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Drehsinnumkehrbarer Synchronkleinmotor Die Erfindung bezieht sich
auf einen drehsinnumkehrbaren Synchronkleinmotor nach dem Hystereseprinzip.
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Bekannte, nach dem Hystereseprinzip arbeitende Synchronkleinmotoren,
welche aus steuertechnischen Gründen drehsinnumkehrbar sein müssen, sind im Vergleich
zu normalen, drehsinnfestgelegten Motoren sehr aufwendig in ihrer Ausführung.
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Es sind beispielsweise Motoren bekannt, welche zur Drehsinnumkehr
elektrische Mittel verwenden, wobei auf dem Ständer des Motors mindestens zwei galvanisch
voneinander getrennte Wicklungen aufgebracht sind, wobei zwischen einer Haupt- und
einer Hilfsphase unterschieden wird. Die zur Ausbildung des Drehfelds erforderliche
Phasenverschiebung zwischen Haupt- und Hilfsphase wird durch entsprechende Auswahl
der Erregerspannung erreicht. Bei einphasigem Anschluß muß mit der Hilfsphase ein
Kondensator in Reihe geschaltet werden. Bei solchen Motoren ist die Drehsinnumkehr
des Läufers durch einen einpoligen Umschalter möglich, durch den der Kondensator
wahlweise der einen oder der anderen Phase zugeordnet werden kann.
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Eine andere bekannte Art der Drehsinnumkehr ist die Kombination von
zwei Motoren, wobei die beiden Rotoren eine gemeinsame Welle besitzen und die beiden
Systeme entgegengesetzte Drehrichtung haben. Durch wechselseitiges Einschalten der
beiden Erregersysteme mit Hilfe eines einpoligen Umschalters wird wahlweise eines
der beiden Systeme eingeschaltet, so daß man die gewünschte Drehrichtung erhält.
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Der erfindungsgemäße Motor vermeidet die mit den vorstehend erwähnten
Anordnungen verbundenen Nachteile, indem zur Drehsinnumkehr nicht aufwendige Einzelteile,
wie zusätzliche Wicklungen oder sogar ganze Motorsysteme verwendet werden, sondern,
indem mittels einfacher mechanischer Hilfsmittel durch eine Flußänderung im Ständer
des Motors in bezug auf die Haupt- oder Hilfspole eine Drehfeldumkehr bewirkt wird.
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Bekanntlich kann ein Drehfeld für einen Synchronmotor nach dem Hystereseprinzip
auch dadurch erreicht werden, daß nur eine Ständerhälfte drehfelderzeugende, teilweise
gedämpfte Pole aufweist und die andere Ständerhälfte ein stehendes Wechselfeld führt.
Dabei ist durch die relative Lage der gedämpften und ungedämpften Pole innerhalb
der drehfelderzeugenden Ständerhälfte zueinander die Drehrichtung bestimmbar; außerdem
sind die gedämpften und die ungedämpften Flußanteile, die von der einen Ständerhälfte
zur anderen, völlig ungedämpften Ständerhälfte übertreten, einander angeglichen.
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Erfindungsgemäß ist bei einem solchen Motor zwecks Veränderung der
relativen Lage der Pole der mit unbelasteten und belasteten Polen ausgerüsteten
Ständerhälfte gegenüber der nur mit unbelasteten Polen ausgerüsteten anderen Ständerhälfte
die unbelastete Ständerhälfte betriebsmäßig verdrehbar angeordnet.
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Durch diese betriebsmäßig mögliche Verdrehung der beiden Ständerhälften
zueinander ergibt sich über die Umkehrbarkeit der Drehrichtung hinaus weiterhin
die Möglichkeit, die Ständerflüsse der Koerzitivkraft des Rotormaterials anzupassen.
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An Hand der Zeichnung wird nunmehr die Erfindung beispielsweise näher
erläutert.
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F i g. 1 erläutert den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken der
Drehfeldumkehr mittels des Wechselfeldes einer unbelasteten Ständerhälfte an Hand
der Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Motor; F i g. 2 zeigt den Motor im Schnitt.
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Wie F i g. 1 zeigt, ist die äußere Ständerhälfte 1
mit Spaltpolen
2 und 3 versehen, wobei jeder zweite Pol durch Kurzschlußringe belastet
ist. Die andere, innere sternförmige Ständerhälfte 4 hat keine Spaltpole und ist
unbelastet. Wird die unbelastete Ständerhälfte 4 zu der mit Spaltpolen versehenen
Ständerhälfte 1 geometrisch so angeordnet, daß die sternförmigen Pole
5 der unbelasteten Ständerhälfte zwischen die Haupt- 2 und Hilfspole
3 der teilweise belasteten Ständerhälfte zeigen, so entstehen aus dem Gesamtfluß
0 der unbelasteten Ständerhälfte 4
zwei Teilflüsse 01 und 02 zu den
gespaltenen Polen 2
und 3 der teilweise belasteten Ständerhälfte
1. Wird der Teilfluß 01, der von den Polen 5 der unbelasteten Ständerhälfte
4 zu den belasteten Teilpolen 3 der anderen Ständerhälfte 1 verläuft, gleich
dem Teilfiuß
1z gemacht, der von den Polen 5 der unbelasteten Ständerhälfte
4 zu den unbelasteten Polen der anderen Ständerhälfte 2 verläuft, so dreht sich
der Motor in der vom Pfeil 6 angezeigten Richtung.
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Durch mechanisches Verdrehen des unbelasteten Polsternes 4 der einen
Ständerhälfte in Richtung auf die belasteten Pole der anderen .Ständerhälfte und
darüber hinaus, und zwar so weit, daß wiederum die Flüsse $1 und 02 einander angeglichen
werden (gestrichelte Lage des Polsternes 4), wird der Rotor in die Richtung des
Pfeiles 7 abgelenkt, d. h. der Rotor dreht nunmehr im umgekehrten Sinn. Die Langlochführung
15 im Polstern 4 dient zur Begrenzung des Verdrehungswinkels.
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Diese Drehrichtungsänderung kann mit relativ einfachen Mitteln realisiert
werden, wie F i g. 2 zeigt. Beispielsweise kann der Ständerkern 8 mit der unbelasteten
Ständerhälfte 9 fest verbunden sein und von außen verdreht werden, wobei die mit
Spaltpolen versehene Ständerhälfte 10 als Lager dient. 11 bedeutet die Spule,
12 den Rotor, 13 die Rotorwelle, 14 das Hysteresematerial des Rotors 12.
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Mittels dieser Flußänderung kann auch die Magnetisierung des Rotors
12 in einfachster Weise geregelt, d. h. abgeglichen werden. Es können somit z. B.
fertigungsbedingte Koerzitivkraftstreuungen des hysteretischen Materials des Rotors
ideal dem Ständerfeld angepaßt werden.
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Des weiteren ist es möglich, mittels dieser Flußverschiebung das Drehmoment
zu ändern. So kann das Antriebsmoment des Motors einen Bedarfsmoment angepaßt werden.
Synchronkleinmotoren, bei denen das Drehmoment durch Verschieben der Ständerpolhälften
gegeneinander verändert werden kann, sind an sich bekannt.