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DE102007040355A1 - Ventilatorsystem, elektrischer Motor und Klauenpolmotor - Google Patents

Ventilatorsystem, elektrischer Motor und Klauenpolmotor Download PDF

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DE102007040355A1
DE102007040355A1 DE102007040355A DE102007040355A DE102007040355A1 DE 102007040355 A1 DE102007040355 A1 DE 102007040355A1 DE 102007040355 A DE102007040355 A DE 102007040355A DE 102007040355 A DE102007040355 A DE 102007040355A DE 102007040355 A1 DE102007040355 A1 DE 102007040355A1
Authority
DE
Germany
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rotor
stator
motor
fan system
coils
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.)
Ceased
Application number
DE102007040355A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Enomoto
Hisato Amano
Motoya Ito
Shigeki Morinaga
Ryoso Masaki
Kazuhide Narashino Ebine
Yuji Tainai Toyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Publication of DE102007040355A1 publication Critical patent/DE102007040355A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Ventilatorsystem mit einem dreiphasigen Klauenpolmotor, der einen Stator (4, 5) und einen Rotor aufweist. Der Dreiphasen-Klauenpolmotor ist mit Statorspulen (5u, 5v, 5w) für drei Phasen versehen, die in einer Ebene angeordnet sind.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • [Gebiet der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein motorangetriebenes Ventilatorsystem, wie beispielsweise einen Entlüfter, einen Ventilator, ein Luftgebläse und ein Kühlgebläse. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen elektrischen Motor und einen Klauenpolmotor.
  • [Stand der Technik]
  • Im allgemeinen werden Ventilatorsysteme dazu verwendet, ein Gerät zu kühlen und Luft zu befördern. Da Ventilatorsysteme bei vielen Anwendungen stets in Drehbewegung gehalten werden, müssen sie hocheffizient und klein sein und sollen so wenig wie möglich Vibrationen und Geräusche erzeugen. Im Allgemeinen sind Ventilatorsysteme durch Motoren angetrieben. Verschiedene Antriebsmotoren werden für verschiedene Zwecke verwendet. Jeder dieser Motoren ist ein Schlitz-Zahn-Motor. Der Statorkern eines Schlitz-Zahn-Motors umfasst eine laminierte elektromagnetische Stahlplatte, die mit Windungen umwickelt ist. Die Ventilatormotoren können Motoren sein wie sie in der JP-2001-231192 A und der JP-H6-78486 A beschrieben sind. Jeder dieser Ventilatormotoren umfasst einen Statorkern, Spulen, die als Wickelköpfe bezeichnet werden, ein Paar Auflager und eine Paar Endklammern. Die Spulen sind zu beiden Seiten des Sta torkerns angeordnet. Die Auflager sind so positioniert, dass sie die Spulen nicht berühren. Jede der Endklammern hält eines der Lager auf einer Seite des Statorkerns.
  • Techniken zur Reduzierung der Vibration und des Geräuschs eines Motors sind in der JP-H8-70550 A , der JP-H6-30549 A und in der JP-H8-298740 A beschrieben. Jede dieser Techniken macht es möglich, Vibrationen und Geräusche des gesamten Motors zu reduzieren, indem die Genauigkeit der Bestandteile und die Genauigkeit des Zusammenbaus, wie z.B. die Genauigkeit des Zusammenbaus eines Stators und der Auflager und die Genauigkeit des Zusammenbaus einer Welle und eines Rotors verbessert werden, und durch das Verhindern der Erzeugung von Vibrationen aufgrund einer Unrundheit der Welle, die durch Teilefehler und Zusammenbaufehler bewirkt würde.
  • Um einen Motor mit geringer Bauhöhe zu erzielen, ist es vorzuziehen, dass kein Wickelkopf in Axialrichtung des Motors existiert. Solch ein dünner Motor kann ein Zweiphasen-Klauenpol-Motor sein, wie er in dem japanischen Patent Nr. 3 246 724 beschrieben ist.
    • Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer JP2001-231192 A ,
    • Patentdokument 2: japanische Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer JP-H6-78486 A ,
    • Patentdokument 3: japanische Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer JP-H8-70550 A ,
    • Patentdokument 4: japanische Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer JP-H6-30549 A ,
    • Patentdokument 5: japanische Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer JP-H8-298740 A ,
    • Patentdokument 6: japanisches Patent Nr. 3 246 724 .
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In jedem der Patentdokumente 1 bis 5 ( JP2001-231192 A , JP-H6-78486 A , JP-H8-70550 A , JP-H6-30549 A und JP-H8-298740 A ) hängt die axiale Abmessung des Ventilatorsystems von der axialen Abmessung des Motors ab, der einen Statorkern, Wickelköpfe und Endklammern umfasst. Die Wickelköpfe und die Endklammern sind zu beiden Seiten des Statorkerns angeordnet. Der Aufbau des Motors schränkt die Verkleinerung der Bauhöhe des Ventilatorsystems ein.
  • Bezüglich Vibration und Lärm ist das Teil, das die Motorwelle und die Flügel miteinander verbindet, dünn, sodass die Flügel bezüglich der Rotorachse geneigt sein können. Es ist schwer, die Genauigkeit der Positionierung der Flügel winkelmäßig relativ zur Rotorwelle zu verbessern.
  • Der in dem Patentdokument 6 ( japanisches Patent Nr. 3 246 724 ) beschriebene Klauenpolmotor, in dem es keine Wickelköpfe gibt, hat eine Zwei-Phasen-Struktur, welche zu starkem Pulsieren des Drehmoments führt, sodass der Motor stark vibriert. Das Ausgangsdrehmoment dieses Motors kann nicht groß sein, aufgrund der Dicke seiner Kernplatten und der Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften der Platten selbst. Dies macht es unmöglich, ein gewünchtes Ventilatorsystem zu konstruieren. Einer der Gründe dafür ist, dass die magnetische Restflussdichte der Magnete des Motors nicht hoch sein kann, da der Statorkern des Motors durch Biegen der Kernplat ten geformt ist. Der andere Grund dafür ist, dass durch die Kernplatten fließende Wirbelströme deren magnetische Eigenschaften verschlechtern und den Verlust der Eigenschaften steigern.
  • Bei jedem dieser Motoren erzeugen die Statorspulen magnetische Felder, die einen Wirbelstrom erzeugen. Die Stromerzeugung führt dazu, dass ein Strom von dem Auflagerhalter des Rotors aus durch die Auflager fließt. Dies kann zu einer elektrischen Erosion führen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventilatorsystem mit geringer Bauhöhe anzugeben, welches einen Ventilatormotor und/oder einen elektrischen Motor mit axialen Abmessungen umfasst, die nur die Teile des Motors betreffen, die zur Erzeugung des Drehmoments beitragen, wobei das System effizient ist, konstruiert ist, um weniger Vibrationen und weniger Geräusche zu erzeugen, und frei von elektrischer Erosion ist.
  • Das Ventilatorsystem nach der vorliegenden Erfindung mit einem Dreiphasen-Klauenpol-Motor weist einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Dreiphasen-Klauenpol-Motor mit Statorspulen für die drei Phasen versehen ist, die in einer Ebene angeordnet sind.
  • Erfindungsgemäß sind das Ventilatorsystem und der Motor dünn, erzeugen weniger Vibrationen und weniger Geräuse und sind frei von elektrischer Erosion.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Ventilatorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt einen radialen Schnitt des Ventilatorsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels des Ventilatorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt einen Motoraufbau der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit zwei Spulen für jede Phase.
  • Die 5a und 5b zeigen weitere Motoraufbauformen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Magnetformen.
  • 6 zeigt einen herkömmlichen Ventilatorsystemaufbau.
  • 7 zeigt die Beziehung zwischen den axialen Abmessungen des Ventilatorsystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines herkömmlichen Ventilatorsystems.
