NL8600727A - Electrische motor. - Google Patents

Description

4 - * \ PHN 11.680 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken "Electrische motor"

De uitvinding heeft betrekking op een electrische motor voorzien van een om een rotoras draaibare rotor, die een in axiale richting gemagnetiseerde permanent-magnetische ring bevat, een stator met een stator lichaam dat is samengesteld uit een co-axiaal om de rotoras aangebracht centraal statordeel en statortanden, waarbij de statortanden elk voorzien zijn van een aan het centrale statordeel bevestigd, zich althans globaal in radiale richting uitstrekkend basisdeel, en een daarmede verbonden randdeel, dat is voorzien van een pool-vlak, waarbij de gezamenlijke poolvlakken gelegen zijn in een dwars op de rotoras georienteerd vlak en over een luchtspleet samenwerken met de rotor, en tenminste een statorspoel.

Een dergelijke motor is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 8501519 (PHN 11.045ï herewith incorporated by reference). De bekende motor heeft een stervormig plat statorblikpakket met radiaal 15 lopende statortanden, die elk bestaan uit een basisdeel waaromheen een statorspoel is aangebracht en een randdeel, dat is voorzien van een axiaal poolvlak. In de bekende motor is dus elke statortand omwikkeld.

Voor een stator, welke slechts een klein aantal statortanden omvat be-hoeft dit geen bezwaar te zijn, echter wanneer in de electrische motor veel statortanden vereist zijn, leidt het omwikkelen van de afzonderlijke statortanden tot een gecompliceerde stator, welke een omslachtige en derhalve kostbare produktiemethode vraagt.

De uitvinding beoogt nu een motor van het in de aanhef ge-noemde type, waarbij de stator van een zodanige constructie is, dat in principe elk gewenst aantal statortanden mogelijk is, zonder dat daardoor bijzondere problemen ontstaan bij de vervaardiging van de stator.

De electrische motor volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat althans een aantal van de statortanden een axiaal lo-3(j pend tanddeel vertonen, dat zich uitstrekt tussen het basisdeel en het randdeel van de desbetreffende statortanden, van welke statortanden de basisdelen en de randdelen in verschillende, ten opzichte van elkaar in axiale richting verschoven radiale vlakken liggen, waarbij de stator- 2305722 ΡΗΝ 11.680 2 'ï spoel in de tussen het centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopende tanddelen gelegen ruimte op co-axiale wijze om de rotoras is aangebracht.

In de motor volgens de uitvinding zijn de statortanden zelf 5 dus niet omwikkeld, waardoor een grote vrijheid van keuze van het aantal statortanden aanwezig is.

Een gunstige uitvoeringsvorm, waarbij de motor is voorzien van een even aantal statortanden, heeft het kenmerk, dat de helft van de aanwezige statortanden het axiaal lopend tanddeel vertonen, waarbij 10 de desbetreffende statortanden op regelmatige wijze tussen de overige statortanden zijn aangebracht.

Deze uitvoeringsvorm kan uitgevoerd zijn als een eenfase AC of DC motor, waarbij het statorlichaam bijzonder eenvoudig van constructie kan zijn.

15

Een voorkeursuitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat van de statortanden die zijn voorzien van het axiaal lopend tanddeel een aantal van de basisdelen zijn gelegen in een in een eerste axiale richting ten opzichte van het radiale vlak waarin de gezamenlijke randdelen liggen verschoven eerste radiaal vlak en de overige van de basisdelen van 20 de desbetreffende statortanden zijn gelegen in een in een tweede axiale richting ten opzichte van het radiale vlak waarin de gezamenlijke randdelen liggen verschoven tweede radiaal vlak, waarbij ten behoeve van een meerfasige uitvoering van de motor in de tussen het centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopend randdelen gelegen ruimte ten-25 minste een verdere statorspoel op co-axiale wijze om de rotoras is aangebracht .

