DE102009054599A1 - Reluctance motor i.e. electric motor, has rotor provided with axial recesses between rotor teeth, and bridges arranged between ends of rotor teeth for bridging axial recesses, where rotor is arranged in liquid - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reluktanzmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The present invention relates to a reluctance motor according to the Preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Reluktanzmotoren sind eine Bauform eines Elektromotors, bei dem der Rotor aus einem weichmagnetischem Material, z. B. Eisen, besteht und der Stator Elektromagnete aufweist. Aufgrund des einfachen und robusten Ausbaues, z. B. keine Rotorwicklungen oder Permanentmagnete am Rotor, sind sie gut geeignet für den Betrieb in rauen Umgebungen und auch bei hohen Rotordrehzahlen. Der Rotor weist dabei Rotorzähne auf. Bei einem Einsatz des Reluktanzmotors, bei dem sich der Rotor in einer Flüssigkeit befindet, treten daher hohe Reibungsverluste an der Flüssigkeit auf.reluctance are a design of an electric motor, in which the rotor of a soft magnetic material, eg. As iron, and the stator Electromagnets has. Due to the simple and robust construction, z. B. no rotor windings or permanent magnets on the rotor are They are well suited for operation in harsh environments and even at high rotor speeds. The rotor has rotor teeth on. When using the reluctance motor, in which the rotor is in a liquid, therefore occur high friction losses on the liquid.
Die
Aus
der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Erfindungsgemäßer Reluktanzmotor, umfassend einen Stator mit Elektromagneten, einen Rotor mit Rotorzähnen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, wobei der Rotor zwischen den Rotorzähnen mit axialen Ausnehmungen versehen ist und am Ende der Rotorzähne Brücken zur Überbrückung der axialen Ausnehmungen ausgebildet sind. Die Rotorzähne können auch als Pole bzw. Achsen mit einer unterschiedlichen magnetischen Leitfähigkeit des Rotors ausgebildet sein.inventive Reluctance motor, comprising a stator with electromagnet, a Rotor with rotor teeth of which about a rotation axis Rotation movement is executable, the rotor between the rotor teeth is provided with axial recesses and At the end of the rotor teeth bridges for bridging the axial recesses are formed. The rotor teeth can also be used as poles or axes with a different be formed magnetic conductivity of the rotor.
Die axialen Ausnehmungen zwischen den Rotorzähnen führen dazu, dass der Rotor senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors Achsen mit unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit aufweist und dadurch sich Rotorpole ausbilden können. Die Brücken, welche zwischen den Enden der Rotorzähne angeordnet sind, reduzieren die Reibungsverluste des Rotors bei einer Anordnung des Rotors in einer Flüssigkeit erheblich, weil außenseitig am Rotor keine Aussparungen vorhanden sind, wie bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Rotor und diese Ausnehmungen dabei zu hohen Reibungen und Turbulenzen bei einer Anordnung des Rotors in einer Flüssigkeit führen.The axial recesses between the rotor teeth lead in that the rotor is perpendicular to the axis of rotation of the rotor Axes with different magnetic conductivity and thereby can form rotor poles. The Bridges disposed between the ends of the rotor teeth reduce the friction losses of the rotor in an arrangement of the rotor in a liquid considerably because outside There are no recesses on the rotor, as in one of the State of the art known rotor and these recesses to high friction and turbulence in an arrangement of the rotor in lead a liquid.
Insbesondere sind die Brücken gekrümmt und/oder die Brücken bilden in radialer Richtung Enden des Rotors und/oder die Brücken sind von einem Ende eines Rotorzahnes auf ein Ende eines benachbarten Rotorzahnes ausgebildet und/oder der Rotor ist in einer Flüssigkeit angeordnet.Especially the bridges are curved and / or the bridges form in the radial direction ends of the rotor and / or the bridges are from one end of a rotor tooth to one end of an adjacent one Rotor tooth formed and / or the rotor is in a liquid arranged.
