DE2912821A1 - SYNCHRONOUS MOTOR - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Ve :c κ.man ν, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent attorneys Dipl.-Ing. H. Ve: c κ.man ν, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA 2912821Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. LisKA 2912821

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SynchronmotorSynchronous motor

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Beschreibungdescription

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Synchronmotor mit einer Feldwicklung, welche zur Drehung von dessen Rotor einen magnetischen Fluß zwischen Statorpolen und Rotorpolen erzeugt.The present invention relates to a synchronous motor with a field winding which is used to rotate its rotor creates a magnetic flux between stator poles and rotor poles.

Synchronmotoren mit einem Permanentmagnetrotor sind vielseitig verwendbar. Derartige Synchronmotoren werden oft in Zeitgebereinrichtungen, wie beispielsweise Uhren und Zeitsequenzschaltern verwendet.Synchronous motors with a permanent magnet rotor can be used in many ways. Such synchronous motors are often used in Timing devices such as clocks and time sequence switches are used.

Eines der bei Synchronmotoren mit Permanentmagnetrotoren auftretenden Probleme besteht darin, eine elektrische Isolation einer Feldwicklung in Form einer Drahtspule vom Rest des Motors zu isolieren. Ohne eine derartige Isolation kann leicht ein elektrischer Kurzschluß im Motor auftreten. In den meisten Fällen ist bei Synchronmotoren die Drahtspule auf einem Spulenkörper vorgesehen, wobei auf die Drahtspule ein Band gewickelt oder in anderer Weise angeordnet ist. Obwohl eine derartige Maßnahme in den meisten Fällen zufriedenstellend ist, kann es jedoch möglich sein, daß das Band verrutscht und die Drahtspule freilegt. Löst sich die Drahtspule, so kann leicht ein elektrischer Kurzschluß im Motor auftreten.One of the problems that occurs with synchronous motors with permanent magnet rotors is electrical insulation a field winding in the form of a wire coil to isolate it from the rest of the motor. Without such isolation an electrical short circuit in the motor can easily occur. In most cases with synchronous motors, the wire spool is provided on a spool, with a tape wound or otherwise arranged on the wire spool is. Although such a measure will be satisfactory in most cases, it may be possible that the tape slips and exposes the wire spool. If the wire spool comes loose, an electrical short circuit can easily occur occur in the engine.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Isolation einer Feldwicklung eines Synchronmotors anzugeben.The present invention is based on the object of an improved electrical insulation of a field winding of a synchronous motor.

Diese Aufgabe wird bei einem Synchronmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zur elektrischen Isolierung der Feldwicklung von anderen Motorelementen in Form einer die Feldwicklung umgebenden HülseIn the case of a synchronous motor of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention by a device for electrical Isolation of the field winding from other motor elements in the form of a sleeve surrounding the field winding

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aus elektrisch isolierendem Material gelöst.released from electrically insulating material.

In Weiterbildung der Erfindung wird die Hülse durch einen Spulenkörper der Feldwicklung in ihrer Lage gehalten. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Hülse zwischen sich gegenüberliegenden Statorpolen des Motors angeordnet. Dabei wird die Hülse sowohl durch die Statorpole als auch durch den Spulenkörper gehalten.In a further development of the invention, the sleeve is held in its position by a coil body of the field winding. According to Another embodiment of the invention is the sleeve between the opposing stator poles of the Motor arranged. The sleeve is held by both the stator poles and the coil body.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt die Hülse zwischen ihren sich gegenüberliegenden Enden einen Abschnitt vergrößerter Wanddicke.According to a further feature of the invention, the sleeve has a between its opposite ends Section of increased wall thickness.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to an embodiment shown in the figures of the drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäß ausgestalteten Synchronmotors; undFig. 1 shows a cross section of a designed according to the invention Synchronous motor; and

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung, aus der die relative Lage einer Hülse zu einer Feldwicklung sowie zu Statorpolen des Motors ersichtlich ist.Fig. 2 is an exploded view showing the relative position of a sleeve to a field winding and to Stator poles of the motor can be seen.

Die Figuren zeigen einen Synchronmotor 10 mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur elektrischen Isolierung von dessen Feldwicklung. Der Motor besitzt eine Deckkappe 11 sowie eine Bodenkappe 12, welche zur Bildung eines Gehäuses zusammengehalten sind und welche Statorplatten des Motors bilden. Als Material für die Kappen kann gewöhnlicher kaltgewalzter Stahl verwendet werden, welcher vorzugsweise geglüht ist. Durch Abbiegung von radialen StreifenThe figures show a synchronous motor 10 with an inventive Device for electrical isolation from its field winding. The engine has a top cap 11 and a bottom cap 12, which to form a housing are held together and which form the stator plates of the motor. As a material for the caps can be more ordinary cold rolled steel can be used, which is preferably annealed. By bending radial strips

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aus den Kappen wird eine Vielzahl von Statorpolen 11' und 12' gebildet, welche parallel zur zentralen Achse des Motors verlaufen und sich über bzw. unter den Rand der Kappen erstrecken.the caps become a plurality of stator poles 11 'and 12 'formed, which run parallel to the central axis of the motor and extend over or under the edge of the Extend caps.

