DE3213291C2 - - Google Patents

Abstract

The invention relates to a single-phase stepping motor whose stator has a core (2) with a winding (1), and a metal sheet (3) with an opening (4) in which a rotor (7) with a permanent magnetic is arranged. The metal sheet (3) has a transverse slot (9) in the region adjacent to the opening (4), whose width is determined by a necessary magnetic asymmetry of the stator poles, in the same way as the shape of the axis line (10) of the slot (9), which asymmetry is sufficient to generate a predetermined starting and stopping torque of the motor. The invention can be used in time measuring apparatuses and in automatic systems. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einphasen-Schritt­ motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (GB-PS 14 59 981).The invention relates to a single phase step motor according to the preamble of claim 1 (GB-PS 14 59 981).

Derartige Motoren, die in Zeitmeßgeräten und Systemen der Automatik verwendet werden können, müssen einen maximalen Wirkungs­ grad bei minimalem Volumen, niedrige Kosten und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Diese Anforderungen er­ füllen Einphasen-Schrittmotoren, deren Rotor einen Perma­ nentmagnet mit hoher spezifischer Energie enthält. Sie werden von einer selbständigen Quelle für bipolare und unipolare Impulse in Abhängigkeit vom Typ der Konstruk­ tion gespeist. Zur Sicherung einer hohen Zuverlässig­ keit bei niedrigen Kosten muß der Motor eine minimale Anzahl von fertigungstechnisch einfachen Teilen besitzen.Such motors used in timepieces and automatic systems must have maximum impact degree with minimal volume, low cost and one have high reliability. These requirements he fill single-phase stepper motors, the rotor of which is a perma Contains magnet with high specific energy. they are from an independent source for bipolar and unipolar impulses depending on the type of construct tion fed. To ensure high reliability speed at low cost, the engine must be minimal Have a number of simple technical parts.

Es sind Einphasen-Schrittmotoren bekannt, die einen Stator mit einem Magneteisen und einer Spule haben und deren Rotor einen radial magnetisierten Permanentmagne­ ten enthält. Bei einer Impulserregung der Spule wird im Arbeitsluftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor ein pulsierendes elektromagnetisches Feld erzeugt, das dem Feld des Permanentmagnets des Rotors überlagert wird, was bei einer ausreichenden magnetischen Asymmetrie des Statoreisens eine einseitig gerichtete Drehung des Ro­ tors bewirkt. Bei nicht erregter Spule wird der Rotor in einer bestimmten Lage bezüglich des Statoreisens fi­ xiert. Die Werte des Anlaß- und des Haltemomentes des Motors werden durch die Art und den Grad der magneti­ schen Asymmetrie des Statoreisens festgelegt.Single-phase stepper motors are known, the one  Have stator with a magnetic iron and a coil and whose rotor has a radially magnetized permanent magnet contains ten. With a pulse excitation of the coil Working air gap between the stator and the rotor generates a pulsating electromagnetic field which Field of the permanent magnet of the rotor is superimposed, which with sufficient magnetic asymmetry of the Stator iron a unidirectional rotation of the Ro tors causes. If the coil is not energized, the rotor in a certain position regarding stator iron fi xiert. The values of the starting and holding torque of the Motors are determined by the type and degree of magneti the asymmetry of the stator iron.

Die meisten bekannten Konstruktionen unterscheiden sich voneinander durch eine unterschiedliche Ausführung der die magnetische Asymmetrie des Statoreisens besorgen­ den Bauteile. In elektronischen Zeitmeßgeräten sind Mo­ toren soweit verbreitet, deren Statoreisen zwei Polschuhe mit zylindrischen Kerben aufweisen (US-PS 39 69 642 und 39 78 651). Die magnetische Asymmetrie des Stators wird durch gegenseitige Versetzung der Polschuhe erreicht, die einen ungleichmäßigen Arbeitsluftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor gewährleistet. Diese Lösungen erfor­ dern präzise und aufwendige Einstellgeräte zur Herstel­ lung einer ganz genau bestimmten gegenseitigen Anordnung der Polschuhe mit einer vorgegebenen Verschiebungsgröße. Die Montage ist ebenfalls kompliziert, was insgesamt zu hohen Herstellungskosten des Einphasen-Schrittmotors führt.Most known designs differ different from each other by a different design which provide the magnetic asymmetry of the stator iron the components. In electronic timepieces, Mo gates so far, their stator travel two pole pieces have cylindrical notches (US Pat. No. 3,969,642 and 39 78 651). The magnetic asymmetry of the stator is achieved by mutual displacement of the pole pieces, which has an uneven working air gap between the Guaranteed stator and the rotor. These solutions require precise and elaborate setting devices for the manufacture a precise mutual arrangement the pole pieces with a predetermined amount of displacement. Assembly is also complicated, which in total high manufacturing costs of the single-phase stepper motor leads.

