DE10164295A1 - Hybridmagnet-Gleichstrommotor - Google Patents
Hybridmagnet-GleichstrommotorInfo
- Publication number
- DE10164295A1 DE10164295A1 DE10164295A DE10164295A DE10164295A1 DE 10164295 A1 DE10164295 A1 DE 10164295A1 DE 10164295 A DE10164295 A DE 10164295A DE 10164295 A DE10164295 A DE 10164295A DE 10164295 A1 DE10164295 A1 DE 10164295A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electromagnets
- armature
- permanent magnets
- stator
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Elektromagnete (31, 32) sind derart angeordnet, dass sie in einem Joch (3) einander zugewandt sind. Beide Enden von Polkernen (38, 39) der Elektromagnete sind verlängert und gebogen. Permanentmagnete (33) sind zwischen den verlängerten Teilen (38a und 39a) der Polkerne (38 und 39) sandwichartig eingefügt. Der Nordpol und der Südpol des Permanentmagneten stoßen jeweils an den Nordpolkern (38) und den Südpolkern (39) an. Wenn Rotorwicklungen (26) und Statorwicklungen (36, 37) nicht erregt sind, bildet ein Fluss der Permantentmagnete (33) einen geschlossenen magnetischen Kreis innerhalb des Stators (30). Wenn die Rotorwicklungen (26) und die Statorwicklungen (36, 37) erregt sind, fließen magnetische Kraftlinien (A, B) der Elektromagnete (31, 32) und der Permanentmagnete (33) durch einen Ankerkern (25) in derselben Richtung über Zähne (25a), wobei die Flüsse erhöht sind.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hybridmagnet-
Gleichstrommotor mit Statorwicklungen und Permanentmagne
ten als Teil eines Stators.
Ein kleiner Motor mit hohem Drehmoment und niedrigem
Energieverbrauch, der Permanentmagnete verwendet, wird
weiterverbreitet in verschiedenen Gebieten wie Autos, Bü
roautomatisierungsausstattung, Automaten und medizinische
Ausrüstung sowie Pflegeausrüstung verwendet.
In der JP-A-2000-150228 ist der Aufbau eines Schrittmo
tors vorgeschlagen worden, der einen Hybridmagneten mit
einem Elektromagneten und einem Permanentmagneten verwen
det. Dieser Motor weist einen Kern auf, dessen Enden im
rechten Winkel gebogen sind, um einen Fluss der Erre
gungsspule des Elektromagneten zu einem Stator zu rich
ten. Jedoch verringert der Flusspfad den Wirkungsgrad des
Motors, da die Effektivität des Flusses verringert ist.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Hybridmagnet-Gleichstrommotor auszugestalten, der ein ho
hes Drehmoment und ein geringes Rastmoment (cogging tor
que) erzeugt.
Dies wird dadurch erzielt, indem die Flüsse von Elektro
magneten und Permanentmagneten in dem Hybridmagneten
wirksam genutzt werden.
Erfindungsgemäß weist ein Hybridmagnet-Gleichstrommotor
ein zylindrisches Joch, einen Stator mit einer Vielzahl
von Elektromagneten und Permanentmagneten sowie einen Ro
tor mit einem Anker auf. Die Elektromagneten sind in dem
Joch derart untergebracht, dass entgegengesetzten Magnet
polaritäten in einer Umlaufsrichtung abwechselnd auftre
ten. Die Permanentmagneten sind zwischen Statorkernen
derart sandwichartig angeordnet, dass ihre passenden
Oberflächen dieselben Polaritäten aufweisen. Ein Ankerkern
mit einer Vielzahl von Polzähnen ist an eine Rotorwelle
integriert, da dass er mit der Rotorwelle rotiert.
Wenn die Elektromagnete und der Anker nicht erregt sind,
bildet der Fluss des Permanentmagneten einen geschlosse
nen magnetischen Kreis innerhalb des Stators. Wenn die
Elektromagnete und der Anker erregt sind, fließen Flüsse
des Permanentmagneten und der Elektromagneten durch den
Ankerkern in derselben Richtung über die Polzähne, die
geschlossene magnetische Kreise bilden.
Wenn die Elektromagnete und der Anker nicht erregt sind,
ist das Rastmoment beim Start des Motors angenähert Null,
da die Flüsse der Permanentmagneten geschlossene magneti
sche Kreise innerhalb des Stators, fließen nämlich nicht
durch den Ankerkern. Demgegenüber werden, wenn die Elekt
romagnete und der Anker erregt sind, starke Flüsse, die
Summe des Elektromagnetenflusses und des Permanentmagne
tenflusses, erzeugt und wird ein hohes Drehmoment beim
Starten des Motors erzeugt.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfin
dung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Be
schreibung unter Bezugnahme auf den beiliegenden Zeich
nungssatz verdeutlicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Hybridmagnet-
Gleichstrommotors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er
findung,
Fig. 2 eine weitere Querschnittsansicht des Hybridmagnet-
Gleichstrommotors gemäß Fig. 1, und
Fig. 3A und 3B jeweils Querschnittsansichten des Hybrid
magnet-Gleichstrommotors im Ruhezustand und in Bewegung.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsbeispiele
beschrieben.