Eine Feldwicklung 13 besitzt eine isolierende Nabe 13', auf die eine vorgegebene Anzahl von Drahtwindungen 15 gewickelt ist. Diese Drahtwindungen liegen im Raum zwischen dem Innendurchmesser der Kappen und dem miteinander verschachtelten Ring von Statorpolen auf einem U-förmigen Ring 17, welcher zur Bildung eines Spulenkörpers aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt ist. Die Feldwicklung 13 kann beispielsweise durch etwa 5000 Windungen aus Kupferlackdraht gebildet werden, welche in einer isolierten Drahtlitze enden.A field winding 13 has an insulating hub 13 ', on which a predetermined number of turns of wire 15 is wound. These wire turns are in the space between the inside diameter of the caps and the interleaved ring of stator poles on a U-shaped Ring 17, which is made of a suitable plastic to form a bobbin. The field winding 13 can be formed, for example, by approximately 5000 turns of enamelled copper wire, which are in an insulated wire strand end up.

Der Rotor des Motors besitzt eine Permanentmagnetscheibe 14, welche zwischen zwei Ankersternen 15 und 16 angeordnet ist. Die Ankersterne werden von einer Nabe 19 getragen, welche durch Pressen auf eine Motorantriebswelle 18 aus Kunststoff aufgepaßt ist. Die Ankersterne besitzen einstückige Schenkel, welche parallel zu deren zentraler Achse ausgerichtet sind, so daß eine abwechselnde Verschachtelung mit den Schenkeln des jeweils anderen Ankersterns gegeben ist. Die Ankersterne können aus gewöhnlichem kaltgewalzten Stahl hergestellt werden, welcher vorzugsweise geglüht ist« Die Permanentmagnetscheibe 14 ist so magnetisiert, daß eine Fläche einen Nordpol und die gegenüberliegende Fläche einen Südpol bildet. Die Ankersternschenkel werden daher entsprechend magnetisiert, so daß der umfang des Rotors eine vorgegebene Anzahl von überstehenden Rotorpolen besitzt, welche abwechselnd als Nordpol und als Südpol magnetisiert sind.The rotor of the motor has a permanent magnet disk 14, which is arranged between two armature stars 15 and 16 is. The anchor stars are carried by a hub 19, which is pressed onto a motor drive shaft 18 Plastic is careful. The anchor stars have one-piece legs which are aligned parallel to their central axis are, so that there is an alternating nesting with the legs of the other anchor star is. The anchor stars can be made from ordinary cold rolled steel, which is preferably annealed is «The permanent magnet disk 14 is magnetized so that one surface has a north pole and the opposite Surface forms a south pole. The anchor star legs are therefore magnetized accordingly, so that the scope of the Rotor has a predetermined number of protruding rotor poles, which alternate as a north pole and a south pole are magnetized.

Die Antriebswelle 18 ist an der Oberseite des Motors drehbar in einer Buchse 20 und an der Unterseite des Motors drehbar in einer Buchse 21 gelagert. Ein Ritzelgetriebe 23, das einen Teil der Nabe 19 bildet, überträgt die Drehung der Antriebswelle auf eine (nicht dargestellte) Last. Der Motor wird durch Ankopplung der Feldwicklung an eine Spannungsquelle über elektrische Leitungen 22 erregt.The drive shaft 18 is rotatable at the top of the motor rotatably mounted in a bushing 20 and on the underside of the motor in a bushing 21. A pinion gear 23, which forms part of the hub 19, transmits the rotation of the drive shaft to a (not shown) Load. The motor is excited by coupling the field winding to a voltage source via electrical lines 22.

Bei Erregung der Feldwicklung 13 dreht sich der Rotor aufgrund des zwischen den Rotorpolen und den Statorpolen erzeugten magnetischen Flusses entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn. In bei Synchronmotoren üblicher Weise ist eine die Laufrichtung vorgegebene Einrichtung 24 vorgesehen, um die Drehung des Rotors umzukehren, falls dieser sich anfänglich in der falschen Richtung dreht.When the field winding 13 is excited, the rotor rotates due to the generated between the rotor poles and the stator poles magnetic flux either clockwise or counterclockwise. In more common with synchronous motors Way a device 24 predetermined the direction of travel is provided to reverse the rotation of the rotor, if this rotates in the wrong direction initially.

