DE19934775A1 - Elektrisch kommutierter Motor mit Flußleitblech - Google Patents
Elektrisch kommutierter Motor mit FlußleitblechInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten Elektromotor, bestehend aus einem Stator mit Eisenrückschlußring und mindestens einer konzentrischen Spule, einem Rotor mit Eisenrückschlußring und Permanentmagneten, wobei die Permanentmagnete lediglich einen einzigen Magnetring bilden und Nord- und Südpole aneinanderstoßen, und zusätzlich Flußleitbleche vorhanden sind, welche den magnetischen Fluß der Nord- und Südpole der Permanentmagnete des Magnetringes miteinander verbinden. Die Flußleitbleche sind an den stirnseitigen Flanken der konzentrischen Spule bzw. des Eisenrückschlußringes angebracht und besitzen Klauen, welche in der Nähe der Pole des Permanent-Magnetringes liegen und die Klauen des ersten Flußleitbleches mit den jeweils anders gepolten Polen des Permanent-Magnetringes zusammenwirken wie die Klauen des zweiten Flußleitbleches. Der erfindungsgemäße elektronisch kommutierte Elektromotor ist einfacher zu wickeln, weist gegenüber bekannten Motoren vergleichbarer Leistung ein geringeres Volumen und die Vorteile der geringeren Magnetkosten eines Innenläufermotors auf.
Description
Gegenstand der Erfindung ist die Entwicklung eines Motorprinzips für elektronisch
kommutierte Motoren. Eine ausführliche Beschreibung des Standes der Technik
bezüglich elektronisch kommutierter Motoren höherer Leistung wird in der
Literaturstelle von Hendershot "Design of brushless Permanent-Magnet Motors"
gegeben. Danach besteht der elektronisch kommutierte Motor aus den folgenden
charakteristischen Bauteilen:
Der Stator besteht aus einem zur Wirbelstromreduzierung geblecht ausgelegten
Eisenkreis und einer meist aus drei Phasen aufgebauten Wicklung. Der Blechschnitt
des Eisenkreises ist in die charakteristischen Teile Zahn, Hammer und
Eisenrückschluß unterteilt. In dem von Zahn, Hammer und Eisenrückschluß
umschlossenen Bereich wird die Wicklung eingelegt. Die Bereiche, in welche die
Wicklung eingelegt werden kann, werden "Slot" genannt. Der Eisenkreis kann für
verschiedene Slot-Konfigurationen ausgelegt werden.
Der Rotor besteht aus einem Eisenrückschluß und dem flußerzeugenden
Permanentmagneten. Der Permanentmagnet wird mit radial oder diamentral
angeordneten Polpaaren (P) magnetisiert. Die Polzahl (P2) entspricht der Anzahl
der in wechselnder Polarität magnetisierten Polbereiche. Der Rotor kann als Innen-
oder Außenläufermotor ausgelegt sein. Beim Außenläufermotor wird der Stator mit
innen liegendem Eisenrückschluß und nach außen weisendem Zahn und Hammer
ausgelegt. Beim Innenläufermotor wird der Stator mit außen liegendem
Eisenrückschluß und nach innen weisendem Zahn und Hammer ausgelegt. Am
Rotor des Außenläufermotors liegt der Magnet innen und der Eisenrückschluß
außen. Am Rotor des Innenläufermotors liegt der Magnet außen und der
Eisenrückschluß innen.
Der Motor ist mit einer Kommutierungseinrichtung auszulegen, die abhängig von der
Position des Rotors das Bestromungsschema der Spulen wählt, welches das
maximale Moment erzeugt. Die Kommutierungseinrichtung wird meist mit Hall-
Positionssensoren in Kombination mit einem Sensormagneten und einer MOS-FET-
Endstufe realisiert. Dabei detektieren die Hall-Positionssensoren die aktuelle
Rotorposition und steuern die MOS-FET Endstufe in der erforderlichen Form an.