Gemäß Fig. 1 weist ein Gleichstrommotor 1 ein Motorgehäu
se 2 auf, das ein zylindrisches Joch 3 sowie Endrahmen 4
und 5 aufweist. Die Endrahmen 4 und 5 weisen jeweils La
ger 6 und 7 in der Mitte jedes Endrahmens auf. Ein Rotor
10 ist in einem Raum angeordnet, der von dem Joch 3 und
den Endrahmen 4 und 5 abgegrenzt ist. Eine Rotorwelle 11
wird durch die Lager 6 und 7 gestützt, wobei ein Ende der
Rotorwelle durch den Endrahmen 4 durch eine Öffnung hin
durchdringt.
Bei dem Motor 1 handelt es sich um einen Gleichstrommotor
der Bürstenbauart. Der Rotor 10 weist einen Anker 20 und
einen Kommutator 21 auf. Der Kommutator 21 ist innerhalb
des Endrahmens 5 angeordnet. Eine ringförmige Platte 22
ist derart eingebaut, dass sie den Raum innerhalb des
Jochs 3 und des Endrahmens 5 an deren Verbindungspunkt
teilt. Die Platte 22 stützt Bürstenhalter 23. Von den
Bürstenhaltern 23 gehaltene Bürsten 24 schließen den Kom
mutator 21 zwischen sich sandwichartig ein. Den Bürsten
24 wird Gleichstrom zugeführt. Der Kommutator 21, die
Bürstenhalter 23 und die Bürsten 24 bilden eine Kommutie
rungseinheit.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein im Wesentlichen
ringförmiger Stator 30 an den inneren Umfang des Jochs 3
befestigt. Der Stator 30 ist derart angeordnet, dass der
dem äußern Umfang des Ankers 20 mit einem Freiraum zuge
wandt ist. Der Stator 30 ist als Hybridmagnet mit Elekt
romagneten 31 und 32 sowie Permanentmagneten 33 aufge
baut. Die Elektromagneten 31 und 32 weisen Statorkerne 34
und 35 mit Statorwicklungen 36 und 37 auf.
Der Anker 20 weist einen Ankerkern 25 und Rotorwicklungen
26 auf. Der Kern 25 weist eine Vielzahl von Zähnen 25a
auf, die sich von der Mitte des Kerns aus mit denselben
Winkeln erstrecken. Nuten 25b sind Freiräume zwischen be
nachbarten Zähnen 25a. Die Wicklungen 26 sind in den Nu
ten 25b angeordnet, da sie um jeden Zahn 25a gewickelt
sind. Den Wicklungen 26 wird über die Bürsten 24 Gleich
strom zugeführt.
Der Stator 30 weist ein Paar Elektromagnete 31 auf, die
den Anker 20 zwischen sich sandwichartig einschließen.
Statorkerne 34 und 35 der Elektromagnete 31 weisen Pol
kerne 38 und 39 auf. Die Polkerne 38 und 39 sind derart
angeordnet, dass sie den Zähnen 25a mit einem Freiraum
(Abstand) zugewandt sind. Die Statorkerne 34 und 35 wei
sen Vorsprünge 34a und 35a auf, die an den äußeren Rän
dern der Polkerne 38 und 39 befestigt sind, die nach au
ßen in radialer Richtung verlaufen. Die Statorwicklungen
36 und 37 sind um die Vorsprünge 34a und 35a gewickelt.
Der von beiden Seiten des Permanentmagneten 33 und der
Mitte des Motors 1 gebildete Winkel ist derartig einge
stellt, dass er kleiner als 360°/T ist (wobei T die An
zahl der Zähne ist). Gemäß diesem Ausführungsbeispiel be
trägt die Anzahl der Zähne 10 (T = 10), und der Winkel be
trägt 36°.
Den Statorwicklungen 36 und 37 werden Gleichströme zuge
führt. Wenn ein Antriebsschalter des Gleichstrommotors 1
eingeschaltet wird, werden Gleichströme den Rotorwicklun
gen 26 sowie den Statorwicklungen 36 und 37 zugeführt.
Die Statorwicklungen 36 und 37 sind derart gewickelt,
dass die Polkerne 38 und 39 in zueinander entgegengesetz
ten Polaritäten magnetisiert werden. Wenn die Stator
wicklungen 36 und 37 erregt werden, wird der Polkern 38
als Nordpol (N) magnetisiert, und der Polkern 39 wird als
Südpol (S) magnetisiert.
Beide Enden der Polkerne 38 und 39 sind in Umlaufrichtung
verlängert. Die verlängerten Teile 38a und 39a der Pol
kerne 38 und 39 sind in Form einer Platte und erstrecken
sich an den umlaufenden Enden radial nach außen gerich
tet.