Dieser Nachteil ist bei Konstruktionen überwunden, deren Stator ein Blech mit einer Öffnung enthält, die durch Stege verbundene Pole bildet. Die magnetische Asymmetrie des Stators wird durch besondere Elemente ge­ schaffen, die entweder als Einzelteil ausgeführt und auf dem Blech oder in dessen Nähe angeordnet sind oder einen Teil des Bleches selbst darstellen. Im bekannten Einpha­ sen-Schrittmotor gemäß der DE-OS 25 59 635 wird die magnetische Asymmetrie mit Hilfe einer Lasche aus weich­ magnetischem Werkstoff mit einer Öffnung für den Rotor geschaffen. Am Umfang der Öffnung der Lasche sind Zähne ausgeführt, die in den Arbeitsluftspalt zwischen dem Sta­ tor und dem Rotor hineinragen. Das Fehlen der Elemente zur genauen Einstellung der Lasche auf dem Statorblech bewirkt eine Instabilität der Kenndaten des Motors, so daß diese Konstruktion nicht als eine optimale techni­ sche Lösung angesehen werden kann. Bei einem anderen be­ kannten Einphasen-Schrittmotor gemäß DE-AS 28 38 709 und DE-OS 24 26 583 wird die magnetische Asymmetrie durch Anordnung von Per­ manentmagneten auf den Stegen des Bleches erreicht, wo­ bei die Magnetisierungsachse der Magnete koaxial zu ei­ ner durch die Mitten der Stege gehenden Linie verläuft und wodurch eine 360° Drehung erreicht wird. Die Anwendung nur eines auf dem Steg oder in seiner Nähe angeordneten Permanentmagneten führt zu einer radialen Anziehung des Magneten des Rotors an den des Stators, während zwei Permanentmagnete auf zwei verschiedenen Ste­ gen zwar eine Verringerung dieser radialen Anziehung be­ wirkt, was aber eine strenge Gleichheit der Kennwerte der Magnete erfordert, die in der Praxis schwer erfüllbar ist. Die radiale Anziehung des Rotormagneten an die Magnete des Stators führt bei diesen Motoren zu einer Verringe­ rung ihres Wirkungsgrades wegen einer Vergrößerung der Reibung in den Lagern der Rotorwelle.This disadvantage is overcome in constructions whose stator contains a sheet with an opening that forms poles connected by webs. The magnetic  Asymmetry of the stator is ge by special elements create that either run as a single part and on the sheet or in the vicinity thereof or one Represent part of the sheet itself. In the well-known Einpha Sen stepper motor according to DE-OS 25 59 635 is the magnetic asymmetry using a soft tab magnetic material with an opening for the rotor created. There are teeth on the circumference of the opening of the tab executed in the working air gap between the Sta protrude and the rotor. The absence of the elements for precise adjustment of the tab on the stator plate causes an instability of the engine characteristics, so that this construction is not considered an optimal techni solution can be viewed. With another be knew single-phase stepper motor according to DE-AS 28 38 709 and DE-OS 24 26 583 the magnetic asymmetry by arrangement of Per magnet reached on the webs of the sheet where at the magnetization axis of the magnets coaxial to egg ner runs through the middle of the webs and thereby achieves a 360 ° rotation becomes. The use of only one on the jetty or in the vicinity arranged permanent magnets leads to a radial Attraction of the magnet of the rotor to that of the stator, while two permanent magnets on two different Ste be a reduction in this radial attraction works, which is a strict equality of the characteristics of the Requires magnets that are difficult to achieve in practice. The radial attraction of the rotor magnet to the magnets of the stator leads to a reduction in these motors tion of their efficiency due to an increase in Friction in the bearings of the rotor shaft.

Das Statorblech mit einer Öffnung ist in einem be­ kannten Einphasen-Schrittmotor gemäß US-PS 40 41 336 mit vier zylindrischen Ansätzen versehen, die in einiger Ent­ fernung neben der Öffnung des Bleches liegen und die er­ forderliche magnetische Asymmetrie des Statoreisens schaffen. Die Anordnung der zylindrischen Ansätze in einiger Entfernung von der Öffnung hat eine Vergröße­ rung einer axialen Abmessung des Magnets des Rotors um einen etwa der Höhe dieser Ansätze entsprechenden Wert zur Folge. Hierbei nehmen die Abmessungen des Rotor­ magneten zu und der Magnet selbst wird schlecht ausge­ nutzt.The stator plate with an opening is in a be knew single-phase stepper motor according to US-PS 40 41 336 with four cylindrical approaches provided in some Ent  distance from the opening of the sheet and he required magnetic asymmetry of the stator iron create. The arrangement of the cylindrical lugs in some distance from the opening has an enlargement tion of an axial dimension of the magnet of the rotor a value corresponding approximately to the amount of these approaches result. Here take the dimensions of the rotor magnets and the magnet itself is badly out uses.