  • 8 zeigt einen Axialschnitt durch ein Ventilatorsystem mit geringer Bauhöhe, welches einen zweifarbgegossenen Ventilator gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • [Ausführungsbeispiel 1]
  • 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein Ventilatorsystem mit niedriger Bauhöhe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Ventilatorsystem umfasst als Antriebskraftquelle einen außen rotierenden Klauenpolmotor und Flügel 7, die außerhalb des Rotorjochs 10 des Rotors vorgesehen sind. Bei dem Klauenpolmotor sind die Statorspulen 5 innerhalb des Statorkerns 4 angeordnet, sodass die Enden der Statorspulen 5 nicht axial aus dem Statorkern 4 des Ventilatorsystems vorstehen. Die Statoreinheit besteht aus einem Statorkern 4 und Statorspulen 5 sowie einer Steuerkreiskarte 9, die mit einer Isolierfolie oder dergleichen auf der Statoreinheit isoliert montiert ist.
  • Der Stator weist Statorkerne 4 und Statorspulen 5 für eine Mehrzahl von Phasen auf und die Statorspulen 5 sind in einer Ebene angeordnet und in die Statorkerne 4 eingepasst. Die Statoreinheit ist koaxial mit und senkrecht zu einer Halterung 3 angeordnet, die die Auflager 6 hält. Die Auflager 6 tragen eine Welle 2, die an einem Rotorjoch 10 befestigt ist. Das Rotorjoch 10 ist mit den Flügeln 7 umgeben und hält Magnete 1, die von der Statoreinheit beabstandet und um diese drehbar sind. Die Flügel 7 drehen sich mit dem Rotor.
  • Der Bereich des Ventilatorsystem, der zur Drehmomenterzeugung beiträgt und in dem sich der Stator und der Rotor gegenüberliegen, kann die Hälfte oder mehr der axialen Abmessung des Ventilatorsystems einnehmen. 2 zeigt einen Radialschnitt durch das Ventilatorsystem. Wie in 2 gezeigt, weist der Klauenpolmotor Statorspulen 5 für drei Phasen auf, die in einer Ebene liegen. Die Endbereiche der Statorspulen 5 sind zur Mitte des Stators hin gewickelt, um sich nicht in Axialrichtung des Ventilatorsystems zu erstrecken. Der Klauenpolmotor ist ein Dreiphasenmotor, sodass das Drehmomentpulsieren im Motor kleiner sein kann als bei einem Zweiphasenmotor. Das durch einen Zweiphasenmotor erzeugte Drehmoment besteht aus Wellen, die um 90° phasenverschoben sind, sodass das Drehmoment stark pulsiert. Das durch einen Dreiphasenmotor erzeugte Drehmoment besteht aus Wellen die zueinander um 120° phasenverschoben sind, sodass das Drehmoment weit weniger pulsiert als bei einem Zweiphasenmotor. Die Rotorjoche 10 der Statorkerne 4 sind in den Mitten der Statorspulen 5 positioniert. Jedes der Rotorjoche 10 umfasst einen äußeren Bogenbereich und einen inneren geradlinigen Bereich. Dies erhöht die Windungszahlen um den äußeren Bogenbereich, was zu einer Flussverkettung führt, sodass die Wickelköpfe reduziert werden. Zusätzlich macht es diese Maßnahme leicht, die Windungen ausgerichet zu halten.
  • Bei dieser Ausführungsform gibt es acht Flügel 7. Der Klauenpolmotor kann 12 Zähne und 14 Pole aufweisen. In diesem Fall kann die Anzahl der Flügel 7 so gewählt werden, dass keine Drehmomentrippel auftreten können. Diese könnte verhindern, dass der Klauenpolmotor Teile aufweist, in denen Vibrationen und Geräusche aufgrund von Resonanz oder dergleichen bei bestimmten Drehgeschwindigkeiten in bestimmten Lastbereichen verstärkt auftreten können.
  • 3 zeigt eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Ventilatorsystems. Die Statorkerne 4 weisen einen oberen Kern 4a und einen unteren Kern 4b auf. Das Verfahren zum Zusammensetzen des Ventilatorsystems umfasst die Schritte: Platzieren der Statorspulen 5 auf der Halterung 3 und dem unteren Statorkern 4b des Statorkerns 4 und Aufsetzen des oberen Statorkerns 4a des Statorkerns 4 auf die angeordneten Spulen 5, wodurch eine Statoreinheit gebildet wird. Die Rotormagneten 1 in Form eines Rings sind mit Klebstoff oder dergleichen am Rotorjoch 10 befestigt. Die Statoreinheit trägt den Rotor über Auflager 6, die durch einen Lagerhalter gehalten werden. Die Flügel 7 sind an dem Außenumfang des Rotorjochs 10 befestigt.
