DE1104042B - Schrittmotor - Google Patents

Description

• Schrittmotor Es sind Schrittmotoren bekannt, deren Ständerwicklung von Impulsen erregt wird, welche abwechselnd entgegengesetzte Polarität haben. Der Läufer, welcher aus einem Dauermagneten mit angesetzten Weicheisenpolen besteht, wird bei jedem Impuls um eine Polteilung weiterbewegt. Um die Drehrichtung festzulegen, haben die Läuferpole unsymmetrische Form. In ihrer axialen Ansicht haben diese Pole eine in die Drehrichtung weisende Spitze von etwa schnabelförmiger Gestalt, wodurch der Luftspalt zum Teil vergrößert und der Magnetfluß verringert wird.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei derartigen Schrittmotoren eine bessere Ausnutzung des Magnetflusses und damit eine Erhöhung des Drehmomentes zu erzielen. Der Schrittmotor zur Umwandlung elektrischer Impulse in eine Drehbewegung mit einem Dauermagnetläufer, auf dessen Umfang sich Läuferpole in einer der Ständerpolzahl entsprechenden Anzahl befinden, wird gemäß der -Erfindung so ausgebildet, daß die Länge der als Polflügel ausgeführten Läuferpole größer ist als die Polteilung und daß die axiale Erstreckung des Poles von Null beginnend stetig bis zu einem Maximum ansteigt und von da sich zunächst gleichfalls stetig vermindert, jedoch in einer Entfernung, die kleiner ist als die Polabmessung vor dem Maximum, unstetig zu Null wird, so daß die Abwicklung etwa die Form eines an der einen Spitze abgestumpften gleichschenkligen Dreiecks aufweist. Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß die erforderlichen Unsymmetrien nicht in radialer, sondern in axialer Richtung gebildet sind, wodurch eine Vergrößerung des Motorluftspaltes vermieden und gleichzeitig aber auch die bei bekannten Schrittmotoren bereits gelöste grundlegende Aufgabe, nämlich die Festlegung einer bestimmten Drehrichtung, erfüllt wird.
• Gemäß der weiteren Erfindung liegen die Polflügel an der Mantelfläche eines Zylinders an, die nur durch die zwischen den Polflächen aufeinanderfolgender Pole befindlichen Luftzwischenräume unterbrochen ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Schrittmotors dargestellt.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Läufer des vorgeschlagenen Schrittmotors. Auf der Läuferachse 1 sitzt ein axial magnetisierter Dauermagnetkern 2, dessen beide Stirnseiten mit Polscheiben 3 und 4 versehen sind. Die in der Achsrichtung über den Kern umgebogenen Polscheibenteile 5 laufen in Polflügel aus, die in den Fig. 2 und 3, die eine Aufsicht und eine Seitenansicht einer Polscheibe zeigen, im einzelnen zu erkennen sind. Jede Polscheibe geht zunächst in zylinderförmige Teile 9, 10 über und endet in den Polflügeln 11 und 12. Die Form der Polflügel 11 und 12 ist in der in derFig.3 dargestellten Seitenansicht der Polscheibe zu erkennen. Die Teile 9, 10 der Polscheiben sowie die daran anschließenden Polflügel 11, 12 liegen an der Mantelfläche eines Zylinders an, die nur durch die zwischen den Polflügeln aufeinanderfolgender Pole befindlichen Luftzwischenräume unterbrochen ist.
• Fig. 4 zeigt die Abwicklung dieses Zylindermantels in eine Ebene, in die zugleich auch die Abwicklung des außerhalb des zylinderförmigen Motorluftspalts liegenden Zylindermantels, in der die Ständerpole liegen, hineingezeichnet ist. Die Ständerpole sind dabei mit 13 bis 16 bezeichnet. Vor ihnen liegen die Polflügel 17 und 18 der einen Poscheibe und 19 und 20 der anderen Polscheibe. Es sei nun eine solche Magnetisierung des Dauermagnetkernes angenommen, daß die Polscheiben 17 und 18 einen Südpol und die Polscheiben 19 und 20 einen Nordpol bilden. Dann entspricht die bezeichnete Abwicklung einer solchen Ständerpolerregung, daß die Ständerpole 14 und 16 Südpol- und 13 und 15 Nordpolcharakter haben. Der nächste dem Schrittmotor zugeführte Impuls, der beispielsweise mit Hilfe eines Stromwendeschalters eine umgekehrte Stromrichtung wie der vorhergegangene habe, erzeugt nun in den Ständerpolen 14 und 16 einen Nordpol und in den Ständerpolen 13 und 15 einen Südpol. Auf Grund ihrer Polarität werden nun die Polflügel in den Bereich der ihnen entgegengesetzten Ständerpole gezogen und verharren dort bis zum Eintreffen des nächsten Impulses, d. h., die Polflügel 19 und 20 bewegen sich so, daß sie in dem Bereich ihrer größten axialen Erstreckung vor den Ständerpolen 13 und 15 liegen. Entsprechend verhalten sich die Polflügel 17 und 18 in bezug auf die Ständerpole 14 und 16. Der Schrittmotor führt also bei dem Eintreffen eines Impulses jeweils eine begrenzte Drehbewegung aus.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schrittmotor zur Umwandlung elektrischer Impulse in eine Drehbewegung mit einem Dauertnagnetläufer, auf dessen Umfang sich Läuferpole in einer der Ständerpolzahl entsprechenden Anzahl befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der als Polflügel ausgeführten Läuferpole (3) größer ist als die Polteilung und daß die axiale Erstrekkung des Poles von Null beginnend stetig bis zu einem Maximum ansteigt (11) und von da sich zunächst gleichfalls stetig vermindert (9), jedoch in einer Entfernung, die kleiner ist als die Polabmessung vor dem Maximum, unstetig zu Null wird, so daß die Abwicklung etwa die Form eines an der einen Spitze abgestumpften gleichschenkligen Dreiecks (19) aufweist.
2. 2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, innerhalb welcher sich .die axiale Erstreckung des Poles vermindert (9), der Ständerpolbreite (14) entspricht.
3. 3. Schrittmotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflügel an der Mantelfläche eines Zylinders anliegen (Fig. 1, 3).
4. 4. Schrittmotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflügel beider Polscheiben (3, 5) so zueinander angeordnet sind, daß sie einen Mantel eines Zylinders bilden, der nur durch die zwischen den Polflächen aufeinanderfolgender Pole befindlichen Luftzwischenräume unterbrochen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 604 840; deutsche Patentschrift Nr. 28 925.