Die Permanentmagnete 33 sind zwischen den verlängerten
Teilen 38a und 39a sandwichartig angeordnet. Der Nordpol
(N) des Magneten 33 steht in Kontakt mit dem verlängerten
Teil 38a, und der Südpol (S) steht in Kontakt mit dem
verlängerten Teil 39a. Eine Nord-Süd-Richtung des Perma
nentmagneten 33 stimmt im Allgemeinen mit der Umlaufs
richtung des Motors 1 überein.
Eine aus einer Harzplatte hergestellte Isolierung 40 ist
zwischen der äußeren Oberfläche des Permanentmagneten 33
und seiner verlängerten Teile 38a und 39a sowie der inne
ren Wand des Jochs 3 eingefügt und stellt eine magneti
sche Isolation dazwischen bereit. Dies gewährleistet,
dass der Fluss der Permanentmagneten 33 durch jeden Zahn
25a und Bogenteile der Polkerne 38 und 39 gelangt.
Die Wicklungsrichtung der Rotorwicklungen 26 ist derart
bestimmt, dass etwa die Hälfte der Zähne 25a auf der lin
ken Seite gemäß Fig. 2 als Nordpol magnetisiert sind, und
etwa die Hälfte auf der rechten Seite als Südpol magneti
siert sind. Gemäß Fig. 2 beginnt der Rotor 10 die Rotati
on im Uhrzeigersinn, wenn sich der Gleichstrommotor 1 be
wegt.
Wenn sich der Motor 1 nicht im Bewegungszustand befindet,
fließt weder in den Rotorwicklungen 26 noch in den Sta
torwicklungen 36 und 37 ein Gleichstrom. Wie es in Fig.
3A gezeigt ist, bildet, wenn ein Erregungsstrom der Ro
torwicklungen 26 und der Statorwicklungen 36 und 37 Null
ist, eine magnetische Kraftlinie A in dem Permanentmagne
ten 33 einen geschlossenen magnetischen Kreis innerhalb
des Stators 30. Daher wird unter der Annahme, das kein
Leckfluss (Verlustfluss) existiert, das Rastmoment
(cogging torque) Null, was bedeutet, dass das Rastmoment
beim Start des Motors kaum auftritt.
Wenn sich der Gleichstrommotor 1 in Bewegung befindet,
fließen Gleichströme sowohl in den Rotorwicklungen 26
über die Bürsten 24 und den Kommutator 21 als auch in den
Statorwicklungen 36 und 37. Der in den Rotorwicklungen 26
fließende Strom schaltet seine Richtung synchron mit der
Rotation des Rotors 10. Wie es in Fig. 3B gezeigt ist,
werden die Zähne 25a in der oberen Hälfte als Nordpol (N)
magnetisiert, und diejenigen in der unteren Hälfte werden
als Südpol (S) magnetisiert. Der Polkern 38 ist als Nord
pol (N) magnetisiert, und der Polkern 39 ist als Südpol
(S) magnetisiert.
Die Zähne 25a, die als Nordpol magnetisiert sind, erfah
ren eine Abstoßung von dem Polkern 38 und eine Anziehung
von dem Polkern 39. Die Zähne 25a, die als Südpol magne
tisiert sind, erfahren eine Abstoßung von dem Polkern 39
und eine Anziehung von dem Polkern 38. Folglich wird auf
den Rotor 10 eine Kraft im Uhrzeigersinn ausgeübt, und
der Rotor 10 beginnt zu rotieren.
Wie es in Fig. 3B gezeigt ist, bildet eine durch die Sta
torwicklungen 36 und 37 erzeugte magnetische Kraftlinie
einen geschlossenen magnetischen Kreis, der durch eine
durchgezogene Linie angegeben ist. Die magnetische Kraft
linie A wird über die Zähne 25a von den Polkernen 38 und
39 aufgrund eines Zieheffekts der magnetischen Kraftlinie
in den Rotor 10 hineingezogen. Folglich werden die Rich
tungen der Linien A und B gleich, wie es durch eine ge
strichelte Linie angegeben ist. Magnetische Kraftlinien,
die zwischen dem Stator 30 und dem Anker 20 fließen, wer
den durch die konstruktive Interferenz der Linien A und B
erhöht. Daher rotiert der Rotor 10 mit einem großen An
triebsdrehmoment.
