DE2647675A1

DE2647675A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE2647675A1
Application number: DE19762647675
Authority: DE
Inventors: Masahiko Fujita; Toshihiko Gotoh; Tsutomu Nakamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-10-23
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1977-04-28
Also published as: DE2647675B2; MY8100380A; HK18381A; DE2647675C3; US4093897A; GB1565537A

Description

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BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ Οβ/·Τβ<?ίϊ PATENTANWÄLTE München 22 - Steinsdorfstr. 1O fcWH/Q /Q Dipl.-mg. r.beetz sen. TELEFON (Ο89) 22 72Ο1 - 22 72 44 - 29 591Ο Dlpl.-lng. K. LAMPRECHT Telex 5 22 Ο48-Telegramm Allpatent München Dr.-lng. R.BEETZ jr.

Dipl.- Phys. U. H EID RIC H auch Rechtsanwalt Dr.-lng. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

81-26.164P(26.165H) 21. 10. 1976

HITACHI , LTD. , Tokio (Japan)

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, bei · dem ein Signal einer Frequenz erzeugt wird, das der Drehzahl eines Rotors entspricht und das mit einer Bezugsspannung zur Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl des Rotors verglichen wird. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Elektromotor zur Verwendung bei einem Plattenspieler und einem Magnetband-Aufnahme- und Wiedergabegerät, bei dem die Drehzahl des Elektromotors als ein Signal Erhalten wird, das eine Frequenz proportional zur Drehzahl des Motors besitzt zur Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl.

Bei einem Plattenspieler, der Schall von einer Schallplatte reproduziert, oder bei einem Magnetband-Aufnahme- und Wiedergabegerät muß die Schallplatte mit genauer Geschwindigkeit gedreht bzw. das Magnetband mit genauer Geschwindigkeit geführt oder gefördert werden. Wenn sich die Geschwindigkeit (Drehzahl) ändert, ist das von der Schallplatte oder dem Magnetband reproduziertes Signal frequenzmoduliert, was zu Jaulen oder Frequenz se hwankung en führt. Insbesondere bei einem Gerät, bei dem eine Welle des Elektromotors direkt

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einer
mit einem Drehteller oder /Abzugivelle gekoppelt ist, zu deren direkten Antrieb durch den Elektromotor wird die Änderung der Drehzahl des Elektromotors direkt auf die Änderung im reproduzierten Signal weitergegeben. Folglich muß die Drehzahl des Elektromotors bei derartigen Geräten genauer auf eine konstanten Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gehalten werden.

Um eine konstante Drehzahl des Elektromotors aufrechtzuerhalten, kann eine Änderung oder ein Wechsel der Drehzahl des Rotors des Elektromotors iη ein Signal umgesetzt werden, dessen Frequenz, Spannung oder Kapazität sich ändert, wobei das Signal dann mit einemBezugsfre«juenzsignal_/ -spannungssignal oder 4Capazitätssignal verglichen wird, das die Drehzahl wiedergibt, wenn der Rotor mit genauer Drehzahl gedreht wird, so daß die Drehzahl des Rotors erhöht oder verringert wird, abhängig mit einer Differenz zwischen den beiden Signalen zur Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Rotors.

Bei einem Verfahren zum Erfassen der Drehzahl des Rotors ist ein Magnet auf einer .Welle des Rotors befestigt, um mit ihm gedreht zu werden,und ist eine Stromversorgungs- bzw. Leistungserzeugungs-Spule gegenüber dem Magnet so angeordnet, daß ein Fluß vom Magnet zur Stromversorgungs-Spule verkettet oder verbindet, damit diese ein Signal erzeugt, das eine Frequenz entsprechend der Drehzahl des Rotors zur Erfassung der Drehzahl des Rotors besitzt. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Anordnung des Drehzahlerfassungs-Magneten zuzüglich zum Rotor auf der Drehwelle des Elektromotors. Dadurch wird die Größenabmessung des Elektromotors vergrößert und muß auch die Anzahl der Magnetpole oder die Anzahl der Stromversorgungs-Spulen erhöht werden, wenn die Frequenz des in der Stromversorgungs-Spule erzeugten Signals erhöht werden soll, was eine weitere Erhöhung dar Größenabmessung des

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Aufbaues zur Folge hat. Darüber hinaus wird, da der Magnetfluß der Antriebsspule zum Antreiben des Rotors mit der Stroraversorgungs-Spule verkettet ist, wenn der Magnetfluß der Antriebsspule sich ändert, eine Spannung über die Stromversorgungs-Spule entwickelt oder aufgebaut, diejsich mit der Änderung des Magnetflusses ändert und die zu einem Signal addiert wird, das durch die Drehung des Rotors erzeugt wird. Polglich kann mittels der Stromversorgungs-Spule ein Signal, das genau die Drehzahl des Rotors erfaßt, nicht erhalten werden.

Bei einem Plattenspieler oder einem Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegerät sind viele Bauelemente zusätzlich zum Elektromotor in einem. Gehäuse untergebracht. Folglich ist es erwünscht, daß die Größe des Elektromotors so klein wie möglich ist, weshalb ein Elektromotor mit großen Abmessungen,wie oben erläutert, praktisch nicht verwendbar ist.

Bei einem anderen Verfahren ist eine Scheibe auf der Welle des Rotors befestigt, die mit mehreren gleichbeabstandeten Schlitzen am Umfang ausgebildet ist. Eine Lichtquelle, wie eine Lampe, ist auf einer Seite der Scheibe angeordnet, während ein Llchtempfanger,wie ein Phototransistor/ auf der anderen Seite der Scheibe angeordnet ist, so daß von der Lichtquelle emittiertes Licht durch die Schlitze der Scheibe zum Lichtempfänger tritt, um ein Signal vom Lichtempfänger zu erhalten, das eine Frequenz entsprechend der Drehzahl desRotors besitzt. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine Abschirmung für die Lichtquelle und den Lichtempfanger, um das Eintreten von Außen- oder Umgebungslicht zu verhindern. Darüber hinaus müssen, um die Frequenz des vom Lichtempfänger erhaltenen Signals zu erhöhen, mehrere Licht-

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quellen und Licht»empfanger angeordnet werden. Das ergibt einen Elektromotor mit komplexem oder kompliziertem Aufbau.

Wenn die Änderung der Drehzahl des Elektromotors als Frequenzänderung des Signals erfaßt werden soll, das zur Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Elektromotors verwendet wird, muß die Frequenz des erfaßten Signals erhöht werden, damit die Erfassung von geringen Änderungen der Drehzahl des Elektromotors möglich ist. Bei einem Elektromotor, der mit einem elektronischen Gerät verwendet werden soll,das sehr kleine Signale verarbeitet, sollen das Entstehen von elektrischem und mechanischeni Rauschen am Elektromotor verhindert werden und soll eine einfache Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Elektromotors erreicht werden.

Durch Aufbau des Rotors des Elektromotors mittels eines Permanentmagneten und durch Anordnen der Stromversorgxmgs-Spule in einem Magnetfeld des Magneten, damit die Stromversorgungs-Spule ein Spannungssignal erzeugt, abhängig von der Änderung des Magnetfelds auflgrund der Drehung des Magnets_/wird ein Signal entsprechend der Drehzahl des Magnets erhalten. Durch Beseitigen oder Unterdrücken einer Spannung, die über der StromversorgungSrrSpule durch das Magnetfeld der Antriebsspule erzeugt ist, mittels einer geeigneten Einrichtung kann die Drehzahl des Magnets genau erfaßt werden. Auf diese Weise kann, ein Elektromotor kleiner Abmessungen erhalten werden, dessen Drehzahl steuerbar bzw. regelbar ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Elektromotor anzugeben,

der
der kleine Abmessungen aufweist,/flach aufgebaut ist und der eine Änderung der Drehzahl als Änderung der Frequenz erfassen kann. Insbesondere soll die Drehzahl genau erfaßbar

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sein und soll die Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl einfach erfolgen, wobei kein elektrisches und mechanisches Rauschen erzeugt werden soll.

