CH400326A - Gleichstrom-Kleinmotor, bei dem das magnetische Erregerfeld durch einen innerhalb des Ankers angeordneten Dauermagneten erzeugt wird - Google Patents

Description

      Gleichstrom-Kleinmotor,    bei dem das magnetische Erregerfeld durch einen innerhalb  des Ankers angeordneten Dauermagneten erzeugt wird    Die Erfindung bezieht sich auf einen     Gleich-          strom-Kleinmotor,    bei dem das magnetische Erreger  feld durch einen innerhalb des im wesentlichen aus  einer zylindrischen Wicklung bestehenden Ankers  angeordneten Dauermagneten erzeugt wird, dessen  von den Polen ausgehender     Fluss    beiderseits die  Ankerwicklung durchsetzend> sich über einen die  Wicklung umgebenden zylindrischen Eisenmantel  schliesst.  



  Gleichstrommotoren bei denen ein beiderseits auf  der Welle abgestützter Rotor einen     Kein    aus ma  gnetisch leitendem oder permanentmagnetischem Ma  terial, der auf der     Rotorwelle    drehbar gelagert ist,  umschliesst, sind an sich bekannt. Bei ihnen wird, die  magnetische Erregung in Feldmagneten mit Pol  schuhen, erzeugt. Feldmagnete mit Polschuhen, ausser  halb des Rotors stehen aber einer Kleinhaltung des  Motordurchmessers nachteilig entgegen.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen  Motor mit sehr kleinem Durchmesser zu schaffen.  Um dabei den Durchmesser des Rotors im Ver  hältnis zum gesamten Durchmesser des Motors zur  Erreichung eines grossen     Drührnoments    möglichst  gross halten zu können, ist erfindungsgemäss der       Dauerinagnet    innerhalb des Ankers frei drehbar<B>ge-</B>  lagert und der     Eisenrückschlussmantel    weist Zonen  geringer magnetischer Leitfähigkeit im Sinne der Er  zielung einer Fesselung des Dauermagneten in einer  bestimmten Lage     bzw.    einer Orientierung der durch.

    die Drehachse verlaufenden Mittelebene seines ma  gnetischen Flusses zu dem feststehenden     Eisenrück-          #schlussmantel    auf. Diese Zonen verlaufen mit Vorteil  im wesentlichen entlang von, Mantellinien des     Rück-          schlussmantels    oder in einem spitzen Winkel dazu.  In diese Zonen können auch Permanentmagnete ein  gefügt sein.

      Durch diese Massnahme erhält man mit dem  Wegfall von Feldmagneten mit Polschuhen ausser  halb des Rotors den Vorteil, den Durchmesser des       Roters    im Verhältnis zum Gesamtdurchmesser des  Motors gross halten zu können, was sich bei gegebe  ner magnetischer Induktion und, gegebenem Strom  belag     ün    Rotor günstig auf die Ausbildung eines  grossen mechanischen Drehmoments des Motors aus  wirkt. Zur magnetischen Erregung dient der innerhalb  des Rotors befindliche Permanentmagnet, der frei  drehbar und z. B. gleichachsig mit dem Rotor gelagert  ist und durch seinen eigenen Magnetismus infolge  der Ausbildung des     Rückschlussmantels    in einer be  stimmten Lage elastisch festgehalten wird.

   Die ela  stische Fesselung dieses Erregermagneten in seiner  Normallage. bringt noch den Vorteil mit sich,     dass     Stossbelastungen, die mechanisch von aussen auf die  Motorwelle wirken, durch     Auslenkungen    des Erre  germagneten elektrisch abgeschwächt werden. Durch  die Gestaltung des eisenlosen Rotors, der     ün    wesent  lichen nur aus der "Kupferwicklung, deren     Abstät-          zungen,    der Welle und dem     Kollektor    besteht, wird  das     Trägheitsmoment        des    Rotors sehr klein gehalten.  



  Die Erfindung wird     an    einem in     Fig.   <B>1</B> und 2  der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel nä  her erläutert:  In     Fig.   <B>1</B> ist     der    Motor im Längsschnitt gezeich  net.  



       Fig.    2 stellt den Schnitt gemäss Linie     A-A        (Fig.   <B>1)</B>  dar.  



  Das Gehäuse<B>1,</B> das gleichzeitig als magnetischer       Eisenrückschluss    dient, ist mit zwei einander gegen  überliegenden Längsschlitzen 2 versehen. Diese  Schlitze können in ein rohrförmiges Gehäuse einge  arbeitet sein, sie können sich auch bei der Herstellung  des Gehäuses aus zwei Halbschalen in vorteilhafter      Weise von selbst ergeben. In diesem Gehäuse ist die  Welle<B>3</B> mit dem Rotor 4 drehbar gelagert. Der  Wicklungsträger besteht beispielsweise aus einem  topfförmigen     Isolierstoffteil   <B>5</B> und einer Stützscheibe  <B>6,</B> die beide     mitder    Welle fest verbunden sind.

   Der  Wicklungsträger könnte auch aus einem rohrförmigen  Mantel mit zwei     stimseitigen    Scheiben bestehen, oder  die Wicklung selbst könnte freitragend an den beiden  Enden durch Stützscheiben gehalten sein. Auf dem  Wicklungsträger ist die Wicklung<B>7</B> angebracht. In  nerhalb derselben ist der     Kernmagnet   <B>8</B> mittels der  Lager<B>9</B> auf der     Rotorwelle    drehbar gelagert. Der  Vollständigkeit halber sind, auch der Kollektor<B>10</B>  und der Bürstenhalter<B>11</B> mit eingezeichnet. Dir,  Wirkungsweise der magnetischen Fesselung des Er  regermagneten<B>8</B> und somit die Fixierung der Lage  des magnetischen Erregerfeldes seien an     Fig.    2 näher  erläutert.

   Der magnetische     Feldlmiienverlauf    ist durch  unterbrochen-- Linien mit Pfeilen angedeutet. In der  gezeichneten Stellung befindet sich. der Erregerma  gnet<B>8</B> in     unausgelenkter,    stabiler Normallage, die er  im Ruhezustand stets einnimmt. In dieser Stellung  verläuft der magnetische     Fluss    nach Durchlaufen des       Arbeitsluftspaltes    völlig im Eisen. Wird<B>jedoch</B>     der     Erregermagnet<B>8</B> aus dieser Lage gedreht, so     muss    ein  Teil des Magnetflusses durch die von den Schlitzen  gebildeten Luftspalte. und durch einen grösseren Teil  des     Arbeitsluftspaltes    als in der Normallage verlau  fen.

   Es entsteht ein kräftiges Rückdrehmoment, das  den Erregermagneten<B>8</B> in seiner Ausgangslage hält.  



  Die Luftspalte 2 können zur vollständigen     Kap-          selung    des Motors auch mit magnetisch schlecht lei  tendem Material ausgefüllt sein.  



  Eine andere Ausführungsmöglichkeit ist es, in  die Spalte 2 permanentmagnetische Stäbe, einzufügen,  deren. Feldrichtung der des Permanentmagneten<B>8</B>  gleichgerichtet ist. Dadurch kann das Rückdreh-         bzw.    Haltemoment für den Erregermagneten noch  erhöht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gleichstrom-Kleinmotor, bei dem das magne tische Erregerfeld durch. einen innerhalb des im we sentlichen, aus einer zylindrischen Wicklung bestehen den Ankers angeordneten. Dauermagneten erzeugt wird,. dessen von den Polen ausgehender Fluss beider seits<B>die</B> Ankerwicklung durchsetzend sich -über einen die Wicklung umgebenden zylindrischen Eisenmantel schliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauerma gnet innerhalb des Ankers frei drehbar gelagert ist,

   der Eisenrückschlussmantel Zonen geringer magne tischer Leitfähigkeit im Sinne der Erzielung einer Fessclung des Dauermagneten in einer bestimmten Lage bzw. einer Orientierung der durch die Dreh achse verlaufenden Mittelebene seines magnetischen Flusses zu dem feststehenden Eisenrückschlussmantel aufweist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE,</B> <B>1.</B> Gleichstrom-Kleinmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen geringer magnetischer Leitfähigkeit des Eisenrückschlussman- tels im wesentlichen längs Mantellinien dieses Rück- schlussmantels verlaufen.

   2. Gleichstrom-Kleinmotor nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen geringer magnetischer Leitfähigkeit des Eisenrückschlussman- tels in, einem spitzen Winkel zu den Mantellinien dieses Rückschlussmantels verlaufen. <B>3.</B> Gleichstrom-Kleinmotor nach den Unteran sprüchen,<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zonen geringer magnetischer Leitfähigkeit des Eisenrückschlussmantels Permanentmagnete eingefügt sind.