DE3022377C2 - - Google Patents

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DE3022377C2
DE3022377C2 DE3022377A DE3022377A DE3022377C2 DE 3022377 C2 DE3022377 C2 DE 3022377C2 DE 3022377 A DE3022377 A DE 3022377A DE 3022377 A DE3022377 A DE 3022377A DE 3022377 C2 DE3022377 C2 DE 3022377C2
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Bernardus Henricus Antonius Eindhoven Nl Goddijn
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/20Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with rotating flux distributors, the armatures and magnets both being stationary
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittmotor mit einem Stator, der wenigstens enthält:
einen ersten ringförmigen Statorteil mit einer Ringspule und einer diese Ringspule umschließenden magnetisch leitenden Umhüllung, die in ein erstes und ein zweites ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen zweiten ringförmigen Statorteil mit einer Ringspule und einer diese Ringspule umschließenden magnetisch leitenden Umhüllung, die in ein drittes und ein viertes ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen axial magnetisierten und ringförmigen dauermagne­ tischen Teil, der koaxial zu beiden Statorteilen zwischen diesen Statorteilen liegt, wobei das zweite und das dritte ringförmige Zähnesystem an diesen dauermagnetischen Teil grenzen; und einen Rotor mit einer mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Zähnesystem zusammen­ arbeitenden Verzahnung, wobei das erste Zähnesystem und das zweite Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotor­ verzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 180° einschließen, das dritte und das vierte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektro­ magnetischen Nennwinkel von 180° einschließen, das erste und das vierte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschließen und das zweite und das dritte Zähne­ system miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschließen.
Ein derartiger Schrittmotor ist aus der DE 27 27 450 A1 bekannt. Ein derartiger Motor eignet sich insbesondere zur Verwirklichung sehr kleiner Schrittwinkel von z. B. 1,8°. In der genannten Anmeldung ist angegeben, daß Unterschiede in den magnetischen Leitwerten der Wege von dem dauermagnetischen Ring zu dem ersten und dem zweiten Zähnesystem, gleich wie in den Wegen zu dem dritten und dem vierten Zähnesystem, zu asymmetrischen Drehmomenten, d. h. zu ungleichen Drehmo­ menten bei den unterschiedlichen Erregungsphasen, führen. Dabei sind eine Anzahl von Verfahren angegeben, durch die diese Ungleichheiten dieser Wege beseitigt werden können.
Es stellt sich heraus, daß es in der Praxis besonders schwierig ist, die genannten magnetischen Leitwerte einander gleich zu machen. Außerdem stellt sich heraus, daß die genannten asymmetrischen Dreh­ momente mit Schrittwinkelfehlern einhergehen, die viel störender als asymmetrische Drehmomente sind.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Motor der eingangs genannten Art mit in hohem Maße beseitigten Schrittwinkelfehlern zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Beseitigung von Schrittwinkel­ fehlern der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem vierten Zähnesystem in bezug auf die Rotorverzahnung gleich 90° - α und der genannte Winkel zwischen dem zweiten und dem dritten Zähnesystem gleich 90° + β ist, wobei α + β ein positiver Winkel von mindestens 2° ist, wobei diese Winkelabweichungen auf symmetrische Weise angebracht sind, derart, daß der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Zähnesystem im wesentlichen gleich dem genannten Winkel zwischen dem dritten und dem vierten Zähnesystem ist.
Unter einem elektromagnetischen Winkel von 360° ist dabei eine Relativverschiebung des Rotors in bezug auf den Stator gleich dem Zahnteilungs­ abstand, d. h. gleich dem Mittenabstand dieser Zähne, zu verstehen. Bei einem 1,8°-Schrittmotor, d. h. bei einem Schrittmotor, dessen Rotor sich pro Schritt 1,8° und pro Zyklus von vier Schritten 7,2° verdreht, entsprechen also 360 elektromagnetische Grad 7,2 räumlichen Grad.