Für elektronisch kommutierte Motoren der beschriebenen Bauform sind vielfältige
Kombinationen von Polzahl (2P) und Slotzahl (n) bekannt. Durch die Wahl von Pol-
und Slotzahl kann der Motor an verschiedene Anforderungen wie trapezförmiger
Momentenverlauf, sinusförmiger Momentenverlauf, geringes Rastmoment usw.
angepaßt werden. Für besonders geringes Rastmoment wird häufig eine Schrägung
von 2π/n der Polübergänge zwischen den Magneten vorgeschlagen.
Die hauptsächlichen Nachteile des Standardmotordesign für elektronisch
kommutierte Motoren liegen in den aufwendigen Fertigungsverfahren für die
Herstellung der Wicklung beim Innenläufermotor, dem Fehlen eines feststehenden
Gehäuses und den hohen Magnetkosten beim Außenläufermotor.
Ziel der Weiterentwicklung des Motorprinzips ist es also, einen elektronisch
kommutierten Motor zu entwerfen, der einerseits einfach zu wickeln ist und
andererseits die geringeren Magnetkosten eines Innenläufermotors aufweist.
Ein weiterer Nachteil des Standardmotordesigns tritt beim Betrieb des Motors in der
"sensorless" Betriebsform auf. Die sogenannte "sensorless" Betriebsform bezieht
sich darauf, daß nach dem Stand der Technik ohne Hall-Element gearbeitet wird,
und daß das Kommutierungssignal dadurch erzeugt wird, daß die induzierte
Spannung in der nicht bestromten Phase gemessen wird und als
Kommutierungssignal herangezogen wird, was jedoch bereits im Stand der Technik
bekannt ist.
In dieser Betriebsform wird das durch die Flußänderung in der freien (nicht
bestromten) Spule erzeugte Signal zur Kommutierung benutzt. Beim Betrieb des
nach Standarddesign aufgebauten Motors in dieser Betriebsform entstehen
besonders im Betrieb mit PWM durch galvanische, kapazitive und induktive
Kopplung Störsignale, die die "sensorless"-Kommutierung des Motors wesentlich
erschweren. Das Störsignal muß entweder elektronisch eliminiert werden oder die
Signalentstehung muß durch ein geeignetes Motordesign vermieden werden.
Diese grundsätzlichen Probleme des Standarddesigns sind Gegenstand vielfältiger
Patente und Publikationen. Stellvertretend soll hier das Patent US-4,933,585
angeführt werden. In diesem Patent wird die Verwendung einer konzentrischen
Spule vorgeschlagen. Für eine Phase des Motors sind in diesem Design zwei
Magnetringe erforderlich. Die Magnetringe können Teil des Stators oder Teil des
Rotors sein. Über ein Flußleitstück, das den Fluß um die konzentrische Spule führt,
werden lageabhängig die Süd- bzw. Nordpole des einen Magnetrings mit den
entgegengesetzten Polen des anderen Magnetrings verbunden. Für den Aufbau
eines Motors sind in diesem Design mindestens zwei Phasen erforderlich, welche
bidirektional bestromt werden müssen. Das Design nach Patent US-4,933,585 löst
zwar die Probleme der aufwendigen Wicklungstechnik, erfordert aber das doppelte
Magnetvolumen als das Standarddesign, um vergleichbaren Fluß zu erzeugen.
Ursache dafür ist, daß in jedem Magnetring nur die Hälfte des Magnetvolumens zur
Flußerzeugung genutzt wird, die andere Hälfte der Pole schließt sich kurz, ohne zum
Nutzfluß beizutragen. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist die aufwendige
Rotorkonstruktion.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, einen elektronisch
kommutierten Motor der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er einfacher
zu wickeln ist, gegenüber dem bekannten Motoren vergleichbarer Leistung ein
geringeres Volumen aufweist und die Vorteile der geringeren Magnetkosten eines
Innenläufermotors aufweist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des
Anspruches 1 oder 16 vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung verbessert die Lösung nach Patent US-4,933,585
dadurch, daß durch die Nutzung der Nord- und Südpole eines Magneten das
Magnetvolumen und der Bauraum für eine Phase halbiert werden.