Ein Einphasen-Schrittmotor der angegebenen Gattung ist in der GB-PS 14 59 981 beschrieben. Dieser Einpha­ sen-Schrittmotor enthält als Stator einen Kern mit ei­ ner Wicklung und ein Blech mit einer Öffnung sowie durch Stege verbundene Pole aus Magneteisen. Der Rotor weist einen in Radialrichtung magnetisierten Permanentmagne­ ten auf, der in der Öffnung des Bleches untergebracht ist. Die magnetische Asymmetrie des Stators wird durch eine besondere Konfiguration der Öffnung des Statorblechs mit gegenüberliegend parallelen Seiten oder durch Einkerbungen ge­ schaffen, was die erforderliche Ungleichmäßigkeit des Ar­ beitsluftspaltes zwischen dem Stator und dem Rotor sichert, wobei sich die Unsymmetrie auch zwischen Blechen befinden kann. Viele der angegebenen Konfigurationen der Öffnung im Blech sind praktisch schwer zu realisieren. Am vorteil­ haftesten sind vom Standpunkt der Fertigungstechnik Kon­ figurationen der Öffnungen, die durch Ausschnitte gerin­ ger Abmessungen an den Statorpolen gebildet sind. Der be­ kannte Motor erfordert aber eine große Genauigkeit der Bearbeitung der Öffnung des Blechs, da selbst geringfü­ gige Änderungen der Konfiguration der Öffnung die Motor­ parameter wesentlich beeinflussen. Die Ausschnitte an den Statorpolen können mit Staub verstopft werden, was gleichfalls eine Verschlechterung der Parameter des Ein­ phasen-Schrittmotors verursacht und seine Zuverlässigkeit herabsetzt. Außerdem führt die Anordnung der Stege zwi­ schen den Polen zu einer Verringerung des Magnetflusses wegen seiner teilweisen Abzweigung in die Stege. Im vor­ liegenden Motor ist die Dicke der Stege gleich der des Bleches. Der sich durch sie schließende Magnetfluß hat einen beträchtlichen Wert, der sich in Grenzen von 20 bis 30% des Gesamtflusses des Magneten des Rotors ändert.A single-phase stepper motor of the type specified is described in GB-PS 14 59 981. This one-phase The stepper motor contains a core with an egg as a stator ner winding and a sheet with an opening and through Bridge-connected poles made of magnetic iron. The rotor points a permanent magnet magnetized in the radial direction ten, which is housed in the opening of the sheet. The magnetic asymmetry of the stator is determined by a special configuration of the opening of the stator plate with opposing parallel sides or by notches ge create what the required unevenness of the Ar ensures air gap between the stator and the rotor, whereby the asymmetry is also between sheets can. Many of the specified configurations of the opening in the Sheet metal is practically difficult to produce. At the advantage The most prominent are from the standpoint of manufacturing technology Kon figurations of the openings, cut out by cutouts ger dimensions are formed on the stator poles. The be Known engine requires great accuracy of the Machining the opening of the sheet, since even small changes in the configuration of the opening of the engine influence parameters significantly. The cutouts the stator poles can become clogged with dust what likewise a deterioration in the parameters of the on phase stepper motor and its reliability belittles. In addition, the arrangement of the webs leads between  between the poles to reduce the magnetic flux because of its partial branching off into the footbridges. In the front lying motor, the thickness of the webs is equal to that of the Tins. The magnetic flux closing through them has a considerable value that is within 20 up to 30% of the total flux of the magnet of the rotor changes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ein­ phasen-Schrittmotor zu schaffen, dessen Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad bei einfacher Herstellung und Montage gesteigert ist und der universell, z. B. sowohl in der Uhrenindustrie als auch in der Geräteautomatik eingesetzt werden kann.The invention has for its object a phase stepper motor to create its reliability and efficiency with simple manufacture and assembly is increased and the universal, e.g. B. both in the Watch industry as well as used in the device automation can be.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features in claim 1.

Zweckmäßigerweise wird die Nut in einem in Richtung der Achse des Rotors an mindestens einer Seite des Ble­ ches im an der Öffnung anliegenden Bereich angeordneten Ansatz des Bleches ausgeführt.The groove is expediently in one direction  the axis of the rotor on at least one side of the ble ches arranged in the area adjacent to the opening Approach of the sheet executed.

Der Ansatz kann einstückig am Blech angeformt sein oder durch Blechzuschnitte gebildet werden, die beispiels­ weise als mindestens zwei senkrecht zur Rotorachse aus­ gerichtete, um einen Winkel von 180° bis zur Berührung mit dem Blech abgebogene Blechzungen ausgeführt sein können.The approach can be integrally formed on the sheet or are formed by sheet metal blanks, for example as at least two perpendicular to the rotor axis directed to an angle of 180 ° to the touch be carried out with bent sheet metal tongues can.

Es ist sinnvoll, innerhalb der Nut im an der Öffnung anliegenden Bereich des Bleches mindestens einen Ansatz in Achsrichtung des Rotors auszuführen.It is useful inside the groove in the opening adjacent area of the sheet at least one approach to be carried out in the axial direction of the rotor.

Es ist auch angebracht, auf den Stegen des Bleches mindestens eine den Querschnitt der Stege verkleinernde Nut auszuführen.It is also appropriate on the webs of the sheet at least one reducing the cross section of the webs Groove.