In einer weiteren Ausgestaltung entspricht der Krümmungsradius der Brücken im Wesentlichen dem Abstand zwischen der Rotationsachse des Rotors und dem Ende der Rotorzähne.In a further embodiment corresponds to the radius of curvature the bridges essentially the distance between the axis of rotation of the rotor and the end of the rotor teeth.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist in tangentialer Richtung zwischen zwei Rotorzähnen nur je eine axiale Ausnehmung ausgebildet.In a supplementary embodiment is in tangential Direction between two rotor teeth only one axial recess educated.
Vorzugsweise sind die Brücken außenseitig konvex.Preferably the bridges are convex on the outside.
Zweckmäßig bestehen die Brücken aus einem weichmagnetischen Material.expedient the bridges consist of a soft magnetic material.
In einer Variante ist der Rotor in einem Querschnitt, insbesondere in sämtlichen Querschnitten oder bei wenigstens 50% oder 80% der Querschnitte in Richtung der Rotationsachse des Rotors, senkrecht zu der Rotationsachse außenseitig im Wesentlichen kreisförmig. Bei einem Rotor, der in einem Querschnitt senkrecht zu der Rotationsachse außenseitig im Wesentlichen kreisförmig ist, ist der Rotor somit zylinderförmig. Bei einer Rotation des Rotors führt dies daher nur zu sehr geringen Reibungsverlusten bei der Anordnung des Rotors in einer Flüssigkeit, weil an der gekrümmten Außenfläche des zylinderförmigen Rotors der Abstand zwischen der Rotationsachse des Rotors und der gekrümmten Außenfläche des Zylinders konstant bleibt.In In one variant, the rotor is in a cross section, in particular in all cross sections or at least 50% or 80% of the cross sections in the direction of the axis of rotation of the rotor, perpendicular to the axis of rotation on the outside substantially circular. For a rotor that is in a cross section perpendicular to the axis of rotation on the outside substantially is circular, the rotor is thus cylindrical. In a rotation of the rotor, this leads only too much low friction losses in the arrangement of the rotor in one Liquid, because of the curved outer surface of the cylindrical rotor, the distance between the axis of rotation of the rotor and the curved outer surface of the cylinder remains constant.
Zweckmäßig sind die axialen Ausnehmungen wenigstens teilweise mit einem Füllmaterial ausgefüllt. Die axialen Ausnehmungen können dabei ohne einem Füllmaterial, d. h. z. B. mit Luft gefüllt sein oder aber sie sind mit einem Füllmaterial gefüllt, das eine sehr niedrige magnetische Leitfähigkeit besitzt, z. B. Kunststoff.expedient the axial recesses are at least partially filled with a filling material filled. The axial recesses can without a filling material, d. H. z. B. be filled with air or else they are filled with a filling material that has a very low magnetic conductivity, z. B. plastic.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Füllmaterial andere magnetische Eigenschaften auf als das übrige Material, aus dem der Rotor wenigstens teilweise besteht.In a further embodiment, the filling material other magnetic properties than the rest of the material, from which the rotor at least partially exists.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Füllmaterial eine kleinere magnetische Leitfähigkeit auf als das übrige Material, aus dem der Rotor wenigstens teilweise besteht. Insbesondere ist die magnetische Leitfähigkeit des übrigen Materials um das 2-, 3-, 5-, 10-, 20- oder 50-fache größer als die magnetische Leitfähigkeit des Füllmaterials.In a further embodiment, the filler has a lower magnetic conductivity than the rest of the material from which the rotor consists at least partially. In particular, the magnetic conductivity of the remaining material is around 2, 3, 5, 10, 20 or 50 times greater than the magnetic conductivity of the filler.
Insbesondere ist das Füllmaterial Kunststoff, Glas, ein Harz oder Keramik.Especially the filling material is plastic, glass, a resin or ceramic.
In einer weiteren Ausgestaltung besteht der Rotor außerhalb der axialen Ausnehmungen wenigstens teilweise aus einem weichmagnetischen Material, z. B. Eisen.In In a further embodiment, the rotor is outside the axial recesses at least partially made of a soft magnetic Material, eg. Iron.