Der erfindungsgemäße Elektromotor enthält einen Rotor, der durch einen scheibenförmigen,mehrpoligen Magneten oder Mehrpol-Scheibenmagneten gebildet ist, der an einer Welle gekoppelt ist, wobei der Magnet mehrere Magnetpole aufweist_/und enthält einen Stator, der durch ein Paar von Antriebsspuleη mit mehreren Antriebsabschnitten gebildet ist, die zur Verkettung mit den Magnetflüssen des Magneten ausgebildet sind, wobei das Paar der Antriebsspulen dem Magnet gegenüberliegend angeordnet ist. Eine Drehzahlerfassungs-Spule mit 2 η + 1 Stromversorgungs- oder Leistungserzeugungs-Strängen oder-Wicklungselementen für jeden der Magnetpole, wobei η positiv und ganzzahlig ist, die sich radial um die Drehachse erstrecken, ist im Magnetfeld des Magneten und im Magnetfeld der Antriebsspulen so angeordnet, daß die Magnetf lüsse des Magneten- die mehreren Stromversorgungs-Stränge verketten, damit diese ein Signal einer Frequenz erzeugen,das der Drehzahl des Magneten entspricht. Eine Lösch-Spule oder Unterdrückungs-Spule, die-die Magnetflüsse der Antriebsspulen verkettet, ist weiter im Magnetfeld der Antriebsspule angeordnet, wodurch die Lösch-Spule eine Spannung einer Frequenz und einer Amplitude erzeugt, die sich abhängig mit der A'nderungi. des Magnetfelds der Antriebsspulen ändern. Diese Lösch-Spannung wird zu dem Signal addiert, das durch die Drehzahlerzeugungs-Spule erzeugt ist, um eine Spannung zu löschen, die über der Drehzahlerfassungs-Spule erzeugt ist, infolge der Änderung des Magnetfelds der Antriebsspulen zur Erzeugung eines rauschfreien Drehzahlerfassungs-Signal:

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von der Drehzahlerfassungs-Spule.

Der Elektromotor gemäß der Erfindung vergleicht darüber hinaus das über der Drehzahlerfassungs-Spule erzeugte oder entwickelte Signal mit einer Bezugsspannung zur Steuerung oder Regelung einer an die Antriebsspulen anzulegenden Leistung (Strom bzw. Spannung) abhängig von der Differenz zwischen den beiden Spannungen zur Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Elektromotors.

Gemäß den Merkmalen der Erfindung ist der Rotor durch den Mehrpol-Scheibenmagneten gebildet und verketten die Magnotflüsse des Rotor-Magneten die Drehzahlerfassungs-Spule einschließlich mehrerer Stromversorgungs-Stränge für jeden der Magnetpole des Rotor-Magneten. Folglich kann der Elektromotor gemäß der Erfindung flach und mit kleinen Abmessungen aufgebaut v/erden und kann ein Drehzahlerf assungs-Signal hoher Frequenz erzeugen. Darüber hinaus kann die Wirkung des Magnetfeldes auf die Antriebsspuleη beseitigt werden und kann eine kleine Änderung der Drehzahl des Rotors erfaßt werden, wodurch eine konstante Drehzahl gewährleistet ist.

Die Erfindung gibt also einen Elektromotor an, der einen durch einen Mehrpol-Scheibenmagneten aufgebauten Rotor

der an der , Welle gesichert ist und der drehbar gehaltert ist_;sowie einen Stator enthält, der durch ein Paar sternförmiger flacher Antriebsspulen gebildet ist, die nebeneinander und dem Mehrpol-Scheibenmagneten gegenüberliegend angeordnet sind. Sinusweilen-Ströme oder Sinusströme,deren Phasenwinkel um 90° verschieden sind, werden an das Paar der Artriebsspulen zum Antreiben oder Ansteuern des Magneten angelegt. Eine Drehzahlerfassungs-Spule mit mehreren Stromversorgungs-Strängen ist im Magnetfeld des Magneten und im

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Magnetfeld der Antriebsspuleη angeordnet, zur Erzeugung eines Signals einer Frequenz, die der Drehzahl des Magneten entspricht. Auch eine Lö'sch-Spule ist im Magnetfeld der Antriebsspulen angeordnet zur Erzeugung einer Spannung, die sich mit der Änderung der Antriebsspulen ändert, wobei diese Spannung einem Ausgangssignal von der Drehzahlerfassungs-Spule hinzu addiert wird, zum Auslöschen oder Unterdrücken eines über der Drehzahlerfassungs-Spule erzeugten oder entwickelten Signals durch die Änderung des Antriebs-Magnetfeldes, so daß ein Drehzahlerfassungs-Signal hohen Rauschabstands erhalten wird, um die Regelung bzw. Steuerung der Drehzahl des Elektromotors zu ermöglichen.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig.l perspektivisch im Teilschnitt ein . Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Elektromotors;

Fig. 2 in Explosionsdarstellung den Elektromotor gemäß Fig. Ij

Fig. 3 perspektivisch die Antriebsspulen; Fig. 4 in Aufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Drehzahlerfassungs-Spule;

Fig. 5 ein Schaltbild einer Antriebs- oder Ansteuerschaltung;

Fig. 6 in Aufsicht die Beziehung zwischen den Antriebsspulen und einem Magneten;

Fig. 7 in Aufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lösch-Spule;

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Fig. 8 in Aufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel der Lösch-Spule;

Fig. 9 eine Drehmoment-Drehwinkel-Kurve;

Fig.10 in Abwicklung die Drehzahlerfassung-Spule und den Magnet en;

Fig.11 ein Schaltbild eines Addierglieds.

Die Fig.l und 2 zeigen perspektivisch im Teilschnitt bzw. in Explosionsdarstellung den erfindungsgemäßen Elektromotor 1, der eine scheibenförmige Grundplatte 2 aus einem Magnetwerkstoff wie Eisen oder Siliziumstah^ und einen schalenformigen Deckel 3 aufweist, der auf der Grundplatte 2 befestigt ist. Der Deckel 3 weist eine obere Platte 4,einen daran anstoßenden Zylinderteil 5 und einen Rand 6 auf, die alle aus Magnetwerkstoff bestehen. Die Grundplatte 2 wirkt als unteres Joch und ein Zylinder-Tragglied 7 ist in dessen Mitte befestigt. Das Tragglied 7 besteht aus unmagnetischem Werkstoff, wie Messing,und weist einen Rand 8 an seinem oberen Umfangsteil auf. Das Tragglied 7 ist in einer Mittelbohrung 9 der Grundplatte 2 eingesetzt und dort so befestigt, daß die Bodenfläche des Rands 8 auf der Grundplatte 2 aufliegt. Der untere Umfang des Tragglieds 7 weist ein Gewinde 10 auf, auf das eine Kappe 11 aufgeschraubt ist. Ein Kugellager 12 ist in der Kappe 11 vorgesehen. Eine Welle 13 ist im Tragglied 7 von dessen Oberseite eingesetzt. Das Unterende der Welle liegt auf dem Kugellager 12 so auf, daß die Welle 13 durch das Kugellager 12 und das Tragglied 7 drehbar gehaltert ist. Im Mittelteil der . Welle 13 ist ein oberes Joch aus Magnetwerkstoff wie Eisen oder Siliziumstahl angebracht.