Da die Nord-Süd-Richtung des Permanentmagneten 33 mit der
Umlaufsrichtung des Motors übereinstimmt, verschieben
sich die Polaritäten der Kraftlinien gleichmäßig zwischen
den Elektromagneten 31 und 23. Unter der Annahme, dass
der Permanentmagneten 33 nicht vorgesehen ist, würde sich
eine Vielzahl magnetischer Kraftlinien mit entgegenge
setzten Polaritäten, die durch die Statorwicklungen 36
und 37 erzeugt werden, zwischen den Elektromagneten 31
und 32 in Umlaufsrichtung konzentrieren. Daher würde eine
Lücke aufgrund der unterschiedlichen Polaritäten der mag
netischen Kraftlinien in der Umlaufsrichtung des Gleich
strommotors erzeugt. Durch Bereitstellung der Permanent
magneten 33 zwischen den Elektromagneten 31 und 32 wie
gemäß Fig. 2, wird die Polaritätsverschiebung gleichmä
ßig. Folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass beim
Starten des Motors 1 ein Rastmoment auftritt.
Da die Polkerne 38 und 39 gekrümmt sind, wird der Abstand
zwischen den Polkernen 38 und 39 an beiden Enden kleiner.
Daher ist es wahrscheinlicher, dass die durch die Polker
ne 38 und 39 erzeugten Flüsse durch Lücken gelangen, ohne
dass sie durch die Zähne 25a fließen. Jedoch stehen gemäß
diesem Ausführungsbeispiel die Nordpol- und der Südpol-
Elektromagnete 31 und 32 jeweils in Kontakt mit dem Nord
pol und dem Südpol der Permanentmagneten 33. Daher können
die Flüsse der Elektromagneten 31 und 32 nicht durch die
Lücken gelangen, da sie gegen die Flüsse der Permanent
magneten 33 fließen. Weiterhin steigen die zu den Zähnen
25a fließenden Flüsse an, da die Flüsse der Permanentmag
neten 33 entlang der Flüsse der Elektromagneten 31 und 32
f ließen.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie
nachstehend beschrieben verändert werden.
Die verlängerten Teile 38a und 39a müssen nicht vorgese
hen werden. Beispielsweise können geeignet dicke bogen
förmige Platten für die Polkerne 38 und 39 verwendet wer
den und den Permanentmagneten mit den Platten halten.
Der Hybridmagnet-Gleichstrommotor ist nicht auf die Bau
art mit innenliegendem Rotor beschränkt. Vielmehr kann er
auch von der Bauart mit außenliegendem Rotor sein. Die
Form und die Anzahl der Zähne kann wie erforderlich ver
ändert werden.
Die Nord-Süd-Richtung der Permanentmagneten 33 kann in
die radiale Richtung des Gleichstrommotors 1 angeordnet
werden. In diesem Fall ist eines der verlängerten Teile
38a und 39a des Polkerns 38, 39 nach innen gebogen und
ist das andere nach außen gebogen, so dass sie mit der
richtigen Seite des Permanentmagneten 33 in Kontakt ste
hen. Mit diesem Aufbau kann dieselbe Wirkung wie in dem
Fall erhalten werden, dass sich die Nord-Süd-Richtung der
Permanentmagnete in Umlaufsrichtung des Gleichstrommotors
1 befindet.
Die Anzahl der Elektromagneten 31 und 32 in dem Stator 30
ist nicht auf zwei begrenzt, so lange sie in einer gerad
zahligen Anzahl vorliegen, so dass Nord- und Südpole ab
wechselnd in Umlaufsrichtung vorliegen.
Eine magnetische Isolierung zwischen den Polkernen 38 und
39 sowie dem Joch 3 also auch den Permanentmagneten 33
und dem Joch 3 kann durch einen Freiraum anstelle durch
Isolatoren bereitgestellt werden, so lange der Freiraum
zur magnetischen Isolierung ausreichend ist.
Gemäß den Ausführungsbeispielen werden die nachstehenden
Wirkungen bereitgestellt:
Es werden starke Flüsse, die Summe des Elektromagneten flusses und des Permanentmagnetenflusses erzeugt. Dies liegt daran, dass die Permanentmagneten 33 anstoßend an die Statorkerne 34 und 35 einer Weise angeordnet sind, dass die Flüsse der Magnete 33 in dieselbe Richtung wie die Flüsse der Elektromagneten 31 und 32 verlaufen. Wei terhin sind die Statorkerne 34 und 35 nicht gebogen, um den Fluss der Elektromagneten 31 und 32 zu dem Anker 20 zu richten. Daher wird der durch die Statorkerne 34 und 35 erzeugte Fluss wirksam verwendet.
Es werden starke Flüsse, die Summe des Elektromagneten flusses und des Permanentmagnetenflusses erzeugt. Dies liegt daran, dass die Permanentmagneten 33 anstoßend an die Statorkerne 34 und 35 einer Weise angeordnet sind, dass die Flüsse der Magnete 33 in dieselbe Richtung wie die Flüsse der Elektromagneten 31 und 32 verlaufen. Wei terhin sind die Statorkerne 34 und 35 nicht gebogen, um den Fluss der Elektromagneten 31 und 32 zu dem Anker 20 zu richten. Daher wird der durch die Statorkerne 34 und 35 erzeugte Fluss wirksam verwendet.