In einer ergänzenden Variante besteht der Rotor außerhalb der axialen Ausnehmungen wenigstens teilweise aus Sinterstahl. Sinterstahl hat die Eigenschaft, dass bei Sinterstahl keine oder nur sehr geringe Wirbelströme an dem Rotor auftreten.In a complementary variant, the rotor is outside the axial recesses at least partially made of sintered steel. sintered steel has the property that with sintered steel no or only very little Eddy currents occur on the rotor.
In einer weiteren Variante besteht der Rotor außerhalb der axialen Ausnehmungen wenigstens teilweise aus Blechplatten, die außenseitig mit einer Isolierung versehen sind. Der Aufbau des Rotors aus Blechplatten, die außenseitig mit einer Isolierung versehen sind, führt dazu, dass sich dadurch keine oder nur sehr geringe Wirbelströme am Rotor ausbilden. Dabei besteht der Rotor beispielsweise aus 50 bis 100 Blechplatten.In In another variant, the rotor is outside the axial recesses at least partially made of sheet metal plates, the are provided on the outside with insulation. The structure of the rotor made of sheet metal plates, the outside with a Insulation provided, this causes itself form no or very little eddy currents on the rotor. there For example, the rotor consists of 50 to 100 sheet metal plates.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Stator konzentrisch um den Rotor ausgebildet und/oder der Rotor ist innerhalb des Stators ausgebildet und/oder der Stator ist innerhalb des Rotors ausgebildet.In In another embodiment, the stator is concentric about the Rotor formed and / or the rotor is formed within the stator and / or the stator is formed inside the rotor.
Insbesondere weist der Stator Spulen als Elektromagnete auf.Especially the stator has coils as electromagnets.
In eine weiteren Ausgestaltung weist der Stator Statorzähne auf und vorzugsweise sind die Spulen um die Statorzähne gewickelt.In In another embodiment, the stator has stator teeth On and preferably the coils are around the stator teeth wound.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Reluktanzmotor eine elektronische Steuerschaltung zur Bestromung der Spulen am Stator.In In a further embodiment, the reluctance motor comprises an electronic Control circuit for energizing the coils on the stator.
Zweckmäßig weist der Reluktanzmotor Mittel zur Start-Positionierung des Rotors auf.expedient The reluctance motor has means for starting positioning the rotor on.
In einer weiteren Variante ist der Rotor mittels einer Lagerung, insbesondere eine Gleitlagerung oder eine Wälzlagerung, gelagert.In Another variant is the rotor by means of a storage, in particular a plain bearing or a rolling bearing stored.
Zweckmäßig weist der Rotor eine Achse auf und die Achse ist in der Lagerung gelagert.expedient the rotor has an axis and the axis is in storage stored.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:in the Below are embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings described. It shows:
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
In
Der
Reluktanzmotor umfasst einen Stator
Der
Rotor
In
Der
Kunststoff weist dabei eine wesentlich niedrigere magnetische Leitfähigkeit
auf als die Blechplatten
Die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.The Details of the various embodiments may be given unless otherwise stated becomes.
Insgesamt
betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Reluktanzmotor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102006012554 A1 [0003] - DE 102006012554 A1 [0003]
- - US 5893205 [0004] US 5893205 [0004]
Claims (15)
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DE102009054599A DE102009054599A1 (en) | 2009-07-29 | 2009-12-14 | Reluctance motor i.e. electric motor, has rotor provided with axial recesses between rotor teeth, and bridges arranged between ends of rotor teeth for bridging axial recesses, where rotor is arranged in liquid |
Applications Claiming Priority (3)
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DE102009028096.0 | 2009-07-29 | ||
DE102009028096 | 2009-07-29 | ||
DE102009054599A DE102009054599A1 (en) | 2009-07-29 | 2009-12-14 | Reluctance motor i.e. electric motor, has rotor provided with axial recesses between rotor teeth, and bridges arranged between ends of rotor teeth for bridging axial recesses, where rotor is arranged in liquid |
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-
2009
- 2009-12-14 DE DE102009054599A patent/DE102009054599A1/en not_active Ceased
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