DE102004054862A1

DE102004054862A1 - Flussmodifizierer für permanenterregten Bürstenmotor unter Verwendung von gewickelten Feldspulen in Kombination mit Permanentmagneten

Info

Publication number: DE102004054862A1
Application number: DE102004054862A
Authority: DE
Inventors: Andrew London Lakerdas; Attila London Simofi-Ilyes; John E. London Makaran; Corneliu London Dragoi; Peter A. London Kershaw; Martin London Volkening
Original assignee: Siemens VDO Automotive Inc
Current assignee: Continental Tire Canada Inc
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2005-07-21
Also published as: JP2005176598A; US7112907B2; US6995490B2; US20050253479A1; US20050127772A1

Abstract

Es wird eine Ständer- und Ankeranordnung 12 für einen permanenterregten Gleichstrommotor bereitgestellt. Die Anordnung enthält einen Anker 13 mit einem Blechpaket 14 und Wicklungen 15 und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion 16. Der Anker ist so ausgeführt und angeordnet, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht. Die Ständerkonstruktion enthält mindestens einen Permanentmagneten 22, der einen bestimmten Fluss bereitstellt, und mindestens eine Wickelkernkonstruktion 17 mit einem Kern 18 und einer um den Kern herumgewickelten Spule 19, um einen abwechselnden Pol bezüglich des Permanentmagneten zu definieren. Wenn Strom zur Spule gesteuert wird, kann Fluss der Ständerkonstruktion 16 bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert oder verringert werden. Auf diese Weise kann der Motor mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft permanenterregte Bürstengleichstrommotoren und insbesondere gewickelte Feldspulen in Kombination mit Permanentmagneten in einer Ständerkonstruktion.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine bedeutende Herausforderung von permanenterregten Bürstengleichstrommotoren besteht darin, verschiedene Betriebsdrehzahlen zu erreichen. Die Drehzahl von wicklungserregten Motoren wird im Allgemeinen durch Ändern des Feldflusses gesteuert. Dies erfolgt durch Ändern des Stroms oder der Anzahl von Spulenwindungen der Feldwicklung. Da permanenterregte Motoren einen konstanten Feldfluss aufweisen, können sie keine Drehzahlsteuerung durch Feldflussänderung erreichen.
Oftmals erfordern bei Kraftfahrzeuganwendungen verwendete permanenterregte Motoren die Verwendung von mehr als einer Drehzahl, in der Regel einer niedrigeren Drehzahl für Mehrzweckbetrieb und einer maximalen Drehzahl für Betrieb im schlechtesten anzunehmenden Fall. Zum Beispiel stellt Mehrgeschwindigkeitsbetrieb eines Fahrzeugkühlsystemmoduls eine optimierte Motortemperatur und einen optimierten Motorbetrieb bereit, was folglich zu einer verbesserten Kraftstoffeinsparung führt.
Bei permanenterregten Bürstengleichstrommotoren sind in der Vergangenheit niedrigere Drehzahlen (Mehrgeschwindigkeitsbetrieb) durch die folgenden Methoden erzielt worden:
Hinzufügen eines Widerstands in Reihe mit dem Motor
Abschalten von Bürsten (Schleifenwicklungsmotor) Doppelankerwicklung mit Doppelkommutator
Hinzufügen einer zusätzlichen 3. Bürste (Kurzschlussspulen)
Äußere oder innere elektronische Steuerung, die aus Folgendem besteht, aber nicht darauf begrenzt ist.
SSR (Solid State Relays – Festkörperrelais) Lineare Steuerung
PWM (Pulse Width Modulation – Pulsbreitenmodulation).
1A, 1B und 1C zeigen einen Magnetkreis eines 2-poligen, 4-poligen bzw. 6-poligen herkömmlichen permanenterregten Bürstengleichstrommotors. Die Flusslinien sind so erzeugt, dass sie den Nordpolmagneten verlassen und in den Luftspalt eintreten. Die Flusslinien treten in ein Blechpaket eines Läufers des Motors ein und verlaufen entlang dem kürzestmöglichen Weg zum Magneten mit der entgegengesetzten Polarität. Die Flusslinien verlaufen wieder durch den Luftspalt und in den Magnet mit der entgegengesetzten Polarität. Dann verlassen die Flusslinien den zweiten Magneten und kehren wieder zum Ursprungsmagneten zurück. Somit werden die Flusslinien als in einem geschlossenen Kreislauf betrieben begriffen. Der im Luftspalt zwischen dem Magneten und den Läuferblechlamellen zur Verfügung stehende Fluss bestimmt die Betriebseigenschaften des Motors.