Deze uitvoeringsvorm is bijzonder geschikt om als twee-fase DC motor.uitgevoerd te worden. Bij voorkeur zal in dat geval het statorlichaam tweedelig uitgevoerd zijn, en bestaan uit twee axiaal op el-30 kaar geplaatste statorlichaamdelen, waarbij elk van de delen is gevormd uit een ferroraagnetische plaat, die door mechanische bewerkingen, zoals snijden en stampen, in de juiste vorm is gebracht. De genoemde delen omvatten bij voorkeur elk de helft van het totale aantal statortanden, waarbij bij het samenstellen van de delen tot het statorlichaam de sta-35 tortanden van het ene deel geplaatst worden tussen de statortanden van het andere deel. Het is daarbij gunstig, om de statorspoelen aan te brengen alvorens de delen op elkaar te plaatsen.

^ ,¾ - — *

•Λ ? , V

k i*·' * v «. j ^ J

l\ PHN 11* 680 3

V

Ter verkleining van eventuele wervelstroomverliezen heeft een verdere uitvoeringsvorm het kenmerk, dat de genoemde plaat uit lamellen is opgebouwd.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 5 tekening, waarin:

Fig. 1 een bovenaanzicht toont van een statorlichaam van een eerste uitvoeringsvorm van de motor volgens de uitvinding,

Fig. 2 een doorsnede volgens de lijn II-II van fig. 1 toont, ^ Fig. 3 een perspectivisch aanzicht van het statorlichaam uit fig. 1 toont,

Fig. 4 een perspectivisch aanzicht van het statorlichaam uit fig. 1, voorzien van een statorspoel, toont,

Fig. 5 een perspectivisch aanzicht van een statorlichaam van 15 een tweede uitvoeringsvorm van de motor volgens de uitvinding toont,

Fig. 6 in een doorsnede volgens de lijn VI-VI van fig. 5 de tweede uitvoeringsvorm weergeeft.

Het in de figuren 1 t/m 4 getoonde statorlichaam 2 bestaat uit een centraal statordeel 4 en een zestal aan het statordeel 4 vast- 20 zittende statortanden 6A, 6B, 6C, 6D, 6E en 6F. Het statordeel 4 en de statortanden 6A - 6F zijn door snijden en vervormen als één geheel vervaardigd uit een ferromagnetische plaat. Aan de statortanden 6A-6F is een basisdeel 8, dat aansluit op een radiaal of axiaal lopend gedeelte van het centrale statordeel 4, alsmede een in het vrije uiteinde van de 25 statortanden eindigend randdeel 10 te onderscheiden, De randdelen 10, welke voorzien zijn van axiale poolvlakken 10A liggen alle in eenzelfde radiaal vlak, terwijl de basisdelen 8 afwisselend in twee axiaal ten opzichte van elkaar verschoven vlakken liggen, waarbij de basisdelen van de statortanden 6A, 6C en 6E in hetzelfde vlak liggen als de rand- 30 delen 10. De overige statortanden, te weten 6B, 6D en 6F vertonen een tussen het basisdeel 8 en het randdeel 10 axiaal lopend tanddeel 12, dat de axiale afstand tussen het basisdeel en het randdeel overbrugt, waarbij de gezamenlijke tanddelen 12 zijn gelegen op een denkbeeldig cilinderoppervlak. Rondom het centrale statordeel 4 is een statorspoel 35 14 (zie fig. 4) gewikkeld, welke de tussen het centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopende tanddelen 12 aanwezige ruimte opvult.

Het statordeel 4 is voorzien van een centrale opening 16 voor het aan- n ? λ ' ' ~j ___l -* <z PHN 11.680 4 brengen van een hier niet nader aangeduide lagering voor een rotor. Het hierboven beschreven statorlichaam met statorspoel is bijvoorbeeld toepasbaar in een eenfase wisselstroommotor.