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Ein scheibenförmiger mehrpoliger Magnet oder Mehrpol-Scheibenmagnet 15 ist mittels eines Klebstoffs an der Bodenfläche des oberen Jochs 14 angeklebt. Der Mehrpol-Scheibenmagnet 15 ist kreisförmig ausgebildet und besteht aus Magnetwerkstoff _t wie einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung oder einem Ferrit_yund besitzt eine Mittelbohrung 16, durch die die '. · .Welle I3 ragt zur Befestigung des Mehrpol-Scheibenmagneten 15 am oberen Joch 14 koaxial zur Welle 13. Der Magnet I5 ist längs seines Umfangs in mehrere Sektoren oder Abschnitte geteilt, z. B. acht Abschnitte in Fig. 2, wobei jeder der Unterabschnitte 17, 18, I9, 20 ... mit abwechselnder Polarität magnetisiert ist. Beispielsweise ist der Unterabschnitt 17 mit einem N-PoI an der Oberfläche des Magneten 15 magnetisiert, während die links- bzw. rechts benachbarten Unterabschnitte l8 und 20 mit einem S-PoI magnetisiert sind, wobei der dem Unterabschnitt 18 benachbarte Unterabschnitt I9 mit einem N-PoI magnetisiert ist. Die Unterabschnitte I7, 18, I9, 20 ... sind in Richtung der Dickenausdehnung des Magneten 15 so magnetisiert, daß dann, wenn die Oberfläche des Unterabschnitts (z. B. 17) als N-PoI magnetisiert ist, dessen Unterfläche als S-PoI magnetisiert ist. Vier Unterlagscheiben 21 sind an der Oberfläche der Grundplatte 2 vorgesehen und eine (erste) Isolierplatte 22 aus Phenolharz o.dgl. ist auf den Unterlagscheiben befestigt, wobei das Tragglied 7 durch eine Mittelbohrung 28 der Isolierplatte 22 ragt. Schrauben oder Bolzen 24 sind in Bohrungen 23, die an vier Ecken der Isolierplatte 22 vorgesehen sind, durch die Unterlagscheiben 21 eingesetzt und in Gewinde 25 in der Grundplatte 2 eingeschraubt. Die Isolierplatte 22 ist an der Grundplatte 2 angebracht, wobei ein Abstand zwischen der Isolierplatte 22 und der Grundplatte durch die Unterlagscheiben 21 aufrechterhalten ist. Ein Paar von Antriebsspulen 26, 27 ist an der Bodenfläche der Isolierplatte 22 befestigt. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist jede

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der beiden Antriebsspulen 26, 27 sternförmig ausgebildet und besitzt mehrere Windungen eines dünnen Kupferdrahts, der mit einer Isolierschicht beschichtet ist. Jede der Antriebsspulen 26, 27 ist als flache sternförmige Anordnung ausgebildet, durch zunächst Festlegen von vier gleichbeabstandeten Punkten am Umfang eines Kreises mit einem Durchmesser, der dem Außendurchmesser des Magneten 15 entspricht, und durch anschließendes Festlegen vierer Punkte auf einem Kreisumfang mit einem Durchmesser, der dem Innendurchmesser des Magneten 15 entspricht, wobei diese jeweils um 45 vom einen entsprechenden, zuvor festgelegten der vier Punkte entfernt bzw. verschob ensinü, wobei dann ein dünner Kupferdraht von einem der inneren Punkte zu dem zugehörigen äußeren Punkt gespabnt wird, wobei dann der Draht darunugebogen oder-gefaltet wird und der Draht zum zweiten inneren Punkt geführt wird, wobei dann der Draht dort gebogen oder gefaltet wird und zum zweiten äußeren Punkt geführt wird_;und wobei ähnliche Schritte für den dritten und vierten inneren bzw. dritten und vierten äußeren Punkt zur Vervollständigung einer Wicklung bzw. Windung durchgeführt werden_/und wobei die genannten Schritte mehrere Male wiederholt werden. Die so gebildeten beiden Antriebsspulen 26, 27 werden aufeinanderliegend koaxial zur Welle 13 angeordnet und mit Klebstoff an der Isolierplatte befestigt oder angeklebt. Die Kupferdrähte der beiden Antriebsspulen 26, 27, die vom Außenumfang zum Innenumfang oder umgekehrt ragen, sind mit einem Magnetfluß des Magneten 15 verkettet und definieren Antriebsabschnitte 29 bzw. 30 zum Antreiben bzw. Ansteuern des Magneten 15 in den Verkettungsbereichen. Die Antriebsspulen 26, 27 sind so aufeinander angeordnet, daß die Antriebsabschnitte 29, 30 um einen Winkel von 22,5° in Umfangsrichtung voneinander beab-

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standet sind. Mehrere sich radial erstreckende Stromversorgungs-Stränge 31 sind an der Oberfläche der Isolierplatte 22 vorgesehen und sind reihengeschaltet zur Bildung einer Drehzahlerfassungs-Spule 50. Wie in Fig. k dargestellt, besitzt die Drehzahlerfassungs-Spule 50 mehrere sich radial erstreckende Stromversorgungs-Stränge 31» 32, 33, 3¹J-, 35... auf der Oberfläche der Isolierplatte 22. Der erste Strang ist beispielsweise mit dem benachbarten zweiten Strang 32 as der Innenumfangsseite verbunden und der zweite Strang 32 ist mit dem dritten Strang 33 an der Außenumfangsseite verbunden und der dritte Strang 33 ist mit dem vierten Strang 3^ an der Innenumfangsseite verbunden. In gleicher Weise sind die übrigen Stränge mit ihren jeweils benachbarten Strängen abwechselnd an der Innenumfangsseite bzw. der Außenumfangsseite miteinander verbunden, so daß die Stränge 31, 32, 33, 3²J-, 35·.· miteinander in Reihe geschaltet sind. Die Drehzahlerfassungs-Spule 50 kann als gedruckte Schaltung ausgeführt sein, die durch Aufbringen einer Kupferfolie auf der Oberfläche der Isolierplatte 22, durch Aufdrucken der Stränge 31* 32, 33, 3^» 35... und deren Verbindungen auf der Kupferfolie und durch Abätzen der Kupferfolie unter Schützen der gedruckten Bereiche gebildet wird., Die sich radial erstreckenden Stromversorgungs-Stränge 31,32 33, 3^, 35··. sind für jeden der Magnetpole des Magneten 15 (2n + I)-MaI vorgesehen, wobei η positiv und ganzzahlig ist. Die Drehzahlerfassungsspule 50 gemäß Pig Λ ist ein Beispiel., bei der η = 1, wobei drei Stränge für jeden Magnetpol vorgesehen sind und wobei insgesamt 2k Stränge für den Magneten gemäß Fig. 2 vorgesehen sind, wobei dort der Magnet 15 in 8 magnetisierte Abschnitte oder Sektoren geteilt ist. Bei der in Fig. 2 gezeigten Drehzahlerfassungs-Spule 50 beträgt als Beispiel η = k und sind 9 Stränge für jeden Magnetpol und insgesamt 72 Stränge 31 vorgesehen. Der erste Strang 31

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und der letzte Strang 35 (der 24. Strang in Fig.4) besitzen Anschlüsse 36 bzw. 37, an die äußere Zuführ leitungen angeschlossen sind und die Ausgangsanschlüsse der Drehzahlerfassungs-Spule 50 bilden.