  • 4 zeigt einen Klauenpolmotor mit einer modifizierten Anordnung der Spulen. Bei dem in den 13 gezeigten Klaupolmotor, bei dem drei Statorspulen 5 in einer Ebene angeordnet sind, werden Drehmoment und radiale elektromagnetische Kräfte für jede Phase erzeugt und können dementsprechend Vibrationen und Geräusche erzeugen. Bei dem in 4 gezeigten Klauenpolmotor sind die Statorspulen 5 für jede Phase voneinander mit einem Winkel von etwa 180° beabstandet. Die durch die Spulen für jede Phase radial erzeugten elektromagnetischen Kräfte sind gleich und können sich somit gegeneinander aufheben. Diese Spulenanordnung der Statorspule 5 macht es möglich, Vibrationen und Geräusche des Klauenpolmotors zu reduzieren.
  • Die 5a und 5b zeigen Magnetformen des Magneten 1 bei der Ausführungsform. Bei den Statorspulen 5u, 5v und 5w der Statorspule 5 in der in 4 gezeigten Ausführungsform können Vibrationen und Geräusche reduziert werden, das Ausgangsdrehmoment pro Volumeneinheit ist jedoch gering aufgrund der großen Anzahl von Wickelkopfbereichen. Daher ist ein Motor mit drei Statorspulen 5 wie in den 13 gezeigt hinsichtlich der Ausgangsleistung vorzuziehen. Die Vibrationen und Geräusche eines Klauenpolmotors mit drei Statorspulen 5 kann durch ein Verfahren zur Reduzierung von Drehmomentpulsieren auf der Grundlage der Magnetform reduziert werden. 5a zeigt Magneten 1 in Bogenform. Die Lücken zwischen den Magneten 1 in Bogenform wechseln, sodass die magnetische Luftspalt-Flussdichteverteilung sich sanfter ändert. Dies führt dazu, dass die induzierte Spannung sinusförmig verläuft, was Vibrationen und Geräusche vermindert. Selbst wenn die Magneten eines zweifarbgegossenen Magnetmotors eine komplexe Form aufweisen, können sie eine solche Bogenform haben, da sie mit hoher Präzision in Magnetpolform gegossen werden können. 5b zeigt ein Rotorjoch 10 und Magneten 1, die durch ein Zweifarb-Gießverfahren vereinigt sind, wobei die Magneten 1 auf dem Joch 10 mit hoher Präzision an geordnet sind. Dies macht den Polabstand der Magnete 1 konstant, wodurch es möglich wird, Rastmomente und Geräusche zu reduzieren. Da das Rotorjoch 10 und die Magneten 1 vereinigt werden können, kann der Rotor aus Teilen geformt sein, die nicht aus weichmagnetischem Material bestehen.
  • [Ausführungsbeispiel 2]
  • 8 zeigt einen Axialschnitt durch ein Ventilatorsystem mit geringer Bauhöhe mit einem zweifarbgegossenen Magnetrotor in Form einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da das Rotorjoch 10 und die Magneten 1 dieses Rotors vereinigt sind, können die Magneten 1 Präzisionsmagneten sein und auf dem Ventilator selbst angeordnet sein, sodass Geräusche hoffentlich effektiv reduziert werden. Dieser Rotor weist einen Bereich 11 auf, der in Kontakt mit der Rotorwelle 2 ist. Der Bereich 11 ist ein nichtleitendes Material. Dies ermöglicht es dem Ventilator, nichtleitend zu sein, sodass kein Wellenstrom durch die Rotorwelle 2 fließen kann. Dies macht es möglich, einen Aufbau zu realisieren, der elektrische Erosion verhindert (Lagerungsfehler), die hervorgerufen werden könnten durch den Strom, der von der Rotorwelle 2 aus durch die Lager 6 zum Gehäuseboden fließt.