Der magnetische Fluss kann unter Verwendung entweder eines wicklungserregten Ständers oder eines permanenterregten Ständers erzeugt werden. 2 zeigt den Magnetkreis eines 2-poligen wicklungserregten Motors, bei dem die (N)-Drahtspulen um einen Polschuh 10 den magnetischen Fluss erzeugen. Ein Problem besteht darin, dass Motoren mit Permanentmagneten eine konstante Feldflussstärke (oder einen konstanten Ständerfluss) aufweisen und somit nur mit einer Drehzahl betrieben werden. Der Vorteil eines wicklungserregten Ständers besteht darin, dass verschiedene Wicklungen verwendet werden können, um die Feldfluss- oder Ständerflussstärke zu ändern. Der Nachteil der Verwendung eines wicklungserregten Ständers besteht darin, dass zur Erzeugung eines ausreichenden Feldflusses wesentliche Anzahlen von Spulenwindungen für jede Feldspule erforderlich sind. Dieses Erfordernis führt dazu, dass der Ständer voluminös, schwer und relativ teuer ist.
Bei der Untersuchung herkömmlicher Drehzahlsteuerverfahren besteht ein anderes Verfahren zur Änderung des Motorflusses darin, Permanentmagneten mit gewickelten Feldspulen zu kombinieren, um die erwünschte Flussstärke zu erhalten.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, dem oben angeführten Erfordernis zu entsprechen. Gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Ständer- und Ankeranordnung für einen permanenterregten Gleichstrommotor gelöst. Die Anordnung enthält einen Anker mit einem Blechpaket und Wicklungen und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion. Der Anker ist so ausgeführt und angeordnet, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht. Die Ständerkonstruktion enthält mindestens einen Permanentmagneten, der einen bestimmten Fluss bereitstellt, und mindestens eine Wickelkernkonstruktion mit einem Kern und einer um den Kern herumgewickelten Spule, zur Definition eines abwechselnden Pols bezüglich des Permanentmagneten. Bei Steuerung von Strom zur Spule kann der Fluss der Ständerkonstruktion bezüglich des Ständerflusses vergrößert oder verringert werden. Auf diese Weise kann der Motor mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung der Drehzahl eines permanenterregten Gleichstrommotors bereitgestellt. Der Motor enthält einen Anker mit einem Blechpaket und Wicklungen und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion. Die Ständerkonstruktion enthält mindestens zwei Permanentmagneten mit der gleichen Polarität, die einen bestimmten Fluss bereitstellen, und mindestens zwei Wickelkernkonstruktionen mit der gleichen Polarität. Jede Wickelkernkonstruktion weist einen Kern und eine um den Kern gewickelte Spule auf. Die Wickelkernkonstruktionen definieren abwechselnde Pole bezüglich der Permanentmagneten.

