DE696049C

DE696049C - en Dauermagneten gegensinnig erregten Laeuferteilen

Info

Publication number: DE696049C
Application number: DE1938A0088034
Authority: DE
Inventors: Alfred F Welch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-09-08
Filing date: 1938-09-09
Publication date: 1940-09-09
Also published as: GB518298A; US2122307A

Description

Vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Aufbau eines selbsttätig anlaufenden Synchronmotors mit Dauermagneterregung, wie sie zum Antrieb von Zeitgebern, Uhren, Sprechmaschinen u. dgl. Verwendung finden, und die neben hohem Wirkungsgrad und Leistungsfaktor ruhigen Lauf bei niedriger Drehzahl zur Voraussetzung haben. Bei derartigen Motoren hat man z. B. die Anordnung so getroffen, daß zwei Einphasenständerteilen, deren Kraftflüsse um 90⁰ el. gegeneinander phasenverschoben sind, zwei getrennte, gegensinnig durch einen Dauermagneten erregte Läuferteile derart zugeordnet wurden, daß der magnetische Widerstand bei jeder Läuferstellung etwa der gleiche ist. Dabei besteht jeder Ständerteil aus zwei gezahnten ringförmigen Scheiben, deren Zähne gegensinnig und. achsparallel abgebogen sind.

Zur Vergleichmäßigung des Drehmomentes jedes der beiden Läuferteile kann man Polschrägung vorsehen oder die Pole der mit phasenverschobenen Kraftflüssen arbeitenden Teile in bekannter Weise gegeneinander versetzen. Ein besonders gleichmäßiges Drehmoment läßt sich erfindungsgemäß dadurch erzielen, daß jeder der getrennten, gegensinnig erregten Läuferteile aus zwei kreisförmigen, gezahnten, um eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzten Scheiben besteht, deren gezahnter Teil gegensinnig und achsparallel abgebogen ist, und daß die beiden Läuferteile gegeneinander um ein Viertel der Zahnteilung versetzt sind.

Dem Aufbau des Läufers entsprechend besteht nach einem weiteren Gedanken der Erfindung in an sich bekannter Weise jeder Ständerteil ebenfalls aus zwei kreisringförmi-

gen, gezahnten, jedoch gegeneinander -nicht versetzten Scheiben, deren gezähnter Teil gegensinnig und achsparallel abgebogen isU Der so in jedem Ständerteil gebildete Rjngraum dient zur Aufnahme der Ständen™^· lung, die durch U-förmige Ringe oder Beilagen gegenüber dem Ständer isoliert ist.

An Hand der Zeichnung sei ein erfindungsgemäß aufgebauter Motor an einem Ausfiihrungsbeispiel näher erläutert. Wie aus den Abb. ι bis 3 hervorgeht^ besteht ein derartiger Motor aus zwei axial nebeneinander angeordneten Einphasenstander- bzw. -läuferteilen, wobei ein auf der Welle 11 angeordneter Dauermagnet 10 zur Erregung vorgesehen ist. Zu beiden Seiten des Dauermagneten sind Tragglieder 12 und 13 aus magnetisierbarem Werkstoff angeordnet, und zwar in Form von Scheiben, die durch die Buchsen 14 und 15 auf der Welle r 1 befestigt und gegen den Dauermagneten gepreßt werden. '. Ihre Polarität ist durch die Zeichen -{- und — entsprechend der Polarität des Dauermagneten angedeutet. Um unerwünschte magnetische Rückschlüsse zu vermeiden, sind die Welle r 1 und die Buchsen 14 und 15 aus unmagnetischem Werkstoff hergestellt. Am Außenumfang sind die Scheiben 12 und 13 gezahnt, und dieser gezähnte Teil ist achsparallel abgebogen, dergestalt, daß der gezahnte Kranz der inneren Scheiben nach innen und der gezahnte Kranz der äußeren Scheiben nach außen abgebogen wird und so vier Läuferzahnkränze entstehen (16, 17, 18, 19). Wie 35, aus der schematischen Darstellung in Abb. 3 hervorgeht, sind die gegensinnig abgebogenen Zahnkränze 16 und 17 so genutet, daß ein Zahn des Kranzes 16 einer Zahnlücke des Kranzes 17 zugeordnet ist. Dasselbe gilt für die Zahnkränze 18 und 19. Die Anordnung der Scheiben 12 und 13 ist so getroffen, daß die Zähnkränze 16 und 17 um eine Viertelzahnteilung gegenüber den Zahnkränzen 18 und 19 versetzt sind.

