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Zum Antrieb von Uhren, Sprechmaschinen u. dgl. ist bereits vorgeschlagen worden, kleine Synchronmotoren zu verwenden.
Gegenstand der Erfindung ist ein vielpoliger Synchronmotor kleiner Leistung, der für verhältnismässig kleine Drehzahlen gebaut werden kann und dessen Aufbau trotzdem keine Schwierigkeiten bereitet.
Er ist besonders für die Massenfabrikation geeignet.
Gemäss der Erfindung wird sowohl der Läufer als auch der Ständer als Doppelgleichpolrad ausgebildet. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass für die Erzeugung des Weehselstromfeldes trotz der hohen Polzahl nur eine Wicklung benötigt wird. Auch zur Erzeugung des Gleichstromfeldes ist nur ein einziger Erregermagnet bzw. eine einzige Erregerwicklung notwendig. Die beiden Polräder können in
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den Ständer als auch den Läufer mit ineinandergreifenden Zähnen auszubilden.
In Fig. 1 ist die Abwicklung der Polflächen eines derart ausgebildeten Motors dargestellt. Es ist ohne weiteres einzusehen, dass es gleichgültig ist, ob der Ständer oder der Läufer die Wechselstrom- erregerwicklung trägt. Im allgemeinen wird man sie in den Ständer verlegen, um die Stromzuführungs- schwierigkeiten zu vermeiden.
Bei Synchronmotoren der erwähnten Bauart, bei welchen das Gleichstromfeld mit Hilfe eines permanenten Magneten erzeugt wird, macht die Formgebung Schwierigkeiten, wenn man, um ein möglichst grosses Magnetfeld zu erzeugen, auch die Magnetpole aus Magnetstahl herstellen will. In diesem Fall verwendet man vorteilhaft einen Ständer mit ineinandergreifenden Polen, dagegen setzt man den Läufer aus zwei mit Zähnen versehenen Scheiben zusammen. Die Scheiben werden dabei um eine Zahnteilung gegeneinander versetzt. Die Abwicklung der Polflächen eines derart ausgebildeten Motors ist in Fig. 2 dargestellt. Zweckmässig wird die links dargestellte Polform für den Ständer, der auch die Wechselstromwicklung tragen kann, gewählt, während die rechts dargestellte Polform für den Läufer gewählt wird.
Man kann aber auch in umgekehrter Weise verfahren.
Um die Kosten der Herstellung noch weiter herabzudrücken, kann man auch darauf verzichten, eines der Polräder mit ineinander eingreifenden Zähnen zu versehen. Dann erhält man eine Einrichtung, deren Polform aus Fig. 3 zu erkennen ist. Bei einem so ausgebildeten Synchronmotor liegen während der einen Halbperiode die Pole der einen Seite in Zwischenräumen der andern Seite gegentiber. Diese Anordnung ist daher in elektrischer und magnetischer Hinsicht nicht sehr günstig, aber für viele Zwecke ausreichend. Es ist ohne weiters einzusehen, dass bei einem Synchronmotor nach Fig. 3 die einander zugeordneten Pole des Läufers und des Ständers um einen beliebigen Winkelbetrag verschoben werden können.
Die Abwicklung der Polflächen bei einem Synchronmotor, bei welchem die Pole nicht gegeneinander versetzt sind, ist in Fig. 4 dargestellt.
In den Fig. 5-7 ist ein Synchronmotor mit der in Fig. 2 dargestellten Polform im vergrösserten Massstabe dargestellt. Fig. 5 und 6 zeigt den Motor teils in der Ansicht, teils im Schnitt. Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch den Läufer.
Mit 1 und 2 sind zwei mit Zähnen versehene Stahlscheiben möglichst hoher Koerzitivkraft bezeichnet, die um eine Zahnteilung gegeneinander versetzt sind. Die Scheiben 1 und 2 sind auf der
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magnetisiert. Der Ständer des Motors ist mit 5 bezeichnet. Er besteht aus einem U-förmigen, mit der offenen Seite nach der Ringmitte gewendeten Ring, der mit den ineinandergreifenden Zähnen 6 versehen ist. In den, im Ring entstehenden Hohlraum wird die Wechselstromerregerwicklung 7 konzentrisch zur Maschinenaehse eingelegt. Damit diese Wicklung eingebracht werden kann. wird der Ring zweckmässig aus zwei Teilen hergestellt. Am Ring 5 sind die zur Lagerung des Läufers dienenden Scheiben 8 und 9 befestigt.
