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Elektromotor IQi t cincin Scheil)enrotor i h e n io tor
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(Zusatz zu P 26 32 013.8--32) Die Erfindung betrifft einen Elektromotor
mit einem Scheibenrotor, in dessen ebenem Luftspalt eine eisen lose Statorwicklung
angeordnet ist, welcher wenigstens auf ein er Seite ein permanentmagnetisierter
Ring, der axial magnetisierte Segmente aufweist und auf beiden Seiten weichmagnetische
ebene Scheiben für den magnetischen Riickschluß zugeordnet sind wobei der Motor
einen zur Rotorwelle koaxialen Tachogenerator aufweist, insbesonrlere nach der Patentanmeldung
P 26 32 013.8-32.
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Es sid verschiedene Motoren der sogenannten Scheibenläufel-bauart
bekannt, also Motoren mit ebenem Luftspalt. Solche Motoren sind auch Gegenstand
der eigenen älteren Anmeldungen P 24 24 290.8-32, oder P 21 43 752.5-32, oder P
25 35 187.7-32.
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Bei solchen Motoren, welche vorzugsweise zum Direktantrieb von Plattenspielern
verwendet werden, wird die Drehzahl häufig Init einem axial ebenfalls (wie der Motor
selbst) möglichst kompakten elektrodynamischen Tachoyenerator versehen. Insbesondere
wenn dieser Tachogenerator eine induzierende Wicklung aufweist, die sich parallel
zur scheibenartig angeordneten Statorwickluny des Motors -streckt, besteht das Problem,
daß magnetische Streufelder, vor der Motorwicklung ausgehend, in diese Tachogeneratorwicklung
hineininduzieren.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, trotz des axialgedrangten
Aufbaues solcher Motor/Generator-Kombinationsanordnung eine minimale gegenseitige
Beeinflussung der Magnetkreise des Tachogenerators und des Motors zu erreichen,
insbesondere eine minimale Einstreuung vom Motor in den Tachogenerator hinein.
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Einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von
außen kommende, z. B. von einem benachbarten Gerät herrührende Streueinflüsse, die
in den Tachogenerator hinein induzieren, möglichst zu unterbinden.
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Dies wird mit den Mitteln der im Anspruch 1 und in den Unteransprüchen
genannten Maßnahmen erreicht.
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Aus dem DGM 1 987 793 ist eine zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt
Anordnung eines Elektromotors mit einer zur Erzeugung einer drehzahl abhängigen
Größe dienenden Vorrichtung bekannt.
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Die Erfindung ist bei allen, insbesondere kompakten Motor-Generator-Kombinationsanordnungen
vorteilhaft anwendbar, wo die induzierenden Magnetfelder des Motors und des elektrodynamischen
Tachogenerators eine zueinander - wesentlich parallele Komponente haben, insbesondere
wenn diese entlang der koaxialen Rotorwelle verläuft.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfinddung
ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten,
in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
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Die Fig. 10+, 10 A+ (und 12+) zeigen Ausführungesvarianten entsprechend
der Stammanmeldung, bei Fig. 10+, 10 A+ in der linken Hälfte der Zeichnung jeweils
angedeutet.
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Es wird zur Vermeidung unnötiger Längen auf die Offenlegungsschriften
der obengenannten älteren eigenen Anmeldungen Bezug genommen, und zwar auf ihre
gesamte Offenbarung, insbesondere auf die DE-OS 26 32 o13 der Stammanmeldung, dort
insbesondere die Ausführungsbeispiele der Figuren 1, lo, loA, 14 sowie 11 und 12.
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Das im Folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung geht
von der eben genannten Figur loA der DE-OS 26 32 o13 aus, jedoch ist die Erfindung
auch auf die anderen und sonstige anwendbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß bei der Anordnung, die die Figur loA der Stammanmeldung zeigt, das weichmagnetische
Rotortei 1 93 aus einem magnetisch nicht leitenden Stoff hergestellt ist, so daß
der magnetische Widerstand zwischen den Rückschlußplatten 91 und 63 über die Welle
39 vergrößert wird. Dem gleichen Zweck dienen würde eine Vergrößerung der zentralen
Uffnung 95 der oberen Rückschlußplatte 91.
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Noch besser wäre es, wenn man die zylindrische Innenwand des Distanzstückes
93, 393 mit gleichem Durchmesser axial durchgehend ausführt und der oberen weichmagnetischen
Rückschlußplatte 91 diesen gleichen Durchmesser ihrer zentralen Uffnung verleiht,
wobei diese Platte 91 mitsamt dem wie erwähnt umgestalteten axialen Distanzstück
(393) über dieses bei zylindrisch durchgehender Bohrung die untere Rückschlußplatte
63 auch, und somit den gesamten Rotor tragend, über ein nicht-magnetisches, buchsenartiges
Teil 394 (.vergl.Fig.lo+) mit der Welle 39 drehfest verbunden ist, wodurch der magnetische
Widerstand zwischen der ferromagnetischen Welle und den Rückschlußteilen des magnetischen
Kreises des Motors weiter vergrößert wird.
