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DE2423665A1 - Buerstenloser elektromotor - Google Patents

Buerstenloser elektromotor

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DE2423665A1
DE2423665A1 DE19742423665 DE2423665A DE2423665A1 DE 2423665 A1 DE2423665 A1 DE 2423665A1 DE 19742423665 DE19742423665 DE 19742423665 DE 2423665 A DE2423665 A DE 2423665A DE 2423665 A1 DE2423665 A1 DE 2423665A1
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DE
Germany
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winding
bundles
flanges
bundle
stator
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DE19742423665
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DE2423665C3 (de
DE2423665B2 (de
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Claude Coupin
Alain Deval
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Sagem SA
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Sagem SA
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Priority claimed from FR7327485A external-priority patent/FR2239035B2/fr
Priority claimed from FR7411467A external-priority patent/FR2266354B2/fr
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/38Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
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    • HELECTRICITY
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    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/12Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Anrmnnn
Dr. R. Koenigsberger - Dipl. Fhys. R. Holzbauer
Dr. F. Zumstein jun.
Patentanwälte I M0itch«n 2, Brauhavutrae« 4/III
SOG I ICE D · APPLICATIONS GBKERAIES D · ELECTRIC ITE ET DE MBC ANIQUE
SAGEM 0508 74. B
Bürstenloser Elektromotor.
Die Erfindung betrifft die elektrischen Gleichstrommotoren, insbesondere solche mit elektronischer Kommutierung oder ohne Bürsten·
mit
Die klassischen Motoren/elektronischer Kommutierung Können folgendermassen ausgebildet sein: Der Rotor wird durch einen Dauermagneten gebildet, welcher einen Stator umgibt, welcher durch zwei auf ein Magnetgestell aufgewickelte Wicklungsätze gebildet wird, von denen der eine als Fühler und zur Steuerung dient, während der andere für den Antrieb bestimmt ist· Die von dein Magneten des Rotors gelieferten magnetischen Kraftlinien treten radial durch den ihn von dem Stator trennenden Luftspalt.
Diese Anordnung besitzt verschiedene Nachteile· Da der Magnet drehbar ist und den Stator umgibt, so dass er grosse Abmessungen hat, kann er schwer aus Werkstoffen mit hoher Energie hergestellt werden, wenn die Drehzahl hoch ist, da diese Werkstoffe verhältnisnässig empfindlich sind. Insbesondere bei hoher Polzahl besteht die Gefahr des Auftretens von magnetischen Streuflüssen, so dass sich ein bedeutender Teil der Kraftlinien
. - * " 409849/0864
- 2 » 0308 74 B schliesst, ohne durch die Xeistungswicklungen zu treten.
Ferner sind (französische Patentschrift
1 585 744-) Wechselstromerzeuger bekannt, welche einen Stator mit einer Wicklung mit 2n Bündeln von radial/gerichteten Leitern und einen Rotor mit zwei gezahnten Flanschen besitzen, welche je auf einer Seite des Stators liegen, und zwischen welchen sich der von einem innerhalb der Wicklung angeordneten Organ gelieferte Magnetfluss parallel zu der Achse durch die Wicklung schliesst» Die Wicklung liegt in den Nuten eines Magnetkreises, und die Schwankungen des magnetischen Widerstands während des Betriebes haben bedeutende Wirbelstromverluste zur Folge·
Die Erfindung bezweckt die Herstellung
eines bürstenlosen elektrischen Gleichstrommotors, welcher besser als die bekanntei Motoren den Erfordernissen der Praxis entspricht, insbesondere dadurch, dass die obigen Nachteile bei ihm sehr stark abgeschwächt sind. Hierfür schlägt die Erfindung einen bürstenlosen elektrischen Gleichstrommotor vor, welcher einen mit einer gewickelten LeKfcungswicklung versehenen Stator und einen Rotor mit zwei Flanschen aus einem massiven ferromagnetischen Werkstoff mit je η Zähnen gleicher Polarität besitzt, wobei die Flansche in axialer Richtung je auf einer Seite des Stators liegen und sich der von einem innerhalb der Wicklung liegenden Organ in axialer Richtung gelieferte Fluss parallel zu der Achse zwischen den Zähnen der Flansche schliesst, wobei dieser Motor erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Leistungswicklung durch 2n Bündel von radial gerichteten Leitern gebildet wird, wobei die Achse eines jeden Bündels um 180 elektrische Grade gegenüber der des vorhergehenden Bündels verschoben ist und die Bündel so zusammengefasst sind, dass während des Arbeitens zwei aufeinanderfolgende Bündel von Strömen entgegengesetzter Richtung durchflossen werden, wobei diese Wicklung in einen isolierenden Kranz aus Pressmasse eingebettet ist, welcher die Bündel hält und an der Stelle der Zähne der Flansche praktisch parallele Flächen für den Eintritt und den Austritt des Flusses besitzt, welcher nicht durch ferromagnetische Werkstoffe zwischen den ZäJmen tritt, wobei der Stator Detektormittel trägt, welche gegen die- Bündel der Leistungswicklung um 90 elektrische Grade verschoben sind.