Die Oberfläche der Nut des Bleches kann aus minde­ stens zwei sich schneidenden Flächen bestehen, die Form eines Rotationskörpers haben oder durch Schneiden der Ober­ fläche der Rotationskörper mit Flächen gebildet sein.The surface of the groove in the sheet can be made from at least there are at least two intersecting surfaces, the shape a body of revolution or by cutting the top surface of the rotating body with surfaces to be formed.

Es ist auch möglich, die Nut durch dem Rotor zuge­ kehrten Wände eines Paares von mindestens an einer Seite des Bleches angeordneten Laschen zu bilden.It is also possible to pull the groove through the rotor swept walls of a couple from at least one side of the plate arranged tabs to form.

Mit dem Kern kann mindestens noch ein weiteres Blech mit einer Öffnung verbunden werden, wobei die Laschen zwischen den zwei Blechen angeordnet sind.At least one additional sheet can be made with the core be connected to an opening, the tabs are arranged between the two sheets.

Sehr vorteilhaft ist, auf der anderen Seite des Ble­ ches ein Paar von Laschen anzuordnen, deren dem Rotor zu­ gekehrte Wände eine Nut bilden, deren Achslinie in der gleichen Ebene mit der Achslinie der auf dessen entgegen­ gesetzter Seite verlaufenden Nut liegt.It is very advantageous on the other side of the ble ches to arrange a pair of tabs facing the rotor  swept walls form a groove whose axis line in the same plane with the axis line of the opposite one groove on the set side.

Die Laschen können aus einem weichmagnetischen Werkstoff bestehen. Es ist durchaus möglich, die Laschen aus einem hartmagnetischen Werkstoff herzustellen und in einer Richtung senkrecht zu der durch die Mitten der die Statorpole verbindenden Stege gehenden Linien zu magneti­ sieren.The tabs can be made of a soft magnetic Material. It is quite possible the tabs to manufacture from a hard magnetic material and in a direction perpendicular to that through the centers of the Lines connecting stator poles to magneti sieren.

Zweckmäßig ist, in mindestens einer Nut des Bleches wenigstens einen Permanentmagnet prismatischer Form an­ zuordnen, der in einer Richtung senkrecht zu der durch die Mitten der die Statorpole verbindenden Stege gehen­ den Linie magnetisiert ist.It is useful in at least one groove in the sheet at least one permanent magnet of prismatic shape assign that in a direction perpendicular to that through the middle of the webs connecting the stator poles go the line is magnetized.

In der Verbindungszone des Bleches mit dem Kern kann ferner mindestens ein in einer zur Rotorachse parallelen Richtung magnetisierter Permanentmagnet angeordnet wer­ den.Can in the zone of connection of the sheet with the core furthermore at least one in a parallel to the rotor axis Arranged towards magnetized permanent magnet the.

Für besondere Anwendungen ist ein Einphasen-Schritt­ motor geeignet, der eine schwenkbar auf dem Blech angeord­ nete Scheibe enthält, in welcher über der Öffnung des Bleches eine Ausnehmung vorgesehen ist und bogenförmige Langlöcher Führungen für eine begrenzte Verdrehung der Scheibe im und entgegen dem Uhrzeigersinn zur Regelung der Größe und Richtung des Motormomentes bilden.There is a single phase step for special applications motor suitable, the one swiveling arranged on the sheet contains disc in which over the opening of the Sheet metal a recess is provided and arcuate Slotted holes guides for limited twisting of the Disc clockwise and counterclockwise for regulation form the size and direction of the engine torque.

Der erfindungsgemäße Einphasen-Schrittmotor ist ein­ fach ausgebaut und fertigungsgerecht in der Herstellung. Er hat eine lange Lebensdauer aufgrund seiner gesteiger­ ten Zuverlässigkeit und Wirkungsgrades. Auf der Basis ei­ ner einzigen Grundkonstruktion ist es möglich, eine Reihe von Modifikationen des Einphasen-Schrittmotors zu schaffen, was die Funktionsmöglichkeiten erweitert und die Anwendungsgebiete des Motors ausweitet.The single-phase stepper motor according to the invention is a Expertly expanded and suitable for production. It has a long lifespan due to its risers reliability and efficiency. Based on egg  ner only basic construction, it is possible Series of modifications to the single-phase stepper motor to create what expands the functionality and extends the application areas of the engine.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are described below dung explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Einphasen-Schrittmotors, Fig. 1 is a perspective overall view of a single-phase stepping motor,

Fig. 2 ein Blech mit einer Öffnung und einer in einem Ansatz ausgeführten Nut Fig. 2 is a sheet with an opening and a groove executed in one approach

Fig. 3 ein Blech mit einem durch mindestens zwei Zungen gebildeten Ansatz, Fig. 3 is a sheet with a formed by at least two tongues approach

Fig. 4 ein anderes Blech mit einer Öffnung und einer Nut, Fig. 4 shows another sheet with an opening and a groove,