Die Erfindung liegt die Er­ kenntnis zugrunde, daß die genannte Ungleichheit in magnetischen Leitwerten zu einem Klebmoment, d. h. zu dem Drehmoment in unerregtem Zustand führt, das zusammen mit dem durch die Erregung bestimmten Dreh­ moment zu ungleichen Drehmomenten in den vier ver­ schiedenen Erregungsphasen und zu ungleichen Schrittwin­ keln zwischen den zu den vier Erregungsphasen gehörigen stabilen Lagen des Rotors führt, und daß es zur Besei­ tigung der Schrittwinkelfehler nicht erforderlich ist, die genannte Ungleichheit in magnetischen Leitwerten zu eliminieren, sondern daß es durch Änderung der Winkel zwischen den verschiedenen Zähnesystemen möglich ist, die Schrittwinkelfehler zu eliminieren. Die benötigten Korrek­ turen α und β können beim Ausrichten des Motors während der Herstellung angebracht werden. Ein Schrittmotor, der besonders gut für genaue Korrekturen der Ausrichtung geeignet ist, ist in der niederländischen Patentanmeldung 79 04 817 (DE-30 22 433 A1) der Anmelderin beschrieben.
Ein besonders für Einwegerre­ gung entworfener Schrittmotor kann weiter dadurch gekenn­ zeichnet sein, daß sowohl α als auch β ein positiver Winkel von mindestens 1° ist und α und β im wesentlichen einander gleich sind.
Ein besonders für Doppelweg­ erregung entworfener Schrittmotor kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, daß einer der Winkel α und β im wesentlichen gleich 0° ist und der andere mindestens 2° beträgt.
Es ist aber als Alternative auch möglich, daß einer der Winekl α und β einen negativen Wert aufweist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die verschiedenen Drehmomente einander unter Beibehaltung von Schrittwinkelgenauigkeit besser gleich zu machen.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Schrittmotor, bei dem die Erfindung angewandt wer­ den kann,
Fig. 2 eine schematische Dar­ stellung der gegenseitigen Lagen der Stator- und der Rotorverzahnung,
Fig. 3 eine Anzahl von Dia­ grammen zur Erläuterung der Erregung eines Motors nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Vektordiagramm zur Erläuterung des Auftretens von Schrittwinkelfehlern bei einem Motor nach Fig. 1 bei Einwegerregung,
Fig. 5 ein Vektordiagramm gleich dem nach Fig. 4 bei Doppelwegerregung,
Fig. 6 ein Vektordiagramm gleich dem nach Fig. 4 mit Korrekturen nach der Erfindung,
Fig. 7 ein Vektordiagramm gleich dem nach Fig. 5 mit Korrekturen nach der Erfindung, und
Fig. 8 ein Vektordiagramm gleich dem nach Fig. 5 mit einem in bezug auf das nach Fig. 7 abgewandelten Korrekturverfahren.
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch einen Schrittmotor, in dem das Prinzip nach der Erfindung angewandt werden kann. Der Schrittmotor ist im wesentlichen drehsymmetrisch um die Achse A und enthält einen Rotor 1 und einen Stator 2. Der Stator besteht aus zwei koaxialen Statorteilen 3 und 4 mit einem koaxial dazwischenliegenden in axialer Richtung magneti­ sierten dauermagnetischen Ring 5. Jeder der Statorteile 3 bzw. 4 enthält eine koaxial liegende Ringspule 8 bzw. 9, die von einer magnetisch leitenden Umhüllung 6 bzw. 7 umgeben ist, die auf der Innenseite in zwei ringförmige Zähnesysteme 10 und 11 bzw. 12 und 13 mündet. Der Rotor 1 ist mit mit den ringförmigen Zähnesystemen 10, 11, 12 bzw. 13 zusammenarbeitenden ringförmigen Zähnesystemen 14, 15, 16 bzw. 17 versehen.
Fig. 2 zeigt schematisch die Lage der Statorzähnesysteme 10, 11, 12 bzw. 13 in bezug auf die Rotorzähnesysteme 14, 15, 16 bzw. 17. Dabei sind die Rotorzähne axial derart fluchtend angeordnet, daß die obere Reihe in Fig. 2 die Zähnesysteme 14, 15, 16 und 17 darstellt. (Das Umgekehrte, wobei die Statorzähne axial miteinander fluchten und die Rotorzähne verschoben sind, ist dabei möglich). Bei einer bestimmten Lage des Rotors liegen die Zähne des Statorzähnesystems 10 den Rotor­ zähnen gegenüber (wie in Fig. 2 dargestellt ist). Die Zähne des Statorzähnesystems 11 müssen dann im wesentli­ chen über 180° oder aber über einen halben Teilungs­ abstand gegen die Zähne des Statorzähnesysteme 10 verscho­ ben sein. Die Zähne des Zähnesystems 12 sind über 90° oder aber über einen Viertelteilungsabstand (oder über Drei­ viertelteilungsabstandes in der anderen Richtung gesehen) gegen die des Zähnesystems 10 verschoben und die Zähne des Zähnesystems 13 sind über 270° oder aber über Drei­ viertelteilungsabstand (oder über ein Viertelteilungs­ abstand in der anderen Richtung gesehen) gegen die des Zähnesystems 10 verschoben. Die gegenseitigen Lagen der Zähne der Zähnesysteme 12 und 13 können auch gerade umge­ kehrt sein.
