DE1638180C3 - Justierbarer Drehmomentmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen justierbaren Drehmomentmotor, dessen zweiarmiger Anker auf einer mit einet Torsionsfeder verbundenen Welle befestigt ist und im Luftspalt zwischen an Permanentmagnctpolen angesetzten Polstücken so angeordnet ist, daß das Pcrmanentmagnetfeld die durch den Anker gebildete Ebene senkrecht durchdringt, wobei die Verdrehung des Ankers über zwei elektromagnetische Felder durch zwei symmetrisch zu ihm angeordnete Spulen erfolgt, deren Achse gleichzeitig die Symmetrieachse der Ankerarme ist.

Bei bekannten Drehmomentmotoren dieser Art sind die Frregerspulen auf dem Anker selbst angeordnet, so daß dadurch sein Gewicht und sein Trägheitsmoment erhöht wird. Außerdem ist der Permanentmagnet außerhalb der Spulen angeordnet, so daß dadurch die Gleichmäßigkeit des Magnetflusses gestört wird. Einstellmittel für den Abstand der Polstücke und damit für den Widerstand gegenüber dein magnetischen FIuIJ sind nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gleichförmigkeit des Magnetflusses und damit die ßs Arbeitsweise und Leistung des Drehmomentmotors zu verbessern. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Polstücke U-förmig ausgebildet sind, jedoch im Joch eine elastische Verbindung aufweisen und die Befestigung mit den Perrnanentmagnctpolen nur über jeweils eine Hälfte der Polstücke erfolgt, so daß die andere Hälfte über Justierschrauben um die elastische Verbindung herum geringfügig verschwenkt werden kann, wobei in den mit den Permanentmagnetpolen befestigten Polstückhälften außer üen Justierschrauben zur Einstellung der Luftspaltbreite auch die an sich bekannten Justierschrauben für den Winkelausschlag des Ankers angeordnet sind. Dadurch, daß die Polstücke U-förmig ausgebildet sind, umfassen sie den Anker im Sinne des Magnetflusses. Dadurch ferner, dsß Hälften der beiden den Anker umgebenden Polstücke einstellbar sind, kann der Luftspalt zwischen Polstück und Anker gleichmäßig eingestellt werden, se daß dadurch die Gk'ichförmiekeit des Magnetflusses gewährleistet

In der Zeichnung ist die F.rfindung in einem Ai^ führungslvispiel dargestellt.

Fiü. I ist ein Längsschnitt durch den Drehmomentmotor mit Ausnahme des Ankers, der Abstiii welle und Torsionsfeder, welche in Vorderseitenaii sieht dargestellt sind:

Fig. 2 ist eine Ansicht teilweise im Schnitt entlmi.: der Schnittlinie 2-2 der F i g. I;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Drehmomentmo tors nach Fig. I.

Der justierbare Drehmomentmotor enthält einen Permanentmagneten 10 von U-förmigem Querschnitt mit den Polen 12 und 14, auf denen U-förmige Pol stücke 16 und 18 angebracht sind (Fig. 1). Jede< dieser Polstücke 16 und 18 ist im Joch mit einem Schlitz 20 und 22 entlang der Symmetrie-Ebene durch die Polstücke versehen, wobei nur eine dünne elastische Verbindung 24 und 26 belassen worden ist (Fig. 2). Die Polstücke bestehen aus magnetisch Ieii fähigem Material mit möglichst geringer Remanenz.

Die Hälften 28, 30 und die Schenkel 36, 38 der Polstücke sind an den Polen des Magneten 10 durch Kleben befestigt, während die Hälften 32, 34 mit den Schenkeln 40 und 42 beweglich sind.

Ein Paar an einer Welle 48 befestigte Arme 44 und 46 erstrecken sich radial in die Luftspalte zwischen den Schenkeln 36, 38 und 40, 42 und bilden miteinander einen schwenkbaren symmetrischen Anker. Die Ankerarme, weiche aus einem durch die Welle 48 verlaufenden Stück hergestellt sein können, bestehen, wie die Polstücke aus einem Material mit einer hohen Magnetflußleitfähigkeit und einer geringen Remanenz, um die Hysteresisverluste zu reduzieren.

Ein Paar Erregerspulen 50 und 52 sind in dem durch die U-förmigen Polstücke gebildeten Raum untergebracht, wobei deren Wicklungsachse mit der Symmetrieachse des Ankers übereinstimmt.

Die Durchflutungseinrichtungen der beiden Spulen sind entgegengesetzt gerichtet, so daß ein Durchflutungsüberschuß in einer Spule die Durchflutung der anderen Spule mehr oder weniger kompensiert. Bei gleichen Stromstärken in den Spulen heben sich daher die Durchflutungen auf und der Anker bleibt in der magnetischen Nullstellung stehen. Die Abweichung der Ankerstcllung von der Nullstellung ergibt sich somit aus einer Durchflutungsdifferenz in der einen oder anderen Richtung.