Alle Pole gleichen Zeichens v/erden daher
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. ~ '$ - 0308 74 B
von dem gleichen Flansch getragen. Diese Anordnung gibt den Kraftlinien in den Luft spalten eine zu der Achse parallele Anordnung, verringert die magnetischen Streuflüsse (da die Pole je auf einer Seite der entsprechenden Spule liegen) und führt zu geringen Wirbelstromverlusten, da sich die Flansche in einem PeId-drehen,dessen. Verteilung zwischen ihnen stets praktisch die gMche bleibt· Ferner ermöglicht sie, die sich drehenden Teile verhältnismässig massiv auszubilden, was ihnen eine hohe Festigkeit für die Fliehkraft gibt, ohne dass sie deshalb ein grosses ^Trägheitsmoment besitzen·
Wenn der Motor für eine hohe Drehzahl vorgesehen ist, oder wenn das den Magnetfluss liefernde Organ durch eine Wicklung gebildet v/erden soll, kann es zweckmässig sein, dieses Organ fest mit dem Stator zu verbinden. In den anderen Fällen kann dieses Organ ein Magnet sein, v/elcher dem Rotor an- ■ gehört und zwischen den Flanschen angeordnet ist·
Praktisch ist es zweckmässig, jedem Bündel
eine Winkelerstreckung von 90 ,elektrischen Graden zu erteilen, was dazu führt, dass die am nächsten beieinanderliegenden Leiter von zwei benachbarten Bündel ebenfalls um etwa 90° verschoben, sind· Die erfindungsgemässe drehbare Maschine besitzt zweckmässig zur Eriaöglichung ihrer Benutzung als Motor mit elektronischer Kommutierung mit einer Schaltung der in der von der Anmelderin eingereichten, unter der Nr. 2" 112 679 veröffentlichten französischen Patentanmeldung Nr. 70 59856 beschriebenen. Art Detektormittel, welche von dem Stator getragen werden und gegenüber diesen Bündeln um 90 elektrische Grade verschoben sind. Diese Detektormitbel können insbesondere durch eine Detektorwicklung gebildet werden, welche ebenfalls durch in den gleichen Kranz wie die Motorwicklung eingebettete Spulen gebildet wird, welche jedoch einen höheren Widerstand haben können, da nur ein Spannungssignal abgenommen zu werden braucht. Die Detektorwicklung kann auch in einen unabhängigen Kranz eingebettet sein, welcher eine solche Lage hat, dass er von dem Streufluss zwischen, den Flanschen durchsetzt wird.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Motor geinäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Schnitt
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durch eine durch seine Achse gehende lotrechte Ebene·
Fig. 2 zeigt in eiiBr schematischen Seitenansicht die Ausbildung der Leistungswicklung und der Plansche des (strichpunktiert dargestellten) Rotors.
• Fig. 3 zeigt schematisch die gegenseitige Anordnung der Leistungswicklungen und der Detektorwicklungen längs der Linie IH-III der Fig· 1,
Fig· 4 zeigt in einer der Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine Ausführungsabwandlung des Motors.
Fig. 5 zeigt in einer der Fig. 3 ähnlichen Darstellung eine andere mögliche gegenseitige Anordnung der Leistungswicklungen und der Detektorwicklungen.