Fig. 3 zeigt zwei Möglichkeiten zur Erregung des Motors nach Fig. 1. Dabei zeigen die Diagramme a bzw. b die Erregungsströme für die Spulen 8 bzw. 9 im Falle einer Einwegerregung (jeweils nur eine Spule erregt) und die Diagramme c bzw. d diese Ströme im Falle einer Doppelwegerregung. Dabei ist ein Strom +I derart gerichtet, daß das von der Spule 8 in dem Luft­ spalt zwischen den Zähnesystemen 10 und 14 erzeugte Feld dieselbe Richtung wie das vom dauermagnetischen Ring 5 in diesem Luftspalt erzeugte Feld aufweist und daß das von der Spule 9 in dem Luftspalt zwischen den Zähne­ systemen 12 und 16 erzeugte Feld dieselbe Richtung wie das von dem dauermagnetischen Ring 5 in diesem Luft­ spalt erzeugte Feld aufweist.
Wenn zum Zeitpunkt t 1 ein Strom +I der Spule 8 zugeführt wird und die Spule 9 unerregt bleibt, wird vom Feld im Luftspalt zwischen den Zähnesystemen 10 und 14 ein Drehmoment erzeugt, das die Rotorzähne zu den Zähnen des Zähnesystems 10 richtet, und vorausgesetzt, daß sich der Rotor bewegen kann, wird sich dann die in Fig. 2 dargestellte Situation ergeben. Wenn zum Zeitpunkt t 2 die Spule 9 mit einem Strom +I erregt wird, während die Spule 8 unerregt ist, erzeugt das Feld im Luftspalt zwischen den Zähnesystemen 12 und 16 ein Drehmoment, daß die Zähne des Zähnesystems 12 in bezug auf die des Zähnesystems 16 zu richten sucht, wobei sich der Rotor über einen Viertelteilungsabstand verschiebt. Eine darauffolgende Erregung der Spule 8 zum Zeitpunkt t 3 mit einem Strom -I bewirkt, daß sich die Zähne des Zähnesystems 11 zu denen des Zähnesystems 15 richten, während eine zum Zeitpunkt t 4 stattfindende Erregung der Spule 9 mit einem Strom -I bewirkt, daß sich die Zähne des Zähnesystems 17 zu denen des Zähnesystems 13 richten. So bewegt sich der Rotor nacheinander mit Schritten von 90° von der in Fig. 2 dargestellten Lage auf 0° zu 90°, 180°, 270° und 360°.
Bei der in Fig. 3c und 3d dargestellten Doppelwegerregung werden jeweils in zwei Paaren von Zähnesystemen Drehmomente auf den Rotor aus­ geübt. Zum Beispiel bei der Erregung zum Zeitpunkt t 1 der Spulen 8 und 9 mit je einem Strom +I erzeugen die Felder in den Luftspalten zwischen den Zähnesystemen 10 und 14 und den Zähnesystemen 12 und 16 Drehmomente, die eine Verschie­ bung des Rotors zu einer Lage bewirken, der 45° von der in Fig. 2 dargestellten Lage entfernt ist. Dadurch, daß die Spulen 8 und 9 nacheinander auf eine in Fig. 3c und 3d dargestellte Weise erregt werden, bewegt sich der Rotor nacheinander mit Schritten von 90° zu Lagen auf 45°, 135°, 225° und 315°.