De in fig. 6 getoonde eleetrische motor volgens de uitvin- c ding, waarvan in fig. 5 het statorlichaam met de statorspoelen apart is weergegeven is een borstelloze tweefase gelijkstroommotor. De motor omvat een om een rotoras 18 roteerbare rotor 20, bestaande uit een ferro-magnetische schijf en een permanent axiaal gemagnetiseerde magneetring 20A, voorzien van 18 rotorpolen. Voorts omvat de motor een stator-10 lichaam 22 dat gevormd is uit een tweedelig centraal statordeel 24A, 24B en twaalf statortanden 26A - 26L. Één deel 24A van het centrale statordeel draagt zes statortanden 26A - 26F en het andere deel 24B draagt de overige statortanden 26G - 26L.

Alle statortanden 2öA - 26L zijn voorzien van een basisdeel 15 28 en een randdeel 30, waarbij het basisdeel bevestigd is aan het centrale statordeel 24A, 24B en het randdeel zich aan het vrije uiteinde van de statortanden. bevindt en is voorzien van een poolvlak 30A voor samenwerking met de rotor 20. De beide delen 24A en 24B van het centrale statordeel zijn in axiale richting gezien boven elkaar geplaatst en 20 zodanig ten opzichte van elkaar gedraaid, dat de randdelen 30 van de statortanden 26A - 26F tussen de randdelen 30 van de statortanden 26G - 26L liggen. Bovendien is de axiale afmeting van het centrale basisdeel zodanig, dat alle randdelen 30 in een en hetzelfde, loodrecht op de rotoras 18 gepositioneerd radiaal vlak liggen, zodat de gezamenlijke 25 poolvlakken 30A eveneens in een en hetzelfde radiale vlak liggen. De genoemde basisdelen 28 bevinden zich in drie verschillende, axiaal ten opzichte van elkaar verschoven radiale vlakken. Daarbij liggen de basisdelen 28 van de statortanden 26A, 2öC, 26E, 26G, 261 en 26K in hetzelfde radiale vlak, als waarin de randdelen 30 liggen. De basisdelen 30

28 van de overige statortanden, te weten 26B, 26D, 26F en 26H, 26J, 26L

liggen in een in een eerste, resp. in een in een tweede axiale richting verschoven radiaal vlak ten opzichte van het vlak waarin de randdelen 30 liggen. De statortanden 26B, 26D, 26F, 26H, 26J en 26L zijn daartoe elk voorzien van een axiaal lopend tanddeel 42, dat de axiale afstand 35 tussen het basisdeel 28 en het randdeel 30 overbrugt. De gezamenlijke axiaal lopende tanddelen 42 zijn gelegen op een denkbeeldig cilinderop-pervlak.

Λ 1 , ‘ ~ * ,* \ - . * 4 -J J 3 * PHN 11.680 5

In de ruimte die gelegen is tussen het deel 24A van het centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopende statordelen 42 van de stator tand en 26B, 26D en 26F bevindt zich een eerste ringvormige statorspoel 44A, en in de overeenkomstige ruimte tussen het deel 24B en de axiaal lopende statordelen 42 van de statortanden 26H, 26J en 261» bevindt zich een tweede ringvormige statorspoel 44B.

In dit uitvoeringsvoorbeeld lopen de statortanden 26A-26L niet zuiver radiaal, maar zijn gezien vanaf de rotoras 18 over een kleine hoek gedraaid ten opzichte van de radiale richting. Door deze ^ maatregel kunnen de verschillend uitgevoerde statortanden op een zo efficient mogelijke wijze tussen elkaar geplaatst worden, waardoor een centraal statordeel met een kleine diameter mogelijk is. Ter beperking van wervelstroomverliezen kan het onder omstandigheden gunstig zijn het statorlichaam 22 als blikpakket uit te voeren.

15

Het statorlichaam 22 is door middel van niet nader aangeduide verbindingen, bijvoorbeeld metalen of kunststof pennen, met een drager 46, die uitgevoerd kan zijn als printplaat, bevestigd. In de drager 46 is een uitsparing 48 aangebracht om een gedeelte van het statorlichaam 22 en de spoel 44A te laten invallen. Tussen de delen 24A en 20 24B van het centrale statordeel bevindt zich een, tevens als afstands-bus dienstdoende lagerbus 48 voor de rotoras 18.