Fig. 6 ist ein schematischer Schnitt
längs der Linie IV-IV der Fig. 5» welcher die gegenseitige Anordnung der Leistungswicklungen und der Detektorwicklungen zwischen den Flanschen zeigt.
Fig. 7 zeigt in einer den Fig. 3 und 5
ähnlichen Darstellung eine andere mögliche Anordnung der Leistungswicklungen und der Detektorwicklungen.
Fig. 8 zeigt in einer der Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine andere mögliche Ausbildung der Leistungswicklung.
Fig. 9 zeigt sehr schematisch eine mögliche Formung des die Leistungswicklung enthaltenden Kranzes.
Fig· IO zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 noch eine weitere Ausführungsform.
Der in Fig." 1 und 2 dargestellte Motor
besitzt ein Gehäuse aus zwei Teilen 2 und 31 welche durch nicht dargestellte Organe fest miteinander verbunden sind und von einem Fussteil 4 getragen werden. In das Gehäuse ist der Stator eingebaut. Der Rotor 6 wird von einer Welle 7 getragen, welche in von den Teilen 2 und 3 getragenen Wälzlagern 8 und 9 mit begrenztem axialem Spiel gelagert ist.
Der Stator 5 enthält keinen ferromagne-
tischen Teil. Er enthält eine !Leistungswicklung 10, welche in einen Kranz 11 aus Pressmasse eingebettet ist, im allgemeinen ein beladenes Epoxyharz. Dieser Kranz besitzt zwei ebene paral-Ie Flächen, durch welche senkrecht der Magnetfluss des Rotors treten soll. Bei der dargestellten Ausführungsfonn. besitzt er
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einen T-förmigen Querschnitt mit einer möglichst geringen zusätzlichen Dicke (von grössenordnungsmässig einem Zehntel Millimeter, wenigstens bei kleinen Motoren) gegenüber dem Rotor, und einen den Querstrich des T bildenden verdickten Teils beiderseits der äusseren Verbindungsleiter der Wicklung,
Die Wicklung kann als durch 2n (wobei η
bei dem in Pig· 2 dargestellten Fall gleich 4 ist) Bündel von radial gerichteten leitern gebildet angesehen werden. Jedes dieser Bündel wird durch die Hebeneinanderlagerung der zwei nebeneinanderliegenden Spulen angehörenden benachbarten Leiter: gebildet. Diese Spulen können nacheinander auf eine Lehre aufgewickelt v/erden, ohne den Draht zwischen ihnen durchzuschneiden, worauf sie umgedreht werden, damit die Ströme in den benachbarten Leitern der beiden Spulen gleichsinnig sind, wie in Fig. dargestellt. Der Kranz aus Pressmasse wird vorzugsweise durch, einen Ring 12 bandagiert, welcher vorzugsweise aus einem Werkstoff besteht, welcher weder ferromagnetisch noch gut leitend ist, so dass die Verluste des Motors möglichst weitgehend verringert werden. Man erhält einen besonders befriedigenden Massenwirkungsgrad mit einer Leistungswicklung 10 der in Fig. 2 dargestellten Art, wenn die ?/inkel a und b_ grössenordnungsmässig oe 90 Grad betragen, wobei das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser und dem Aussendurchmesser der Spulen z.B· in der Nähe von 1/2 liegt.
Der Stator des in Fig. 1 dargestellten
Motors besitzt auch eine Detektorwicklung 13» welche ebenfalls als durch durch Umfangsleiter verbundene Bündel gebildet angesehen werden kann, wobei die Bündel der Detektorwicklung 13'um 90 elektrische Grade (oder ein ungerades Vielfaches von 90 elektrischen Graden) gegen die Bündel der Lei stun gswicklung 11 verschoben sind. Bei der in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform ist die Detektorwicklung 13 in einen zweiten Kranz 14 ein- gebettet, welcher gegen den Kranz der Leistungswicklung 11 gelegt sein und durch die gleiche Bandage oder eine getrennte ■ Bandage gehalten werden kann. Durch diese Detektorwicklung tritt. ein Bruchteil des Streuflusses des Rotorss wie durch, den gestrichelten Pfeil in Fig. 1 angegeben.
Der Rotor 6 besitzt zwei z.B. durch Schweissen oder Verkeilen auf der Welle 7 befestigte identische
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massive Flansche 15 und 16 aus einem Werkstoff mit hohem Sättigungspunkt (*e* z.B. Eisen-Kobaltlegierung bei Motoren kleiner Leistung) · Die Flansche umschliessen einen ringförmigen Magneten 18. Jeder Flansch besitzt bei der dargestellten Ausführungsform vier Zähne 17, die in dem Umfangssinn um 90 Grad gegeneinander ■■ versetzt sind und deren o'eder eine WinkelerStreckung hat, welche grosser als die eines Bündels der Leistungswicklung 10 ist· Ein Verhältnis 1^A2 von etwa 1,5 ergibt im allgemeinen gute Ergebnisse·
Die Flansche 15 und 16 des in Fig. 1 dargestellten Motors besitzen Zähne, welche so umgebogen sind, dass der für einen Magneten 18 genügender Länge erforderliche Platz freibleibt. Diese Ausführungsform ermöglicht die Benutzung eines Magneten 18 aus einem klassischen Werkstoff, z.B. "!TIOONAL". In diesem Fall wird im allgemeinen ein Luftspalt zwischen den Zähnen gegenüber den Flanschen von grö ssenordnungsmässig 1/8 der Länge des Magneten 18 vorgesehen. Die eingebettete Leistungswicklung bildet einen Kranz oder eine Scheibe, welche im allgemeinen etwa 80 Prozent der Breite des Luftspalts einnimmt.
Wie man sieht, liefert die Detektorwicklung 13 ein Signal, welches infolge der elektrischen Verschiebung um 90 Grad praktisch nicht durch die die Leistungswicklung 10 durchfliessenden Ströme beeinflusst wird. Dieses Detektorsignal eignet sich daher gut für eine elektronische Steuerung mittels einer Schaltung der in der bereits genannten französischen Patentanmeldung Nr. 70 39856 beschriebenen Art.
Der Motor, dessen Stator und Flansche
schematisch in Fig. .4 dargestellt sind (in welcher die Teile der Fig. 1 entsprechenden Teile das gleiche Bezugszeichen mit dem Index a tragen), benutzt einen Magneten 18a aus einem Werkstoff mit sehr hoher magnetischer Energie (z.B. Magnet mit Samarium und Kobalt), welcher somit eine geringe Länge haben kann und die Verwendung von vollständig flachen Flanschen 15a und 16a ermöglicht. Die Dicke kann so bei gegebener Leistung erheblich kleiner als die des Motors der Fig. 1 gemacht werden. Bei einem solchen Motor wird man dazu geführt, die Detektorwicklung 1^a parallel zu der Leistungswicklung 10a anzuordnen. Da der Hauptteil des Streuflusses durch den in radialer Richtung am weitesten aussen liegenden Teil der Zähne geht, ist
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es im allgemeinen zwecknässig, der Wicklung 13a eine geringere radiale Erstreckung als der Wicklung 10a zu geben und sie an der Stelle des äussersten Teils der Zähne anzuordnen·
Anstatt in deä magnetischen Streufluss zu
liegen, kann die Detektorwicklung 13a so angeordnet werden, dass durch sie der gleiche Fluss wie durch die Leistungswicklung tritt. Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform, in v/elcher die Teilen der Pig· 1 entsprechenden Teile das gleiche Bezugszeichen mit dem Index b tragen, wird die (in Pig· 5 gestrichelte) Detektorwicklung 13b durch zu den Bündeln der Leistungswicklung 10b identische Bündel gebildet· Sie kann jedoch durch einen Draht mit kleinerem Durchmesser gebildet werden, da sie nur ein nachher verstärktes Spannungssignal zu liefern braucht· Die äusseren und inneren Umf angsverbindungen von Bündel zu Bündel müssen dann bei der Wicklung 10b in Richtung auf den Plansch 16b und bei der Wicklung 13b in Richtung auf den Plansch 15b ' umgebogen werden, um die Ver schachte lung der beiden Wicklungen zu ermöglichen. . -
Eine Lösung, welche einfacher zu verwirklichen ist, da die Spulenköpfe nicht umgebogen werden müssen, ist in Pig· 7 dargestellt. Die Leistungswicklung 10£ hat die gleiche Ausbildung wie in Pig. 1, und die Detektorwicklung 13£ wird durch 8n halbe Bündel gebildet, welche mit Hilfe von Wicklungen hergestellt sind, welche innerhalb der die Wicklung 10c_ bildenden Wicklungen angeordnet und so verbunden sind, dass nur die elektromotorische Kraft der Bündel erscheint, deren Achse um 90 elektrische Grade gegen die Achsen der die Leistungswicklung bildenden Bündel verschoben ist· Die leichte Verringerung des Wirkungsgrades durch den hohen Anteil an Oberwellen in dem Detektorsignal, welche durch die Integrierschaltung nur teilweise ausgeschieden werden, wird durch die Einfachheit der Ausführung reichlich aufgewogen.