Fig. 5a, 5b ein Blech mit einer Öffnung und einer Nut sowie mit einer über die Stege verlaufen­ den zusätzlichen Nut, FIGS. 5a, 5b, a plate having an opening and a groove, and with a pass over the webs to the additional groove,

Fig. 6a bis 6f Bleche mit verschiedenen Nutformen, FIGS. 6a to 6f sheets with different groove shapes,

Fig. 7a bis 7l Bleche mit verschiedenen Formen des Nutz­ verlaufes in Draufsicht zu Fig. 5, Fig. 7a to 7l sheets having different shapes of the useful path in plan view of Fig. 5,

Fig. 8a bis 8p verschiedene Querschnittsprofile der Nut, FIGS. 8a-8p various cross-sectional profiles of the groove,

Fig. 9a bis 9f ein Blech mit einer Öffnung und einer Nut im Schnitt nach der Achslinie der Nut, gemäß der Erfindung, Fig. 9a to 9f a sheet having an opening and a groove in section along the axial line of the groove, according to the invention,

Fig. 10a, 10b ein Blech mit einer Öffnung und auf bei­ den Seiten ausgeführten Nuten und An­ sätzen, Fig. 10a, 10b, a plate with an opening and running at the sides of the grooves and of sets,

Fig. 11 ein Blech mit zwei auf einer Seite ange­ ordneten Laschen, Fig. 11 is a sheet having two on one side arranged plates,

Fig. 12 zwei Bleche und ein zwischen ihnen ange­ ordnetes Paar Laschen aus einem weichmagne­ tischen Werkstoff, Fig. 12, two sheets and a pair of tabs being disposed between them made of a soft magnetic material tables,

Fig. 13 die Ausführung nach Fig. 12 in Explosions­ darstellung, Fig. 13 shows the embodiment of FIG. 12 in exploded view,

Fig. 14 ein Blech mit auf beiden Seiten angeordne­ ten Laschen, Fig. 14 is a plate with arrange on both sides of th tabs,

Fig. 15 ein Blech und Laschen aus einem weichmagne­ tischen Werkstoff gemäß Fig. 14 in Explo­ sionsdarstellung, Fig sion illustration. 15 is a plate and tabs made of a soft magnetic material tables of FIG. 14 in Explo,

Fig. 16 ein Blech mit aus einem hartmagnetischen Werkstoff hergestellten und einen 360°- Schritt des Motors gewährleistenden La­ schen, FIG. 16 is a metal sheet manufactured with of a hard magnetic material and a 360 ° - specific step of the motor guaranteeing La,

Fig. 17 anschaulich eine gegenseitige Anordnung der in Fig. 12 bei der Herstellung der Laschen aus hartmagnetischem Werkstoff wieder­ gegebenen Teile des Motors, Fig. 17 illustrate a mutual arrangement of the given in Fig. 12 in the manufacture of the plates of hard magnetic material back parts of the engine,

Fig. 18 die gegenseitige Anordnung der in Fig. 14 dargestellten Laschen aus hartmagneti­ schem Werkstoff auf dem Blech und die Magne­ tisierungsrichtungen,18 shows the mutual arrangement of the flaps shown in Fig. 14 tisierungsrichtungen. Hartmagneti schem of material on the sheet and the Magne,

Fig. 19 ein Blech mit einer Öffnung, einer Nut und zwei in der Nut angeordneten Permanent­ magneten, Fig. 19 is a plate with an opening, a groove, and two groove disposed in the permanent magnets,

Fig. 20a, 20b eine Gesamtansicht des Motorstators mit an den Verbindungsstellen des Bleches mit dem Kern angeordneten Permanentmagneten, Fig. 20a, 20b is an overall view of the motor stator with at the connection points of the sheet disposed with the core permanent magnets,

Fig. 21 ein Blech mit einer Öffnung und einer ver­ drehbaren Scheibe mit drei Schlitzen, deren einer die Nut bildet, Fig. 21 is a plate with an opening and a ver rotatable disc with three slots, one of which forms the groove,

Fig. 22a, 22b, 22c schematisch den Zentralteil eines Bleches mit einer Nut und einer Öffnung, in der der Rotor untergebracht ist. Fig. 22a, 22b, 22c schematically the central part of a plate with a groove and an opening, in which the rotor is housed.

Fig. 23a, 23b schematisch den Zentralteil eines Bleches mit einer Nut, in der die Permanentmagnete untergebracht sind. Fig. 23a, 23b schematically illustrates the central part of a plate with a groove, in which the permanent magnets are accommodated.