  • Ein Beispiel für einen Nichtleiter ist zum Beispiel Kunststoff. Der in 8 gezeigte Motor ist ein außendrehender Motor, kann aber, wie sich von selbst versteht, ein innendrehender Motor sein, um die obenstehenden Resultate zu erzielen. Der in 8 gezeigte Motor ist ein Klauenpolmotor, könnte aber auch, wie sich von selbst versteht, ein üblicher Motor vom Schlitztyp sein, um die oben stehenden Resultate zu erzielen.
  • 6 zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Ventilatorsystems. Bei herkömmlichen Ventilatormotoren, die einige zehn oder mehr Watt Leistung haben, sind innenrotierende Motoren. Dieses Ventilatorsystem weist einen Statorkern 4 auf, der einen Schlitz-Zahn-Motorstator mit Windungen darstellt. Jede der Windungen weist Wickelkopfbereiche an ihren beiden Seiten auf. Die Länge eines jeden Wikkelkopfbereichs ist im Wesentlichen gleich der Dicke (der axialen Erstreckung) des Statorkerns 4. Einer der Wickelkopfbereiche ist mit dem Ende einer Spule verbunden. Eine Steuerkreiskarte 9 ist in einem Kriechabstand von diesem Wickelkopfbereich positioniert. Ein Halter mit einem Lagerhalter ist in einem Kriechabstand von der Steuerkreiskarte 9 entfernt angeordnet. Dieses Ventilatorsystem umfasst ebenso einen Rotor bestehend aus einer Rotorwelle 2 und Magneten 1. Der Rotor wird von Lagern 6 getragen. Flügel 7 sind an einem Ende der Rotorwelle 2 angebracht. Dieser Aufbau führt zu einem Ventilatorsystem, welches in Axialrichtung groß ist. Man erkennt, dass die axialen Abmessungen des gesamten Ventilatorsystems mindestens dreimal so groß sind wie die axialen Abmessungen dessen Bereichs, der zur Drehmomenterzeugung beiträgt und in dem der Statorkern 4 den Magneten 1 gegenüberliegt.
  • Ein Ventilatorsystem geringer Bauhöhe gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Abmessungen seines Motors, die zur Erzeugung des Drehmoments beitragen, mindestens halb so groß sind wie die axialen Abmessungen des gesamten Ventilatorsystems, sodass das gesamte Ventilatorsystem dünn gehalten werden kann. 7 zeigt die axialen Abmessungen von Ventilatorsystemen für verschiedene Ausgangsdrehmomente. In 7 stellt die Ordinate die axialen Abmessungen des Ventilatorsystems dar und auf der Abszisse sind die Nenndrehmomente aufgetra gen, die für die Motoren des Ventilatorsystems erforderlich sind. Die für einen Motor erforderlichen Abmessungen hängen von dem Spaltradius des Motors und dem Energieprodukt der Magneten des Motors (der magnetischen Restflussdichte) ab, da das Drehmoment pro Einheit Spaltbereich des Motors in gewissem Maße festgelegt ist. Das Drehmoment pro Einheit Spaltbereich eines Motors, der als Ventilatormotor verwendet werden soll, bestimmt sich mit einer Konstante, die nicht auf einen sehr hohen Wert festgelegt ist. In den in 7 gezeigten Beispielen wird die Konstante k auf 3150 N/m2 festgelegt aufgrund der Annahme, dass die magnetische Restflussdichte des Magnets 0,6T beträgt. Die Konstante k stellt die Kraft dar, die auf den Bereich des Ventilatorsystems ausgeübt werden kann, in dem der Rotor und der Stator sich unter Ausbildung eines Spalts zwischen ihm gegenüberliegen. Die axiale Abmessung L (m) des mit der Konstanten k ausgelegten Motors, der einen Spaltdurchmesser D (m) aufweist, bestimmt sich aus der folgenden Gleichung, wobei T das erforderliche Drehmoment bezeichnet. L = 2·T/(D2·π·k)
  • Wie bereits erläutert, erfordert ein herkömmlicher Motor Wickelköpfe und eine Halterung. Daher sind die axialen Abmessungen eines herkömmlichen Ventilatorsystems drei- oder mehrmals so groß wie die durch die obenstehende Gleichung bestimmten Motorabmessungen. Die axialen Abmessungen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventilatorsystems können zweimal oder weniger Male so große Motorabmessungen aufweisen.