Die Nord- und Südpole der Permanentmagneten 33 stoßen an
die verlängerten Teile 38a und 39a jeweils an. Daher wei
sen die durch die Elektromagneten 31 und 32 sowie den
Permanentmagneten 33 erzeugten Magnetfelder dieselbe Po
larität in den verlängerten Teilen 38a und 39a auf. Folg
lich wird der Fluss intensiviert, und der Fluss des Per
manentmagneten 33 fließt zu den Polkernen 38 und 39 an
stelle zu dem Joch 3.
Die Permanentmagneten 33 sind derart angeordnet, dass ih
re Nord- und Süd-Richtung mit der Umlaufsrichtung des
Gleichstrommotors 1 übereinstimmt. Daher wird der Fluss
der Permanentmagneten 33 in der Umlaufsrichtung des
Gleichstrommotors 1 erzeugt. Dies ermöglicht eine gleich
mäßige Verschieben magnetischer Kraftlinien von dem Nord
pol zu dem Südpol zwischen einer Vielzahl von Elektromag
neten 31 und 32. Folglich wird das Rastmoment verringert.
Die Permanentmagneten 33 sind zwischen den verlängerten
Teilen 38a und 39a der Polkerne 38 und 39 sandwichartig
angeordnet. Ihre Kontaktflächen sind dadurch ausgedehnt,
dass die verlängerten Teile 38a und 39a in einer Platten
form ausgebildet sind. Daher wird ein stärkerer Fluss er
zeugt, da sie Kontakt mit Flächen hoher Flussdichte der
Permanentmagneten 33 haben. Folglich wird beim Start des
Gleichstrommotors 1 ein hohes Drehmoment erzeugt.
Wie vorstehend beschrieben sind Elektromagnete derart an
geordnet, dass sie in einem Joch einander zugewandt sind.
Beide Enden von Polkernen der Elektromagneten sind ver
längert und gebogen. Permanentmagnete sind zwischen der
verlängerten Teilen der Polkerne sandwichartig eingefügt.
Der Nordpol und der Südpol des Permanentmagneten stoßen
jeweils an den Nordpolkern und den Südpolkern an. Wenn
Rotorwicklungen und Statorwicklungen nicht erregt sind,
bildet ein Fluss der Permanentmagnete einen geschlossenen
magnetischen Kreis innerhalb des Stators. Wenn die Rotor
wicklungen und die Statorwicklungen erregt sind, fließen
magnetische Kraftlinien der Elektromagnete und der Perma
nentmagnete durch einen Ankerkern in derselben Richtung
über Zähne, wobei die Flüsse erhöht sind.
Claims (8)
1. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) mit
einem zylindrischen Joch (3),
einem Stator (30) mit einer Vielzahl von Elektromag neten (31, 32), die in dem Joch (3) untergebracht sind und in entgegengesetzten Magnetpolaritäten in einer Um laufsrichtung abwechselnd magnetisierbar sind, und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), die zwischen Sta torkernen (34, 35) der Elektromagneten (31, 32) angeord net sind und in denselben magnetischen Polaritäten wie diejenigen der dazu benachbarten Statorkerne magnetisiert sind, und
einem Rotor (10) mit einem Anker (20), der eine Vielzahl von Zähnen (25a) um einen Ankerkern (25) auf weist, der an eine Rotorwelle (11) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass,
Flüsse der Permanentmagneten (33) einen geschlosse nen magnetischen Kreis mit dem Stator (30) bilden, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) nicht er regt sind, und
Flüsse der Permanentmagneten (33) und der Elektro magneten (31, 32) durch den Ankerkern (25) in derselben Richtung (25) über die Zähne (25a) fließen, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) erregt sind.
einem zylindrischen Joch (3),
einem Stator (30) mit einer Vielzahl von Elektromag neten (31, 32), die in dem Joch (3) untergebracht sind und in entgegengesetzten Magnetpolaritäten in einer Um laufsrichtung abwechselnd magnetisierbar sind, und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), die zwischen Sta torkernen (34, 35) der Elektromagneten (31, 32) angeord net sind und in denselben magnetischen Polaritäten wie diejenigen der dazu benachbarten Statorkerne magnetisiert sind, und
einem Rotor (10) mit einem Anker (20), der eine Vielzahl von Zähnen (25a) um einen Ankerkern (25) auf weist, der an eine Rotorwelle (11) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass,
Flüsse der Permanentmagneten (33) einen geschlosse nen magnetischen Kreis mit dem Stator (30) bilden, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) nicht er regt sind, und
Flüsse der Permanentmagneten (33) und der Elektro magneten (31, 32) durch den Ankerkern (25) in derselben Richtung (25) über die Zähne (25a) fließen, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) erregt sind.
2. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) mit
einem Anker (20) einschließlich eines Ankerkerns (25), der Zähne (25a) und Rotorwicklungen (26), der Mag netfelder erzeugt, die eine rotierende Kraft erzeugen,
einem Hybridmagneten (30) mit einer Vielzahl von Elektromagneten (31, 32), Statorkernen (34, 35) und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), die angeordnet sind, um Magnetfelder in entgegengesetzten Polaritäten abwechselnd in Umlaufsrichtung zu erzeugen, wobei die Statorkerne (34, 35) Polkerne (38, 39), die nahe an dem Ankern (25) angeordnet sind, und Statorwicklungen (36, 37) aufweisen, die um die Statorkerne (34, 35) gewickelt sind, wobei ihre inneren Ränder dem Anker (20) zugewandt sind, und die Permanentmagneten (33) zwischen den Elekt romagneten (31, 32) angeordnet sind und ihre Nord- und Südpole in Kontakt jeweils mit einem Nordpol und einem Südpol der Elektromagneten (31, 32) stehen, und
einem magnetischen permeablen Statorjoch (3), dass magnetisch isoliert von den Permanentmagneten (33) ange ordnet ist sowie mit Enden der Statorkerne (34, 35) ver bunden ist.
einem Anker (20) einschließlich eines Ankerkerns (25), der Zähne (25a) und Rotorwicklungen (26), der Mag netfelder erzeugt, die eine rotierende Kraft erzeugen,
einem Hybridmagneten (30) mit einer Vielzahl von Elektromagneten (31, 32), Statorkernen (34, 35) und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), die angeordnet sind, um Magnetfelder in entgegengesetzten Polaritäten abwechselnd in Umlaufsrichtung zu erzeugen, wobei die Statorkerne (34, 35) Polkerne (38, 39), die nahe an dem Ankern (25) angeordnet sind, und Statorwicklungen (36, 37) aufweisen, die um die Statorkerne (34, 35) gewickelt sind, wobei ihre inneren Ränder dem Anker (20) zugewandt sind, und die Permanentmagneten (33) zwischen den Elekt romagneten (31, 32) angeordnet sind und ihre Nord- und Südpole in Kontakt jeweils mit einem Nordpol und einem Südpol der Elektromagneten (31, 32) stehen, und
einem magnetischen permeablen Statorjoch (3), dass magnetisch isoliert von den Permanentmagneten (33) ange ordnet ist sowie mit Enden der Statorkerne (34, 35) ver bunden ist.
3. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Polkern (38, 39) verlängerte Teile (38a, 39a) aufweist, und
der Permanentmagnet (33) zwischen den verlängerten Teilen (38a, 39a) eingefügt ist.
jeder Polkern (38, 39) verlängerte Teile (38a, 39a) aufweist, und
der Permanentmagnet (33) zwischen den verlängerten Teilen (38a, 39a) eingefügt ist.
4. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (33)
derart angeordnet sind, dass deren Nord-Süd-Richtung mit
der Rotationsrichtung des Ankers (20) übereinstimmt.
5. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die verlängerten Teile (38a, 39a) der Polkerne (38, 39) plattenförmig sind,
ein in Umlaufsrichtung zeigendes Ende jedes Teils in radiale Richtung gebogen ist, und
die Permanentmagneten (33) zwischen den in Umlaufs richtung zeigenden Enden der verlängerten Teile (38a, 39a) eingefügt sind.
die verlängerten Teile (38a, 39a) der Polkerne (38, 39) plattenförmig sind,
ein in Umlaufsrichtung zeigendes Ende jedes Teils in radiale Richtung gebogen ist, und
die Permanentmagneten (33) zwischen den in Umlaufs richtung zeigenden Enden der verlängerten Teile (38a, 39a) eingefügt sind.
6. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Permanentmag
neten (33) in Umlaufsrichtung, die dem Rotorkern (25) zu
gewandt sind, nicht größer als 360/T Grad ist, wobei T
die Anzahl der Zähne (25a) des Rotorkerns (25) ist.
7. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetische Isolierung
durch einen Isolator zwischen den Elektromagneten (33)
und dem Joch (3) vorgesehen ist.
8. Hybridmagnet-Gleichstrommotor (1) mit
einem Anker (20) einschließlich eines Ankerkerns (25) mit Zähnen (25a) und Rotorwicklungen (26), der Mag netfelder erzeugt, die eine rotierende Kraft erzeugen,
einem Hybridmagneten (30) mit einer Vielzahl von Elektromagneten (31, 32), Statorkernen (34, 35) und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), wobei die Elektro magneten (31, 32) zur Erzeugung von Magnetfelder derart angeordnet sind, dass magnetische Kraftlinien (B) durch den Anker (20) abwechselnd in Umlaufsrichtung entgegenge setzten Polaritäten gelangen, die Statorkerne (34, 35) Polkerne (38, 39) aufweisen, die nahe an dem Ankern (25) angeordnet sind und entlang des Umfangs des Ankers (20) gekrümmt sind, Statorwicklungen (36, 37) um die Stator kerne (34, 35) gewickelt sind, wobei ihre inneren Ränder dem Anker (20) zugewandt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
Nord- und Südpole der Permanentmagneten (33) je weils in Kontakt mit einem Nordpol und einem Südpol der Elektromagneten (31, 32) und abwechselnd in Umlaufsrich tung angeordnet sind,
Flüsse der Permanentmagneten (33) einen geschlosse nen magnetischen Kreis innerhalb des Stators (30) bilden, wenn, die Elektromagnete (31, 32) und der Anker (20) nicht erregt sind, und
Flüsse der Permanentmagneten (33) und der Elektro magneten (31, 32) durch den Ankerkern (25) in derselben Richtung (25) über die Zähne (25a) fließen, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) erregt sind.
