DE1613780C - Selbstanlaufender Synchronkleinmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen selbtanlaufen- lang ist wie die Dicke des Läufers und der andere

den Synchronkleinmotor mit einem Dauermagnet- Pol wenigstens halb so lang ist.

läufer und mit einem Ständer aus einer zu dem Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an

Läufer koaxialen Erregerspule und aus diese Erreger- einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

spule beidseitig bedeckenden Polblechen, deren Pole 5 F i g. 1 eine perspektivische, auseinandergezogene

alle gleich breit sind und in den Luftspalt zwischen Darstellung der einzelnen Teile eines Motors nach

Erregerspule und Läufer derart in axialer Richtung der Erfindung,

hineinragen, daß zwischen zwei Polen des einen F i g. 2 die Abwicklung der Ständerpole des Mo-Polblechs je zwei Pole des anderen Polblechs tors nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und
liegen. xo Fig. 3 eine Abwicklung der Ständer- und Läufer-Einphasige Motoren dieses Typs, bei denen ein pole, wobei die Läuferpole in zwei verschiedenen, einziges Ständerelement das magnetische Feld erzeugt um eine Viertelpolteilung gegeneinander versetzten und nicht durch irgendwelche, einen Sekundärfluß Stellungen I und II dargestellt sind,
liefernde Teile, wie beispielsweise Kurzschlußringe Nach F i g. 1 besteht der Motor aus einem Dauerzur Erzeugung einer Phasenverschiebung, beeinflußt 15 magnetläufer 1 und einem Ständer, welcher aus einer wird, sind z. B. in den französischen Patentschriften den Läufer umgebenden zylindrischen Erregerwick-1 265 217 und 1 452 846 beschrieben. Die Läufer die- lung 6 und aus den beiden Ständerpolblechen 4 und 5 ser Motoren starten bei Erregung der Wicklung aus mit den Polen 7, 8, 9 gebildet ist.
einer einem magnetischen Gleichgewicht zwischen den Mittels einer aus einem thermoplastischen Material Läufer- und Ständerpolen entsprechenden Ruhelage 20 geformten Nabe 2 ist der Läufer 1 auf einer Welle 2a heraus, d.h. aus einer Lage minimaler Reluktanz. befestigt, welche mit ihren Enden in den Lagern 3 a Dies ist jedoch nur möglich, wenn zwei benachbarte bzw. 3 b der beiden Ständerpolbleche 4, 5 gehalten Pole des Läufers nicht gerade exakt zwei benachbar- ist. Das Ständerpolblech 4 weist einen zylindrischen ten Ständerpolen in der Ruhelage des Läufers gegen- Mantel 4 α auf, der die Wicklung 6 umgibt und über überliegen, da sich sonst die in tangentialer Richtung 35 die vorspringenden Ansätze 5 a des anderen Ständerwirkenden magnetischen Kräfte aufheben und auf polblechs 5 geschoben wird, so daß das Ständerpolden Läufer kein Drehmoment ausüben würden. Aus blech 5 nach Art eines Deckels auf dem anderen, diesem Grunde sind bei den bekannten Synchron- topfförmigen Ständerpolblech 4 sitzt. Diametral gegenmotoren zur Erzielung eines Selbstanlaufs aus den überliegende Vorsprünge 5 b am Ständerpolblech 5 möglichen Ruhelagen des Läufers die Ständerpole 30 dienen zur Befestigung des Motors an einem beentweder asymmetrisch ausgebildet oder gewisse liebigen Trägerteil.

Ständerpole oder -polteile einfach weggelassen, damit Die Pole 7, 8, 9 beider Ständerpolbleche sind

in der einer minimalen Reluktanz entsprechenden durch Ausstanzen und Umbiegen zungenförmiger

Ruhelage des Läufers beim Einschalten der Motor- Streifen gebildet. Das Ständerpolblech 4 ist mit paar-

erregung ein Drehmoment auf den Läufer wirkt. 35 weise angeordneten Polen 7, 8 versehen, wobei die

Bei den bisher bekannten Lösungen, bei denen beiden Pole jedes Paares verschieden lang sein kön-

eine asymmetrische Verteilung der Ständerpole oder nen und die mit 7 bezeichneten Pole eine der Dicke

gar ein Verzicht auf bestimmte Ständerpole in Kauf des Läufers 1 entsprechende Länge haben, während

genommen wird, verringert sich das auf den Läufer die Pole 8 nur halb so lang sind. Das Ständerpol-

ausgeübte Drehmoment insbesondere wegen der Ver- 40 blech 5 hat die Pole 9, welche in äquidistanten Ab-

kleinerung der effektiven Ständerpolfläche und der ständen auf einem Kreise liegen, dessen Durchmesser

dadurch bedingten Dezimierung des Luftspaltflusses. gleich demjenigen der Pole 7, 8 ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei F i g. 2 zeigt die Abwicklung der Ständerpole., einem derartigen Synchronkleinmotor die gesamte deren Abstände untereinander gleich sind. Mit ρ ist Poloberfläche und damit die zur Verfügung stehende 45 die Polteilung der Pole 9 des Ständerpolblechs 5 beelektromagnetische Energie auszunutzen und gleich- zeichnet. Die Achsen al und al der Pole 9 halbieren zeitig eine symmetrische Verteilung der Ständerpole den Zwischenraum zwischen den Polen 7, 8 des anzu schaffen. deren Ständerpolblechs 4, während die Achse α 3