Man erkennt nämlich aus der US-4,933,585, daß nur die Hälfte der Magnetpole für
die Gewinnung des magnetischen Flusses genutzt wird, weil mit zwei Magnetringen
gearbeitet werden muß.
Das Lösungsprinzip nach der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, daß nur mit
einem einzigen Magnetring gearbeitet wird, das den Vorteil hat, daß der so
hergestellte Motor ein wesentlich geringeres Volumen aufweist.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Klauenbleche wird nun erreicht, daß
die Nordpole des einen Magnetringes mit den Südpolen des gleichen Magnetringes
miteinander verbunden werden und der Fluß hierdurch um die Spule gelenkt wird.
Hieraus ergibt sich also, daß die Erzeugung des magnetischen Flusses lediglich
durch einen einzigen Magnetring erzielt wird, wobei man aber aus dem einzigen
Magnetring, im Prinzip durch die erfindungsgemäße Verwendung von Klauen-Polen,
die doppelte Anzahl von flußerzeugenden Magneten erreicht wird.
Das heißt also, daß der zweite Magnetring nicht mehr benötigt wird und daher
entfällt und statt dessen ein einziger Magnetring in Verbindung mit einem
Flußleitblech und daran angeordneten Klauen verwendet wird.
Hierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile, weil das Bauvolumen des Motors
wesentlich verkleinert werden kann bezüglich eines vergleichbaren Motors gleicher
Leistung, und daß wesentlich geringere Herstellungskosten gegeben sind, weil für
die Flußleitstücke tiefgezogene Blechteile verwendet werden können.
Die vorgeschlagene Bauform der Flußleitstücke ist in anderen Motorprinzipien z. B.
Schrittmotoren als Klauenpolkonstruktion bekannt. Durch eine Erweiterung dieser
Bauform mit der elektronischen Kommutierung ist eine wesentliche Verbesserung
der Motorparameter möglich.
Anders ausgedrückt: Die kostengünstige Fertigung der Klauenpolbauform für die
Flußleitung wird mit den guten Betriebseigenschaften eines elektronisch
kommutierten Motors kombiniert. Weitere Vorteile des vorgeschlagenen
Motorprinzips liegen hinsichtlich "sensorless"-Kommutierung in den minimierten
Störsignalen durch die völlige Entkopplung der Motorphasen sowie der sehr
kompakten Bauform mit den daraus resultierenden hohem Drehmoment bei geringer
Masse.
Es ergibt sich aus der vorliegenden Erfindung der erste Vorteil, eines einfacheren
Wickelns des Motors, weil eine einzige, konzentrische Spule verwendet wird, die
besonders einfach zu wickeln ist. Der andere Vorteile ist bedingt durch die
Verwendung eines einzigen Magnetkreises, daß man geringere Störsignale erhält,
weil ja durch die Verwendung eines Flußleitbleches mit entsprechenden Klauen die
Abschirmung der einzelnen Phasen gegeneinander sehr günstig gegeben ist, ohne
daß es zu einem Übersprechen oder Überlagern der einzelnen
Kommutierungssignale kommt.
Diese Vorteile ergeben sich insbesondere bei der sog. "sensorless"-Konfiguration,
d. h., wenn man ohne Hall-Elemente zur Erzeugung der Kommutierungsignale
arbeitet.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung auch ausführbar, wenn man
entsprechende Hall-Elemente zur Erzeugung des entsprechenden
Kommutierungssignals verwendet. Es werden also beide
Kommutierungsmöglichkeiten beansprucht.
