DE1282782B - Hysterese-Synchronmotor mit zwei axial beiderseits des Rotors angeordneten Halbstatoren - Google Patents

Description

• Hysterese-Synchronmotor mit zwei axial beiderseits des Rotors angeordneten Halbstatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen Hysterese-Synchronniotor mit zwei axial beiderseits des Rotors angeordneten und um einen halben Polabstand winkelmäßig gegeneinander versetzten Halbstatoren, die zur Erzeugung von zwei voneinander unabhängigen., gegeneinander phasenverschobenen Wechselfeldern jeweils von einer eigenen, zur Motorachse konzentrischeu Spule erregt werden und deren Polzahnkränze konzentrisch zum Rotor angeordnet sind.
• Für den Selbstanlauf eines solchen Hysterese-Synchronmotors ist Voraussetzung, daß bereits im Stillstand ein wenn auch elliptisches Drehfeld erzeugt wird. Dieses elliptische Drehfeld wird beim Hysterese-Synchromnotor durch eine Phasenverschiebung der magnetischen Wechselfelder der beiden Spulen erreicht. Die Phasenverschiebung der magnetischen Wechselfelder kann einmal in bekannter Weise dadurch erreicht werden, daß zumindest eine der beiden Spulen über eine Reaktanz an das einphasige Wechselstromnetz angeschlossen wird. Diese Ausfährungsform ist mit dem Nachteil verbunden, daß zum Betrieb zusätzlich Kondensatoren oder Induktivitäten benötigt werden, die Platz beanspruchen und störanfällig sind. Bei einer anderen, gebräuchlicheren Ausführungsform wird die Phasenverschiebung der magnetischen Wechselfelder dadurch erreicht, daß eine der beiden Spulen eine Kurzschlußwindung in Form eines Phasenverschiebungsringes oder Phasenverschiebungszylinders trägt. Diese Äusführungsform istinsbesonderedann nachteilig, wennHysterese-Synchronmotoren mit kleinsten Baumaßen verlangt werden, da durch die Phasenverschiebungsringe bzw. Phasenverschiebungszylinder zusätzlich Platz beansprucht wird.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hysterese-Synchronmotor so auszugestalten, daß extrem geringe Baumaße erreicht werden können.
• Diese Aufgabe löst bei einem Hysterese-Synchronmotor der eingangs beschriebenen Art die Erfindung dadurch, daß fÜr die Phasenverschiebung der Felder der einen Spule gegenüber denen der anderen genau gleichen Spule der Spulenkörper der einen Spule aus Isoliermaterial und der in seinen Abmessungen völlig gleiche Spulenkörper der anderen Spule aus elektrisch leitendem Material besteht.
• Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß zur Erreichung der Phasenverschiebung zwischen den magnetischen Wechselfeldern der beiden Spulen weder Reaktanzen noch gesonderte Phasenverschiebungsringe bzw. Phasenverschiebungszylinder benötigt werden. Vielmehr stellt der aus elektrisch leitendem Material bestehende Spulenkörper bereits das die Phasenverschiebung verursachende Bauelement dar. Dadurch wird erreicht, daß kein Raum für zusätzliche Reaktanzen oder Phasenverschiebungsringe bzw. Phasenverschiebungszylinder benötigt wird. Gegenüber der Ausführung von Hysterese-Synchroranotoren mit Reaktanzen zur Phasenverschiebung der magnetischen Wechselfelder kann auf ein störanfälliges Bauelement verzichtet werden; im Vergleich zu den bekannten, ohne ein solches störanfälliges Bauelement auskommenden Ausführungsformen mit Phasenverschiebungsringen bzw. Phasenverschiebungszylindern ist der Vorteil darin zu sehen, daß die Spulenkörper und die Spulen in ihren Abmessungen absolut gleich sind und die Befestigung der Phasenverschiebungsringe bzw. Phasenverschiebungszylinder entfällt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Zeichnung erläutert; es zeigt F i g. 1 eine Ansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Hysterese-Synchronmotors, bei der die obere Hälfte das teilweise aufgeschnittene Gehäuse und die untere Hälfte den Motor irn Längsschnitt darstellt, und F i g. 2 einen Querschnitt durch den Hysterese-Synchromnotor nach Fig. 1 in der Mittelebene. Der in den Figuren dargestellte Hysterese-Synchromnotor besteht aus einem Gehäuse 1, in dem zwei Halbstatoren und der Rotor 11 angeordnet sind. Jeder dieser Halbstatoren besitzt einen Außenkörper 2 bzw. 2a mit sechs in axialer Richtung verlaufenden Verlängerungen, welche jeweils sechs Pole bilden, die gegeneinander um 601 versetzt sind, und zwar die Pole 3 a bis 3 f für den Außenkörper 2 und die Pole 3 aa bis 3 af für den Außenkörper 2 a. Außerdem besitzt -jeder Halbstator einen Innenkörper 4 bzw. 4 a- mit jeweils sechs am Rande angeordneten, in axialer Richtung verlaufenden- Verlängerungen, welche jeweils sechs um 601 gegeneinander winkelmäßig versetzte Pole bilden, und zwar die Pole 5 a bis 5 f für den Innenkörper 4 und die Pole 5aa -bis 5-af -für den Innenkörper 4a. Die- Körper 2; 4 und 2a, 4a sind gegeneinander um 151 winkelmäßig versetzt, so daß# die, Pole die in der F i g. 2 dargestellte Lage, einnehmen.
• Der Außenkörper 2 - und der Innenkörper 4 sind untereinander durch einen Kern 6 verbunden. Der Kern 6 -besitzt - eine Bohrung 7, in der -ek -Lager 8 eingesetzt ist. Den Kern 6 umgibt konzentrisch zur Motorachse ein Spulenkörper 9 mit einer Spule 10, wobei der Spulenkörper 9 aus elektrisch leitendem Material besteht, wie beispielsweise Kupfer oder einer Aluminium-Legierung.
• Der Außenkörper2a und der Junenkörper4a sind untereinander durch einen Kein 6 a verbunden. Der Kern6a besitzt eine Bohrung7a, in die ein Lager-8a und eine Lagerpfanne8b-eingesetzt sind-. Um den Kein 6 a ist konzentrisch- zur Motorachse ein Spulenkörper 9 ä mit- einer Spule 10 a angeordnet wobei der Spulenkörper9a aus Isoliermaterial besteht" wie beispielsweise Kunststoff, insbesondere Polyacrylharz.
• Zwischen, den beiden Eialbstatoren- - ist kon.zentrisch zu den Polen 3 a bis- 3 f, 3 -aa bis- 3 af, 5 a -bis 5 f und 5 aa bis 5 af ein Rotor 11 angeordnet, der ak glockenförmige Schale vermittels eines Tellers 12 auf der Motorwelle 13 befestigt ist. Die Motorwelle 13 ist inden Lagern 8 und 8a drehbar gelagert und stützt sich auf der Lagerpfanne 8 b ab. Die Halbstatoren sind winkelmäßig durch Zapfen 14 bzw. 14 a in --Rilien 15 bzw. 15 a des Gehäuses 1 gehalten.
• Die Spulen 10 und 10 a, die sowohl in Reihe als auch parallel geschaltet werden können, erzeugen in jedem-Halbstator ein.-magnetisches Wechselfeld. Der Elektrisch leitende Spulenkörper 9 bewirkt eine Phasenverschiebung zwischen den magnetischen Wechselfeldern der beiden Halbstatoren. Aus der Zusammensetzung der beiden-phasenverschobenen magnetischen Wechselfelder ergibt sich ein elliptisches Drehfeld, das auf den Rotor 11 ein Drehmoment ausübt. Durch Vertauschen der Stromrichtung in einer der beiden Spulen kann die Drehrichtung des Motors umgekehrt werden.
• . Der beschriebene Hysterese-Synchronmotor kann sowohl für niederfrequenten Wechselstrom von 50 bis 60 Hertz als auch für mittelfrequenten technischen Wechselstrom von 400 Hertz gebaut werden. Wird der Hysterese-Synchromnotor mit niederfrequentem Wechselstrom -von-5-0-o-der-60 Hertz betrieben, so ist es vorteilhaft; den Spulenkörper 9 aus Kupfer herzustellen. Bei. Betrieb mit mittelfrequentem technischem - Wechs eUtiom, ' beispielsweise 400 - Hertz, - empfiehlt es' Späh,-'- den,- Spulenkör15e#r 4 aifs einer Aluminium-Legierung herzustellen.

