DE2650510A1

DE2650510A1 - Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE2650510A1
Application number: DE19762650510
Authority: DE
Inventors: Jan Janson
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1977-05-18
Also published as: ES453331A1; NL7513380A; DE2650510C3; ATA843876A; FR2331906B3; BE848362A; SE7612725L; FR2331906A1; DE2650510B2; JPS5261716A

Description

F.-J, RIPFERMATCf

JU.VI.:;...»-«!! PHN. 8226«

61eichstrommo toi·.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor, der aus zwei sich gegeneinander drehenden Teilen besteht, von denen der erste Teil aus zwei wenigstens nahezu gleichen ringförmigen Dauermagneten besteht, die, in axialer Richtung verschoben, konzentrisch zu der Drehachse angeordnet sind, wobei die gleichnamigen Pole einander gegenüber liegen und jeder Magnet aus mindestens zwei gleichen, aber entgegengesetzt magnetisierten Sektoren besteht, während der mit einer Wicklung versehene zweite Teil zwischen den ringförmigen Magneten liegt, wobei diese Wicklung auf einem Träger aus weichmagnetischem Material angebracht ist.. Ein derartiger Motor ist aus der niederlän-

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disclien Patentschrift 13^.597 bekannt. Dabei ist eine verteilte Spulenwicklung auf einer Zylindex>f lache um die Drehachse nahezu völlig aus serhalb des Magnetfeldes auf Fingern eines ringförmigen Kernes aus weichmagnetischem Material angebracht, wobei sich diese Finger von dem Ring her zu der Drehachse hin erstrecken. Der sich dabei ergebende Nachteil ist, dass die Spulen von innen her über die Finger angebracht werden müssen, was aufwendig und zeitraubend und somit kostspielig ist.

Diese Nachteile werden nach dex¹ Erfindung dadurch vermieden, dass die Wicklung aus flachen Spulen besteht, die derart um den Umfang des Trägers aus weichmagnetischem Material iierumgef'altet sind, dass sich auf jeder der Endflächen des Trägers nahezu gleiche Teile der wirksamen Oberfläche dieser Spulen befinden.

Dadurch wird ausserdem erreicht, dass die wirksame Obei'fläche und die nützliche Kupferlänge der Spulen grosser sind, während durch das Fehlen von Zähnen Klebestellen vermieden werden.

Nach einer Ausführungsform eines erfxndungsgemässen Gleichstrommotors sind die Spulen ringförmig gestaltet und um eine Mittellinie herumgefaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Spulen einfach gewickelt werden können.

Nach einer weiteren Ausführungsform eines erfxndungsgemässen Gleichstrommotors sind die Spulen rautenförmig gestaltet, wobei zwei einander diagonal

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360⁰ gegenüber liegende Winkel der Raute gleich sind,

wobei η die Anzahl Spulen ist und die Spulen um die Diagonale herumgefaltet sind, die die beiden anderen Winkel verbindet. Damit wird erreicht, dass eine maximale wirksame Oberfläche erhalten wird.

Bei einer noch weiteren Axisführungsf orm eines Gleichstrommotors nach der Erfindung bildet der erste Teil den Stator, der fest mit einem Gehäuse verbunden ist, und ist der zweite Teil mit einem Kommutator versehen. Es handelt sich hier um die Ausführungsform eines üblichen Gleichstrommotors mit einem gewöhnlichen Kommutator.

Bei einer Weiterbildung eines Gleichstrommotors geniäss der Erfindung bildet der zweite Teil den Stator, der fest mit einem Gehäuse verbunden ist, und ist der Motor mit einem elektronischen Kommutator versehen. Hier handelt es sich um die Ausführungsform eines kollektorlosen Gleichstrommotors, der mit Hallelementen, Magnetowiderständen, einem optischen Kommutator usw. versehen sein kann.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert, Es zeigen:

Fig. 1 die Welse, in der ein üblicher Gleichstrommotor nach der Erfindung aufgebaut sein kann, Fig. 2 einen kollektorloson Gleichstrommotor,

Fig. 3a einen Trägei· mit vier rautenförmigen Spulen,

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Fig. 3t> und Fig. 3c zwei Aiisicliten der Spule, Fig.· 3d einen zugehörigen Statormagnet, Fig. 4a einen Träger mit sechs rautenförmigen Spulen,

Fig. 4b und Fig. 4c zwei Ansichten der Spule, und

Fig. 4d den zugehörigen Statormagnet. In -Fig. 1 besteht der erste Teil aus zwei nahezu gleichen ringförmigen Dauermagneten 1 bzw. 2, die, in axialer Richtung verschoben, konzentrisch zu der Drehachse auf je einem Kurzschlussring 3 bzw. 4 angebracht sind, wobei die gleichnamigen Pole einander gegenüber liegen. In diesem Beispiel besteht jeder Magnet aus vier gleichen, aber abwechselnd entgegengesetzt magnetisierten Sektoren. Die Kurzschlussringe 3 bzw. 4 sind fest mit einem Gehäuse 5 aus nichtmagnetischem Material verbunden, das hier aus zwei Hälften besteht, in denen ausserdem die Lager 6 und 7 für die ¥elle 8 angebracht sind. Es ist natürlich auch möglich, die Lager 6 und in den Kurzschlussringen anzubringen und diese Kurzschlussringe 3 bzw. 4 beiderseits eines einstücklgen zylindrischen Gehäuses anzuordnen. Mit der Welle 8 ist der zweite Teil fest verbunden, der aus einem Träger" 9 aus weichmagnetischem Material besteht, um den drei ringförmige Spulen 10 _t 11 bzw 12 herumgefaltet sind, derart, dass sich auf jeder der Endflächen des Trägers 9 nahezu gleiche Teile der wirksamen Oberfläche dieser Spillen 10, 11 bzw. 12 befinden. Mit dem Träger ist aus-

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serdem ein Kommutator 13 fest verbunden, dem der Strom über Bürsten 14 und 15 zugeführt bzw. entnommen wird.