Die Phase des vorgeschlagenen Motors ist analog zu einer Klauenpolkonstruktion
aufgebaut. Dazu wird ein Magnet wechselpolig mit 2P Polen magnetisiert. Die
Flußleitbleiche sind hierbei mit Klauen ausgelegt. Die Klauen, vorzugsweise in Form
von abgekanteten Blechzähnen, wiederholen sich im Abstand eines Polpaares, d. h.
ein Flußleitblech besitzt n Klauen. Die Breite einer Klaue beträgt vorteilhafter Weise
etwa ¾ der Polbreite des Magneten. Die Flußleitbleche realisieren in Verbindung mit
dem äußeren Eisenrückschluß die Flußleitung um die konzentrische Spule. Dabei
wird durch das erste Flußleitblech der magnetische Fluß an den Nord- oder
Südpolen des Magneten aufgenommen, über den Eisenrückschluß weitergeleitet
und schließlich durch das zweite Flußleitblech mit den entgegengesetzten Polen des
Magneten verbunden.
Der magnetische Fluß, der durch eine Phase geleitet werden kann, wird durch die
Blechdicke begrenzt. Ist es erforderlich höhere magnetische Flüsse bei gleicher
Wicklungsauslegung (d. h. höhere Momente) zu realisieren, dann kann entweder die
Blechdicke erhöht werden, oder die Phase mehrfach in den Motor eingebaut werden.
Der Motor besitzt des weiteren eine Einrichtung zur elektronischen Kommutierung.
Abhängig von der Position des Rotors relativ zum Stator erzeugt diese Einrichtung
Signale, die zur Kommutierung des Motors dienen. Mittels dieser Signale wird die für
ein maximales Moment erforderliche Bestromung realisiert.
Der Momentenverlauf abhängig von der Bestromung der Wicklung und der Position
des Rotors weist Schnittpunkte auf, in denen das Sensorsystem die
Kommutierungssignale erzeugen und die Weiterschaltung der Bestromung auf das
nächste Bestromungsmuster vornehmen muß. Für die Polausprägung bei
Bestromung ist folgende Bestromungsabfolge zu realisieren und zu wiederholen:
1. Phase negativer Stromrichtung,
2. Phase positiver Stromrichtung,
1. Phase positiver Stromrichtung,
2. Phase negativer Stromrichtung.
1. Phase negativer Stromrichtung,
2. Phase positiver Stromrichtung,
1. Phase positiver Stromrichtung,
2. Phase negativer Stromrichtung.
Für entgegengesetzte Laufrichtung des Motors ist das Bestromungsschema in
umgekehrter Reihenfolge anzuwenden.
Das Bestromungsschema gilt für den zweiphasigen Motor, wobei eine n-phasige
Ausführung des dargestellten Motorprinzips durchaus möglich ist. Die Phasen
müssen dann um 2π.n/2P verschoben werden, wobei P die Polpaarzahl und n Zahl
der Phasen darstellen.
Zum Betrieb als elektronisch kommutierter Motors müssen, besonders wenn mit
Blockkommutierung gearbeitet werden soll, die Rastmomenten reduziert werden.
Dies erreicht man durch geeigneten Einsatz von Sättigungseffekten bzw. durch
Schrägung der Magnetisierung.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem
Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der
einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben
und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche
Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen
und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 Schnitt durch einen Motor nach der Erfindung in der Richtung der
Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 die abgewickelten Magnetpole vom Magnetring 5;
Fig. 4 die Abbildung der Polausprägung, die sich auf den Klauen der
Flußleitbleche ergeben,
Fig. 5 die mechanische Momentwirkung des Rotors bei Bestromung der
Spule im entsprechenden Lauf;
Fig. 6 die Darstellung der Rastmomente, die sich bei unbestromten Phasen
oder Wicklungen ergeben.
In Fig. 1 und 2 ist allgemein ein derartiger Motor dargestellt, der im wesentlichen
aus einem äußeren Eisenrückschlußring 1 besteht, der den Motor an seinem
Außenumfang voll umfänglich umschließt.
Radial einwärts gerichtet ist die konzentrisch gewickelte Spule 6 angeordnet, die
seitlich jeweils an den Flanken durch seitliche Flußleitbleche 2, 3 umfaßt ist.
