DE8632654U1

DE8632654U1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE8632654U1
Application number: DE8632654U
Authority: DE
Original assignee: Robert Stahlschmidt Rst Motorenwerk 4800 Bielefeld De GmbH
Current assignee: Robert Stahlschmidt Rst Motorenwerk 4800 Bielefeld De GmbH
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1986-12-05
Publication date: 1990-08-02
Also published as: DE3641622A1

Description

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor zum Antrieb von Geräten mit Arbeitswerkzeugen geringer Trägheitsmomente wie Rasenmähern, Garten?· und Heimwerker geräten o. dgl. mit eingebauter Federdruckbremse, die einen in axialer Richtung der Rotorwelle verschiebbaren Bremskörper enthält, welcher im ausgeschalteten, stromlosen Zustand des Motors von einer Druckfeder an eine Bremsscheibe andrückbar und im eingeschalteten Zustand über einen parallel zur Achse der Statorbohrung angeordneten, mit einem Ende am Scator befestigten und von einem als Kurzschlußwindung wirkenden Metallring umgebenen Magnetleitkörper von dem Magnetfeld des Stators an diesen angezogen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Elektromotor konstruktiv zu vereinfachen, so daß dieser kostengünstig hergestellt werden kann. Dabei soll insbesondere auf Anlaufhilfen wie Kondensatoren verzichtet werden.

Gemäß der Erfindung ist der Elektromotor vorgenannter Gattung als Induktionsmotor mit einer kurzgeschlossenen Hilfsphase ausgeführt, welche gegenüber der Statorhauptwicklung räumlich versetzt angeordnet und von mindestens einem bügeiförmigen Ring gebildet ist. Eine solche einfache, von dem bügeiförmigen Ring gebildete Hilfsphase ermöglicht es, auf besondere Anlaufhilfen wir Kondensator«?- zu verzichten.

J -Q Der erfindungsgemäBe Elektromotor kann beispielsweise in einen Sichelrasenmäher eingebaut werden, wobei er mit senkrechter Achse in dem Mähergehäuse angeordnet wird.

% Der Induktionsmotor mit kurzgeschlossener Hilfsphase wird

:"; auch Kurzschlußpolmotor genannt. Er besteht aus einer ver-

teilten Ständerwicklung (Hauptwicklung) und einer zweiten verteilten Wicklung, die aus einer oder mehreren kurzge-

* schlossenen Windungen besteht und zur Hauptwicklung räumlich

'. versetzt ist. Gegenüber bisher bekannten elektromotorischen

Antrieben für Rasenmäher, wie Kondensatormotoren und Kommutatormotoren, handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Motor um einen einfachen robusten Einphaseninduktionsmotor, der durch Einsparung besonderer Anlaufhilfen wie Kondensatoren ' besonders kostengünstig hergestellt werden kann.

\ Bei einer als Spaltpolmotor bezeichneten Ausführungsform von

?; Motoren mit kurzgeschlossener Hilfsphase sind, da dieser *

) Motor ausgeprägte Pole hat, im Luftspaltfeld räumliche Feldoberwellen ungerader Ordnungszahl vorhanden. Dadurch kommt es bei etwa einem Drittelder synchronen Drehzahl zu einer tiefen, speziell von einer im Drehsinn umlaufenden dritten Feldoberwelle herrührenden Einsattelung, die ein "Hängenbleiben" der Rasenmäherdrehzahl in diesem kritischen Drehzahlbereich bewirken kann. Konstruktive Maßnahmen zur Unterdrückung der dritten Feldoberwelle gehen immer zu Lasten einer optimalen Leistungsabgabe.

Bei Einphasen-Induktionsmotoren, bei denen die Magnetwicklungen in Nuten gleichmäßig über den Ständerumfang verteilt sind, bestehen diese Probleme nicht. Demzufolge kann der Flußverlauf ohne Schwierigkeiten und ohne Verluste, wie sie bei Spaltmotoren auftreten, annähernd sinusförmig gestaltet werden.