An der Oberfläche der Isolierplatte 22 ist längs des Außenumfangs der Drehzahlerfassungs-Spule 50 eine gekrümmte oder gebogene Lösch-Spule 51 angeordnet, die 3/4 des Außenumfangs der Drehzahlerfassungs-Spule 50 umgibt. Ein Ende der Lösch-Spule 51 ist mitidem Ausgangsanschluß 36 des ersten Stromversorgungs-Strangs 31 verbunden und das andere Ende ist mit einem Ausgangsanschluß 52 verbunden. Die Lösch-Spule 51 ist mit der Drehzahlerfassungs-Spule 50 reihengeschaltet. Eine (zweite) Isolierplatte 53 ist auf der Grundplatte 22 angeordnet, und zwei Halleffekt-Bauelemente oder Hallgeneratoren 5^» 55 sind auf der Grundplatte 2 bzw. der zweiten Isolierplatte 53,Um die , .Welle 13 mit einem Winkelabstand von 22,5⁰,befestlgt. Das Paar der Hallgeneratoren 5^> 55 ist im Magnetfeld des Magneten 15 nahe von Stellungen oder Lagen angeordnet, die dem Außenumfang des Magneten 15 entsprechen.

Der schalenf örmige Deckel 3 besitzt eine Mittelbohrung 38. in dessen Oberplatte 4 ,in der das Oberende der .Welle 13 so eingesetzt ist, daß der Rand 6 des Deckels 3 an der Grundplatte 2 anliegt . wobei der Rand 6 und die Grundplatte mittels Bolzen oder Schrauben 39 miteinander verbunden sind. Das Ende der Welle 13 ist schräg oder konusförmig ausgebildet zur Bildung eines Mittelzapfens eines Drehtellers, auf dem eine Schallplatte angeordnet ist, wenn der Elektromotor für einen Plattenspieler verwendet wird_yund gleichzeitigeinerpiattenführung_/längs derejne Mittelbohrung der Schallplatte geführt wird.

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Bei dem so aufgebauten Elektromotor wird, wenn ein einseitiger Antriebs- oder Ansteuer-Gleichstrom einer der beiden Antriebs spule η 26, 27,. ζ. B. der Antriebsspule 26 zugeführt wird, ein Antriebs-Magnetfeld ai der Antriebs spule 26 durch den Antriebs-Strom erzeugt. Das Antriebs-Magnetfeld wirkt mit dem Magnetfei des Magneten 15 zusammen zur Erzeugung einer Antriebs-Kraft F". Dies ist in Fig. 6 dargestellt, in der die Antriebsspule 26 mit dem die Wicklung bildenden Kupferdraht dargestellt ist. Wenn der in Richtung eines Pfeils 58 fließende Gleichstrom der Antriebsspule 26 ziugeführt ist, werden Antriebs-Flüsse in den Antriebs-Abschnitten 29 der Antriebsspule 26 erzeugt, die die Antriebs-Abschnitte 29 im Uhrzeigersinn umgeben, bei Betrachtung gegenüber der Richtung des fließenden Stroms , Wenn der Antriebs-Abschnitt 29 der Antriebsspule über den Magnetpolen 17* 18, I9, 20 des Magneten 15 angeordnet ist, wie das in Fig.6a dargestellt ist, werden Kräfte im Gegenuhrzeigersinn in dem Antriebs-Abschnitt 29 in senkrechter Richtung dazu erzeugt.

Beispielsweise wirken der Magnetfluß des N-Magnetpols und der Magnetfluß des darüber angeordneten Antriebs-Abschnitt 29a zusammen zur Erzeugung einer Kraft F-, am Antriebs-Abschnitt 29a, die senkrecht dazu ist. In gleicher Weise wird am Antriebs-Abschnitt 29b, der über dem S-Magnetpol angeordnet ist, eine Kraft F₂, die senkrecht zum Antriebsabschnitt 29b ist, erzeugt. Die in den Antriebs-Abschnitten 29a und 29b erzeugtenKräfte F₁ und Fp sind in gleicher Richtung gerichtet und die Kraftkomponenten FG₁ und FG₂ der Kräfte F₁ und Fp, die in Umfangsrichtung des Magneten I5 wirken, erzeugen eine Antriebskraft F für den Magneten 15· Da die Antriebsspule 26 an der Grundplatte 2 befestigt ist, ruft die an der Antriebsspule 26 erzeugte Antriebskraft F eine Drehung des Magneten 15 so hervor, daß der Magnet I5 im Uhrzeigersinn mit der Welle 13 um die . Welle 13 gedreht

wird. Wenn der Magnet in eine Stellung gedreht ist, in der

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zwei Antriebsabschnitte 29 über einem Magnetpol angeordnet sind, wie das in Fig.6bdargestellt ist, ist die Summe der an den jeweiligen Abschnitten 29 erzeugten Antriebskräfte Null. Wenn also, wie in Fig. 6b dargestellt, zwei Antriebs-Abschnitte 29a und 2^:9b über einem Magnetpol 17 angeordnet sind, sind die Richtungen der Magnetflüsse, die die beiden Antriebsabschnitte 29a und 29b verketten, gleich und sind die Richtungen der durch die Antriebsabschnitte 29a und 29b fließenden Ströme entgegengesetzt. Folglich sind, die am Antriebsabschnitt 29a erzeugte Kraft F-. und die am Antriebsabsohnitt 29b erzeugte Kraft Fp gleich groß und entgegengesetzt gerichtet, und folglich sind die Kraftkomponenten FG₁ und FGp, die in Umfangsrichtung des Magneten 15 wirken, ebenfalls gleichgroß und entgegengesetzt gerichtet, wodurch sich eine Antriebskraft F zum Antrieb des Magneten 15 ergibt-, die Null beträgt.

Wenn der Magnet I5 aufgrund Trägheit in eine Stellung weitergedreht wird, in der die jeweiligen Antriebsabschnitte jeweils über den entsprechenden Magnetpolen angeordnet sind, wie das in Fig.6c dargestellt ist, ist der Antriebsabschnitt 29a nun über dem S-Magnetpol 20 und ist der Antriebs-Abschnitt 29b über dem N-Magnetpol I7 angeordnet, entgegengesetzt wie im Fall gemäß Fig.6a. Folglich sind die an den Antriebsabschnitteni 29a und 29b erzeugten Kräfte F₁ und F₂ entgegengesetzt zu denen gemäß Fig.6a gerichtet, so daß der Magnet 15 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und in die in Fig. 6b gezeigte Lage zurückgedreht wird. Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehwinkel θ des Magnets I5 und dem Drehmoment T, der im Magnet 15 bei der Bedingung gemäß Fig. 6 erzeugt wird. Fig. 9 zeigt einen|Drehmomenten-Verlauf, bei dem die Abszisse den Drehwinkel θ des Magneten I5 und die Ordinate das- Drehmoment T darstellt. Wie durch die Vollinie 56 dargestellt ist, wird das Drehmoment T bei jeweils einer Drehung des Magneten 15 iß den Winkel 22,5 zu Null,

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wird ein negatives Drehmoment T erzeugt., zwischen den Drehwinkeln 22,5° und 67,5° ebenso zwischen den Drehwinkeln 112,5°

und 157,5°, zwischen 202,5° und 247,5°, zwischen 292,5° und 337,5 » usw., weshalb sich das ergebende Drehmoment aus der Summe der negativen Drehmomente und positiven Drehmomente Null beträgt, so daß der Magnet 15 nicht gedreht werden kann. Durch Umkehr der Richtung des Antriebs-Stroms., der der Antriebsspule 26 im Bereich negativen Drehmomente (Fig. 9) zugeführt wird, d. h. zwischen z. B. 22,5° und 67*5°, wird ein positives Drehmoment in diesem Bereich erzeugt, wie das durch die Strichlinie 57 dargestellt ist.