Das Verfahren stellt mit dem Motor und den Spulen wirkverbundene Schalter bereit. Die Schalter werden so gesteuert, dass 1) den Spulen kein Strom zugeführt wird, so dass sich der Anker mit einer bestimmten Drehzahl auf Basis des bestimmten Flusses der Permanentmagneten dreht, 2) den Spulen Strom in einer Richtung zugeführt wird, so dass sich der Fluss bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert, wodurch ein Drehen des Ankers zum Beispiel mit einer geringeren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird, oder 3) den Spulen einer der einen Richtung entgegengesetzten Richtung Strom zugeführt wird, so dass sich der Fluss bezüglich des bestimmten Flusses verringert und so ein Drehen des Ankers zum Beispiel mit einer höheren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sowie die Betriebsverfahren und Funktionen der verwandten Elemente der Konstruktion, die Kombination von Teilen und die Fertigungswirtschaftlichkeit gehen bei Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung und angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, die alle einen Teil dieser Beschreibung bilden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen auf die gleichen Teile beziehen, besser verständlich; in den Zeichnungen zeigen:
1A einen Magnetkreis für einen herkömmlichen 2-poligen permanenterregten Bürstenmotor;
1B einen Magnetkreis für einen herkömmlichen 4-poligen permanenterregten Bürstenmotor;
1C einen Magnetkreis für einen herkömmlichen 6-poligen permanenterregten Bürstenmotor;
2 einen Magnetkreis eines herkömmlichen 2-poligen wicklungserregten Motors;
3 eine Draufsicht einer 4-poligen Ständer- und Ankeranordnung gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung;
4 eine Draufsicht einer Wickelkernkonstruktion der Ständer- und Ankeranordnung nach 3;
5 eine perspektivische Ansicht eines Eisenkerns nach 4 ohne Drahtspule;
6 ein Schaubild von Motorbetriebseigenschaften eines erfindungsgemäßen Motors;
7 eine schematische Darstellung, die Spulen eines erfindungsgemäßen Motors zeigt, die parallelgeschaltet sind;
8 eine schematische Darstellung, die Spulen eines erfindungsgemäßen Motors zeigt, die in Reihe geschaltet sind;
9 eine Tabelle, die einen Dreigeschwindigkeitsschaltbetrieb eines Motors nach den 7 und 8 zeigt;
10 eine schematische Darstellung, die eine Spulenschaltanordnung eines Motors gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
11 eine Tabelle eines Siebengeschwindigkeitsschaltbetriebs für den Kreis nach 10.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
3 zeigt eine 4-polige Ständer- und Ankeranordnung, die allgemein bei 12 gezeigt wird und gemäß den Grundzügen der Erfindung für einen (in 7 schematisch gezeigten) 4-poligen permanenterregten Gleichstrombürstenmotor 11 vorgesehen ist. Die Anordnung 12 enthält einen herkömmlichen Anker, der allgemein bei 13 gezeigt wird und ein Blechpaket 14 und Wicklungen 15 aufweist, und eine Ständerkonstruktion, die allgemein bei 16 gezeigt wird und den Anker 13 umgibt. Der Anker 13 ist so ausgeführt und angeordnet, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht, wenn die Wicklungen 15 bestromt werden. Der Motor 11 kann der in der US-PS 5,977,666, auf deren Inhalt hiermit durch die vorliegende Beschreibung Bezug genommen wird, offenbarten Art sein. Der Motor 11 wird vorzugsweise bei Kraftfahrzeuganwendungen, wie zum Beispiel Motorkühlanwendungen, verwendet. Obgleich eine 4-polige Anordnung gezeigt wird, versteht sich, dass die Erfindung auch auf 2-, 6-, 8-polige usw. Motoren anwendbar ist.
In 3 sind in der Ständerkonstruktion 16 abwechselnde Polschuhe allgemein bei 17 gezeigte Wickelkernkonstruktionen. Eine Wickelkernkonstruktion 17 wird in 4 gezeigt und enthält einen Eisenkern 18 und eine Wicklung oder Spule 19, die um den Kern 18 herumgewickelt ist. Wie in 5 gezeigt, enthält der Kern 18 eine Basis 20 und ein Spulenkörperglied 21, das sich von der Basis 20 erstreckt. Das Spulenkörperglied 21 und die Basis 20 sind so ausgeführt und angeordnet, dass sie eine Tasche 25 zur Aufnahme eines Teils der Spule 19 definieren. Das Spulenkörperglied 21 weist eine Umfangsfläche 23 auf, auf die die Spule 19 gewickelt ist. Die Fläche 23 kann mit Epoxid oder anderen Stoffen beschichtet sein, um für eine elektrische Isolierung zwischen der Spule 19 und dem Kern 18 zu sorgen.