Gemäss einer anderen, in Pig. 8 dargestellten Ausführungsabwandlung der Erfindung enthält die Leistungswicklung 1Od Bündel, deren jedes einer einzigen Wicklung angehört. Auch hier ist es im allgemeinen zweckmässig, · den Winkeln a und b einen Wert der gleichen G^össenordnung zu geben, wobei jedoch a +b jedenfalls 180 elektrische Grade betragen muss. In diesera Fall sind alle Wicklungen gleichsinnig gewickelt.
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In dem Fall der Fig. 8 ist die Wicklung 10d etwas einfacher als in dem Fall der Fig. 1 und 4. Die Wirbelstromverluste in der Wicklung und der Platzbedarf des Motors in radialer Richtung sind dagegen etwas grosser·
Der Stator des in Fig· 1 dargestellten Motors kann folgendermassen hergestellt v/erden: Die die Wicklung 10 bildenden Spulen werden ohne Unterbrechung gebildet und in eine mit einem Einspritzstutzen 22 (Fig. 9) versehene Form 21 eingesetzt. In dieser Form sind Löcher zur Aufnahme von Stiften 23 zur Zentrierung der Spulen vorgesehen. Diese Stifte können aus einem Werkstoff der gleichen Art wie das Harz zur Tränkimg und Umhüllung in polymerisiertem Zustand bestehen. Sie können auch aus einem Werkstoff sein, welcher nicht an der Pressmasse haftet (z.B. Polytetraf luoräthylen) · In dem zweiten Fall muss eine Verjüngung zur Erleichterung des Aushebens vorgesehen werden. Die Iimenabmessnagen der Form sind zweckmässig so gewählt, dass bei Motoren kleiner Leistung ein Spiel von grössenordnungsmässig einem Millimeter in radialer Richtung mit der Form auf der Innenseite besteht, wobei die Felge 12 vorher aussen eingesetzt wurde. In axialer Richtung kann dagegen die Wicklung 10 unmittelbar auf den Boden der Form gesetzt werden. Diese wird hierauf mittels eines Deckels 24 geschlossen, welcher mit Dichtungsringen 23 und Luftlöchern versehen ist. Hierauf wird das mit einem Polymerisierungsbeschleuniger versetzte Harz eingespritzt· Nach der Polymer!·--.sation kann der so gebildete Kranz in den Stator eingesetzt werden, und der Zusammenbau des Motors wird in der üblichen Weise beendet. Dank des Vorhandenseins der Felge drückt das Gehäuse des Motors nicht unmittelbar auf das Harz.
Der in Fig. 10 dargestellte Motor (in welcher die bereits beschriebenen Teilen entsprechenden Teile das gleiche Bezugszeichen mit dem Index e, tragen) unterscheidet sich von den vorhergehenden im wesentlichen dadurch, dass das Organ zur Erzeugung des Magnetfeldes durch einen festen, fest mit dem Stator verbundenen Magneten gebildet wird.
Der in Fig. 10 dargestellte Motor besitzt ein Gehäuse aus zwei Teilen 2e_ und 3e_,"welche durch nicht dargestellte Organe fest miteinander verbunden sind und von einem (nicht dargostallten) Fussteil getragen werden. In das Gehäuse ist der
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Stator 5e_ eingebaut. Der Rotor 6e, wird von einer Welle 7e_ getragen, welche in von den Teilen 2£ und Je, getragenen Wälzlagern 8e, und 9je gelagert ist. Die Wälzlager 8e_ und 9<3 sind Wälzlager mit axialer Vorspannung, welche die genaue Zentrierung des Rotors 6e_ gegenüber dem Stator ermöglichen.
Der Stator 5£ besitzt eine zu der
Welle 7e_ konzentrische geformte Wicklung 10e_, innerhalb welcher ein ringförmiger Magnet 18e_ angeordnet ist »Die Wicklung 10e_, die Detektorwicklung und der Magnet I8e können durch eine Tränkung und eine Füllung aus einem unmagnetischen Werkstoff 26 mit hohem spezifischem Widerstand, z.B. einem Harz, fest miteinander verbunden sein.
Der Rotor 6j3 wird im we sent liehen
durch zwei massive identische auf der Welle (z.B. durch Schweissen oder Verkeilen) befestigte Flansche 15£ und 1665 aus einem Werkstoff mit hohem Sättigungspunkt gebildet. Sie können insbesondere bei Motoren kleiner Leistung aus einer Eisen-Kobaltlegierung der unter der Marke AFK 502 von OREUSOT-LOIRE in den Handel gebrachten Art bestehen. Der Flansch 15£ besitzt z.B. vier Zähne 17» welche in der Umfangsrichtung um 90° gegeneinander versetzt sind und je eine Winkelerstreckung haben, welche grosser als die eines Bündels der Leistungswicklung ist. Jeder dieser Zähne 17<3 bildet einen Nordpol, während jeder Zahn 17e. des Flanschs 16 einen Südpol bildet. Diese Lösung bedingt, dass die von den Wicklungen eingenommene axiale Länge gross genug' ist, um den Magneten richtig zu halten. Diese Bedingung wird bei einem Magneten aus einem Werkstoff hoher Energie erfüllt, welcher kurz sein kann.
Man erhält also so einen Motor
mit elektronischer Kommutierung, v/elcher gestattet, einen hohen Wirkungsgrad (infolge der verringerten Verluste) und ein grosses Moment zu erhalten , und zwar mit verhältnismässig geringen Kosten, da die Bearbeitung einfach ist und eine hohe Winkelgenauigkeit bei der Festlegung der Lage des Rotors nicht erforderlich ist. Der Benutzungsbereich kann übrigens sehr weit sein, wobei die Drehzahl sehr hoch sein kann, da die sich drehenden Teile, massiv sind (bei kleinen Einheiten kann ein Wert von 650 Umdrehungen in der Sekunde überschritten v/erden). Diese Drehzahl kann sogar im Hochvakuum erreicht werden, d.h. unter
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den im Weltraum herrschenden Bedingungen.
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Claims (11)

• - 11 - 0308 74 B PATENTANSPRÜCHE
1. } Bürstenloser elektrischer Gleichstrommotor mit einem mit elaör gewickelten Leistungswicklung versehenen Stator und einem Hot or mit zwei Flanschen aus einem massiven ferromagnetischen Werkstoff mit ge η Zähnen gleicher Polarität, wobei die Plansche in axialer Richtung je auf einer Seite des Stators liegen, wobei der von einem innerhalb der Wicklung in axialer· Richtung angeordneten Organ gelieferte Magnetfluss sich parallel zu der Achse -zwischen den Zähnen der Flansche schliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungswicklung (10) durch 2n Bündel von radial gerichteten Leitern gebildet wird, wobei die Achse eines jeden Bündels um 180 elektrische Grade gegen die des vorhergehenden Bündels verschoben ist und die Bündel so zusammengefasst sind, dass zwei aufeinanderfolgende Bündel im Betrieb von Strömen entgegengesetzter Richtung durchflossen werden, wobei · die Wicklung in einen isolierenden Kranz (11) aus Pressmasse eingebettet ist, v/elcher die Bündel hält und an der Stelle der Zähne (17) der Flansche praktisch parallele Flächen für den Eintritt und den Austritt des Flusses besitzt, v/elcher zwischen diesen Zähnen durch keinen ferromagnetisehen Werkstoff tritt, wobei der Stator Detektormittel (13) trägt, welche um 90 elektrische Grade gegen die Bündel der Leistungswicklung verschoben sind ·
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Bündel der Leistungswicklung eine WinkelerStreckung (a) von gröss enordnungsinässig 90 elektrischen Graden hat, und dass die Winkelerstreckung eines jeden Zahns grosser als die eines Bündels ist.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündel durch eine Wicklung mit 2n benachbarten Spulen gebildet werden, wobei zwei aufeinanderfolgende Spulen gegensinnig gewickelt sind und jedes Bündel durch die radialen benachbarten Leiter von zwei aufeinanderfolgenden Spulen gebildet wird (Fig. 2).
4-. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündel durch eine Wicklung mit η Spulen gebildet werden, wobei jedes Bündel durch die auf einer" Seite der Spule liegenden rudialoii Leiter gebildet wird (Fig. 8).
5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, da-
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durch gekennzeichnet, dass die Detektormittel eine Wicklung (13b) enthalten, welche der Leistungswiclclung (10b) ähnlich und in den gleichen Isolierkranz eingebettet ist, wobei die Bündel der Detektorwicklung um 90 elektrische Grade gegen die Bündel der Leistungsv/icklung versetzt sind und die Umfangsleiter zur Verbindung der Bündel bei der Leistungswicklung und der Detektorwicklung axial in entgegengesetzten Richtungen versetzt sind (Fig. 5 und 6).
6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel durch eine zweite Wicklung (13, 13a) gebildet werden, welche ebenfalls in einen isolierenden Kranz oder eine Scheibe aus Pressmasse eingebettet ist, welche fest mit dem Stator der Maschine verbunden ist und eine solche Lage hat, dass sie von dem Streufluss eines der Flansche durchsetzt wird (Fig. 1 und 4-).
7« Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Detektormittel eine Wicklung mit 8n halben Bündeln umfassen, welche durch Spulen gebildet wird, welche zwischen den Bündeln der Leistungswicklung angeordnet und so verbunden und zusaamengef asst sind, dass sie nur 2n aktive Bündel (20) bilden, welche um 90 elektrische Grade gegen die Bündel der Antriebswicklung versetzt sind (Fig.
7)·
8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7>
dadurch gekennzeichnet, dass der Stator die geformte Leistungswicklung und das Organ zur Erzeugung des Flusses enthält, welches durch einen ringförmigen Magneten (18e) mit axialer Magnetisierung und/oder durch einen Elektromagneten gebildet wird und fest mit der Leistungswicklung (1Oe) verbunden ist.
9· Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7»
dadurch gekennzeichnet, dass das den Magnetfluss liefernde Organ durch einen fest mit den Flanschen verbundenen ringförmigen Magneten (18) gebildet wird.
10. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (17) der Flansche in axialer Richbung nach dem Innern der Maschine umgebogen sind.
11. liotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (15a, 16a) flach sind, und dass das Organ zur Erzeugung des Magnetflusses durch einen fest mit den Flanschen verbundenen iviagneten aus
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einem Werkstoff mit hoher magnetischer Energie gebildet wird·
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DE19742423665 1973-05-18 1974-05-15 Kommutatorloser Gleichstrommotor mit axialem Luftspalt Expired DE2423665C3 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7318128A FR2230107B1 (de) 1973-05-18 1973-05-18
FR7327485A FR2239035B2 (de) 1973-07-26 1973-07-26
FR7411467A FR2266354B2 (de) 1974-03-29 1974-03-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2423665A1 true DE2423665A1 (de) 1974-12-05
DE2423665B2 DE2423665B2 (de) 1977-07-07
DE2423665C3 DE2423665C3 (de) 1979-11-29

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ID=27250115

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742423665 Expired DE2423665C3 (de) 1973-05-18 1974-05-15 Kommutatorloser Gleichstrommotor mit axialem Luftspalt

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JP (1) JPS5035606A (de)
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GB (1) GB1438920A (de)
IT (1) IT1012614B (de)
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