  • Genauer gesagt kann der Fall auftreten, in dem ein Motor einen Spaltdurchmesser von 0,09 m aufweist, wobei die magnetische Rest flussdichte Br der Magneten des Motors 0,6T beträgt. In diesem Fall, wie in 7 gezeigt, wenn das Drehmoment T, welches erforderlich ist, um einen gleichförmigen Betrieb zu gewährleisten, auf 0,6 N·m festgesetzt ist, beträgt die erforderliche axiale Abmessung des Motors etwa 15 mm. Die axiale Abmessung des Ventilatorsystems nach der vorliegenden Erfindung kann 30 mm oder weniger betragen, was dem Doppelten der erforderlichen Motorabmessung entspricht. Die axialen Abmessungen eines herkömmlichen Ventilatorsystems können jedoch nicht kleiner sein als 45 mm. Die Konstante k variiert mit der Dicke der Magneten, der magnetischen Feldorientierung des Motors, etc., ist jedoch in etwa korreliert zur magnetischen Restflussdichte Br der Magnete. Bei einem herkömmlichen Motor nähert sich die Konstante k einem Wert, der höher als 5000·Br ist und kleiner als 10000·Br (5000·Br < k < 10000·Br). Wenn die Kraft pro Einheit Spaltbereich bestimmt wird, kann die axiale Abmessung eines Ventilatorsystems zweimal oder weniger Male die Motorabmessung betragen, die aus der obenstehenden Gleichung ermittelt wurde. In diesem Fall beträgt die axiale Abmessung LL des Ventilatorsystems gemäß der folgenden Gleichung: LL < 4·T/(D2·π·k).
  • Das Ventilatorsystem und/oder der Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung hat eine geringe Bauhöhe und ist frei von Vibrationen und Geräuschen. Dementsprechend macht es die vorliegende Erfindung möglich, den Raumbedarf für den Ventilator eines Entlüftungssystems zu reduzieren, wodurch es möglich wird, ein kleines Entlüftungssystem zu schaffen. Da das Ventilatorsystem so klein gemacht werden kann, dass es in eine Decke oder dergleichen eingepasst werden kann, ist es leicht in beengten Räumlichkeiten einzupassen, in denen ausreichend Platz für die Wartung besteht. Die vorliegende Erfindung macht es ebenfalls möglich, elektriche Erosion zu verhindern.
  • Der Statorkern gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine komplizierte Form und würde dementsprechend schwer durch die herkömmliche Kernplatten-Biegetechnik herstellbar sein. Daher ist es vorzuziehen, den Statorkern gemäß der vorliegenden Erfindung durch Kompressionsgießen von magnetischem Pulver herzustellen. Da das magnetische Pulver mit einem Film beschichtet ist, ist es für Wirbelströme schwer, in einen Motor zu fließen, bei dem der Statorkern aus kompressionsgegossenem Magnetpulver besteht. Dies verbessert die magnetischen Eigenschaften und die Effizienz des Motors.

Claims (20)

  1. Ventilatorsystem mit einem dreiphasigen Klauenpolmotor mit einem Stator (4, 5) und einem Rotor, wobei der dreiphasige Klauenpolmotor mit drei Statorspulen (5u, 5v, 5w) für drei Phasen versehen ist, die in einer Ebene angeordnet sind.
  2. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Stator (4, 5) und der Rotor sich in einem Bereich gegenüberliegen, der sich über mindestens die Hälfte der axialen Abmessung des gesamten Ventilatorsystems erstreckt.
  3. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Stator (4, 5) und der Rotor sich in einem Bereich gegenüberliegen, der sich über die gesamte axiale Abmessung des Motors erstreckt.
  4. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Motor ein außendrehender Motor ist und das Ventilatorsystem ferner einen Ventilator aufweist, der auf dem Außenumfang des Rotors eingepasst ist.
  5. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Stator und der Rotor sich einem Bereich gegenüberliegen, der sich weiter erstreckt als die axiale Abmessung der Spulen.