Der Einphasen-Schrittmotor enthält einen Stator mit einer Wicklung 1, einem Kern 2 und einem Blech 3 mit ei­ ner Öffnung 4, durch die mit Stegen 5, 6 verbundene Stän­ derpole gebildet werden. Ein Rotor 7 mit einer Welle 8 ist in der Öffnung 4 des Bleches 3 untergebracht und weist einen in Radialrichtung magnetisierten Permanentmagneten auf. Im Blech 3 ist auf einer zur Welle 8 senkrechten Ober­ fläche eine Nut 9 ausgeführt, deren Oberfläche die der Öffnung 4 schneidet. Die Achslinie 10 der Nut 9 im Be­ reich der Öffnung 4 verläuft unter einem Winkel α zu ei­ ner durch die Mitten der die Statorpole verbindenden Ste­ ge 5, 6 gehenden Linie 11.The single-phase stepper motor contains a stator with a winding 1 , a core 2 and a plate 3 with egg ner opening 4 , through which with webs 5, 6 Stän derpole are formed. A rotor 7 with a shaft 8 is accommodated in the opening 4 of the sheet 3 and has a permanent magnet magnetized in the radial direction. In the sheet 3 , a groove 9 is executed on a surface perpendicular to the shaft 8 , the surface of which intersects that of the opening 4 . The axis line 10 of the groove 9 in the loading area of the opening 4 runs at an angle α to egg ner through the middle of the stator poles connecting webs 5, 6 going line 11th

Zum Erhalt der zur Erzeugung eines vorgegebenen Anlaß- und Haltemomentes des Einphasen-Schrittmotors notwendigen magnetischen Asymmetrie der Statorpole wer­ den der Winkelwert α in Grenzen von 0 <α < 90° und die Breite der Nut 9 nicht über drei Durchmesser des Rotors 7 und ihre Tiefe nicht über 0,95 der Dicke des Bleches 3 gewählt.To obtain the required to generate a predetermined starting and holding torque of the single-phase stepping motor magnetic asymmetry of the stator poles who the angular value α within limits of 0 < α <90 ° and the width of the groove 9 does not have three diameters of the rotor 7 and their depth not chosen over 0.95 the thickness of the sheet 3 .

Der Kern 2 der Spule 1 wird auf dem Blech 3 mit Hilfe von Schrauben 12, 13 befestigt.The core 2 of the coil 1 is fastened on the sheet metal 3 with the aid of screws 12, 13 .

Gemäß Fig. 2 ist auf einer Seite des Bleches 3 in Achsrichtung des Rotors 7 im die Öffnung 4 seitlich umge­ benden Bereich ein Ansatz 14 mit der Nut 9 ausgeführt.According to Fig. 2 of the rotor 7 is a projection 14 running in the opening 4 at the side reverse reproduced area with the groove 9 on one side of the sheet 3 in the axial direction.

Das Blech 3 ist mit Befestigungslöchern 15 versehen. Der auf dem Blech 3 im Bereich der Öffnung 4 angeordnete Ansatz 14 kann auch durch um 180° gebogene Zungen 16 aus­ geführt werden, die einstückig am Blech 3 in einer senk­ recht zur Rotorwelle 80 verlaufenden Ebene angeformt sind. Bei der Ausführung nach Fig. 4 sind innerhalb der Nut 9 in dem an die Öffnung 4 seitlich anschließenden Bereich mittlere Ansätze 17 in Richtung der Rotorwelle 8 ausge­ führt.The sheet 3 is provided with mounting holes 15 . The arranged on the sheet 3 in the region of the opening 4 extension 14 can also be guided by curved by 180 ° from tongues 16 integrally extending in a perpendicular to the rotor shaft 80 at the right plate 3 plane are formed. In the embodiment according to FIG. 4, middle projections 17 lead out in the direction of the rotor shaft 8 within the groove 9 in the area adjoining the opening 4 laterally.

In den Stegen 5, 6 (Fig. 5a, b) des Bleches 3 ist ei­ ne Kerbe 18 ausgeführt, die den Querschnitt der Stege 5, 6 verkleinert. In the webs 5, 6 ( Fig. 5a, b) of the sheet 3 ei ne notch 18 is made, which reduces the cross section of the webs 5, 6 .

Gemäß Fig. 6a bis f können die Nuten 8 im Blech 3 verschiedene Formen haben: In Fig. 6c besteht die Grundfläche der Nut 9 aus zwei sich schneidenden Flä­ chen; die Nut 9 nach Fig. 6a hat drei Flächen, deren zwei zueinander parallel sind; nach Fig. 6b hat die Oberfläche der Nut 9 die Form eines Rotationskörpers, dessen Achse zur Achslinie 10 (Fig. 1) der Nut 9 parallel verläuft; nach Fig. 6d, 6f wird die Nut 9 durch sechs bzw. vier sich schneidende Flächen und nach Fig. 6e wird die Nut 9 durch Schneiden zweier Flächen mit zwei Zylinderflächen gebildet.According to FIGS. 6a to f, the grooves 8 in the sheet 3 can have different shapes: In FIG. 6c, the base area of the groove 9 consists of two intersecting surfaces; the groove 9 of Figure 6a has three surfaces, the two of which are parallel to each other; . according to Fig 6b, the surface of the groove 9 extends has the shape of a body of revolution, the axis of the axial line 10 (Fig. 1) of the groove 9 parallel; according to Fig. 6d, 6f the groove 9 by six and four intersecting surfaces and to Fig. 6e, the groove 9 is formed by cutting two surfaces with two cylindrical surfaces.