Die Erfindung ist bei einem Synchronkleinmotor einer halben Pol teilung pi der Polteilung ρ ent-

der eingangs genannten Art darin zu sehen, daß der 50 spricht und den Zwischenraum 10 zwischen den

Abstand zwischen den Polen gleich ist. Polen 7, 8 halbiert. Die Pole beider Ständerbleche

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Motor sind gemäß F i g. 2 ineinandergeschachtelt, wobei die

nach der Erfindung ein gegenüber, vergleichbaren Länge der Pole 9 gleich der Länge der größeren

bekannten Motoren wesentlich höheres Anlaufdreh- Pole 7 ist. Die Abstände zwischen benachbarten

moment aus allen möglichen Ruhelagen des Läufers 55 Ständerpolen sind größer als der radiale Abstand

hat, die beim Anlauf auftretenden Schwingungen zwischen den Läufer- und den Ständerpolen,

oder Stöße weitgehend verringert werden und außer- Diese Anordnung der Ständerpole hat zur Folge,

dem die Synchrondrehzahl rasch erreicht wird. Tat- daß der Läufer in seiner Ruhestellung niemals eine

sächlich liegen Abmessungen und Gewicht des Lage II in F i g. 3 einnimmt, in welcher die Läufer-

. Motors nach der Erfindung um etwa 25 % unter den 60 pole exakt den Ständerpolen gegenüberstehen, was

Werten eines das gleiche Drehmoment erzeugenden einen Selbstanlauf ausschließen würde. Vielmehr

Motors üblicher Bauart. nimmt der Läufer in seiner Ruhelage eine derartige

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Polen Stellung ein, daß der magnetische Widerstand für

größer als der Luftspalt zwischen diesen Polen und den sich über den Luftspalt und die Ständerpole

dem Läufer. Auch hat es sich als zweckmäßig er- 65 schließenden magnetischen Fluß des Läufers ein

wiesen, daß von den beiden benachbarten Polen des Minimum wird. In der Ruhelage sind die Läuferpole

einen Polblechs, welche zwischen zwei Polen des gegenüber den Ständerpolen versetzt und nehmen die

anderen Polblechs liegen, der eine Pol wenigstens so in F i g. 3 mit I bezeichnete Lage relativ zu den

Ständerpolen ein. Wenn in einer derartigen Läuferruhestellung die Motorwicklung erregt wird, wird durch das Ständermagnetfeld ein Drehmoment auf den Läufer ausgeübt, so daß dieser nach Art eines Pulsationsmotors selber anläuft.

Die ungleiche Länge und die beschriebene Polteilung ρ bewirken, daß die Pendelungen des Läufers beim Anlauf und damit die anfänglichen stoßweisen Bewegungen des Läufers auf ein Minimum beschränkt werden. Die Unterdrückung der anfängliehen Pendelung des Läufers und der damit zusammenhängenden unerwünschten mechanischen und elektromagnetischen Effekte hat zur Folge, daß der Motor sehr rasch seine Synchrondrehzahl auch unter Last zuverlässig erreicht. Tatsächlich konnten bisher kleine Synchronmotoren mit derart vorteilhaften Anlaufeigenschaften, wie sie der Motor nach der Erfindung aufweist, höchstens nur dadurch erzielt werden, daß man die bekannten Kurzschlußringe aus Kupfer vorsah, durch welche eine entsprechende Phasenver-Schiebung des Magnetflusses erzielt wurde, die jedoch die Herstellungskosten dieser Motoren verteuerten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbstanlaufender Synchronkleinmotor mit einem Dauermagnetläufer und mit einem Ständer aus einer zu dem Läufer koaxialen Erregerspule und aus diese Erregerspule beidseitig bedeckenden Polblechen, deren Pole alle gleich breit sind und in den Luftspalt zwischen Erregerspule und Läufer derart in axialer Richtung hineinragen, daß zwischen zwei Polen des einen Polblechs je zwei Pole des anderen Polblechs liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Polen (7, 8, 9) gleich ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Polen (7, 8, 9) größer ist als der Luftspalt zwischen diesen Polen und dem Läufer (1).

3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Pols (7) wenigstens gleich der Dicke des Läufers (1) und der Pol (8) desselben Polblechs wenigstens halb so lang ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen