<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung mit einem Elektromotor geringer Leistung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem Elektromotor geringer Leistung mit zwei koaxial angeordneten Statoren und Spulen, die beiderseits Polplatten mit kreisförmig angeordneten Statorpolen besitzen, welche mit ebenfalls kreisförmig angeordneten N-und S-Polen wenigstens eines Rotors zusam- menwirken.
Eine Einrichtung dieser Gattung ist aus der österr. Patentschrift Nr. 190585 bekannt, in der ein selbst- anlaufender Synchronmotor beschrieben wird.
Motore dieser Art lassen sich jedoch auch als sogenannter Schrittmotor verwenden, bei dem der Ro- tor schrittweise fortbewegt wird. Die Erfindung bezweckt, ohne Vergrösserung der Anzahl der Statoren oder Rotoren die Anzahl der Schritte pro Umlauf des Rotors zu vergrössern.
Dieser Zweck wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass jede Statorspule aus zwei Hälften besteht, durch welche der zugehörige Stator in einander entgegengesetzten Richtungen polarisierbar ist und wel- che sämtlich über einen derart eingerichteten Schrittschalter an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, dass bei jedem zweiten Schritt des Schalters die Polarisation der Statoren in abwechselnder Reihen- folge umgekehrt wird, während bei den zwischenliegenden Schritten die Statoren abwechselnd unerregt bleiben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Fig. 1 ist der Motor nach der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 sind die Speisung und die Wirkungsweise des Motors veranschaulicht.
In Fig. 1 sind die linken und rechten Statoren mit einem Kern 3 bzw. 4 versehen. Jeder Kern trägt zwei Spulenhälften5 und 6 bzw. 7 und 8, die an den Seiten mit Polplatten 9 und 10 bzw. 11 und 12 versehen sind, die ihrerseits Polzähne 13 und 14 bzw. 15 und 16 besitzen. Der dauermagnetische Rotor ist mit 17 bezeichnet. Die Zahl seiner Polpaare ist gleich derjenigen der Statoren. Im dargestellten Fall sind die Statorzähne der Statoren 1 und 2 um 900 zueinander verschoben, aber es ist einleuchtend, dass die Statorzähne der Statoren auch gefluchtet sein können, wenn zwei Rotoren verwendet werden, deren Pole um 900 gegeneinander verschoben sind.
Die Spulenhälften 5 und 6 bzw. 7 und 8 können auch durch zwei gemeinsam auf die Kerne gewickelte (oder geschobene) Drähte erzielt werden, wobei also jede Hälfte zwei Anschlussklemmen hat.
In Fig. 2 sind die Statorzähne der Statoren 1 und 2 abgewickelt und sechs Lagen des Rotors 17 von Fig. 1 für einen Schrittmotor mit 2n-Schritten dargestellt. Die Spulen. elften der Statoren sind mit I und 1II bzw. II und IV bezeichnet, wobei Mittelanzapfungen angewendet sind. Weiterhin sind zwei Drehschalter oder Drehkollektoren 18 und 19 dargestellt, die je mit einem Schaltarm 20 bzw. 21 und zwei Kontaktsegmenten 22 und 23 bzw. 24 und 25 versehen sind, welche je einen Bogen von 1350 umfassen.
Die Schaltarme sind miteinander gekuppelt und um 900 zueinander verschoben. Sie sind z. B. mit der negativen Klemme und die Mittelanzapfungen der Spulen mit der positiven KlemmeeinerGleichspan- nungsquelle verbunden. Unter der Annahme, dass die Schaltarme im Uhrzeigersinn verdreht werden, ergibt sich folgende Wirkungsweise : In der dargestellten Lage a werden die Pole 26 und 27 von den Spulenhälften I und IV z. B. derart erregt, dass sie beide Südpole und die Pole 28 und 29 Nordpole sind. Der NPol des Rotors in der Lage a befindet sich also in der dargestellten Zwischenlage'zwischen 26 und 27.
In der nächsten Lageb des Armes 20 ist der Pol 26 infolge der Spulenhälfte I noch stets Südpol, wäh-
<Desc/Clms Page number 2>
rend der Arm 21 den Ring 24 verlässt und die Spulenhälfte IV stromlos ist. Dadurch wird der Rotor in die
Lage b mit seinem N-Pol dem Pol 26 gerade gegenüberliegend gedreht.
In der dritten Lage c des Armes 20 ist der Pol 26 noch stets S und der Pol 28 N, und durch den Kon- takt des Armes 21 mit dem Ring 25 wird die Spule II erregt, so dass der Pol 29 eine Polarität S statt N erhält und der N-Pol des Rotors sich also in eine mit c bezeichnete Zwischenlage verschiebt.
In der vierten Lage d des Armes 20 verlässt er den Ring 22, so dass die Spulenhälfte 1 stromlos wird, wobei der Pol 29 infolge der Spulenhälfte II noch stets ein S-Pol ist, so dass der N-Pol des Rotors sich in die Lage d dem Pol 29 gerade gegenüber verschiebt.
In der fünften Lage e schliesst der Arm 20 Kontakt mit dem Ring 23, so dass die Spulenhälfte III er- regt wird und die zugeordneten Statorpole umgepolt werden, d. h.. dass der Pol 28 ein S-Pol wird, während der Pol 29 noch S-Pol bleibt. Folglich verdreht sich der Rotor in die mit e bezeichnete Lage, in der der
N-Pol eine Zwischenlage zwischen den S-Polen 28 und 29 annimmt.
In der sechsten Lage f des Armes 20 ist der Pol 28 infolge der Spulenhälfte III noch stets S-Pol. der
Arm 21 verlässt den Ring 25, so dass die Spulenhälfte II stromlos wird und der Pol 29 nicht mehr erregt wird, so dass der Rotor die Lage f mit seinem N-Pol dem Pol 28 gerade gegenüber annimmt.
Nacheinander sind also die Spulenhälften I-IV, I, T-II, II, II-IlI und III erregt worden, und in gleicher Weise weitergehend, werden die Spulenhälften III-IV, IV und IV-I e ; regt, wodurch der Zyklus vervollständigt ist.
Durch die Zwischenlage wird also erreicht, dass statt n-Schritten, bei Anwendung nur einer Spule für jeden Stator, zwei n-Schritte möglich sind, da die beiden Statoren die Arbeit von vier Statoren leisten.
Bei Verwendung zweier getrennter Rotoren kann der Stator 2 mit den Polen in gleicher Richtung wie die des Stators 1 umgedreht werden.
Der Drehungswinkel der Arme 20 und 21 kann im Zusammenhang mit der gewünschten Schrittzahl bestimmt werden.
Es ist einleuchtend, dass die Statorpole auch in bekannter Weise am Innenumfang der Spulen angebracht werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung mit einem Elektromotor geringer Leistung mit zwei koaxial angeordneten Statoren und Spulen, die beiderseits Polplatten mit kreisförmig angeordneten Statorpolen besitzen, welche mit ebenfalls kreisförmig angeordneten N-und S-Polen wenigstens eines Rotors zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass jede Statorspule aus zwei Hälften besteht, durch welche der zugehörige Stator in einander entgegengesetzten Richtungen polarisierbar ist und welche sämtlich über einen derart eingerichteten Schrittschalter an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, dass bei jedem zweiten Schritt des Schalters die Polarisation der Statoren in abwechselnder Reihenfolge umgekehrt wird, während bei den zwischenliegenden Schritten die Statoren abwechselnd unerregt bleiben.