Der dem Läuferteil 12 zugeordnete Einphasenstander besitzt eine kreisringförmige Einphasenwicklung 20, die in eine U-förmige Isolation eingebettet und axial durch die kreisringförmigen Platten 22 und 23 und am äußeren Umfang durch eine Art Kappe 24 magnetisch gekapselt ist. Der gesamte Einphasenständer ist mit Ausnahme der Innenbohrung also in magnetischem Material eingekapselt. Die kreisringförmigen Platten 22 und 23 sind entsprechend dem Läuferaufbau am Innenumfang .ebenfalls gezahnt, wobei der gezahnte Teil jeweils gegeneinander achsparallel nach innen umgebogen ist, so daß zwischen dem gezahnten Läufer- und Ständerteil nur ein kleiner konzentrischer Luftspalt vorhanden ist. Der gezahnte Teil 25 der kreisringförmigen Platte 21 ist dem Läuferkranz 16 zugeordnet, während der gezahnte Teil 26 • des Ständers dem Zahnkranz 17 zugeordnet ist. Zwischen den Zahnkränzen 25 und 26 ist ein genügender Zwischenraum vorgesehen, so daß der Einphasenfluß bei Erregung der Wicklung 20 nur durch die entsprechenden Läuferzahnkränze 16 und 17 verläuft. Der zweite Einphasenständerteil ist genau wie der oben beschriebene Teil aufgebaut und entsprechend bezeichnet mit dem Zusatz a. Die äußere Kappe 24 umschließt beide Ständerteile und ist auf der einen Seite als Endschild ausgebildet, während auf der anderen Seite eine Abdeckplatte 27 vorgesehen ist.

Wie aus Abb. 3 hervorgeht, ist im Ständer dieselbe Zahnteilung vorgesehen wie im Läufer, jedoch sind die einzelnen Zähne im Ständerteil gegeneinander nicht versetzt, sondem liegen in einer Richtung. Zum Zusammenhalt des Ständers sind, wie aus Abb. 2 hervorgeht, mehrere Bolzen 28 aus unmagnetischem Werkstoff vorgesehen, die in Nuten des Ständerteils bzw. in Aussparungen 29 des Isolierringes 21 liegen.

Die Stromzuführungen 31 und 32 für die Ständerwicklungen 20 und 2o^a sind durch Öffnungen 30 in dem Abdeckblech 24 nach außen geführt. Im Kreis der Wicklung 20 ist ein phasenverschiebendes Element, beispielsweise ein Kondensator 33, vorgesehen, so daß die beiden Einphasenflüsse gegeneinander um 90° versetzt sind. In Reihe mit dem Kondensator 33 liegt ein Widerstand 34, der es _ gestattet, den Strom in beiden Wicklungen auf denselben Wert zu begrenzen. Die beiden Einphasenwicklungen 20 und 20^a sind parallel an das Einphasennetz 35 gelegt.

Der Luftspalt wider stand eines erfindungsgemäß aufgebauten Motors ist, wie aus Abb. 3 hervorgeht, in allen Läuferstellungen der gleiche, so daß keine magnetische Unbalance auftreten kann, was auf den ruhigen Lauf des Motors von großem Einfluß ist. Der von dem Dauermagneten 10 ausgehende, durch den ausgezogenen Pfeil/⁷ angedeutete Fluß findet bei allen Läuferstellungen immer den gleichen magnetischen Widerstand für jedes einzelne Polsystem, so daß keinerlei entmagnetisierende Wirkung in bezug auf den Dauermagneten auftritt. Auch der Widerstand im Pfad des durch die Wicklungen 20 und 20⁰ erzeugten Wechselfrusses, angedeutet in Abb. 3 durch die gestrichelten Linien/ und fa, ist bei allen Läuferstellungen der gleiche.

Claims

Patentansprüche:

i. Selbstanlaufender Synchronmotor mit zwei Einphasenständerteilen, deren Kraftflüsse um 90⁰ el. gegeneinander phasen-

verschoben sind, und zwei diesen Ständerteilen zugeordneten, durch' einen Dauermagneten gegensinnig erregten Läuferteilen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der getrennten, gegensinnig erregten Läuferteile aus zwei kreisförmigen, gezahnten, um eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzten Scheiben besteht, deren gezahnter Teil gegensinnig und achsparallel abgebogen ist, und daß die beiden Läuferteile gegeneinander um ein Viertel der Zahnteilung versetzt sind.
2. Synchronmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständerteil aus zwei kreisringförmigen, gezahnten, gegeneinander nicht versetzten Scheiben besteht, deren gezahnter Teil gegensinnig und achsparallel abgebogen und zwischen denen die Wicklung in U-förmigen Isolierringen angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen