Selbstanlaufender Synchronkleinmotor Die im folgenden beschriebene
Erfindung bezieht sich auf einen selbstanlaufenden Synchronkleinmotor mit einem
permanentmagnetischen Vielpolläufer, der in einem Ständerpolzackenkäfig umläuft,
zu dem streifenförmige Teile der stirnseitigen Abdeckbleche der Erregerspule derart
umgebogen sind, d aß ungleichnamige Ständerpole aufeinanderfolgen.Self-starting synchronous small motor The one described below
The invention relates to a self-starting synchronous small motor with a
permanent magnetic multi-pole rotor that rotates in a stator pole cage,
to the strip-shaped parts of the front cover plates of the excitation coil in this way
are bent so that unlike stator poles follow one another.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, für derartige Synchronkleinmotoren
Läufer aus einem auf der Läuferwelle sitzenden Ring oder einer Scheibe aus einem
ferro- oder ferrimagnetischen Werkstoff sehr großer Koerzitivkraft zu verwenden,
dem auf seiner Umfangfläche Läuferpolflächen, die ungefähr die Breite der Ständerpolflächen
haben, in gleichmäßigem Abstand voneinander mit abwechselnder Polarität radial aufmagnetisiert
sind. Einem weiteren Vorschlag entsprechend, werden, um ein bevorzugtes Anlaufen
des Läufers in einer bestimmten Richtung sicherzustellen, eine Läuferpolfläche breiter
und eine ihr gegenüberliegende entsprechend kleiner ausgeführt. Bei dieser vorgeschlagenen
Anordnung stehen sich im allgemeinen die Mitten der Ständerpolflächen der Läuferpolflächen
nicht mehr gegenüber.It has already been proposed for such small synchronous motors
Rotor from a ring seated on the rotor shaft or from a disk from a
to use ferromagnetic or ferrimagnetic material with very high coercive force,
the rotor pole surfaces on its circumferential surface which are approximately the width of the stator pole surfaces
have magnetized radially at an even distance from one another with alternating polarity
are. According to a further suggestion, will be a preferred start-up
of the rotor in a certain direction to ensure a rotor pole face wider
and one opposite it made correspondingly smaller. At this proposed
Arrangement are generally the centers of the stator pole faces of the rotor pole faces
no longer opposite.
Bekannt sind auch polarisierte Läufer, die aus einem zahnradartigen
Läuferrad bestehen. Auf zwei aufeinanderfolgende Zähne in kleinem Abstand mit gleicher
Polarität folgt ein größerer Abstand, an den sich wiederum zwei gleichpolarisierte
Zähne in kleinem Abstand anschließen, deren Polarität der Polarität des zuerst genannten
Zahnpaares entgegengesetzt ist. Der Abstand zwischen zwei Zähnen gleicher Polarität
ist dabei so groß, daß er mindestens zwei Ständerpole umfaßt. Es sind auch andere
Anordnungen bekannt, bei denen jeder Abstand zwischen zwei Läuferpolflächen zwei
Ständerpolflächen umfaßt.Also known are polarized runners that consist of a gear-like
Impeller exist. On two consecutive teeth at a small distance with the same
Polarity is followed by a greater distance, at which in turn two equally polarized one another
Connect teeth at a small distance, the polarity of which matches the polarity of the former
Pair of teeth is opposite. The distance between two teeth of the same polarity
is so large that it includes at least two stator poles. There are others too
Arrangements known in which each distance between two rotor pole surfaces two
Includes stator pole faces.
Bei allen diesen bekannten oder vorgeschlagenen Anordnungen ist jedoch
ein Anlaufen des Motors in einer bestimmten Richtung mit 100%iger Sicherheit nicht
gewährleistet. Eine wesentliche Verbesserung der Anlaufsicherheit in einer Richtung
bei gleichzeitiger Steigerung des Anlaufdrehmomentes ergibt sich bei einem selbstanlaufenden
Synchronkleinmotor mit einem permanentmagnetischen Vielpolläufer, der in einem Ständerpolzackenkäfig
umläuft, zu dem streifenförmige Teile der stirnseitigen Abdeckbleche der Erregerspule
derart umgebogen sind, daß ungleichnamige Ständerpole aufeinanderfolgen durch einen
Läufer aus einem auf der Läuferwelle sitzenden Ring oder Scheibe aus einem ferro-
oder ferrimagnetischen Werkstoff sehr großer Koerzitivkraft, dem auf seiner Umfangsfläche
die Läuferpole radial aufmagnetisiert sind, derart, daß nach der Erfindung den 2
n Ständerpolen (n - i) Läuferpole der einen Polarität und (n - k) Läuferpole der
anderen Polarität gegenüberstehen, wobei i und k ganze positive Zahlen, vorzugsweise
i = 0, k = 2, sind und der Bedingung i < k genügen. Die Läuferpolflächen können
dabei unter sich die gleiche Breite haben. Diese Breite verhält sich zweckmäßig
zu der Breite der Ständerpolfläche wie der Radius des Läufers zu dem Radius des
Ständerpolzackenkäfigs. Zweckmäßig werden dabei (i + k) symmetrisch zueinander angeordnete
Gruppen mit aufeinanderfolgenden Läuferpolen verschiedener Polarität gebildet, in
denen der Abstand der Polflächen voneinander dem Abstand der Ständerpolflächen voneinander
entspricht, und in den entstehenden Lücken zwei Polflächen verschiedener Polarität
in dem Abstand der Ständerpolflächen entsprechendem Abstand voneinander symmetrisch
zur Mitte angeordnet.However, in all of these known or proposed arrangements
the motor cannot start in a certain direction with 100% certainty
guaranteed. A significant improvement in one-way start-up security
with a simultaneous increase in the starting torque results in a self-starting
Synchronous small motor with a permanent magnetic multi-pole rotor, which is in a stator pole cage
runs around the strip-shaped parts of the front cover plates of the excitation coil
are bent in such a way that unlike stator poles follow one another through a
Rotor made of a ring or disk made of a ferro-
or ferrimagnetic material with a very large coercive force on its peripheral surface
the rotor poles are magnetized radially in such a way that according to the invention the second
n stator poles (n - i) rotor poles of one polarity and (n - k) rotor poles of
opposite polarity, where i and k are positive integers, preferably
i = 0, k = 2, and satisfy the condition i <k. The rotor pole surfaces can
have the same width under each other. This width behaves appropriately
to the width of the stator pole face as the radius of the rotor to the radius of the
Stator pole prong cage. Expediently, (i + k) are arranged symmetrically to one another
Groups formed with consecutive rotor poles of different polarity, in
which is the distance between the pole faces and the distance between the stator pole faces
corresponds, and in the resulting gaps two pole faces of different polarity
symmetrically in the distance between the stator pole faces corresponding to a distance from one another
arranged to the center.
In der Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel die Abwicklung der Läuferpolflächen
unter der Abwicklung der Ständerpolflächen aufgetragen. Dabei sind in der oberen
Reihe 16 Ständerpole angenommen, deren unterschiedliche Polarität durch verschiedene
Schraffur angedeutet ist. Für i = 0 und k = 2 ergeben sich demgemäß 8 N-Pole und
6 S-Pole. Diese sind in der unteren Reihe dargestellt und mit N bzw. S bezeichnet.
Ihre Anordnung auf einem Kreis zeigt Fig. 2. Durch den Fortfall von zwei S-Polen
liegen an zwei Stellen Nordpole nebeneinander. Die dadurch bewirkte Unsymmetrie
des Läuferpolfeldes führt zu einer bevorzugten Anlaufrichtung und zu einem in dieser
Richtung größeren Anlaufdrehmoment als in der entgegengesetzten Richtung.In FIG. 1, the development of the rotor pole surfaces is shown as an exemplary embodiment
applied under the development of the stator pole surfaces. These are in the upper
Row 16 stator poles assumed, their different polarity by different
Hatching is indicated. For i = 0 and k = 2 there are accordingly 8 N poles and
6 S poles. These are shown in the bottom row and labeled N and S, respectively.
Their arrangement on a circle is shown in FIG. 2. Due to the omission of two S-poles
North poles lie next to each other in two places. The resulting asymmetry
of the rotor pole field leads to a preferred approach direction and to one in this
Direction greater starting torque than in the opposite direction.
Der ,durch die unsymmetrische Anordnung bedingte Ausfall einiger der
aufgeprägten Pole bewirkt keine Herabsetzung des Drehmomentes, denn die Herabsetzung
.der Polzahl wird durch entsprechend höhere Aufmagnetisierung der Läuferpole ausgeglichen.
Es hat sich gezeigt, daß beim Erfindungsgegenstand das Synchrondrehmoment gegenüber
Läufern ohne Polversatz bei gleicher Magnetisierung etwa um 250/o herabgesetzt ist;
man hat daher diesen Verlust durch
entsprechende Erhöhung der Aufmagnetisierung
der vorhandenen Läuferpole kompensiert. Eine derartige Maßnahme ist ohne Änderung
der Motorabmessungen durchführbar, da die herkömmlichen Motoren eine Reserve bezüglich
der Magnetisierbarkeit aufweisen. Man kann nämlich den von der Stärke der Dauermagnetpole
abhängigen Trieb des Motors mit Rücksicht auf die mechanischen Verhältnisse nicht
über ein bestimmtes Maß hinaus vergrößern. Es ist vielmehr eine Abstimmung erforderlich,
welche zwischen den beiden physikalischen Größen Trägheit des Läufers und Trieb
des Läufers ein optimales Verhältnis herstellt. Würde man z. B. bei ein und demselben
Motor die Magnetisierung erhöhen und die symmetrische Anordnung der Pole belassen,
so läuft der Motor im Betrieb unruhig (sogenanntes »Zappeln«), weil für ein gegebenes
Läuferträgheitsdrehmoment ein bestimmter Trieb nicht überschritten werden darf.The failure of some of the
impressed pole does not reduce the torque, because the reduction
.the number of poles is compensated for by a correspondingly higher magnetization of the rotor poles.
It has been shown that the synchronous torque compared to the subject of the invention
Rotors without a pole offset with the same magnetization is reduced by about 250 / o;
one has therefore suffered this loss
corresponding increase in magnetization
compensated for the existing rotor poles. Such a measure is unchanged
the engine dimensions feasible, since the conventional engines have a reserve regarding
the magnetizability. Namely, one can use the one of the strength of the permanent magnet poles
dependent drive of the engine with regard to the mechanical conditions
enlarge beyond a certain amount. Rather, a vote is required
which between the two physical quantities inertia of the runner and urge
of the runner establishes an optimal relationship. Would you z. B. with one and the same
Increase the motor magnetization and leave the symmetrical arrangement of the poles,
so the engine runs restlessly during operation (so-called "fidgeting"), because for a given
Rotor inertia torque of a certain drive must not be exceeded.