  6. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Lagerung (6) zum Haltern des Rotors, wobei die Lagerung (6) in einem Bereich vorgesehen ist, in dem der Stator (4, 5) und der Rotor sich gegenüberliegen.
  7. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Motor einen Koeffizienten k (n/m2) aufweist, der eine Ausgangsleistung pro Einheit Spaltoberflächenbereich darstellt, und ein Drehmoment T (N·m) für den kontinuierlichen Antrieb erfordert, und einen Spaltdurchmesser D (m) hat, und wobei das Ventilatorsystem eine axiale Abmessung LL aufweist nach der folgenden Formel: LL kleiner als 4·T/(D2·π·k).
  8. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei ein Teil des Rotors, der sich in Kontakt mit einer Rotorwelle (2) befindet, aus einem Nichtleiter hergestellt ist.
  9. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit einem zweifarbengegossenen Magneten (1) versehen ist, der integral vergossen ist aus einem Permanentmagneten und einem Pulverkernjoch (10).
  10. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Rotor mit einem Permanentmagneten (1) versehen ist, der mit einem Spalt von den Magnetpolen des Stators (4, 5) beabstandet ist, wobei der Permanentmagnet so geformt ist, dass er den Spalt in Umfangsrichtung verändert.
  11. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Spulen für drei Phasen in einem Winkel von etwa 180° zueinander angeordnet sind.
  12. Ventilatorsystem nach Anspruch 1, wobei der Stator (4, 5) mit einem Joch versehen ist, um das herum die Statorspulen (5) gewickelt sind, wobei das Joch außen bogenförmig und innen geradlinig ist.
  13. Elektrischer Motor mit einem Rotor, einem Stator und einer Rotorwelle, die den Rotor trägt, wobei ein Bereich des Rotors, der in Kontakt mit der Rotorwelle (2) ist, aus einem Nichtleiter hergestellt ist.
  14. Elektrischer Motor nach Anspruch 13, wobei der Motor ein Dreiphasen-Klauenpolmotor ist und der Dreiphasen-Klauenpolmotor mit Statorspulen (5u, 5v, 5w) für drei Phasen versehen ist, die in einer Ebene liegen.
  15. Elektrischer Motor nach Anspruch 13, wobei der Rotor einen zweifarbgegossenen Magneten (1) aufweist, der einstückig aus einem Permanentmagnet und einem Pulverkernjoch (10) vergossen ist.
  16. Elektrischer Motor nach Anspruch 14, wobei die Spulen (5u, 5v, 5w) für die drei Phasen in einem Winkel von etwa 180° zueinander positioniert sind.
  17. Elektrischer Motor nach Anspruch 14, wobei der Stator mit einem Joch (10) versehen ist, um das herum Statorspulen gewikkelt sind, wobei das Joch an seiner Außenseite bogenförmig und an seiner Innenseite geradlinig ist.
  18. Dreiphasen-Klauenpolmotor mit einem Stator (4, 5), einem Rotor und einer Rotorwelle (2), zum Tragen des Rotors, wobei der Dreiphasen-Klauenpolmotor mit Statorspulen (5u, 5v, 5w) für drei Phasen versehen ist, die in einer Ebene angeordnet sind, wobei der Rotor einen zweifarbenvergossenen Magneten (1) aufweist, der hergestellt ist aus einem integral vergossenen Permanentmagneten und einem Pulverkernjoch (10), und der Rotor mit einem Permanentmagneten versehen ist, der mit einem Spalt von den Magnetpolen des Stators (4, 5) beabstandet angeordnet ist, und der Permanentmagnet (1) so geformt ist, dass er den Spalt in Umfangsrichtung variiert.
  19. Klauenpolmotor nach Anspruch 18, wobei die Spulen der drei Phasen in einem Winkel von etwa 180° zueinander angeordnet sind.
  20. Klauenpolmotor nach Anspruch 18, wobei der Stator (4, 5) mit einem Joch versehen ist, um das herum die Statorspulen (5u, 5v, 5w) gewickelt sind, wobei das Joch an seiner Außenseite bogenförmig und an seiner Innenseite geradlinig geformt ist.
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