Wie in Fig. 6d dargestellt, wird dadurch, daß eine der Antriebsspulen 26 koaxial auf der anderen Antriebsspule 27 angeordnet 3st, wobei sie um einen Winkel von 22,5° voneinander beabstandet sind und wobei sinusförmige Antriebs-Ströme den Antriebsspulen 26 und 27 zugeführt werden, deren Phasen sich um 90° voneinander unterscheiden, die Fließrichtung des Antriebs-Stroms umgekehrt bei jeder Drehung des Magneten um 45° und wird der Antriebs-Strom Null bei jeder Drehung des Magneten 15 um 22,5°.Folglich wird der Magnet in vorgegebener Richtung gedreht, ohne daß ein Kommutator oder

Bürsten notwendig sind. Eine der Antriebsspulen 26, 27, beispielsweise die Antriebsspule 26, wird mit einem Sinusstrom versorgt, während die andere Antriebsspule 27 mit einem Kosinusstrom versorgt wird, dessen Phase sich von der des SinusStroms um 90° unterscheidet.

Wenn sich der Magnet 15 dreht, bewegen sich die Magnetflüsse, die von den Magnetpolen 17,18,19,20... des Magneten abgegeben werden, während die Stromversorgungs-Stränge 31» 32 33, 34, 35... <3ie Drehzahlerfassungs-Spule 50 verketten. . Wenn die Magnetflüsse, die die Stränge 31, 32, 33, 34, 35... verketten, sich ändern, induzieren diese Stränge 31,

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32, 33* 34, 35 Signale, deren Amplituden der Größe der Änderung der Magnetflüsse entsprechen* und deren Frequenzen den Perioden der Änderung entsprechen. Diese Signale werden über den Strängen 31 erzeugt, wenn die Grenzen der Magnetpole 17, 18, 19, 20... des Magneten 15 über die Stränge 31 hinweggehen. Da die Stränge 31, 32, 33, 34, 35... für jeden Magnetpol 17, 18, I9. 20... des Magneten 15 (2n+l)-Mal vorgesehen sind, weisen die Signale, die an den an den Grenzen der Magnetpole angeordneten Strängen induziert werden, eine Polarität auf, die das Fließen von Signalströmen in die gleiche Richtung ermöglichen, so daß diese Signale zueinander addiert werden. In Fig.10 ist in Abwicklung die Beziehung zwischen den Stromversorgungs-Strängen der Drehzahlerfassungs-Spule 50, der darüber induzierten Signale und der Magnetpole dargestellt, wobei Fig.1Oa ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei der die Anzahl der Stränge der Drehzahlerfassungs-Spule 50 pro Magnetpol 3 beträgt (n«l)_/und wobei Fig. lOb ein Ausführungsbeispiel mit η = 2 zeigt. In Fig.lOa sind die dem Magnetpol 18 zugeordneten drei Stränge die drei Stränge 3I* 32, 33* während die dem Magnetpol I9 zugeordneten Stränge die nächsten drei Stränge 34, 41, 42 sind. Wenn beispielsweise der Magnet 15 sich nach rechts, wie durch einen Bfeil dargestellt, bewegt, ändert sich der Magnetfluß, der den Strang 31* der nahe der Grenze der Magnetpole 17 und angeordnet ist, verkettet, . . von dem Magnetfluß des Magnetpols 18 zu dem des Magnetpols I7. Folglich ändert sich die Richtung des Magnetflusses und wird eine Spannung über dem Strang 3I induziert. Über die anderen Stränge 32, 33 wird keine Spannung induziert, da die verkettenden Magnetflüsse sich nicht ändern. Wenn die Polarität der in dem Strang J>1 induzierten Spannung so ist, daß das Fließen eines Stroms

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- Yl -r

At

im Strang 31 von unten nach oben gemäß dem dargestellten Pfeil möglich ist, wird eine Spannung einer Polarität in dem Strang 34,der nahe der Grenze der Magnetpole 18 und 19 angeordnet ist, induziert, durch die ein Strom nach unten fließen kann gemäß dem dargestellten Pfeil. Eine Spannung mit einer Polarität,durch die ein Strom nach oben fließen kann, wird im Strang 43 induziert, der nahe der Grenze der Magnetpole 15 und 20 angeordnet ist^, und eine Spannung einer Polarität, durch die ein Strom nach unten fließen kann, wird in dem Strang 44 induziert, der nahe der Grenze der Magnetpole 20 und 40 angeordnet ist. Da die in den Strängen 31» 34, 43 und 44 induzierten Spannungen so gepolt sind, daß die Ströme in der Drehzahlerfassungsτ Spule 50 in der gleichen Richtung fließen, addieren sich diese Strömung zur Erzeugung eines Ausgangs-Stroms. In gleicher Weise werden bei dem AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig.10b Spannungen in den Strängen 31» 42, 43 und 44 erzeugt, durch deren Polarität Ströme inüie gleiche Richtung cureh die Drehzahlerfassungs-Spule 50 fließen, weshalb diese Ströme addiert werden. Da die Anzahl der Stromversorgungs-Stränge bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1Ob größer ist als bei dem gemäß Fig.10a, ist die Frequenz der induzierten Spannung bei dem AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig.lOb griSßer als bei dem gemäß Fig. 10a.

Wenn sich der Magnet I5 dreht, ändert sich der die Stränge verkettende Magnetfluß sequentiell, so daß die Drehzahlerfassungs -Spule 50 eine Spannung induziert, deren Frequenz proportional zur Drehzahl des Magneten 15 ist. Da der Magnet in acht Magnetpole (Fig.2) geteilt ist, wird die Drehzahl des Magneten 15 in acht voneinander getrennten Lagen erfaßt. Folglich kann die Drehzahl des Magneten I5 genau erfaßt werden

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ohne nachteilige Beeinflussung durch ungleichförmige Magnetisierung der Magnetpole und durch Exzentrizität des Magnets 15- Da das Ausgangesignal von der Drehzahlerfassungs -Spule 50 die Änderung der Drehzahl des Magneten als Änderung einer Frequenz wiedergibt, wird die Frequenz des Ausgangssignals mit der Frequenz eines Referenz- oder Bezugssignals verglichen zur Steuerung bzw. Regelung des Antriebs-Stroms, der den Antriebsspulen 26, 27 zugeführt wird, abhängig von der Differenz zwischen den Frequenzen zur Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Magnets 15. Ebenso kann die Frequenz des Ausgangs Signa Is der Drehzahlerfassungs-Spule 50 in eine Spannung umgesetzt werden, die mit einer Bezugsspannung zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Magneten 15 verglichen wird.