einem Anker (20) einschließlich eines Ankerkerns (25) mit Zähnen (25a) und Rotorwicklungen (26), der Mag netfelder erzeugt, die eine rotierende Kraft erzeugen,
einem Hybridmagneten (30) mit einer Vielzahl von Elektromagneten (31, 32), Statorkernen (34, 35) und einer Vielzahl von Permanentmagneten (33), wobei die Elektro magneten (31, 32) zur Erzeugung von Magnetfelder derart angeordnet sind, dass magnetische Kraftlinien (B) durch den Anker (20) abwechselnd in Umlaufsrichtung entgegenge setzten Polaritäten gelangen, die Statorkerne (34, 35) Polkerne (38, 39) aufweisen, die nahe an dem Ankern (25) angeordnet sind und entlang des Umfangs des Ankers (20) gekrümmt sind, Statorwicklungen (36, 37) um die Stator kerne (34, 35) gewickelt sind, wobei ihre inneren Ränder dem Anker (20) zugewandt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
Nord- und Südpole der Permanentmagneten (33) je weils in Kontakt mit einem Nordpol und einem Südpol der Elektromagneten (31, 32) und abwechselnd in Umlaufsrich tung angeordnet sind,
Flüsse der Permanentmagneten (33) einen geschlosse nen magnetischen Kreis innerhalb des Stators (30) bilden, wenn, die Elektromagnete (31, 32) und der Anker (20) nicht erregt sind, und
Flüsse der Permanentmagneten (33) und der Elektro magneten (31, 32) durch den Ankerkern (25) in derselben Richtung (25) über die Zähne (25a) fließen, wenn die Elektromagneten (31, 32) und der Anker (20) erregt sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000399769 | 2000-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10164295A1 true DE10164295A1 (de) | 2002-08-08 |
Family
ID=18864487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10164295A Withdrawn DE10164295A1 (de) | 2000-12-28 | 2001-12-28 | Hybridmagnet-Gleichstrommotor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6563248B2 (de) |
| DE (1) | DE10164295A1 (de) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3480733B2 (ja) * | 2001-12-10 | 2003-12-22 | 愛知製鋼株式会社 | Dcブラシモータ装置及びその永久磁石 |
| DE10315269A1 (de) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Asmo Co Ltd | Gleichstrommotor vom Hybrid-Magnet-Typ |
| TWI278165B (en) * | 2002-06-06 | 2007-04-01 | Sunyen Co Ltd | Single body motor/generator dual function device |
| CN1306685C (zh) * | 2002-06-14 | 2007-03-21 | 剩沅科技股份有限公司 | 单体电动机/发电机双功能装置 |
| US7112907B2 (en) * | 2003-12-12 | 2006-09-26 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Flux modifier for a permanent magnet brush-type motor using wound field coils combined with permanent magnets |
| US7086838B2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-08-08 | Ford Motor Company | Fuel system with a field modification module for controlling fuel flow |
| US7045983B2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-05-16 | Ford Motor Company | System for controlling motor speed by altering magnetic field of the motor |
| CN100454729C (zh) * | 2005-04-11 | 2009-01-21 | 东南大学 | 两向混合励磁无刷电机 |
| KR100701550B1 (ko) * | 2005-05-24 | 2007-03-30 | 한국과학기술연구원 | 베어링리스 스텝모터 |
| EP1793471A4 (de) * | 2005-08-03 | 2011-12-14 | Asmo Co Ltd | Anker, elektrische rotationsmaschine, gleichstrommotor und bürstenloser motor |
| US20080272664A1 (en) * | 2007-03-27 | 2008-11-06 | Flynn Charles J | Permanent magnet electro-mechanical device providing motor/generator functions |
| US7876019B2 (en) * | 2007-05-09 | 2011-01-25 | Motor Excellence, Llc | Electrical devices with reduced flux leakage using permanent magnet components |
| FR2923330B1 (fr) * | 2007-11-07 | 2009-12-18 | Technofan | Moteur pour ventilateur aeronautique. |
| US7965971B2 (en) * | 2008-07-28 | 2011-06-21 | Xerox Corporation | Blades, printing apparatuses, replaceable cartridges and methods of treating substances on surfaces |
| US8674576B2 (en) * | 2009-01-27 | 2014-03-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Electropermanent magnet-based motors |
| RU2391760C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-06-10 | Эдуард Николаевич Ермолаев | Электродвигатель постоянного тока |
| WO2011049980A1 (en) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Qm Power, Inc. | Parallel magnetic circuit motor |
| DE112012001585T5 (de) * | 2011-04-07 | 2014-01-16 | Remy Technologies Llc. | Anlassermaschinensystem und -Verfahren |