Fig. 4 zeigt ein Vektordiagramm, in dem die Richtung der Vektoren die Lage angibt, in die der Rotor bei einer bestimmten Erregung des Stators getrieben wird, wobei die Länge dieses Vektors ein Maß für die Größe des Treibmoments ist. Durch vektorielle Addition der zu einer bestimmten Erregung gehörigen Vektoren wird der Vektor, der zu der Summe dieser Erregung gehört, erhalten. Die Vektoren P 1, P 2, P 3 bzw. P 4 gehören zu der Einwegerregung der Spule 8 mit einem Strom +I, der Spule 9 mit einem Strom +I, der Spule 8 mit einem Strom -I bzw. der Spule 9 mit einem Strom -I. Die Größen der zugehörigen Drehmomente sind bei einem idealen Motor einander gleich.
Dadurch, daß die magneti­ schen Leitwerte der Wege von dem dauermagnetischen Ring 5 zu den Zähnesystemen 10, 11, 12 und 13 in der Praxis einander nicht gleich sein werden, wird der Rotor, falls der Motor unerregt ist, doch eine bevorzugte Lage auf­ weisen, die, weil die magnetischen Leitwerte zu den Zähnesystemen 11 und 12 kleiner als die zu den Zähne­ systemen 10 und 13 sein werden und weil der Stator zu dem dauermagnetischen Ring 5 symmetrisch ist, auf etwa 135° liegen wird. Der Vektor, der diese Lage und die Größe des zugehörigen Klebmoments symbolisch darstellt, ist in Fig. 4 mit P d bezeichnet.
Bei Erregung des Motors werden die dieser Erregung entsprechenden Vektoren dadurch gefunden, daß der zugehörige Vektor P 1, P 2, P 3 oder P 4 vektoriell zu dem Vektor P d addiert wird. Dabei sei bemerkt, daß dies theoretisch nicht ganz richtig ist, u. a. weil das Istdrehmoment nicht völlig der Summe des idealen Drehmoments und des Klebmoments im unerregten Zustand entspricht. Im erregten Zustand kann auch ein Vektor P d mit derselben Richtung wie das Klebmoment, jedoch mit einer anderen Länge u. a. wegen infolge der Erregung auftretender Sättigungen, als vorhanden angenommen werden, wobei dieses Drehmoment P d , daß dann nicht für alle Erregungs­ zustände eine gleiche Länge aufzuweisen braucht, zusammen mit dem idealen Drehmoment das Istdrehmoment ergibt. Es stellt sich aber heraus, daß, wenn der Motor nicht zu stark von einem idealen Motor abweicht, diese Darstellungs­ weise ziemlich genau mit der wirklichen Situation überein­ stimmt.
In Fig. 4 stellen die Vektoren P 1 1, P 1 2, P 1 3 bzw. P 1 4 die Summe der Pektoren P 1, P 2, P 3 bzw. P 4 dar. Durch das Vorhandensein des Drehmoments P d weichen also die Rotorlagen bei den unterschiedlichen Einwegerre­ gungen von den idealen Lagen ab und sind die Schrittwinkel einander nicht gleich. Die Istlagen des Rotors bei den unterschiedlichen Einwegerregungen sind die Lagen a 1, 90° +β 1, 180° - β 1 und 270° - α 1, so daß die Schritt­ winkelfehler gleich b 1 - α 1, 2β 1 und 2α 1 sind. Dabei sind die Drehmomente nicht mehr gleich groß, was aber viel weniger bedenklich als das Auftreten von Schrittwinkel­ fehlern ist.
Fig. 5 zeigt ein gleiches Vektordiagramm wie Fig. 4, jedoch der an Hand der Fig. 3c und 3d beschriebenen Doppelwegerregung. Dabei stellen die Vektoren P 12, P 23, P 34 und P 41 die Drehmomente dar, die bei Doppelwegerregung in einem idealen Motor auftreten würden und die durch Kombination der Vektoren P 1 und P 2, P 2 und P 3, P 3 und P 4 bzw. P₄ und P 1 erhalten werden. Die Vektoren P 1 12, P 1 23, P 1 34 und P 1 41 stellen die Istdrehmomente dar, wobei diese Vektoren dadurch entstehen, daß die Vektoren P 12, P 23, P 34 bzw. P 41 vektoriell zu dem Vektor P d addiert werden. Die zu den Vektoren P 1 41 und P 1 23 gehöri­ gen Lagen des Rotors sind dann, wie gefunden wurde, in bezug auf die Lagen der Vektoren P 41 und P 23 unverändert, während die zu den Vektoren P 1 12 und P 1 34 gehörigen Lagen des Rotors in bezug auf den Winkel einen Fehler α 2 aufweisen. Auch hier sind die Drehmomente nicht mehr gleich groß.