Während die Drehzahlerfassungs-Spule 50 ein Signal einer Frequenz erzeugt, die der Drehzahl des Magneten 15 entspricht, durch die mehreren Stromversorgungs-Stränge 31, 52, 33, 3^, 35·..,die durch die Magnetflüsse des Magneten verkettet sind, wird, da die Drehzahlerfassungs-Spule 50 im Magnetfeld der beiden Antriebsspulen 26, 27 angeordnet ist, ein Signal entsprechend der Änderung des Magnetfelds der Antriebsspulen 26, 27 in der Drehzahlerfassungs-Spule 50 erzeugt. Da die Antriebsspulen 26, 27 mit Sinus-Wechselströmen als Antriebs-Ströme versorgt sind, ändert sich das Magnetfeld der Antriebsspulen 26, 27 periodisch. Wurden Gleichströme den Antriebsspulen 26, 27 zugeführt und mittels Kommutator oder mittels Bürsten umgeschaltet werden, würden sich die Magnetfelder der Antriebsspulen 26, 27 ebenfalls ändern. Das in der Drehzahlerfassungs-S^pule durch die Änderung des Magnetfelds der Antriebsspulen 26, 27 erzeugte Signal tritt als Rauschen im Drehzahlerfassungs-Signal zum Erfassen der Drehzahl des Magneten 15 auf, wodurch das Rauschverhältnis des Drehzahlerfassungs-Signals herabgesetzt wird, wodurch es wiederum schwierig wird, die Drehzahl des Magneten 15 genau

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anzuzeigen bzw. zu bestimmen. Die am Außenumfang der Drehzah ler fass ungs-S pule angeordnete Unterdrückungs- bzw. Lösch-Spule 51 ist im Magnetfeld der Antriebsspulen 26, 27 angeordnet. Die Lösch-Spule 51 ist durch die Magnetflüsse der Antriebsspulen 26,27 verkettet, zur Erzeugung einer Spannung, die sich mit der Änderung des Magnetfelds der Antriebs spulen 26, 27 ändert. Da die Drehzah!erfassungs-Spule 50 und die Lösch-Spule 51 in Reihe geschaltet sind, wie das in Fig.4 dargestellt ist, und da wie angenommen, eine Spannung in der Drehzahlerfassungs-Spule 5I durch die Änderung des Magnetflusses der Antriebsspulen 26, 27 induziert wird, was das Fließen dines Stroms hervorruft, beispielsweise vom Stromversorgungs-Strang 35 durch die Drehzahlerfassungs-Spule 50 im Gegenuhrzeigersinn_rfließt der Strom durch die Lösch-Spule 5I im Uhrzeigersinn. Folglich ist ■. er in Gegenrichtung zu dem Strong der durch die Lösch-Spule 51 fließt, infolge der Spannung, die durch die Lösch-Spule 51 erzeugt ist, weshalb sich diese Ströme gegeneinander auslöschen oder aufheben. Folglich kann durch Abnehmen des AusgangsSignaIs von der Drehzahlerfass ungs-S pule 50 an den Anschlüssen j57 und 52 ein Drehzahlerfassungs-Signal erhalten werden, das nicht durch die Magnetfelder der Antriebsspulen 26,27 beeinflußt ist.

Der Radius und die Bogenlänge der Lösch-Spule 5I sind so bestimmt, daß die Lösch-Spule 51 eine Menge des Magnetflusses umgibt, der durch die Antriebsspulen 26,27 erzeugt wird, die im wesentlichen gleich der Menge des Magnetflusses ist, die von der Drehzahlerfassungs-Spule 50 umgeben wird, so daß die durch die Drehzahlerfassungs-Spule 50 entwickelte bzw. induzierte Spannung und die durch die Lösch-Spule 51 entwickelte Spannung gleich groß sind.

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AS

In den Pig. 7 und 8 sind Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen die Lösch-Spule 51 allein in einer (dritten) Isolierplatte 58 ausgebildet ist, beispielsweise mittels einer gedruckten Schaltung. In Fig. 7 ist die Lösch-Spule 51 im wesentlichen kreisförmig und ein kleiner Radius ist verwendet, um die Menge des Magnetflusses, der umgeben ist, herabzusetzen. In Fig. 8 ist ein Bogen mit großem Radius verwendet und beträgt die Länge der Lösch-Spule 51 3/4 der Umfangslänge. Die Lösch-Spule 51 kann mit der Drehzahlerfassungs-Spule 50 so in Reihe geschaltet sein, daß die in ersterer induzierte Spannung zur in letzter^induzierten Signalspannung gegengerichtet ist, oder sie kann einem Addierglied, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, zugeführt werden.

Fig. 11 zeigt ein Schaltbild eines Addierglieds, bei dem ein Phasenumkehrtransistor 60 mit einer Basisvorepannung über Basisvorspannungswiderstände 6l und 62 versorgt ist, wobei seine Basis an einem Eingangsanschluß 6j> anliegt und wobei sein Kollektor mit einer Stromversorgung über einen Kollektorwiderstand 64 verbunden ist und außerdem an der Basis eines Summiertransistors 66 Über einen Kondensator 65 und einen Widerstand 81 angeschlossen ist. Ein Spannungsverstärkertransistor 67 wird mit einer Basisvorspannung beaufschlagt über Basiswiderstände 68 und 69, wobei seine Basis an einem Eingangsanschluß 70 angeschlossen ist und wobei sein Emitter über einen Emitterwiderstand 7I an Masse und an einer Verbindungsstelle zwei/Widerstände 73., 74 über einen Kondensator 72 liegt, wobei die Widerstände 73, ¹JK zwischen der Basis des Transistors 66 und Masse angeschlossen sind. Der Transistor 66 wird mit einer Basisvorspannung über Widerstände 75» 76 versorgt und wird mit Vorspannungen über einen Kollektorwiderstand 77 und einen Emitterwiderstand 78 versorgt, wobei sein Emitter mit einem Ausgangsanschluß 80 über einen Kondensator 79 verbunden Ist.

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Da das Ausgangssignal vom Kollektor des Transistors 60 abgenommen wird, ist die Phase des Ausgangssignals in Gegenphase mit dem des Eingangssignals und wird dieses Ausgangs signal dem Transistor 66 zugeführt. Das Ausgangssignal des Transistors 6j wird an seinem Emitter abgenommen und ist daher in Phase mitjdem Eingangssignal. Dieses Signal wird auch dem Transistor 66 zugeführt. Wenn das Ausgangssignal der Drehzahlerfassungs-Spule 50 an den Eingangsanschluß 63 und das Signal der Lösch-Spule 5I am Eingangsanschluß 70 anliegt, sind die beiden Signale in Gegenphase und werden gegeneinander gelöscht,wenn sie dem Transistor 66 zugeführt werden. Folglich wird ein Signal, das die Drehzahl des Magneten 15 anzeigt, am Ausgangsanschluß 80 erzeugt bzw. abgegeben.

Der in den Pig.l und 2 dargestellte Elektromotor ist durch eine Antriebs- oder Ansteuerschaltung gemäß Fig.5 antreibbar bzw. ansteuerbar. Da das Ausgangssignal der Drehzahlerfassungs-Spule 50 geringe Amplitude besitzt und amplitudenmodulierte Bestandteile enthält, wird es einem Transistoren 82 und 83 aufweisenden Differentialverstärker zugeführt und dadurch verstärkt^und wird ein Ausgangssignal »m Kollektor des Transistors 83 über einen Kondensator 84 einem Formungs- oder Entζerrungstransistor 65 zugeführt. Transistoren 85, 86 bilden einen Übersättigungsverstärker hohen Gewinns, der die Sättigung eines angelegten Eingangssignals in ein Rechteckwellen-Signal verursacht und die amplitudenmodulierten Bestandteile oder Komponenten beseitigt. Ein Ausgangs signal des Transistors 85 wird über einen Kondensator 87 an eine erste frequenzmultiplizierende Diode angelegt und ein Ausgangssignal des Transistor 86 wird über einen Kondensator 89 an eine zweite frequenzmultiplizierende Diode 90 angelegt. Die Kondensatoren 87, 89 bilden