| US9729036B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-08-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Permanent magnet machine for integrated starter generator |
| WO2016130467A1 (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | Indiana University Research And Technology Corporation | High torque density electric motor and/or generator |
| WO2017142940A1 (en) | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Indiana University Research And Technology Corporation | High torque density electric motor/generator with rolling element |
| FR3069118B1 (fr) * | 2017-07-17 | 2020-10-02 | Liebherr Aerospace Toulouse | Moteur couple comprenant un support de bobinage des bobines statoriques et procede d'assemblage d'un tel moteur couple |
| JP2019161700A (ja) * | 2018-03-07 | 2019-09-19 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2553298A (en) * | 1949-10-11 | 1951-05-15 | Gen Electric | Magneto generator |
| US2993134A (en) * | 1957-01-02 | 1961-07-18 | Gen Electric | Permanent magnet motor |
| US3624574A (en) * | 1969-11-24 | 1971-11-30 | Gen Scannings Inc | Actuator |
| US3984711A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-05 | Warner Electric Brake & Clutch Company | Variable reluctance step motor with permanent magnets |
| JPH02266859A (ja) | 1989-04-07 | 1990-10-31 | Hitachi Ltd | 直流機の固定子 |
| US5647321A (en) * | 1995-02-24 | 1997-07-15 | Unisia Jecs Corporation | Actuating apparatus applicable to actuation of valve used for controlling engine idling revolution |
| US5825113A (en) * | 1995-07-05 | 1998-10-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Doubly salient permanent magnet machine with field weakening (or boosting) capability |
| FR2762158B1 (fr) * | 1997-04-14 | 1999-06-25 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine polyphasee sans balais, notamment alternateur de vehicule automobile |
| FR2769422B1 (fr) | 1997-10-07 | 1999-12-24 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique a commutation de flux, et notamment alternateur de vehicule automobile |
| JP3349966B2 (ja) | 1998-11-11 | 2002-11-25 | 株式会社ゲネシス | ハイブリッド型磁石及びそれを備えたステッピングモータ |
| US6246561B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-06-12 | Magnetic Revolutions Limited, L.L.C | Methods for controlling the path of magnetic flux from a permanent magnet and devices incorporating the same |
| JP3655201B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2005-06-02 | アスモ株式会社 | ハイブリッド磁石型直流機 |
-
2001
- 2001-12-26 US US10/025,498 patent/US6563248B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-28 DE DE10164295A patent/DE10164295A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6563248B2 (en) | 2003-05-13 |
| US20020084714A1 (en) | 2002-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10164295A1 (de) | Hybridmagnet-Gleichstrommotor | |
| DE69717622T2 (de) | Selbstanlaufender bürstenloser elektromotor | |
| DE3329887C2 (de) | ||
| DE3890737C2 (de) | ||
| DE112013000314B4 (de) | Drehende Elektromaschine mit Hybriderregung | |
| DE3632509A1 (de) | Buerstenloser gleichstrommotor | |
| DE69501066T3 (de) | Synchronmotor mit im Rotor eingebetteten Permanentmagneten | |
| DE102019107398A1 (de) | Axialflussrotor und elektrische axialflussmaschine | |
| DE69633855T2 (de) | Hybrider Schrittmotor | |
| DE2115405B2 (de) | Elektrischer synchronmotor | |
| DE10220822B4 (de) | Linearmotor | |
| DE2839001A1 (de) | Gleichstrommotor | |
| DE8306650U1 (de) | Bürstenloser Gleichstrommotor | |
| DE112013000316T5 (de) | Drehende Elektromaschine mit Hybriderregung | |
| DE1230486B (de) | Elektrische Maschine, die mit zwei beiderseits des Rotors angeordneten Magneten versehen ist | |
| DE102007056116B4 (de) | Permanenterregte elektrische Maschine | |
| DE3730615A1 (de) | Elektrische maschine mit permanentmagnet-erregung | |
| DE60109110T2 (de) | Läufer eines Drehfeld- Wechselstromgenerators | |
| DE3122049A1 (de) | Kollektorloser gleichstromaussenlaeufermotor | |
| DE2534906A1 (de) | Elektromotor | |
| DE102009058346A1 (de) | Universalmotor | |
| DE1160080B (de) | Elektromagnetisches System, insbesondere fuer einen Gleichstrommotor | |
| DE19781789B4 (de) | Selbststartender bürstenloser Elektromotor | |
| DE7829171U1 (de) | Stator fuer eine dynamoelektrische gleichstrommaschine | |
| DE102012103731A1 (de) | Elektromotor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110701 |