Fig. 2 zeigt, wie ein Motor nach der Erfindung als ein kollektorloser Motor ausgebildet sein kann» Die zwei nahezu gleichen ringförmigen Dauermagnete 1 und 2 sind ebenfalls auf in axialer Richtung verschobenen Kurzschlussringen 3 bzw. h konzentrisch zu der Drehachse angebracht und hier fest mit der Welle 8 verbunden, derart, dass die gleicjanamigen Pole einander gegenüber liegen. Auch hier besteht jeder Magnet aus vier gleichen, aber abwechselnd entgegengesetzt magnetisierten Sektoren. Die Welle 8 ist in Lagern 6 und 7 gelagert, die in je einer Hälfte eines Gehäuses 5 angebracht sind, mit dem' der zweite Teil, der aus einem Träger 9 aus weichmagnetischem Material besteht, fest verbunden ist. Um diesen · Träger 9 sind drei ringförmige Spulen 10, 11 bzw. 12 herumgefaltet, derart, dass sich auf jeder der Endflächen des Trägers 9 nahezu gleiche Teile der wirksamen Oberfläche dieser Spulen 10, 11 bzw. 12 befinden. Auf dem weichmagnetischen Träger 9 sind drei Hallelemente 16, 17 und 18 angebracht, die von dem Magnetfeld der ringförmigen Magnete gesteuert werden.

Es kann baulich attraktiv sein, den Träger am Umfang mit Aussparungen zu versehen, in denen die .Spulenköpfe liegen; dadurch werden zwar wieder Klebestellen eingeführt, aber dies kann in vielen Fällen _v zulässig sein.

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In Fig. 3^a ist angegeben, wie eine rautenförmige Spule der in Figuren 3h und 3c dargestellten Art, die hier Winkel von 90° aufweist, um den Träger 9 herumgefaltet wird, während Fig. 3d die Magnetisierung der ringförrnigen Magnete 1 bzw, 2 veranschaulicht« Daraus geht deutlich hervor, dass das Magnetfeld völlig von den Spulen umfasst wird und die Leclcfeider auf ein Mindestmass beschränkt sind.

In Figuren 4a, 4b, 4c und 4d ist ähnliches für einen Träger 9 angegeben, der mit sechs rautenförmigen Spulen mit zwei einander diagonal liegenden Winkel von 6O° versehen ist, wobei diese Spulen um die Diagonale X-X, die die anderen Winkel miteinander verbindet, herumgefaltet sind. Im Falle der Fig. 3 sowie im Falle der Fig. 4 ist die Grosse der einander diagonal gegenüber

360 °
liegenden Winkel gleich .

Diese rautenförmigen Spulen können zugleich auf eine Lehre mit einem Querschnitt gleich der Innenseite der Spule aufgewickelt werden, wobei sie nach Wicklung und Faltung durch einen·Stromstoss erhitzt werden und nach Abkühlung zu einem.Ganzen geworden sind.

Es ist einleuchtend, dass unter Faltung auch die vorherige Faltung zu verstehen ist, wonach die Spulen auf dem Träger angebracht werden. Dabei kann es günstig sein, die Spulen in einer geeigneten Lehre nachzudrücken, um einen besseren Anschluss an den Umfang des Trägers zu erhalten.

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Claims

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PATENTANSPRUCHE .

Gleichstrommotor-, der aus zwei sich gegenitig drehenden Teilen besteht, von denen der erste Teil aus zwei wenigstens nahezu gleichen ringförmigen Dauermagneten besteht, die, in axialer Richtung verschoben, konzentrisch zu der Drehachse angeordnet sind, wobei die gleichnamigen Pole einander gegenüber· liegen und jeder Magnet aus. mindestens zwei gleichen, aber entgegengesetzt magnetisierten Sektoren besteht, während der mit einer Wicklung vex-sehene zweite Teil zwischen den ringförmigen Magneten liegt, wobei diese Wicklung auf einem Träger aus weichmagnetischem Mate-rial angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus flachen Spulen besteht, die derart um den Umfang des Trägers aus weichmagnetischem Material herumgefaltet sind, dass sich auf jeder der Endflächen des Trägers nahezu gleiche Teile der wirksamen Oberfläche dieser Spulen befinden.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen ringförmig gestaltet und um eine Mittellinie herumgefaltet sind. 3· . Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, dass die Spulen rautenförmig gestaltet sind, wobei zwei einander diagonal gegenüber liegende

360⁰
Winkel gleich — sind, wobei η die Anzahl Spulen ist

und die Spulen um die Diagonale herumgefaltet sind, die

die beiden anderen Winkel miteinander verbindet. ,

ORfGINAL INSPtSCTED

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h, Glelclxstrommotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil den Stator bildet, der fest mit einem Gehäuse verbunden ist, während der zweite Teil mit einem Kommutator versehen ist.

5. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil den Stator bildet, der fest mit einem Gehäuse verbunden ist, während der Motor mit einem elektronischen Kommutator versehen ist.

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