Wie in 3 gezeigt, wird der Hauptfluss der Ständerkonstruktion 16 durch die beiden Permanentmagneten 22 und 24 mit der gleichen Polarität zugeführt. Die benachbarten Pole (Kerne) 18 bestehen aus einem Eisenmaterial mit einer ähnlichen geometrischen Größe wie ein Permanentmagnet 22 oder 24. Die beiden Eisenkerne 18 sind jeweils so konfiguriert, dass eine Drahtspule 19 um den Kern 18 herumgewickelt ist, und durch Erregung der Spule 19 wird der Anordnung 12 ein zusätzlicher Feldfluss bereitgestellt. Dieser durch die Spulen 19 erzeugte zusätzliche Fluss wird dazu verwendet, den durch die Permanentmagneten 22 und 24 erzeugten Hauptfeldfluss zu vergrößern oder zu verringern.
Die beiden Spulen 19 sind auf ähnliche Weise wie ein wicklungserregter Motor gewickelt. Die Spulen 19 sind jeweils mit "N" Windungen eines Drahts der Dicke "X" in die gleiche Richtung gewickelt und weisen die gleiche Polarität auf, wenn die Spulen erregt werden. Die Polarität der bewickelten Kerne wird durch die Richtung der Drahtwicklung in den Spulen 19 und die Richtung des durch die Spulen 19 fließenden Stroms bestimmt. Die Spulen 19 sind entweder im Uhrzeigersinn (CW-clockwise) oder entgegen dem Uhrzeigersinn (CCW – counter clockwise) gewickelt. Die Spulen 19 sind um den Eisenkern 18 herum in abwechselnden Positionen bezüglich der Permanentmagneten 22 und 24 installiert.
Die Motor- und Permanentmagnetkreise sind so konfiguriert, dass das Magnetfeld des Motors weit unter dem magnetischen Sättigungspunkt für die geschlossenen Magnetkreisläufe liegt. Dies wird wahrscheinlich der Fall sein, da die Anzahl von Permanentmagneten im Vergleich zu einem herkömmlichen permanenterregten Motor um die Hälfte reduziert ist. Somit wird jeder Magnetkreis (Pol) nur durch einen Permanentmagneten und nicht durch zwei wie bei einem herkömmlichen permanenterregten Motor gestützt. Dies führt zu einem niedrigen Betriebspunkt für den Magneten (aufgrund einer geringeren Neigung an der Magnetlastlinie, Pc-Line).
Wenn von den Ständerspulen 19 keine Flusseinwirkung vorliegt, wird der Motor 11 mit einer bestimmten Drehzahl (der Mittleren Drehzahl) betrieben. Die Motorbetriebseigenschaften werden in 6 dargestellt. Die Flussstärke kann durch Hinzufügen eines durch die Feldspulen 19 erzeugten zusätzlichen Flusses vergrößert werden. Der zusätzliche Fluss verlangsamt den Motor 11, wodurch eine Niedrige Drehzahl definiert wird, wenn dem Motor Fluss hinzugefügt wird. Die Feldspulen 19 werden zur Verringerung des Flusses vom dem permanenterregten Motor 11 durch Erregung der Spulen 19 in die entgegengesetzte Richtung verwendet. Die Wirkung davon besteht in der Erhöhung der Betriebsdrehzahl des Motors (Hohe Drehzahl).
Deshalb können drei verschiedene Betriebsdrehzahlen (Mittel, Niedrig und Hoch) erreicht werden. In der Tabelle nach 9 wird ein Schaltschema mit K1 – K3 Leistungsschaltern, wie zum Beispiel elektromagnetischen Relais oder MOSFETs, dargestellt. Des Weiteren können die Spulen 19 elektrisch parallel zueinander (7) oder in Reihe (8) geschaltet werden. Die 7 und 8 zeigen die elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen System 30 des Fahrzeugs und einem Motorkühlmodul 32 eines Fahrzeugs. In den 7 und 8 ist VER die Leistungsverbindung mit den gewickelten Feldspulen 19, M+ ist die Positive Verbindung des Motors und M- ist die Negative Verbindung des Motors. 6 zeigt ein Schaubild von Motorbetriebseigenschaften eines erfindungsgemäßen Motors. In den 7 und 8 sind die Spulen nicht erregt. Die Schalter K1, K2 und K3 befinden sich in der "AUS"-Stellung. Der Motorfluss ist allein auf die Magneten zurückzuführen.