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Würde das Distanzstück 93 auch noch im Außendurchmesser reduziert,
so daß dieses Distanzstück etwa eine zylindrische Wandstärke wie eine der beiden
Rückschlußplatten 63 bzw. 91 aufweist, und würde dieses hülsenartige Teil 393 weichferromagnetischer
Art sein, würde dadurch eine Streuflußableitung von der Statorwicklung in die Rotorwelle
hinein außerdem weiter reduziert. Durch den größeren Abstand des magnetischen Distanzteils
93, 393 von der Spule bzw.
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der Statorwicklung würde die Streuflußinduktivität reduziert, weil
die äußeren Windungen von jeder einzelnen Spule von diesem ferromagnetischen Distanzstück
dann einen größeren Abstand haben.
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Eine prinzipiell und unabhängig von der jeweiligen Konstruktion sehr
wirksame Maßnahme ist die Verwendung von nicht-magnetischem Stahl für die koaxiale
Antriebswelle 39; jedoch können der Verwendung eines solchen Stahls in Sonderfällen
wirtschaftliche und sonstige nachteilige Werkstoffeigenschaften entgegenstehen.
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Die Figuren lo und loA der Stammanmeldung zeigen eine oder zwei feingezahnte,
notwendigerweise ferromagnetische, koaxial auf der Welle sitzende Scheiben 48 bzw.
48' und 48'' sowie Ringteile 131 bzw. 131', die den Fluß des generatorischen magnetischen
Kreises leiten und auch zweckmässigerweise weichmagnetisch sind. Einer weitergehenden
vorteilhaften Entkopplung des Tachogenera tors vom Motorstreufluß als auch zur Reduzierung
der Streueinwirkung in den Tachogenerator von- außen (z.B. geräte seitiger Streufelder)
dient es, wenn diese ferromagnetische Scheibe 48 derart ringförmig gestaltet ist,
daß sie durch eine nichtmagnetische Halterungsvorrichtung, die sich bis zu den magnetischen
Kreisen des Tachogenerators radial erstreckt, getragen ist, also eine im Vergleich
zum Luftspaltdurchmesser größenordnungsmässig gleich große, zentrale Ausnehmung
aufweist, so daß die gezahnten Tachoscheiben48 lediglich im Randbereich ferromagnetisch
sind.
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Der magnetische Kreis des Tachogenerators ist so zu gestalten, daß
er die induzierende ringartige Wicklung großen Außendurchmessers (gleich groß wie
der Luftspalt des Tachogenerators) möglichst eng umschlingt und gerade radial innerhalb
der Windungen 130 (Fig.loA) zwar für die vielen magnetischen Kreise der Einzelpole
genügend, jedoch darüberhinaus möglichst wenig ferromagnetisches Material aufweist,
so daß die Einwirkung in die Induktionsspule von außen oder vom Motor her außerordentlich
wirksam reduziert wird.
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Eine Ausführung kann so sein, daß, ausgehend von der Anordnung der
Fig.loA der Stammanmeldung, die feingezahnten tachogeneratorischen Scheiben 48 eine
große zentrale Uffnung aufweisen, wobei sie, in axialer Richtung abgewinkelt, sich
ein kleines Stück weit (etwa wie das Ringteil 131' der Fig.loA) erstrecken, so daß
die radial äußeren Ringteile der Scheiben 48 bzw. 48' und 48" zugleich das axial
erstreckende Ringteil 131 bzw. 131 ' ersetzen, indem sich dieses
L-förmige
Profil (s.auch 348) dem rinnenartigen Teil (s.auch 132') der Fig.loA zu einer engen
Umschlingung der Wicklung 130 und des permanentmagnetischen Ringteils 54, 54', s.auch
354', (vergl.Fig.loA) zuordnet.
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Eine andere Variante würde darin zu sehen sein, daß der äußere Rand
der feingezahnten, hochpoligen Scheiben 48 einfach als ebene Ringteile 448 mit großer,
Möglichst mit etwa gleich großer, zentraler Uffnung twie die der Spule 1303 - d.h.
Anordnung der Fig. 12+ für Anordnung gem. Fig.loA sehr vorteilhaft -ausgebildet
ist und dieses auf einer z.B. ebenen, kreisförmigen, nichtmagnetischen Trägerscheibe
548 aufgenietet oder aufgeklebt ist, wobei entlang dem radial inneren Umfang 648,
noch auf dem ebenen Rand gewisser radialer Breite dieses tachogeneratorischen,hochpoligen
Ringes, ein ferromagnetisches, axial sich erstreckendes, hohlzylindrisches Teil
131 -vergl. Fig. 12 , deren Anordnung zu der von Fig.lo+ paßt - (ähnlich, d.h. in
gleicher Position wie das Teil 131' der Fig.loA)auf diesem generatorischen Ringteil
axial anschließend befestigt ist.
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Eine unmagnetische Stahlwelle 39 würde selbstverständlich auch im
Tachogenerator die unerwünschte, magnetische Kopplung stark reduzieren.