Claims (1)

1. Patentartsp##li: Hysterese-Synchroninot6i--"-i#it zwei- axial #beiderseits des Rotors angedidneten und um einen halben Polabstand winkelmäßig gegeneihander versetzten Halbstatoren' dib. zur Erzeugurilg von zwei - vo - neinander unabhäegen, gegeneiriander phasenverschobenen Wechselfeldern JeweiW-Von -einer eigenen zur - Mdtor--a'chse konzentrischen Spule erregt werden ünd deren Polzahnkränze konzentrisch zum Rot - or 1 bhgeördnet-_ sind, , d a - durch gekennz-elchüe-t,- daß für die Phasenverschiebung der Felder-'.-der eineii S . püle (r a) gegei#über denen der -andären - genau gleichen Spule (IQ) der Spulenkörper (9a) der einen Spule (10 q) aus Isoliermaterial -und der in --seinen Ab-Imessungen völlig gleiche Spulenkörper (9) der anderen Spule (10) #u5 eläk.trisch leitenilein Matehal besteht'. - In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrifteh Nr' . .'755 655, 841166; deutsche Auslegpschrift Nr. 1021943; britische Patentschriften Nr. 436 145, 642 477, 867 659; USA.-Patentschriften Nr. 2 070 447, 2 081993, 2804557,