Wie bereits oben ausgeführt, wird bei Synchronmotoren der beschriebenen Art die Wicklung 15 vom Rest des Motors durch Anbringen mehrerer Schichten eines elektrisch isolierenden Bandes 26 auf die Wicklung isoliert. Diese Maßnahme ist solange zufriedenstellend, wie das Band in seiner Stellung verbleibt. Gemäß vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung 28 vorgesehen, welche sicherstellt, daß die Feldwicklung elektrisch vom Rest des Motors isoliert ist. Diese Einrichtung 28 umfaßt eine Hülse 30 aus Kunststoff, welche zwischen den Statorplatten 11 und 12 gehalten ist. Diese Hülse besitzt einen Abschnitt 32 mit vergrößerter Dicke zwischen ihren sich gegenüberliegenden Enden, welcher zwischen den Flanschen 34 und 36 des U-förmigen Rings 17 einschnappt, um durch den Spulenkörper gehalten zu werden.As already stated above, in synchronous motors of the type described, the winding 15 is separated from the rest of the motor insulated by applying multiple layers of electrically insulating tape 26 to the winding. This measure is satisfactory as long as the tape remains in place. According to the present invention is a Means 28 are provided which ensures that the field winding is electrically isolated from the rest of the motor. This device 28 comprises a sleeve 30 made of plastic, which is held between the stator plates 11 and 12. This sleeve has a portion 32 of increased thickness between its opposite ends, which between the flanges 34 and 36 of the U-shaped ring 17 snaps into place to be held by the spool.

Es hat sich gezeigt, daß die Hülse in einfacher Weise in ihrer Lage verbleibt, wodurch sichergestellt wird, daß die Feldwicklung vom Rest des Motors elektrisch isoliert bleibt.It has been shown that the sleeve remains in its position in a simple manner, which ensures that the field winding remains electrically isolated from the rest of the motor.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims / 1/) Synchronmotor mit einer Feldwicklung, welche zur Drehung V von dessen Rotor einen magnetischen Fluß zwischen Statorpolen und Rotorpolen erzeugt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (28) zur elektrischen Isolierung der Feldwicklung (13) von anderen Motorelementen in Form einer die Feldwicklung (13) umgebenden Hülse (30, 32) aus elektrisch isolierendem Material./ 1 /) Synchronous motor with a field winding which rotates V of whose rotor generates a magnetic flux between stator poles and rotor poles, characterized by a Device (28) for electrical insulation of the field winding (13) from other motor elements in the form of a the field winding (13) surrounding sleeve (30, 32) made of electrically insulating material. 2. Synchronmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30, 32) zwischen sich gegenüberliegenden Statorpolen (11, 12) angeordnet ist.2. Synchronous motor according to claim 1, characterized in that the sleeve (30, 32) between each other opposite Stator poles (11, 12) is arranged. 3. Synchronmotor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung (13) einen Spulenkörper (17) aufweist, und daß die Hülse (30, 32) durch den Spulenkörper (17) in ihrer Lage gehalten ist.3. Synchronous motor according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the field winding (13) has a bobbin (17), and that the sleeve (30, 32) through the bobbin (17) is held in place. 4. Synchronmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (17) einen Ring mit von sich gegenüberliegenden Seiten dieses Rings nach außen erstreckenden Flanschen (34, 36) aufweist und daß die Hülse (30, 32) zwischen den Flanschen gehalten ist.4. Synchronous motor according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the bobbin (17) has a ring with opposite sides of this ring to the outside extending flanges (34, 36) and that the sleeve (30, 32) is held between the flanges. 5. Synchronmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (30, 32) zwischen ihren sich gegenüberliegenden Enden einen Abschnitt (32) vergrößter Wanddicke aufweist, daß die Hülse (30, 32) mit ihren sich gegenüberliegenden Enden zwischen den sich gegenüberliegenden Statorpolen (11, 12) gehalten ist und daß die Hülse (30, 32) durch den Spulenkörper (17) an ihrem Abschnitt (32) vergrößerter Wanddicke gehaltert ist.5. Synchronous motor according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the sleeve (30, 32) is enlarged by a section (32) between its opposite ends Has wall thickness that the sleeve (30, 32) with its opposite ends between the opposite stator poles (11, 12) is held and that the sleeve (30, 32) is held by the bobbin (17) at its section (32) of increased wall thickness is. 909841/0774909841/0774