Einphasen-Induktionsmotoren, die nur die Hauptphase besitzen, sind bekanntlich nicht in der Lage, selbsttätig anzulaufen, denn das im Stillstand auftretende Wechselfeld ergibt kein Drehmoment. Deshalb mußten bei Einphasen-Induktionsmotoren Maßnahmen getroffen werden, um den Motor von selbst anlaufen zu lassen. Erfindungsgemäß ist eine solche Maßnahme die Anordnung einer zweiten magnetischen Flufikomponente, die räumlich und zeitlich zum Hauptfluß verschoben ist. Es wird also innerhalb des Einphasen-Induktionsmotors mit Kurzschlußläufer eine Phasenverschiebung erzwungen, die für den Rasenmüheranlauf ein ausreichend hohes Anzugsmoment erzeugt, ohne den sinusförmigen Flußverlauf für eine optimale Leistungsabgabe und einen guten Wirkungsgrad wesentlich zu beeinträchtigen.

Die Phasenverschiebung wird bevorzugt mittels einer kurzgeschlossenen Hilfswindung (Kurzschlußwicklung), die von der Hauptwicklung transformatorisch erregt wird, bewirkt. Diese Kurzschlußwicklung bildet der bügeiförmige Ring.

Erfindungsgemäß sind in den Ständernuten neben der Hauptwicklung ein oder mehrere kurzgeschlossene Windungen eingelegt. Diese Ständernuten können auch räumlich getrennt sein. Das im Motor ohnehin vorhandene Magnetfeld kann für die Lüftung der Bremse benutzt werden.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Ein Aueführungsbeispiel der Erfindung 1st In der Zeichnung dargestellt und' wird Im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Flg. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kurzschlußpolmotor;

Flg. 2 einen als Kurzschlußwindungverwendeten bügeiförmigen Ring.

Der erfindungsgemäße Motor weist Nuten (1 bis 12) und (13 bis 24) in einem Stator (25) auf/ die von der zentralen Statorbohrung aus zugänglich und in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen hintereinander angeordnet sind. In der Gruppe der Nuten (1 bis 12) in der oberen Hälfte gem. Fig. 1 der Zeichnung verlaufen die Teilspulen (26 bis 30) einer Wicklung I, während In der unteren Hälfte des Stators (25) gem. Fig. 1 in den Nuten (13 bis 24) ebensolche Teilspulen einer Wicklung II angeordnet sind, die jedoch nicht dargestellt sind. Die Wicklungen I und II bilden zusammen die Hauptwicklung des Motors.

Der Wicklung I ist als Kurzschlußwicklung ein bügeiförmiger Ring (31) zugeordnet, der gegenüber der Wicklung I räumlich versetzt ist. Dieser Ring verläuft durch die Nuten (6 und 11). In entsprechender Weise weist auch die Wicklung II einen räumlich versetzten bügeiförmigen Ring (31) in den Nuten (18 und 23) auf, der als Kurzschlußwicklung wirkt.

Claims

Schutzansprüche

1. Elektromotor zum Antrieb von Geräten mit Arbeitswerkzeugen geringer Trägheitsmomente wie Rasenmäher, Garten- und Heimwerkergeräten o. dgl. mit eingebauter Federdruckbremse, die einen in axialer Richtung der Rotorwelle verschiebbaren Bremskörper enthält, welcher im ausgeschalteten, stromlosen Zustand des Motors von einer Druckfeder an eine Bremsscheibe

, andrückbar und im eingeschalteten Zustand über einen parallel zur Achse der Statorbohrung angeordneten, mit einem Ende am Stator befestigten und von einem als Kurzschlußwindung wirkenden Metallring umgebenen Magnetleitkörper von dem Magnetfeld des Stators an diesen angezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als Induktionsmotor mit einer kurzgeschlossenen Hilfsphase ausgeführt ist, die gegenüber der Statorhauptwicklung (33) räumlich versetzt angeordnet und von mindestens einem bügeiförmigen Ring (31) gebildet ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhauptwicklung (33) aus einer Wicklung I und einer dazu spiegelbildlich angeordneten Wicklung II besteht, wobei

·' die Symmetrieebene durch die Motorachse verläuft und daß

jeder der Wicklungen I und II ein bügeiförmiger Ring (31) als KurzSchlußwindung zugeordnet ist. ^J

3. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (25) in Umfangsrichtung (24) hintereinander angeordnete Nuten (1 bis 12 und 13 bis 24) für die Aufnahme von Teilspulen (26 bis 30) der Wicklungen I und II und der bügeiförmigen Ringe (31) aufweist. ^

4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bügeiförmigen Ringe (31) als Kurzschlußwindungen der Statornuten (6 und 11) sowie den Statornuten (18 und 23) zugeordnet sind.