In Fig. 7a bis l sind verschiedene Verläufe der Nut und in Fig. 8a bis p verschiedene Querschnittspro­ file der Nut dargestellt.In Fig. 7a to l different courses of the groove and in Fig. 8a to p different cross-sectional file of the groove are shown.

In Fig. 9a bis f sind verschiedene Ausführungs­ formen einer Nut im Schnitt in der Achslinie 10 darge­ stellt.In Fig. 9a to f are different execution forms of a groove on average in the axis line 10 Darge provides.

Die Nut 18 (Fig. 5a, b) kann Profile aufweisen, die den in Fig. 8 gezeigten Profilen der Nut 9 ähnlich sind, und deren Schnitt nach der Achslinie kann der gleiche wie der in Fig. 9 gezeigte Schnitt der Nut 9 sein.The groove 18 ( FIGS. 5a, b) can have profiles which are similar to the profiles of the groove 9 shown in FIG. 8, and their section along the axis line may be the same as the section of the groove 9 shown in FIG. 9.

Die Nut 9 kann auch auf der anderen Seite des Ble­ ches 3 mit einer in der gleichen Ebene mit der Achslinie 10 der Nut 9 liegenden Achslinie ausgeführt sein. Die Ansätze 14 (Fig. 2), 17 (Fig. 3) und die Kerben 19 (Fig. 4a, b) können ebenfalls auf der anderen Seite des Bleches 3 ausgeführt sein.The groove 9 can also be carried out on the other side of the sheet metal 3 with an axis line lying in the same plane with the axis line 10 of the groove 9 . The lugs 14 ( Fig. 2), 17 ( Fig. 3) and the notches 19 ( Fig. 4a, b) can also be carried out on the other side of the sheet 3 .

Ausführungsbeispiele für den Motor mit beidseitig des Bleches 3 ausgeführten Nuten und Ansätzen sind in Fig. 10a, b dargestellt. Das Blech 3 (Fig. 10a) ist zur Verdeutlichung der gegenseitigen Ausrichtung der oberen und der unteren Nut 9 teilweise abgebrochen. Auf dem Blech 3 liegen an einer Seite zwei Laschen 19 (Fig. 11), deren der Öffnung 4 zugekehrte Wände 20 eine Nut 9 bil­ den.Exemplary embodiments of the motor with grooves and lugs on both sides of the sheet metal 3 are shown in FIGS. 10a, b. The sheet 3 ( Fig. 10a) is partially broken to clarify the mutual alignment of the upper and lower grooves 9 . On the plate 3 are on one side two tabs 19 ( Fig. 11), the opening 4 facing walls 20 a groove 9 bil the.

Der Stator kann ein zweites Blech 3 (Fig. 12) mit einer Öffnung 4 haben, wobei die Laschen 19 zwischen den beiden Blechen 3 untergebracht sind. Fig. 13 veran­ schaulicht die gegenseitige Ausrichtung der zwei Bleche 3 und der Laschen 19.The stator can have a second sheet 3 ( FIG. 12) with an opening 4 , the tabs 19 being accommodated between the two sheets 3 . Fig. Veran 13 illustrates the mutual alignment of the two sheets 3 and the lugs 19.

Gemäß Fig. 14 kann auf der anderen Seite eines Ble­ ches 3 ein weiteres Paar Laschen 19 angeordnet sein, de­ ren der Öffnung 4 zugekehrte Wände 20 eine zweite Nut 9 bilden, deren Achslinie 10 in der gleichen Ebene mit der Achslinie 10 der auf der anderen Seite verlaufenden Nut 9 liegt. Fig. 15 veranschaulicht die gegenseitige Ausrichtung der Laschen 19 und des Bleches 3.Referring to FIG. 14 of a Ble can 3, a further pair of tabs 19 can be arranged ches on the other hand, de ren the opening 4 facing walls 20 form a second groove 9, the axis line 10 in the same plane with the axis line 10 of the other on the Side extending groove 9 is. Fig. 15 illustrates the mutual alignment of the tabs 19 and the sheet metal 3.

Für den Motor mit einem Schritt von 180° werden die Laschen 19 aus einem weichmagnetischen Werkstoff und für den Motor mit einem Schritt von 360° aus einem hartmagne­ tischen Werkstoff hergestellt und in einer Richtung senk­ recht zu der die Mitten der Stege 5, 6 (Fig. 16) verbin­ denden Linie 11 magnetisiert.For the motor with a step of 180 °, the tabs 19 are made of a soft magnetic material and for the motor with a step of 360 ° from a hard magnetic material and in a direction perpendicular to the center of the webs 5, 6 ( Fig . magnetised 16) verbin Denden line 11..

Fig. 17 veranschaulicht die gegenseitige Anordnung der in Fig. 12 gezeigten Teile des Motors. Die Laschen 19 sind aus hartmagnetischem Werkstoff hergestellt. Fig. 17 illustrates the mutual arrangement of the parts of the engine shown in Fig. 12. The tabs 19 are made of hard magnetic material.

