herunter auf 0 U/min hervorgerufen wird. Wenn dieses Kriterium nicht erfüllt ist (wie in der Position P1), wird der Läufer eine stabile Position in diesem Punkt finden. An diesem Punkt wird die Hall-Vorrichtung nicht aktiviert, so daß den Spulen kein Strom zum Anfahren des Motors zugeführt wird. Selbst wenn Strom geliefert werden könnte, würde sich der Motor entgegengesetzt zu der gewünschten Richtung drehen.
Die Kennlinien in Fig. 6A für den Motor nach der vorliegenden Erfindung zeigen, daß die Wirkung des Versetzens von einem der Ständerzähne so ist, daß dieses Problem eliminiert wird. Es ist zu erkennen, daß das Drehmoment, das in dem Punkt P2 oder in dern Punkt P3 (für Drehung im Gegenuhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn) verfügbar ist, größer als der maximale Reibungswert der Belastungsbereiche ist. Deshalb wird sich der Läufer in diesen Punkten nicht selbst "parken".
Der Motor mit Versetzung im Uhrzeigersinn gemäß der Darstellung in Fig. 8 hat einen zusätzlichen Vorteil gegenüber dem Motor mit Versetzung im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 3. Die stabile Position P5 des Motors mit Versetzung im Uhrzeigersinn ist größer als die Position P4 des Motors mit Versetzung im Gegenuhrzeigersinn. Das führt zu einem größeren Anfahrdrehmoment bei derselben Stärke der Erregung, weil die Läuferstufenbögen 49 (vgl Fig. 5) die durch Spulen erregten Pole vollständiger überlappen. Das reduziert außerdem den Anfahrstrom, weil es eine Position höherer Induktivität ist. Das Ergebnis ist ein besseres Anfahrdrehmoment mit geringerem Einschaltstrom.
In Fig. 5, auf die nun Bezug genommen wird, ist der Aufbau des Läufers 35 ausführlicher gezeigt als in Fig. 3. Jeder Läuferpol hat drei Elemente, welche die Wirkung der Ständerpolversetzung beeinflussen. Gemäß der Darstellung in Fig. 5 gehören dazu der Hauptbogen des Läuferpols, der Stufenbogen und der Stufenspalt. Für die beiden Motoren, die benutzt worden sind, um die Kennlinien in Fig. 6 zu entwickeln, lauten diese Werte: Motor ohne Versetzung Motor mit Versetzung im Gegenuhrzeigersinn Motor mit Versetzung im Uhrzeigersinn Polversetzung (Grad) Hauptbogen (Grad) Stufenbogen (Grad) Stufenspalt (Zoll)mm
Obgleich es eine Variation zwischen den beiden Läuferkonstruktionen gibt, ist der Einfluß derselben im Vergleich zu dem, der sich durch das Versetzen des Ständerpols ergibt, minimal.
In Fig. 4, auf die nun Bezug genommen wird, ist eine alternative Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung insgesamt mit 31' bezeichnet. Dieser Motor hat einen Ständer 33' und einen Läufer 35', der in einer zentralen Bohrung 37' zur Drehung durch eine Welle 39' angeordnet ist. Um die Zeichnung klarer zu machen, sind die Phasenwicklung und der Läuferpositionssensor nicht gezeigt. Ein Permanentmagnet 53' ist positioniert an dem äußeren Ende des Ständerzahns 41D' gezeigt.
Der Motor 31' ist ein N-poliger, einphasiger, reluktanzveränderlicher Hybridmotor. Bei diesen Motorkonfigurationen ist N eine positive, ganze Zahl wie 2, 4, 6, usw. Bei dem Motor 31' gilt N = 4, und der Motor wird auch als ein 4-4-Motor bezeichnet. Die letztgenannte Bezeichnung bedeutet, daß der Motor vier Ständerpole und vier Läuf erpole hat. In dem Ständer wird jeder Pol, wie 6ben erwähnt, durch ein entgegengesetztes Paar von nach innen ausgeprägten Ständerzähnen gebildet. Die vier Ständerpole werden deshalb durch das folgende Paar von insgesamt diametral entgegengesetzten Zähnen gebildet:
41A'-41B', 41C'-41D', 41E'-41F', 41G'-41H'. Der Läufer 35' hat vier nach außen ausgeprägte Zähne 45A'-45D', die jeweils einen Läuferpol definieren. Die Mittelinie des Zahns 41D' ist um einen Winkel X' in bezug auf die Längsachse AL des Zähnepaares 41C'-41D' versetzt. Wiederum kann der Zahn nach jeder Seite der Längsachse versetzt sein, wobei das Ausmaß der Versetzung bis zu 10 Grad beträgt.
In bezug auf Fig. 6 würde die Wirkung des Vorhandenseins eines N-phasigen Motors einfach darin bestehen, daß das Diagramm komprimiert wird. Die Tatsache, daß es nunmehr Ständerzähne gibt, verlangt z.B. nicht, daß mehr als ein Ständerzahn versetzt ist. Das gilt ebensowenig für den Winkel der Versetzung. Als eine praktische Sache ist der Versetzungswinkel gegeben durch VERSETZUNG 20º/N.
Die Verwendung eines N-poligen Motors hat einen zusätzlichen vorteilhaften Effekt. Dieser besteht in einer Reduzierung des "Ovalisierungs"-Effekts an dem Motorgehäuse, der aus den Kräften resultiert, die erzeugt werden, wenn die Läufer- und Ständerpole miteinander ausgerichtet sind. Gemäß Fig. 7, auf die nun Bezug genommen wird, werden bei einem 2-2-Motor wie dem Motor 31, wenn die Läuferpole 45A, 45B z.B. mit dem Ständerpol ausgerichtet werden, der die Ständerzähne 41C, 41D umfaßt, normale Kräfte erzeugt. Eine Kraft F&sub1; tendiert dazu, das Gehäuse an dem Ständerpol, welcher durch die Zähne 41A, 41B gebildet wird, einwärts zu komprimieren. Das Gehäuse wird somit gegenüber seiner normalen Kreisform in eine ovale Form verwunden. Es ist klar, daß, wenn sich die Läuferpole zu dem anderen Paar Ständerzähnen bewegen, die Kräfte auf ungefähr null reduziert werden. Die konstante Biegung des Gehäuses, die bei einem Motor auftritt, der mit mehreren hundert oder mehreren tausend Umdrehungen pro Minute arbeitet, ist einer der Hauptbeiträge zu dem Motorgeräusch.
Bei einem 4-4-, 6-6-, oder 8-8-Motor mit oder ohne einen versetzten Ständerzahn verringert das Vorhandensein von mehr Polen die oben beschriebene Verwindung. Die züsätzlichen Pole bedeuten eine Verteilung der normalen Kräfte, was weniger Ovalisierung oder Verwindung des Gehäuses zur Folge hat. Es findet zwar noch immer eine gewisse Verwindung des Gehäuses an jedem Pol statt, diese ist jedoch beträchtlich geringer als z.B. bei einem 2-2-Motor. Infolgedessen wird die Stärke des Motorgeräusches, die dieser Quelle zuzuschreiben ist, wesentlich reduziert.