Hierbei ist wesentlich, daß die Flußleitbleche 2, 3 jeweils einen äußeren an der
Flanke befindlichen umlaufenden Ring bilden, so daß sich also die Spule 6 seitwärts
jeweils zwischen in sich geschlossenen Flußleitblechen 2, 3 befindet und jedes
Flußleitblech 2, 3 axial verlaufende Klauen 4, 8 aufweist, welche Klauen sich bis
über die Längsmittenlinie nach Fig. 2 erstrecken, hierbei soll der Magnetfluß von
dem Eisen bei Position 10 aufgegriffen werden und über das Flußleitblech 3 in
Pfeilrichtung 11 auf den Eisenrückschlußring 1 geleitet werden und von hier aus in
Pfeilrichtung 12 auf das Flußleitblech 2 und dann schließlich auf die Klaue 4 des
Flußleitbleches 2.
Hieraus ergibt sich ein vollständig geschlossener Flußkreis, der sich durch die am
Umfang verteilt angeordneten Klauen 4, 8 ergänzt.
Der innere Magnetring 5 besteht aus abwechselnd magnetisierten
Permanentmagneten, so daß also Nord- und Südpolarisierungen aneinander
anstoßen, wobei die Polpaarzahl der Klauenzahl entspricht. Dies bedeutet, daß für
einen einzigen Nord-Süd-Permanentmagnet zwei Klauen 4, 8 zuständig sind.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß der innere Eisenrückschlußring 7 den Fluß
von z. B. einem nordpolarisierten Permanentmagneten zu dem benachbarten Südpol
des benachbarten Permanentmagneten führt.
Im übrigen trägt der Motor eine innere Ausnehmung 9, durch welche eine
Antriebswelle hindurchgreift. Es wird darauf hingewiesen, daß mit der Darstellung
der Fig. 1 und 2 lediglich eine einzige Phase eines mehrphasigen, elektronisch
kommutierten Motors dargestellt ist. Das heißt, die andere Phase des Motors ist in
identischer Weise ausgebildet, wie der Motor nach den Fig. 1 und 2, wobei ein
Versatz von einer halben Polbreite bei einer zweiphasigen Anordnung erforderlich
ist und bei einer dreiphasigen Anordnung, ein Versatz von einer drittel Polbreite.
Bei einer mehrphasigen Anordnung ist also die Abbildung nach Fig. 1 und Fig. 2
genau vervielfacht, d. h. diese liegen hintereinander auf einer gemeinsamen Welle.
Jeder Phase sind dann genau die Teile zugeordnet, wie sie anhand einer Phase
nach den Fig. 1 und 2 erläutert wurden.
Man kann auch bei einem einphasigen Motor mehrere derartige Aggregate nach
Fig. 1 und 2 direkt hintereinanderliegend und einander angrenzend auf einer
gemeinsamen Welle anordnen und gemeinsam ansteuern, wobei aber der räumliche
Drehwinkelversatz zwischen den einzelnen Aggregaten entfällt, also eine einzelne
Phase des Motors dann durch eine Vielzahl oder Mehrzahl derartiger Aggregate
nach Fig. 1 und 2 gebildet wird.
In den Fig. 3 bis 6 sind nun die Abwicklungen eines derartigen Motors
dargestellt, wobei in Fig. 3 die Abwicklung des Magnetringes 5 auf die Ebene
dargestellt ist, während Fig. 4 in der oberen Darstellung zeigt, wie die Darstellung
der Pole der Flußleitbleche 2, 3 mit ihren Klauen 4, 8 auf die gleiche Ebene
abgewickelt sind. Dies gilt für eine Phase des Motors.
Soll hingegen ein zweiphasiger Motor erstellt werden, wurde vorstehend angegeben,
daß dann ein gleiches Aggregat nach den Fig. 1 und 2 nochmals vorhanden sein
muß, welches zu dem ersten Aggregat in einem bestimmten Drehwinkel versetzt
angeordnet ist. Dies ist in Fig. 4 in der unteren Darstellung dargestellt, wo gezeigt
ist, daß bei Hinzunahme einer zweiten Phase sich die Abwicklung der Klauenpole
dieser zweiten Phase dann in der dargestellten Anordnung ergeben.