Es kann eine zusätzliche Drehzahländerung durch gezieltes Erregen (Schalten) der Spulen 19 unabhängig von einander oder zusammen in Kombination in Reihen- und Parallelschaltung erreicht werden. Ein Beispiel für dieses Schaltverfahren wird in der Tabelle von 11 und in 10 schematisch dargestellt. In diesem Fall sind die Spulen nicht erregt. Die Schalter K1, K2...K6 befinden sich in der "AUS"-Stellung. Der Motorfluss ist allein auf die Magneten zurückzuführen. Es sei darauf hingewiesen, dass bis zu sieben verschiedene Drehzahlen durch gezielte Steuerung von Strom zu den Spulen 19 erreicht werden können. K1 – K6 sind Leistungsschalter, wie zum Beispiel elektromagnetische Relais oder MOSFETs. In 10 werden die Schalter als Teil des Motors betrachtet, können aber auch davon getrennt sein.
Es versteht sich, dass der Kern 18 ein getrennter Teil sein kann, der am Ständerkonstruktionsgehäuse angefügt und danach bewickelt wird. Als Alternative dazu kann der getrennte Kern 18 bewickelt und dann an das Ständerkonstruktionsgehäuse angebracht werden. Eine andere Option ist die Schaffung eines Kerns, der integral mit dem Ständerkonstruktionsgehäuse ausgebildet ist, und dann die Bewicklung des Kerns.
Somit sind Permanentmagneten mit gewickelten Feldspulen kombiniert, um die Gesamtflussstärke der Ständerkonstruktion 16 zu erzeugen. Des Weiteren weist der Basismotor 11 aufgrund der beiden Permanentmagneten 22, 24 und der beiden gewickelten Feldspulen 19 eine feste Flussstärke auf. Wenn die Spulen erregt sind, können sie zu dem Fluss in der Ständerkonstruktion 16 hinzugefügt werden oder ihn aufheben. Die Flussänderung im Motor liefert eine variable Betriebsdrehzahl.
Zu Vorteilen der Ständerkonstruktion 16 zählen:

1. Die Motordrehzahl wird durch die Feldspulen 19 gesteuert.
2. Der Motorhauptfluss wird durch die Permanentmagneten 22 und 24 erzeugt.
3. Die Strompegel in den Feldspulen 19 sind niedrig, und dies gestattet die Verwendung kleinerer Relais.
4. Einen guten Motorwirkungsgrad bei niedriger Drehzahl.
5. Das Fahrzeugrelaissystem kann zur Steuerung von Energie zu den gewickelten Feldspulen verwendet werden.

Andere Merkmale der Ständerkonstruktion 16 umfassen:

1. Eine Kombination von gewickelten Feldspulen 19 und Permanentmagneten zur Erzielung der Motorwirkung.
2. Änderung der Motordrehzahl durch Ersetzen von "n" Magneten mit "n" gewickelten Feldspulen 19 und Schalten der Spulen 19 EIN, AUS und Wendeschaltung-EIN.
3. Die Verwendung von einzelnen Spulen, die mit dem Leistungsschalter (Relais/MOSFET) in Reihe oder parallelgeschaltet sind, um eine Änderung des Flusses oder der Motordrehzahl zu erzielen.
4. Die Verwendung von vor-verbundenen gewickelten Feldspulen mit Leistungsschaltern (Relais/MOSFET) in Reihe oder parallel, um eine Änderung des Flusses oder der Motordrehzahl zu erzielen.
5. Die Spulen sind unabhängige Komponenten oder ein integraler Teil der Gehäusekomponente/-anordnung. 6. Die Leistungsschalter können ein Teil der Motoranordnung oder in einen Außenkasten eingebaut oder Teil der Automotor-Rechnereinheit oder Teil des elektrischen Systems des Fahrzeugs sein.
7. Die Spannung von mindestens einer Spule 19 kann zur Messung einer Ankerdrehzahländerung zur Verwendung bei gleichzeitigem oder unabhängig erfolgendem Stillstandsschutz erfasst werden. Als Alternative dazu kann eine zusätzliche Wicklung zur Erfassung der Ankergeschwindigkeit hinzugefügt werden.