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Claims

Ansprüche

Θ Elektromotor,
gekennzeichnet durch

eine Welle (13),

einen an die Welle (13) angekoppelten Mehrpol-Scheibenmagnet (15) mit mehreren diskreten Magnetpolen (I7, 18, I9, 20),

ein im Magnetfeld des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) angeordnetes Paar von Antriebsspulen (26, 27) mit Antriebsbereichen, die durch die Magnetflüsse des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) verkettet sind,

eine Stromzuführung zur Zufuhr von Antriebs-Strömen zu derrjPaar von Antriebs spulen (26, 27), damit diese ein Antriebs-Magnetfeld erzeugen,

eine im Magnetfeld des Mehrpol-Scheibenmagneten (I5) und des Paars der Antriebsspulen (26, 27) angeordnete Drehzahlerfassungs -Spule (50) zum Erzeugen eines Signals mit der Drehzahl des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) entsprechender Frequenz,

eine im Magnetfeld der Antriebsspulen (26, 27) angeordnete Lösch-Spule (5I) zur Erzeugung einer Spannung mit einer Frequenz und einer Amplitude, die sich beide abhängig mit Änderungen des Antriebs-Magnetflusses der Antriebsspulen (26, 27) ändern, und

ein Addierglied zum Addieren der an der Lösch-Spule (51) erzeugten Spannung zum an der Drehzahlerfassungs-Spule (50) erzeugten Signal zum Löschen einer an der Drehzahlerfassungs-Spule (50) erzeugten Spannung aufgrund der Änderung im Antriebs -Magnetfluß der Antriebsspulen (26, 27).
2. Elektromotor nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Stromzuführung sinusförmige Antriebs-Ströme verschiedener Phasen zuführt, und daß die Drehzahlerfassungs-Spule (50) mehrere reihengeschaltete Stromversorgungs-Stränge (31 bis 35* 41 bis 44) aufweist, die durch die Magnetflüsse des Mehrpol-

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ORIGINAL INSPECTED

zusammen mit Widerständen 91, 92 Differenzlerschaltungen zum Umwandeln der Rechteckwellen-Ausgangssignale der Transistoren 85, 86 in ImpulsSignaIe, die durch die Dioden 88, 89 hindurchtreten und miteinander addiert werden zur Erzeugung eines Signals doppelter Frequenz, das dann einem ein Transistorpaar 93, 94 aufweisenden monostabilen Multivibrator zugeführt wird. Der Kollektor des Transistors ist an die. Basis des Transistors 94 über einen Kondensator und eine Diode 96 angeschlossen und der Kollektor des Transistors 94 ist an die Basis des Transistors 93 über einen Widerstand 79 angeschlossen und die Basis des Transistors 93 ist an eine negative Versorgungsspannung über einen Widerstand 89 angeschlossen. Wenn kein Trigger- oder Auslösesignal an die Transistoren 93, 9^ angelegt ist, ist der Transistor 93 gesperrt und ist der Transistor 94 leitend. Wenn ein negatives Auslösesignal von außen angelegt ist, ist der Zugstand umgekehrt, so daß der Transistor 93 leitet, während der Transistor 9^ gesperrt ist_yund nach einem vorgegebenen Zeitintervall wird der Zustand wieder in den Ausgangszustand umgekehrt und in diesem Zustand stabilisiert. Wenn der Transistor 94 gesperrt wird, ist seine Kollektorspannung hoch, was ein hohes Ausgangssignal ergibt. Das Ausgangs signal der Dioden 88, 90 wird den Transistoren 93, 94 als Aus löse signal .zugeführt und jedesmal,wenn das Auslösesignal angelegt wird, steigt die Kollektorspannung des Transistors an. Das Ausgangssignal des Transistors 9^ wird einem einen Widerstand 99 und einen Kondensator 100 aufweisenden Tiefpaßfilter zugeführt, injdem es in eine Gleichspannung umgesetzt wird.

Die Größe der Gleichspannung nimmt zu, wenn der Transistor pro Zeiteinheit häufiger gesperrt wird, und nimmt ab, wenn

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der Transistor 9^ weniger häufig gesperrt wird. Auf diese Weise ist die Frequenz des Ausgangssignals der Drehzahlerfass ungs -Spule 50 in eine Gleichspannungeiner Größe umgesetzt, die groß ist,wenn die Frequenz hoch ist und die klein ist, wenn die Frequenz niedrig ist. Die Spannung vom Tiefpaßfilter wird einem ersten Spannungsvergleichertransistor 101 zugeführt, während dine Bezugsspannung von einer eine Diode 103.Widerstände 104 und 105 aufweisenden Bezugsspannungsquelle einem zweiten Spannungsvergleichertransistor 102 zugeführt wird. Die Transistoren 101, 102 vergleichen die beiden Spannungen und erzeugen eine Differenzspannung am Kollektor des Transistors 102, die über eine einen Widerstand ΙΟβ und Kondensatoren 107, 108 aufweisenden Phasenvergleicherschaltung einem Transistor zugeführt wird, in der sie gleichspannungsverstärkt wird. Der Emitterstrom des Transistors 109 wird an Eingangsanschlüsse der beiden Hallgeneratoren ^, 55 angelegt. Die Hallgeneratoren ^k, 55 erzeugen jeweils eine Ausgangsspannung proportional zur Stärke des angelegten bzw. ausgeübten Magnetfeldes und des durch sie fließenden Stroms. Die beiden Hallgeneratoren ^A, 55 sind nahe dem Außenumfang des Magnets 15 angeordnet, wie das in Fig. 2 dargestellt ist, und innerhalb des Magnetfelds des Magnets 15. Die Feldverteilung des Magnets 15 ist nahe dem Außenumfang des Magnnets 15 eine sinusförmige Verteilung. Folglich kann durch Anordnen der Hallgeneratoren ^K, 55 Innerhalb der sinusförmigen Verteilung eine sinusförmige Ausgangsspannung erzeugt werden. Da die Hallgeneratoren ^K, 55 in Winkelrichtung um 22,5° voneinander beabstandet sind, werden Ausgangsspannungen, deren Phasen sich um 90° voneinander unterscheiden, erzeugt. Die. Ausgangsspannungen der Hallgeneratoren 5²J-* 55 wenden

über Strombegrenzer, die jeweils Widerstände 110, 112, 115, 116 und jeweils Kondensatoren 111, 113, 114, 117 enthalten, jeweils Spannungsverstärkertransistoren 118, 119, 120, 121 zugeführt, in denen sie verstärkt werden. Das Ausgangssignal des Transistors 119 wird den Basen eines ersten Paars von Ansteuertransistoren 122, 123 und das Ausgangs signal des Transistors 121 wird den Basen eines zweiten Paars von Ansteuertransistoren 124, 125 zugeführt. Die beiden Paare der Ansteuertransistoren 122, 123, 124, 12$ bilden jeweils Gegentakt-Lejsbungsverstärker und eine Ausgangsleistung vom Trans is tor paar 122, 123 wird der einen Antriebsspule 26 zugeführt, während die Ausgangsleistung des Transistorpaares 124, 125 der anderen Antriebsspule 27 zugeführt wird.

Bei dieser Schaltung nimmt mit zunehmender Drehzahl des Magneten 15 die Frequenz des AusgangsSignaIs der Drehzahlerfassungs-Spule 50 und die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters 99' 100 zu. Diese Spannung wird mit der Bezugsspannung verglichen und das Vergleichsergebnis wird dem Transistor als negative Spannung entnommen, die die Emitterspannung des Transistors 109 verringert, was eine Abnahme des den Hallgeneratoren ^k, 55 zugeführten Stroms nach sich zieht. Folglich nimmt die Antriebs-Leistung, die den Antriebsspulen 26, zugeführt wird, ab, um die Drehzahl des Magneten 15 herabzusetzen. Andererseits ist, wenn die Drehzahl des Magneten niedrig ist, das Vergleicherausgangssignal aufgrund des Vergleichs mit der Bezugsspannung positiv, was eine Zunahme des den Hallgeneratoren 54, 55 zugeführten Stroms nach sich zieht. Dadurch nimmt der Antriebs-Strom für die Antriebs spulen 26, 27 zu und wird die Drehzahl des Magneten 15 erhöht. Auf diese Weise wird die Frequenz des Ausgangssignals der Spannungserfassungs-Spule 50 in eine Spannung umgesetzt, die die Antriebs-Ströme steuert, um eine konstante Drehzahl

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des Magneten 15 aufrechtzuerhalten. Da die Antriebs-Ströme von den beiden Hallgeneratoren 5h, 55 erhalten werden und da sie Sinusströme sind, deren Phasen sich um 90 voneinander unterscheiden, kann das Drehmoment des Magneten 15 auf einem konstanten Wert gehalten und eine Änderung des Drehmoments beseitigt werden.