Hierbei sind noch die Nord- und Südpole jeweils in Klammer daruntergesetzt, was
bedeutet, daß, wenn die eine Phase (siehe Fig. 4, obere Darstellung) in der einen
Richtung durchströmt wird, daß sich dann die Süd- und Nordpole in der
dargestellten Schreibweise ergeben, während dessen, wenn die eine Phase in der
oberen Darstellung nach Fig. 4 in der entgegengesetzten Richtung bestromt wird,
daß sich dann die Nord- und Südpole in Klammern ergeben.
Gleiches gilt für die Darstellung in Fig. 4 unten, wo für die zweite Phase die
Bestromung in der einen Richtung (mit ungeklammerten Nord- und Südpolen)
dargestellt ist, während bei der Bestromung in der anderen Richtung, die in
Klammern stehende Orientierung der Magnete ergibt.
Die Fig. 5 zeigt insgesamt die Momentwirkung ohne eingezeichnete Rastmomente
der Phasen, wobei in insgesamt vier verschiedenen Darstellungen die Phasen für
die erste Phase bei positiver und negativer Bestromung dargestellt sind, während in
einer anderen Darstellung die Momentwirkungen bei der zweiten Phase wiederum
bei positiver und negativer Bestromung dargestellt sind.
Hierbei ist erkennbar, daß die Darstellung der Momentwirkung über die
mechanische Abwicklung für eine positive Bestromung der ersten Phase mit 13
bezeichnet ist, während die negative Bestromung dieser ersten Phase mit 14
bezeichnet ist.
Wenn eine zweite Phase hinzugenommen wird (siehe obige Beschreibung), dann
ergibt sich die Momentwirkung 16, bei positiver Bestromung und die Momentwirkung
15 bei negativer Bestromung (siehe auch die Zeichnungslegende zu Fig. 5).
Man entnimmt daraus, daß an den Kommutierungspunkten 17 die Bestromung
umgeschaltet wird, und man erreicht hierdurch ein weitgehend konstantes Moment,
wie sich insgesamt aus der Linie 18 ergibt, die relativ ohne wesentliche Schwankung
dargestellt ist.
In Fig. 6 sind die Rastmomente dargestellt, die sich dadurch ergeben, daß bei nicht
bestromter Phase die Permanentmagnete sich an den Flußleitblechen ausrichten
und dort ein bestimmtes Rastmoment entfalten. Dieses Rastmoment soll so gering
wie möglich gehalten werden und dieses Rastmoment ist entsprechend den
gewählten konstruktiven Maßnahmen nach der Erfindung sehr klein, so daß also der
Motor mit geringem Rastmoment läuft.
Die Erfindung liegt also darin, daß die Anordnung von jeweils stirnseitigen
Flußleitblechen für einen elektronisch kommutierten Motor vorgesehen wird, welche
die Spule jeweils flankenseitig begrenzen, mit jeweils axial zur Spule verlaufenden
und am Innenumfang der ringförmigen Flußleitbleche zueinander versetzt
angeordneten und kammartig ineinandergreifenden Klauen.
1
Eisenrückschlußring (außen)
2
Flußleitblech
3
Flußleitblech
4
Klaue (Flußleitblech
2
)
5
Magnetring
6
Spule
7
Eisenrückschlußring (innen)
8
Klaue (Flußleitblech
3
)
9
Ausnehmung
10
Position
11
Pfeilrichtung
12
Pfeilrichtung
13
Momentwirkung
14
Momentwirkung
15
Momentwirkung
16
Momentwirkung
17
Kommutierungspunkt
18
Linie
Claims (16)
1. Elektronisch kommutierter Elektromotor, bestehend aus n-Strängen, wobei ein
Strang aus einem Stator mit Eisenrückschlußring (1) und einer konzentrischen Spule
(6), einem Rotor mit Eisenrückschlußring (7) und mindestens einem
Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Permanentmagnete
des Rotors lediglich einen einzigen Magnetring (5) bilden, oder aus einzelnen
Segmenten aufgebaut ist wobei Nord- und Südpole der/des Permanentmagneten
aneinanderstoßen und zusätzlich im Stator Flußleitbleche (2, 3) vorhanden sind,
welche den magnetischen Fluß der Nord- und Südpol/e der/des
Permanentmagnete/n des Magnetringes (5) miteinander verbinden.
2. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flußleitbleche (2, 3) an mindestens einer der beiden
stirnseitigen Flanken der konzentrischen Spule (6) und/oder des
Eisenrückschlußringes (1) angebracht sind.
3. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flußleitbleche (2, 3) Klauen (4, 8) besitzen,
welche Klauen (4, 8) im wesentlichen in der Nähe der Pole des Permanent-
Magnetrings (5) liegen.
4. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (4) des ersten Flußleitbleches (2) mit den
jeweils anderst gepolten Polen des Permanent-Magnetrings (5) zusammenwirken,
wie die Klauen (8) des zweiten Flußleitbleches (3).
5. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flußleitbleche (2, 3) jeweils einen umlaufenden
Ring bilden.
6. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klauen (4, 8) am inneren Umfang der Flußleitbleche (2, 3)
angeordnet sind.
7. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (4, 8) der Flußleitbleche (2, 3) im
wesentlichen Kreissegment-Form besitzen.
8. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (4) des Flußleitbleches (2) und die
Klauen (8) des Flußleitbleches (3) im Winkel zueinander versetzt an der Stirnseite
der Spule (6) und/oder des Flußleitbleches (1) angeordnet sind.
9. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Klauen (4) des Flußleitbleches (2) und die Klauen (8)
des Flußleitbleches (3) in Richtung Motorachse, beabstandet voneinander
überlappen.
10. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (4, 8) der Flußleitbleche (2, 3) im
wesentlichen zwischen den Polen des Permanent-Magnetrings (5) und der
konzentrischen Spule (6) liegen.
11. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (4, 8) der Flußleitbleche (2, 3) im
wesentlichen auf einem zur Spule (6) und/oder zum Permanent-Magnetring (5)
konzentrischen Kreis liegen.
12. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenrückschlußring (1) des Stators radial
außerhalb der konzentrischen Spule (6) liegt.
13. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenrückschlußring (9) des Rotors radial
einwärts zum Permanent-Magnetring (5) liegt.
14. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anzahl von n Spulen (6) bzw. Phasen diese
gegeneinander um einen Winkel von π.n/Polpaarzahl versetzt am Stator angeordnet
sind.
15. Elektronisch kommutierter Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Elektromotoren mit ihrer Ausnehmung (9)
auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und die Spulen (6) keinen
Winkelversatz aufweisen und somit eine gemeinsame Phase bilden.
16. Elektronisch kommutierter Elektromotor, bestehend aus n-Strängen, wobei ein
Strang aus einem Stator mit Eisenrückschlußring (1) und einer konzentrischen Spule
(6), einem Rotor mit Eisenrückschlußring (7) und mindestens einem
Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Permanentmagnet/e
des Rotors lediglich einen einzigen Magnetring (5) bilden, oder aus einzelnen
Segmenten aufgebaut ist wobei Nord- und Südpol/e der/des Permanentmagnete/n
aneinanderstoßen und zusätzlich im Stator Flußleitbleche (2, 3) vorhanden sind,
welche den magnetischen Fluß der Nord- und Südpole der/des
Permanentmagnete/n des Magnetringes (5) miteinander verbinden und die
Kreissegment-Länge und die axiale Breite der Klauen (4, 8) etwa 3/4 der
Kreissegment-Länge bzw. der axialen Breite des jeweiligen Nord oder Südpols
des/der Magneten (5) beträgt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999134775 DE19934775A1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Elektrisch kommutierter Motor mit Flußleitblech |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1999134775 DE19934775A1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Elektrisch kommutierter Motor mit Flußleitblech |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=7915923
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DE1999134775 Withdrawn DE19934775A1 (de) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Elektrisch kommutierter Motor mit Flußleitblech |
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---|---|
DE (1) | DE19934775A1 (de) |
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