Die vorangehenden bevorzugten Ausführungsformen sind zum Zwecke der Veranschaulichung der Konstruktions- oder Funktionsgrundlagen der vorliegenden Erfindung sowie zur Darstellung der Verfahren zum Einsatz der bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden und können ohne Abweichung von solchen Grundlagen geändert werden. Deshalb enthält die vorliegende Erfindung alle von dem Gedanken der folgenden Ansprüche mit umfassten Modifikationen.

Claims

Ständer- und Ankeranordnung für einen permanenterregten Gleichstrommotor, die Folgendes umfasst: einen Anker mit einem Blechpaket und Wicklungen und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion, wobei der Anker so ausgeführt und angeordnet ist, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht, wobei die Ständerkonstruktion Folgendes umfasst: mindestens einen Permanentmagneten, der einen bestimmten Fluss bereitstellt, und mindestens eine Wickelkernkonstruktion mit einem Kern und einer um den Kern herumgewickelten Spule zur Definition eines abwechselnden Pols bezüglich des Permanentmagneten, so dass durch eine Steuerung des Stroms zu der Spule der Fluss in der Ständerkonstruktion bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert oder verringert wird.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Kern aus Eisenmaterial besteht und eine Umfangsfläche aufweist, um die herum die Spule gewickelt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Kern allgemein die gleiche geometrische Größe aufweist wie der Permanentmagnet.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Kern eine Basis und ein sich von der Basis erstreckendes Spulenkörperglied aufweist, wobei das Spulenkörperglied und die Basis so ausgeführt und angeordnet sind, dass sie eine Tasche zur Aufnahme eines Teils der Spule definieren.
Anordnung nach Anspruch 4, bei der das Spulenkörperglied eine Umfangsfläche aufweist, um die die Spule herumgewickelt ist.
Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Fläche elektrisch isoliert ist.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern von dem Gehäuse getrennt und daran angebracht ist.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern integral mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Anordnung für einen permanenterregten Gleichstrommotor, wobei die Ständerkonstruktion Folgendes umfasst: mindestens einen Permanentmagneten, der einen bestimmten Fluss bereitstellt, und mindestens eine Wickelkernkonstruktion mit einem Kern und einer um den Kern herumgewickelten Spule zur Definition eines abwechselnden Pols bezüglich des Permanentmagneten, so dass durch eine Steuerung des Stroms zu der Spule der Fluss in der Ständerkonstruktion bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert oder verringert wird.
Konstruktion nach Anspruch 9, bei der der Kern aus Eisenmaterial besteht und eine Umfangsfläche aufweist, um die die Spule herumgewickelt ist.
Konstruktion nach Anspruch 9, bei der der Kern allgemein die gleiche geometrische Größe aufweist wie der Permanentmagnet.
Konstruktion nach Anspruch 11, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern von dem Gehäuse getrennt und daran angebracht ist.
Konstruktion nach Anspruch 11, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern integral mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Ständerkonstruktion für einen permanenterregten Gleichstrommotor, die Folgendes umfasst: mindestens zwei Permanentmagneten mit der gleichen Polarität, die einen bestimmten Fluss bereitstellen, und mindestens zwei Wickelkernkonstruktionen mit der gleichen Polarität, wobei jede Wickelkernkonstruktion einen Kern und eine um den Kern herumgewickelte Spule aufweist, wobei die Wickelkernkonstruktionen abwechselnde Pole bezüglich der Permanentmagneten definieren, so dass der Steuerstrom zu den Spulen den Fluss in der Ständerkonstruktion bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert oder verringert.
Konstruktion nach Anspruch 14, bei der jeder Kern aus Eisenmaterial besteht und eine Umfangsfläche aufweist, um die die Spule herumgewickelt ist.
Konstruktion nach Anspruch 14, bei der jeder Kern allgemein die gleiche geometrische Größe aufweist wie der Permanentmagnet.
Konstruktion nach Anspruch 14, in Kombination mit einem Anker, wobei der Anker ein Blechpaket und Wicklungen aufweist und so ausgeführt und angeordnet ist, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht.
Konstruktion nach Anspruch 14, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern von dem Gehäuse getrennt und daran angebracht ist.
