DE1151065B

DE1151065B - Elektromotor mit eisenlosem, trommelfoermigem Laeufer

Info

Publication number: DE1151065B
Application number: DEL38099A
Authority: DE
Inventors: Alexander Lemke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-02-02
Filing date: 1961-02-02
Publication date: 1963-07-04

Description

Elektromotor mit eisenlosem, trommelförmigem Läufer Es sind Gleichstromkleinstmotoren bekannt, deren eisenloser Läufer trommelförmig ausgebildet und in einem zwischen der eisernen Motorhülle und dem Dauerrnagnetke,rn gebildeten Luftspalt angeordnet ist. Die Läuferspulen haben Wickelköpfe, welche an den Endflächen der Trommel viel Kupferdraht erfordern, so daß - abgesehen von dem Kupferaufwand - die ohmschen Verluste erhöht werden und die Baulänge vergrößert wird. Um diese Nachteile zu vermeiden, brachte man die Windungen direkt auf der zylinderförmigen, Trommel auf. Hierbei wurden die Leiter in schrägen Linien (Schraubenform) auf den Zylinder aufgetragen, wodurch nicht nur ein kompliziertes Wickelverfahren erforderlich wird, sondem auch eine Herabsetzung des Drehmomentes eintritt. Das Drehmoment, das mit Hilfe der schräg verlaufenden Leiter in dem radial verlaufenden Magnetfeld gebildet wird, hat zwei Komponenten: eine tangentiale Komponente, welche im Sinne des Nutzdrehmomentes wirksam ist, und eine axial verlaufende Komponente, welche zum Nutzdrehmoment nicht beiträgt. Das verwertbare Moment hat also einen Minderungsfaktor, welcher gleich dem Sinus des Leiteranstiegwinkels ist.
Durch die vorliegende Erfindung wird bei einfacher Bauart eine größtmögliche Ausnutzung des Leitermaterials erzielt. Der Elektromotor, insbesondere Gleichstromkleinstmotor, mit eisenlosem, trommelförinigem Läufer, dessen Wicklung mit axial verlaufenden Leitern zwischen der aus Magnetwerkstoff bestehenden Hülle und dem magnetischen, insbesondere dauermagnetischen Kein angeordnet ist, hat erfindungsgemäß das Kennzeichen, daß die Trommel als Prisma mit polygonförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Hierdurch wird eine einfache Wickelmethode ermöglicht, da die Drähte in sauberen Schichten neben- und aufeinander verlegt werden können. Außerdem ist jedoch das Drehmoment entsprechend dem vollen Leiterstrom ausgenutzt, denn der Sinus des axial verlaufenden Leiters ist gleich 1.
Der Luftspalt wird zwar durch die polygonartige Ausführung des Läufers etwas vergrößert. Diese Vergrößerung ist aber zahlenmäßig gering, jedenfalls gegenüber dem Vorteil des voll ausgenutzten Drehmomentes verschwindend, da bei einem Polygon der Kreisbogen über zwei Ecken mit der Polygonsehne eine Fläche einschließt, die so klein ist, daß die dadurch hervorgerufene Widerstandserhöhung im Magnetkreis kaum ins Gewicht fällt.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Motor verwendet, dessen Welle in zwei im Kern angeordneten Lagern geführt ist. Fig. 1 ist ein Schnitt durch den Motor, während Fig. 2 und 3 Ansichten des Läufers darstellen.
Im Gehäuse 1 ist der Kern, beispielsweise ein Dauermagnet 2, eingesetzt. Der aus Kunststoff gefertigte trommelförmige Läufer besteht aus einem Hauptstück3 und einer amAbtriebsende aufgesetzten Abschlußplatte 4.
Beim Zusammenbau werden zunächst die Lager 5 und 6 in die aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehende Hülse 7 eingesetzt. Danach wird die Hülse 7 in den Dauermagnetkem 2 eingebaut, das Hauptstück 3 der Trommel aufgesetzt und durch die Abschlußplatte4 abgedeckt. Nunmehr wird diese Anordnung in der Form bewickelt, die aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist. An den Ecken des Polygons sind Rippen 8 angebracht, welche entlang der ganzen Trommel axial verlaufen. Es ist vorteilhaft, die Rippen ein wenig über die Endflächen der Trommel zu verlängern, so daß die Dorne 9 entstehen. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist die Wicklung sehr einfach, raumsparend und übersichtlich. Die Spulenseiten 10, genden Drähten bestehen welche aus nebeneinanderlieg (Fig. 2), verlaufen in axialer Richtung. Fig. 3 zeigt, wie die Drähte als Sehnen, ebenfalls nebeneinander, über die Endflächen gelegt sind. In der Zeichnung ist nur eine Lage dargestellt, man kann jedoch auch mehrere Lagen in der gezeichneten Form übereinanderwickeln.
Wie aus Fig. 2 und 3 unmittelbar hervorgeht, ist der aktive Teil (Spulenseiten 10) des Kupfers relativ lang im Verhältnis zu den geringen für die Sehnen 11 erforderlichen Abschnitten. Nunmehr wird der Kommutator 12 aufgesetzt und die gesamte bisher zusammengebaute Anordnung in den Ständer 1, welcher aus Weicheisen besteht, eingesetzt. Der Einsatzaufbau wird durch eine Mutter 13 am Gehäuse 1 befestigt. Der die Bürstenhalter 14 tragende Deckel15 wird dann auf das Gehäusel aufgesetzt. Ein Vorsprung 16 am Deckel 15 dient zur Begrenzung des axialen Spieles der Welle 17.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromotor, insbesondere Gleichstromkleinstmotor, mit eisenlosem, trommelförmigem Läufer, dessen Wicklung mit axial verlaufenden Leitern zwischen der aus Magnetwerkstoff bestehenden Hülle und dem magnetischen, insbesondere dauermagnetischen Kein angeordnet ist, dadurch gekennmichnet, daß die Trommel als Prisma mit polygonförmigem Querschnitt ausgebildet ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kanten des Prismas mit radial nach außen weisenden Ansätzen (Rippen) versehen sind. 3. Motor nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Endflächen des Prismas in den Polygonecken axial verlaufende Dome angeordnet sind. 4. Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen auf den Endflächen als Sehnen verlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 45 808; deutsche Auslegeschriften Nr. 1023 515, 1108 309, 1054554.