Die Ankcrwclle 48 ist an einem Ende an Torsionsfcdern 54 befestigt oder einteilig damit hergestellt, so daß die Ankcrarme 44, 46 im unerregten Zustand des

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j Motors die in Fig.2 dargestellte stabile Lage (me- Die magnetische Nullstellung ist die Stellung des chanisch Null) einnehmen. Die Federn 54 sind ihrer- Ankers bei entgegengesetzt gleichen Durchflutungen seits an einem Ankerblock 56 befestigt, weicher über der Spulen 50 und 52. Die mechanische Nullstellung eine Hülse 58 an dem Permanentmagneten IO befe- ist diejenige Ankerstellung, bei der die Torsionsfeder I stigt ist. Ein Anschlußstück 60 ist an dem anderen S 54 entspannt ist. Beide Nullstellungen erzeugen eine f. Ende der Welle 48 zur Kupplung mit einer zu steu- resultierende Nullagc. Wenn beispielsweise auf S ernden Vorrichtung, beispielsweise einem Servoven- Grund von Herstellungstoleranzen die magnetische ; tilklappenarm od. dgl. vorgesehen. von der mechanischen Nullage abweicht, ergibt die j Der Drehmomentmotor enthält ferner in den fest- resultierende Nullage des Ankers eine Neigung au t stehenden Polstücken 28, 30 einen Satz Justier- io mechanischen Nullagc, die sich während des Bctrie-I schrauben 62, 64 zur Einstellung der Schwingungs- bes verändert, da jeder leichte Abfall in einer magne-I amplitude des Ankers und einen Satz Justier- tischen Wirksamkeit oder der Torsionscharakteristik I schrauben 66, 68 zur Einstellung des Luftspaltes B. die Lage aus dem Gleichgewicht bringt. Bei der be-I Die Justierschrauben 66 und 68 stützen sich ge- schriebenen Anordnung kann die magnetische NuI- § gen die beweglichen, die eine Seite der Schlitze 15 lage mit den Schrauben 66 und 68 eingestellt werden. I 20 und 22 bildenden Hälften der Polstücke 32, Die Wirkung kann durch Anordnung eines -Zeigers 34 derart ab, daß ein Drehen der Schrauben auf der Welle 48 beobachtet werden,
eine Schwenkbewegung der beweglichen Polstück- Die Krregerspulen des D. hmomentmotors können hälften um die Verbindungsstege M, 26 hervor- auch im Meßkreis eines Regelkreises liegen, bei dem ruft. Der von den Schrauben auf die Polstiicke 20 die eine Spule vom Sollwert und die andere vom Istausgeübte Druck ist so groß, daß ein Vibrieren der wert der Regelgröße beeinflußt wird und die Anker-Polstücke und damit ein Lösen der Schrauben verhin- stcllungsabweichung damit ein Maß für die Größe dert wird. Die beschriebene Anordnung erlaubt eine ürtd Richtung der Regelabweichung ist.
Anpassung der magnetischen zur mechanischen Null- Ohne große Schwierigkeit können die Stege 24 und Stellung. 25 26 durch Gelenke ersetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Justierbarer Drehmomentmotor, dessen zweiarmiger Anker auf einer mit einer Torsionsfeder verbundenen Welle befestigt ist und im Luftspalt zwischen an Permanentmagnctpolen angesetzten Rohstücken so angeordnet ist, daß das Permanentmagnetfcld die durch den Anker gebildete Ebene senkrecht durchdringt, wobei die Verdrehung des Ankers über zwei elektromagnet!- sehe Felder durch zwei symmetrisch zu ihm angeordnete Spulen erfolgt, deren Achse gleichzeitig die Symmetrieachse der Ankerarme ist, d a-Jurch gekennzeichnet, daß die Polslücke (16, !8) U-förmig ausgebildet sind, jedoch im Joch eine elastische Verbindung (24, 26) aufweisen und die Befestigung mit tlcn Pcrmsncntmugiictpol \ (12. 14) nur über jeweils eine Hälfte (28^ 30) dci i'olsiücke (16. 18) erfolgt, so daß die andere Hüllte (32. 34) über Justierschrauben (66, 68) um die elastische Verbindung (24, 26) herum geringfügig \erschwenkt werden kann, wobei in den mit den l'crmancnlmagnctpolcn (12, 14) befestigten Polsüickliälften (28. 30) außer den Justierschrauben (66, 68) /ur Umstellung der Luftspaltbreite auch die an sich bekannten Justierschrauben (62, 64) für den Winkeiausschlag des Ankers angeordnet sind.

2. Justier· ;irer Drehmomentmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der U-förmigcn Polstückc (16, 18) geschlitzt ist und einen dünnen, biegsame-1 Verbin Jungssteg (24, 26) zwischen den feststehenden (24, 30) und beweglichen (32, 34) Segmenten vorsieht.

3. Justierbarer Drehmomentmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (20, 22) in den Polstücken (16, 18) im wesentlichen entlang der Symmetrieachse der U-förmigen Polstücke angeordnet ist.

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