Claims

1. Einphasiger, reluktanzveränderlicher Hybridmotor (31) mit:

einem Ständer (33), der wenigstens zwei Paar nach innen ausgeprägter Zähne (41A-41D) hat, die an einer zentralen Bohrung (37) endigen, wobei die Zähne in diametral entgegengesetzten Zähnepaaren angeordnet sind, welche um die zentrale Bohrung gln eichmäßig beabstandet sind;

einer Phasenwicklung (43), die einem ersten Paar Ständerzähnen operativ zugeordnet ist und, wenn sie erregt wird, eine vorübergehende Magnetisierung der Ständerzähne bewirkt;

einem Läufer (35), der zur Drehung in der zentralen Bohrung angeordnet ist und wenigstens ein Paar nach außen ausgeprägter Zähne (41A, 41B) hat, die einander diametral entgegengesetzt sind; und

einem Permanentmagnet (53), der an einem Ende eines Zahns (41D) von einem zweiten Paar Ständerzähnen angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahn (41D) des zweiten Paares der Ständerzähne (41C, 41D) in bezug auf eine Längsachse (AL) des zweiten Zähnepaares (41C, 41D) versetzt ist, wobei die Versetzung bewirkt, daß eine stabile Halteposition eliminiert wird, in welcher der Läufer stoppen könnte, wenn der Motor stillgesetzt wird, da das Stoppen in einer solchen Position das Wiederanfahren des Motors schwierig machen würde.

2. Motor nach Anspruch 1, wobei der versetzte Zahn des zweiten Zähnepaares eine Versetzung auf der einen oder anderen Seite der Längsachse ist.

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ständer durch eine Vielzahl von übereinander gestapelten Blechlamellen gebildet ist, die jeweils mit einem versetzten Ständerzahn hergestellt sind.

4. Motor nach Anspruch 3, wobei der versetzte Zahn ein Zahn ist, an welchem der Permanentmagnet angeordnet ist.

5. Motor nach Anspruch 3, wobei der Grad der Versetzung durch die Formel gegeben ist

VERSETZUNG = 20º/N, wobei N die Zahl der Läuferpole ist.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Läufer und der Ständer jeweils mehr als zwei Pole haben, um dadurch das Ausmaß der "Ovalisierung" eines Motorgehäuses zu reduzieren.

7. Motor nach Anspruch 6, bei dem die Zahl der Läuferpole und der Ständerzähnepaare N ist, wobei N eine positive ganze Zahl ist.

8. Motor nach Anspruch 7, wobei N eine gerade Zahl ist.

9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter mit einem Läuferpositionsdetektor, der an dem anderen Zahn des zweiten Ständerzähnepaares angeordnet ist, um eine Drehposition des Läufers in der zentralen Bohrung zu erkennen.