Wie erläutert, erzeugt der erfindungsgemäße Elektromotor ein Signal, das die Erfassung der Drehung des Magneten mittels des Magneten ermöglicht, der den Rotor bildet, erzeugt ein Drehzahlerfassungs-Signal hohen Rauschabstands, das durch das Antriebs-Feld nicht beeinflußt ist, und steuert bzw. regelt die Drehzahl des Motors bei einfachem Aufbau. Da der Magnet scheiben- oder plattenförmig ausgebildet ist und die Antriebsspulen dünn sind, ist der gesamte Motor flach. Durch Ausbildung der Drehzahlerfassungs-Spule 50 und der Lösch-Spule 51 mittels gedruckter Schaltungen kann der erfindungsgemäße Elektromotor flach aufgebaut werden und genaue Drehzahlregelung bewirken. Durch Verwendung gedruckter Schaltungen können die Stränge der Drehzahlerfassungs-Spule 50 präzis oder genau positioniert werden, und kann die Anzahl der Stränge so erhöht werden,daß ein Drehzahl-Regelsignal hoher Frequenz erhalten werden kann. Darüber hinaus sind, da die Antriebsspulen 2β, 27 durch sinusförmige Antriebs-Ströme angesteuert bzw. angetrieben werden, weder ein Kommutator noch Bürsten notwendig, was einen geräuschfreien Elektromotor gewährleistet.

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Scheibenmagneten (15) verkettet sind.
3. Elektromotor nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet,daß das an der Drehzahlerfassungs-Spule (50) erzeugte Signal und das an der Lösch-Spule (51) erzeugte Signal dem Addierglied zugeführt werden, um das an der Drehzahlerfassungs-Spule (50) erzeugte Signal aufgrund der Änderung in den Magnetflüssen der Antriebsspulen (26, 27) zu löschen.
4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet,daß die Lösch-Spule (51) mit der Drehzahlerfassungs -Spule (50) reihengeschaltet ist, zur Erzeugung einer Spannung in Gegenphase zu der und mit gleicher Amplitude wie die an der Drehzahlerfassungs-Spule (50) erzeugten Spannung aufgrund der Änderung der Antriebs-Magnetflüsse der Antriebsspulen (26, 27).
5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,daß die Lösch-Spule (51) längs eines gekrümmten Weges am Außenumfang der Drehzahlerfassungs-Spule (50) angeordnet ist, und daß die Lösch-Spule (51) und die Drehzahlerfassungs-Spule (50) auf einer gemeinsamen (ersten) Isolierplatte (22) angeordnet sind.
6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole (17, 18, 19, 20) in Dickenrichtung des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) magnetisiert sind, wobei nebeneinander angeordnete Magnetpole in Gegenrichtung magnetisiert sind, daß das Paar von Antriebs spulen (26, 27) nicht^drehbar parallel zu und gegenüberliegend eineijscheibenförmigen Fläche c'es Mehrpol-Scheibenmagneten (15) befestigt ist, und daß (2n + 1) Stränge (31 bis 35, 41 bis 44) für jeden der Magnetpole (17 bis 20) des Mehrpol-Scheiben-

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magneten (15) vorgesehen sind, wobei η positiv und ganzzahlig ist.
7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die mehreren Stromversorgungs-Stränge (31 bis 35, 41 bis 44) der Drehzahlerfassungs-Spule (50) radial erstrecken und durch die Magnetflüsse des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) verkettet sind, und daß jeder Strang (31 bis 35, 41 bis 44) mit dem benachbarten Strang (31 bis 35, 41 bis 44) reihengeschaltet ist (Fig.4, 10).
8. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß die beiden Antriebsspulen (26, 27) koaxial und mit einem Umfangsabstand von 22,5° beabstandet sind, und daß die beiden Antriebsspulen (26, 27) jeweils mit einem Sinusstrom versorgt sind, deren Phasen sich um 90 unterscheiden.
9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Joch (14) aus Magnetwerkstoff besteht, daß ein Lager (7, 12) im Joch (14) gesichert ist, daß die Welle (13) in diesem gehaltert ist, daß der Mehrpol-Scheibenmagnet (15) an der Welle (13) gesichert ist,

daß das Paar der Antriebsspulen (26, 27) am Joch (14) gesichert ist,

daß ein Paar Hallgeneratoren (5%, 55) im Magnetfeld des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) angeordnet und durch die Magnetflüsse der Magnetpole (17 bis 20) verkettet sind,

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daß eine Versorgung (110 bis 125) Ausgangssignale der beiden Hallgeneratoren (5²I, 55) jeweils an die beiden Antriebsspulen (26,* 27) als deren Antriebs-Ströme anlegt_f

daß die Drehzahlerfassungs-Spule (50) am Joch (14) gesichert ist, und

daß die Lösch-Spule (51) am Joch (14) gesichert ist.
10. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet,daß zur Steuerung bzw. Regelung seiner Drehzahl,

der Mehrpol-Scheibenmagnet (15) drehbar gehaltert ist,

das Paar der Antriebsspulen nicht^drehbar im Magnetfeld des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) angeordnet ist,

ein Paar von Hallgeneratoren (54, 55) im Magnetfeld des Mehrpol-Scheibenmagneten (15) angeordnet und durch die Magnetflüsse der Magnetpole (17 bis 20) verkettet ist,

ein Paar von Leistungsverstärkern (118 bis 125) die Ausgangssignale der beiden Hallgeneratoren (54, 55) verstärkt, zum Anlegen von Antriebs-Strömen an die beiden Antriebsspulen (26, 27),

die Lösch-Spule (51) nicht^drehbar im Magnetfeld der Antriebsspulen (26, 27) angeordnet ist,

ein mit einem Ausgangssignal der Drehzahlerfassungs-Spule (50 ) versorgter Spannungs/Frequenz-Umsetzer eine Spannung entsprechend der Frequenz des Ausgangssignals erzeugt,

eine Bezugsspannungsquelle (103, 104, 105) eine Bezugsspannung abgibt,

ein Spannungs-Vergleicher (101, 102) die Ausgangsspannung des Spannungs/Frequenz-Umsetzers und die Bezugsspannung empfängt und eine Differenzspannung dieseijbeiden Spannungen abgibt, und

eine Ausgangsschaltung (106 bis 109) die Ausgangsspannung des Spannungs-Vergleichers (101, 102) an die Hallgeneratoren (54, 55) anlegt (Fig.5).

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11. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß der Rotor den Mehrpol-Scheibenmagneten (15) und die durch dessen Mitte ragende, an ihm gesicherte Welle (I3) aufweist, und der Stator das dem Mehrpol-Scheibenmafeneten (15) gegenüberliegende Paar der Antriebs spulen (26, 27)_/die Drehzahlerfassungs -Spule (50) und die Lösch-Spule (5I) aufweist.

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