Nach der Erfindung können die genannten Schrittwinkelfehler dadurch beseitigt werden, daß man die Winkel zwischen den Zähnesystemen von den Nennwinkeln 0°, 90°, 180° und 270° abweichen läßt. Fig. 6 zeigt ein Vektordiagramm, das zu einem Motor nach Fig. 1 gehört, der für Einwegerregung ausgeglichen ist. Dabei ist dem ersten Zähnesystem eine Abweichung -1/2 α, dem zweiten Zähnesystem eine Abweichung -1/2 β, dem dritten Zähnesystem eine Abweichung +½ β und dem vierten Zähnesystem eine Abweichung +1/2 α gegeben. Diese Abweichungen sind in Fig. 2 mit gestrichtelten Linien angegeben. Auf symmetrische Weise ist so der Winkel zwischen den Zähnesystemen 11 und 12 in bezug auf 90° um β ver­ größert und der zwischen den Zähnesystemen 10 und 13 um α verkleinert.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, werden die Lagen der Vektoren P 1, P 2, P 3 und P 4, welche Vektoren die Drehmomente in dem abgesehen von den gegen­ seitigen Lagen der Zähnesysteme 10, 11, 12 und 13, idealen Motor darstellen, gleich -1/2 α, 90° -1/2 β, 180° +1/2 β und 270° +1/2 α. Addition dieser Vektoren zu dem Vektor P d - dessen Größe sich infolge der Korrekturen ändern kann - ergibt die Vektoren P 1 1, P 1 2, P 1 3 bzw. P 1 4. Es läßt sich einfach erkennen, daß bei einer passenden Wahl der Winkel α und β die Lagen dieser Vektoren P 1 1, P 1 2, P 1 3 und P 1 4 gleich 0°, 90°, 180° bzw. 270° sind, so daß Schrittwinkel­ fehler eliminiert sind. Für kleine Abweichungen läßt sich dabei annähernd sagen, daß die für Ausgleich vorzunehmen­ den Korrekturen α und β gleich den Schrittwinkel­ fehlern 2 α 1 und 2 β 1 im unkorrigierten Motor sind (Fig. 4).
Aus dem Vektordiagramm nach Fig. 5 läßt sich erkennen, daß bei Doppelwegerregung die Lagen der Vektoren P 1 23 und P 1 41 keinen Fehler, die Lagen der Vektoren P 1 12 und P 1 34 jedoch wohl einen Fehler aufweisen. Bei Doppelwegerregung kann dann der Motor dadurch ausge­ glichen werden, daß auf symmetrische Weise der Winkel zwischen nur zwei Zähnesystemen geändert wird. Fig. 7 verdeutlicht dies für einen Motor, bei dem der Winkel zwischen den Zähnesystemen 11 und 12 um β vergrößert ist, so daß die Lagen der Vektoren P 2 und P 3 bei 90° -1/2 β bzw. 180° +1/2 β liegen. Addition der Vektoren P 1 und P 2 zu dem Vektor P d und der Vektoren P 3 und P 4 zu dem Vektor P d ergibt die Vektoren P 1 12 und P 1 34, die eine richti­ ge Lage gleich 45° bzw. 225° bei passender Wahl des Winkels β aufweisen. Annähernd gilt auch, daß die benötigte Korrektur β gleich dem Schrittwinkelfehler 2 α 2 ist. Die Vektoren P 1 23 und P 1 41 haben in Fig. 7 die richtige Lage bei 135° bzw. 315° aufrechterhalten, obgleich sich ihre Längen geändert haben. Der Vektor P 1 23 ist z. B. kürzer als im Falle nach Fig. 5.