Damit eine Erhitzung des Ringes 5 durch Wirbelströme vermieden wird, ist es zweckmässig, den Ring mit radialen Schlitzen 10 zu versehen.
Man kann auch den Läufer mit der Weehselstromerregerwicklung versehen und den Ständer als permanenten Magneten ausbilden. Immer ist es zweckmässig, den die Weehselstromwicklung tragenden Teil zwecks Vermeidung von Wirbelströmen mit radialen Schlitzen zu versehen.
Ständer oder Läufer oder auch beide Teile lassen sieh z. B. aus Blechen herstellen, die durch Drücken in die erforderliche Form gebracht worden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vielpoliger Synchrbnmotor, insbesondere zum Antrieb von Uhren, Sprechmasehinen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Ständer (5) als auch der Läufer (1, 2) als Doppelgleiehpolrad ausgebildet ist.
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For driving clocks, speaking machines etc. The like. It has already been proposed to use small synchronous motors.
The invention relates to a multi-pole, low-power, synchronous motor which can be built for relatively low speeds and whose structure does not cause any difficulties.
It is particularly suitable for mass production.
According to the invention, both the rotor and the stator are designed as double pole wheels. This has the advantage that, despite the high number of poles, only one winding is required to generate the alternating current field. Only a single excitation magnet or a single excitation winding is necessary to generate the direct current field. The two pole wheels can be in
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to form the stator and the rotor with interlocking teeth.
In Fig. 1 the development of the pole faces of a motor designed in this way is shown. It is easy to see that it does not matter whether the stator or the rotor carries the alternating current field winding. In general, they will be placed in the stand in order to avoid power supply difficulties.
In the case of synchronous motors of the type mentioned, in which the direct current field is generated with the aid of a permanent magnet, the shaping makes difficulties if one also wants to make the magnetic poles from magnetic steel in order to generate the largest possible magnetic field. In this case, it is advantageous to use a stator with interlocking poles, whereas the rotor is made up of two toothed disks. The disks are offset against one another by one tooth pitch. The development of the pole faces of a motor designed in this way is shown in FIG. The pole shape shown on the left is expediently chosen for the stator, which can also carry the alternating current winding, while the pole shape shown on the right is chosen for the rotor.
But you can also proceed in the opposite way.
In order to reduce the cost of production even further, it is also possible to dispense with providing one of the pole wheels with meshing teeth. A device is then obtained, the pole shape of which can be seen from FIG. In the case of a synchronous motor designed in this way, the poles of one side lie opposite one another in spaces on the other side during one half cycle. This arrangement is therefore not very favorable from an electrical and magnetic point of view, but is sufficient for many purposes. It can also be seen without further ado that in a synchronous motor according to FIG. 3 the mutually associated poles of the rotor and of the stator can be shifted by any angular amount.
The development of the pole faces in a synchronous motor in which the poles are not offset from one another is shown in FIG.
A synchronous motor with the pole shape shown in FIG. 2 is shown on an enlarged scale in FIGS. 5-7. Fig. 5 and 6 show the engine partly in view, partly in section. Fig. 7 shows a section through the rotor.
With 1 and 2, two steel disks provided with teeth are referred to as the highest possible coercive force, which are offset from one another by one tooth pitch. Discs 1 and 2 are on the
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magnetized. The stator of the motor is denoted by 5. It consists of a U-shaped ring with the open side turned towards the center of the ring, which is provided with interlocking teeth 6. The alternating current excitation winding 7 is inserted concentrically to the machine axis in the cavity created in the ring. So that this winding can be introduced. the ring is expediently made of two parts. The disks 8 and 9, which are used to support the rotor, are attached to the ring 5.
In order to avoid heating of the ring 5 by eddy currents, it is expedient to provide the ring with radial slots 10.
The rotor can also be provided with the alternating current exciter winding and the stator can be designed as a permanent magnet. It is always advisable to provide the part carrying the alternating current winding with radial slots in order to avoid eddy currents.
Stand or runner or both parts let you see z. B. from metal sheets that have been brought into the required shape by pressing.
PATENT CLAIMS:
1. Multipolar Synchrbnmotor, especially for driving clocks, speech machines u. The like., characterized in that both the stator (5) and the rotor (1, 2) are designed as Doppelgleiehpolrad.