Anordnung nach Anspruch 14, bei der die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern integral mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Permanenterregter Gleichstrommotor, der Folgendes enthält: einen Anker mit einem Blechpaket und Wicklungen und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion, wobei der Anker so ausgeführt und angeordnet ist, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht, wobei die Ständerkonstruktion Folgendes umfasst: mindestens zwei Permanentmagneten mit der gleichen Polarität, die einen bestimmten Fluss bereitstellen, und mindestens zwei Wickelkernkonstruktionen mit der gleichen Polarität, wobei jede Wickelkernkonstruktion einen Kern und eine um den Kern herumgewickelte Spule aufweist, wobei die Wickelkernkonstruktionen abwechselnde Pole bezüglich des Permanentmagneten definieren, so dass durch eine Steuerung des Stroms zu den Spulen der Fluss in der Ständerkonstruktion bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert oder verringert wird.
Motor nach Anspruch 20, bei dem die Spulen elektrisch parallelgeschaltet sind.
Motor nach Anspruch 20, bei dem die Spulen elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Motor nach Anspruch 20 in Kombination mit Schaltern, die bezüglich des Motors und der Spulen so ausgeführt und angeordnet sind, dass sie gezielt gesteuert werden, um Strom zu den Spulen und dadurch Fluss in der Ständerkonstruktion zur Drehung des Ankers und somit des Motors mit verschiedenen Drehzahlen zu steuern.
Kombination nach Anspruch 20, bei der die Schalter so ausgeführt und angeordnet sind, dass, wenn 1) den Spulen kein Strom zugeführt wird, sich der Anker mit einer bestimmten Drehzahl dreht, 2) bestimmten der Spulen Strom in einer Richtung zugeführt wird, sich der Fluss vergrößert, wodurch ein Drehen des Ankers mit einer geringeren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird, und 3) bestimmten der Spulen einer der einen Richtung entgegengesetzten Richtung Strom zugeführt wird, sich der Fluss verringert und so ein Drehen des Ankers mit einer höheren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird.
Kombination nach Anspruch 23, bei der die Schalter vom Motor getrennt sind.
Kombination nach Anspruch 23, bei der die Schalter integral mit dem Motor ausgebildet sind.
Motor nach Anspruch 20, bei dem die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern von dem Gehäuse getrennt und daran angebracht ist.
Motor nach Anspruch 20, bei dem die Ständerkonstruktion ein Gehäuse aufweist, wobei der Kern integral mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Verfahren zur Steuerung der Drehzahl eines permanenterregten Gleichstrommotors, wobei der Motor einen Anker mit einem Blechpaket und Wicklungen und eine dem Anker zugeordnete Ständerkonstruktion enthält, wobei der Anker so ausgeführt und angeordnet ist, dass er sich bezüglich der Ständerkonstruktion dreht, wobei die Ständerkonstruktion mindestens zwei Permanentmagneten mit der gleichen Polarität, die einen bestimmten Fluss bereitstellen, und mindestens zwei Wickelkernkonstruktionen mit der gleichen Polarität enthält, wobei jede Wickelkernkonstruktion einen Kern und eine um den Kern herumgewickelte Spule aufweist, wobei die Wickelkernkonstruktionen abwechselnde Pole bezüglich der Permanentmagneten definieren, bei dem man: dem Motor und den Spulen wirkzugeordnete Schalter bereitstellt, und die Schalter so steuert, dass 1) den Spulen kein Strom zugeführt wird, so dass sich der Anker mit einer bestimmten Drehzahl auf Basis des bestimmten Flusses der Permanentmagneten dreht, 2) bestimmten der Spulen Strom in einer Richtung zugeführt wird, so dass sich der Fluss bezüglich des bestimmten Flusses vergrößert, wodurch ein Drehen des Ankers mit einer geringeren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird, oder 3) bestimmten der Spulen einer der einen Richtung entgegengesetzten Richtung Strom zugeführt wird, so dass sich der Fluss bezüglich des bestimmten Flusses verringert und so ein Drehen des Ankers mit einer höheren Drehzahl als die bestimmte Drehzahl bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem man weiterhin: eine Spannung mindestens einer der Spulen zur Messung der Drehzahl des Ankers zur Verwendung bei der Bestimmung eines Stillstandszustands erfasst.