De in fig. 6 getoonde platte motor, welke bijvoorbeeld gebruikt kan worden in audio apparatuur, zoals compact disc spelers, en in data-opslagapparatuur, zoals floppy disc drives, is bijzonder een-25 voudig te construeren en te vervaardigen. Het statorlichaam kan in twee helften uit een ferromagnetisch plaatmateriaal, bijvoorbeeld gelamel- leerd plaatijzer, gestampt worden, waarna elke helft wordt bewikkeld en waarna vervolgens de helften samengevoegd en bevestigd worden op de drager, die vooraf reeds van de vereiste electronics is voorzien. Daar-30 na kan de rotor worden toegevoegd. Alhoewel een tweefasige uitvoering met 12 statortanden en 18 magneetpolen is getoond, is de uitvinding niet tot die aantallen beperkt.

35 f* ' Λ T 7 V - - JJ Am /

Claims (5)

1. Electrische motor voorzien van: - een om een rotoras draaibare rotor, die een in axiale richting gemagnetiseerde permanent-magnetische ring bevat, - een stator met een stator lichaam dat is samengesteld uit een co- c axiaal om de rotoras aangebracht centraal statordeel en statortanden, waarbij de statortanden elk voorzien zijn van een aan het centrale statordeel bevestigd, zich althans globaal in radiale richting uitstrekkend basisdeel, en een daarmede verbonden randdeel, dat is voorzien van een poolvlak, waarbij de gezamenlijke poolvlakken gelegen 10 zijn in een dwars op de rotoras georienteerd vlak en over een lucht-spleet samenwerken met de rotor, en - tenminste een statorspoel, met het kenmerk, dat althans een aantal van de statortanden een axiaal lopend tanddeel ver-15 tonen, dat zich uitstrekt tussen het basisdeel en het randdeel van de desbetreffende statortanden, van welke statortanden de basisdelen en de randdelen in verschillende, ten opzichte van elkaar in axiale richting verschoven radiale vlakken liggen, waarbij de statorspoel in de tussen het centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopende tanddelen ge- 20 legen ruimte op eo-axiale wijze om de rotoras is aangebracht.

2. Electrische motor volgens conclusie 1, waarbij de motor is voorzien van een even aantal statortanden, met het kenmerk, dat de helft van de aanwezige statortanden het axiaal lopend tanddeel vertonen, waarbij de desbetreffende statortanden op regelmatige wijze tussen 25 de overige statortanden zijn aangebracht.

3. Electrische motor volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat van de statortanden die zijn voorzien van het axiaal lopend tanddeel een aantal van de basisdelen zijn gelegen in een in een eerste axiale richting ten opzichte van het radiale vlak waarin de gezamen-30 lijke randdelen liggen verschoven eerste radiaal vlak en de overige van de basisdelen van de desbetreffende statortanden zijn gelegen in een in een tweede axiale richting ten opzichte van het radiale vlak waarin de gezamenlijke randdelen liggen verschoven tweede radiaal vlak, waarbij ten behoeve van een meerfasige uitvoering van de motor in de tussen het 35 centrale statordeel en de gezamenlijke axiaal lopend randdelen gelegen ruimte tenminste een verdere statorspoel op co-axiale wijze om de rotoras is aangebracht. •r* } - 1 .· * *' ·' * . 5 «r- PHN 11.680 7

4. Statorlichaam voor toepassing in een stator van een elec-trische motor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat althans een aantal van de statortanden en althans een gedeelte van het centrale statorgedeelte als één geheel gevormd zijn uit een plaat van een ferro- 5 magnetisch materiaal.

5. Statorlichaam volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de genoemde plaat uit lamellen is opgebouwd. 10 15 20 25 30 35 \ *\ « -y ’J " * '