Fig. 8 zeigt eine Alternative bei Doppelwegerregung, wobei der Winkel zwischen den Zähnesystemen 10 und 14 um einen Winkel α verkleinert ist. Auf gleiche Weise wie bei Fig. 7 werden durch Addition die Vektoren P 1 12 und P 1 34 in richtigen Lagen gleich 45° bzw. 225° bei passender Wahl des Winkels α erhalten, wofür annähernd gilt, daß der Korrekturwinkel α gleich dem Schrittwinkel­ fehler 2 α 2 ist (Fig. 5). In der Alternative nach Fig. 8 ist die Länge des Vektors P 1 23 gerade in bezug auf diesen Vektor P 1 23 in der Situation nach Fig. 5 vergrößert. Die Längen der Vektoren P 1 12 und P 1 34 sind dabei verkleinert, während in der Situation nach Fig. 7 diese Längen vergrö­ ßert sind. Um in bezug auf die Größe der Drehmomente (entsprechend den Längen der zugehörigen Vektoren) den Motor zu optimieren, kann es vorteilhaft sein, die Korrekturen α und β, wie in den Vektordiagrammen nach Fig. 7 und 8 dargestellt, zu kombinieren, wobei eine der beiden Korrekturen sogar negativ sein kann. Dabei gilt, daß die benötigte Gesamtkorrektur α + β wieder annähernd gleich dem Schrittwinkelfehler 2 α 2 ist.
Das an Hand der unterschied­ lichen Vektordiagramme gezeigte Korrekturverfahren trifft auch bei Verwechselung der Lagen der Zähnesysteme 12 und 13 (270° bzw. 90° statt 90° bzw. 270°) zu, weil sich dann auch die Lage des Vektors P d ändert und annähernd gleich 225° wird, was auf eine Spiegelung dieser Vektordiagramme um die Achse 0°-180° hinauskommt.
Statt die Korrekturen in den gegenseitigen Lagen der Statorzähnesystemen vorzu­ nehmen, ist es selbstverständlich auch möglich, daß dies in den gegenseitigen Lagen der Rotorzähnesysteme erfolgt.
Die benötigte Gesamtkorrektur α + β entspricht annähernd dem Schrittwinkelfehler in dem nichtkorrigierten Motor. Eine Korrektur von z. B. α +β = 2° ist bei einem Schrittwinkelfehler von etwa 1/2% eines Zahnteilungsabstandes erforderlich (was 360° entspricht.)

Claims (4)

1. Schrittmotor mit einem Stator (2), der wenigstens enthält:
einen ersten ringförmigen Statorteil (3) mit einer Ringspu­ le (8) und einer diese Ringspule umschließenden magnetisch leitenden Umhüllung (6), die in ein erstes (10) und ein zweites (11) ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen zweiten ringförmigen Statorteil (4) mit einer Ringspule (9) und einer diese Ringspule umschließenden magnetisch leitenden Umhüllung (7), die in ein drittes (12) und ein viertes (13) ringförmiges Zähnesystem mündet;
einen axial magnetisierten und ringförmigen dauermagneti­ schen Teil (5), der koaxial zu beiden Statorteilen zwischen diesen Statorteilen liegt, wobei das zweite (11) und das dritte (12) ringförmige Zähnesystem an diesen dauermagnetischen Teil grenzen; und
einen Rotor (2) mit einer mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Zähnesystem zusammenarbeitenden Verzahnung (14, 15, 16, 17), wobei das erste Zähnesystem und das zweite Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 180° einschlie­ ßen, das dritte und das vierte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 180° einschließen, das erste und das vierte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschließen und das zweite und das dritte Zähnesystem miteinander in bezug auf die Rotorverzahnung einen elektromagnetischen Nennwinkel von 90° einschließen,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung von Schrittwinkelfehlern der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem vierten Zähnesystem in bezug auf die Rotorverzahnung gleich 90° - α und der genannte Winkel zwischen dem zweiten und dem dritten Zähne­ system gleich 90° + β ist, wobei α + β ein positiver Winkel von mindestens 2° ist, wobei diese Winkelabweichun­ gen auf symmetrische Weise angebracht sind, derart, daß der genannte Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Zähnesystem im wesentlichen gleich dem genannten Winkel zwischen dem dritten und dem vierten Zähnesystem ist.
2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl α als auch β ein positiver Winkel von mindestens 1° ist und α und β im wesentlichen einander gleich sind.
3. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Winkel α und β im wesentlichen gleich 0° ist und der andere mindestens 2° beträgt.
4. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Winkel α und β einen negativen Wert aufweist.
DE19803022377 1979-06-20 1980-06-14 Schrittmotor Granted DE3022377A1 (de)

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