Fig. 18 veranschaulicht die gegenseitige Anordnung der in Fig. 14 gezeigten Teile des Motors. Die Laschen 19 sind aus hartmagnetischem Werkstoff hergestellt. Fig. 18 illustrates the mutual arrangement of the parts of the engine shown in Fig. 14. The tabs 19 are made of hard magnetic material.

Zur Erhaltung des 360°-Schrittes muß in der Nut 9 wenigstens ein Permanentmagnet 21 (Fig. 19) von prisma­ tischer Form liegen, der in einer senkrechten Richtung zu der durch die Mitten der die Pole verbindenden Stege 5, 6 gehenden Linie magnetisiert ist. Zur Beseitigung einer radialen Anziehung des Rotors 7 gegen den Stator sind zweckmäßigerweise zwei Permanentmagnete 21 (Fig. 19) zu verwenden.To maintain the 360 ° step in the groove 9 must be at least one permanent magnet 21 ( Fig. 19) of prismatic form, which is magnetized in a perpendicular direction to the line passing through the centers of the bars 5, 6 connecting the poles. To eliminate a radial attraction of the rotor 7 against the stator, two permanent magnets 21 ( FIG. 19) are expediently to be used.

In Fig. 20 sind Ausführungsformen des Stators dar­ gestellt, bei dem die Permanentmagnete 22 an der Stelle der mittels Schrauben 12, 13 hergestellten Verbindung des Bleches 3 mit dem Kern 2 der Spule 1 angeordnet sind. Die Permanentmagnete 22 sind in einer zur Achse 8 (Fig. 1) des Rotors 7 parallelen Richtung magnetisiert.In Fig. 20, embodiments of the stator are shown, in which the permanent magnets 22 are arranged at the location of the connection of the sheet 3 produced by means of screws 12, 13 with the core 2 of the coil 1 . The permanent magnets 22 are magnetized in a direction parallel to the axis 8 ( FIG. 1) of the rotor 7 .

Zur Veränderung des Anlaß- und Haltemomentes hat der Motor gemäß Fig. 21 eine drehbare Scheibe 23 mit Schlitzen. Ein zentraler Ausschnitt bildet eine Nut 9, während zwei bogenförmige Langlöcher 24, 25 Führungs­ schlitze für eine Verdrehung der Scheibe 23 um auf dem Blech 3 befestigte Stifte 26, 27 darstellen.To change the starting and holding torque, the engine according to FIG. 21 has a rotatable disk 23 with slots. A central cutout forms a groove 9 , while two arcuate elongated holes 24, 25 guide slots for rotation of the disk 23 to pins 26, 27 attached to the sheet 3 .

Die Ausführung der Nut 9 im Blech 3, deren Achslinie 10 unter einem Winkel von 0 < α < 90° zu der durch die Mitten der Stege 5 und 6 durchgehenden Linie 11 verläuft, gestattet es, in einfacher Weise eine magnetische Asymme­ trie für die Statorpole zu schaffen, die von einer geome­ trischen Asymmetrie der zwei Teile des Statorpols her­ rührt, die beidseitig der magnetischen Achse der Stator­ pole liegen.The execution of the groove 9 in the sheet 3 , the axis line 10 extends at an angle of 0 < α <90 ° to the continuous line 11 through the centers of the webs 5 and 6 , allows a simple magnetic asymmetry for the stator poles to create, which stems from a geometric asymmetry of the two parts of the stator pole, which are on both sides of the magnetic axis of the stator poles.

Der in Fig. 1 gezeigte Motor arbeitet wie folgt: The motor shown in Fig. 1 operates as follows:

Die Speisung des Motors erfolgt durch Impulse wech­ selnder Polarität.The motor is powered by pulses blending polarity.

Ist die Wicklung 1 stromlos, stellt sich der Rotor 7 unter der Wirkung des Magnetfeldes des Permanentmagne­ ten in eine Lage ein, in der der Weg des magnetischen Widerstandes des magnetischen Außenkreises des Rotors 7 minimal ist, d. h. die magnetische Achse 28 (Fig. 22a) des Rotors 7 schließt einen Winkel a mit der die Mitten der Stege 5 und 6 verbindenden Linie 11 ein.If the winding 1 is de-energized, the rotor 7 sets itself under the action of the magnetic field of the permanent magnet in a position in which the path of the magnetic resistance of the magnetic outer circuit of the rotor 7 is minimal, ie the magnetic axis 28 ( FIG. 22a) of the rotor 7 encloses an angle a with the line 11 connecting the centers of the webs 5 and 6 .

Bei einer Erregung der Wicklung 1 durch einen den Polen des Bleches 3 eine gleiche Polarität gegen die nahegelegenen Magnetpole verleihenden Stromimpuls ent­ steht ein Drehmoment, das am Rotor 7 in der Richtung an­ greift, die ihn auf kürzestem Wege bis zu der Stellung schwenken läßt, in der die magnetische Achse 28 (Fig. 22b) des Rotors 7 mit der magnetischen Achse 29 der Statorpole zusammenfällt.With an excitation of the winding 1 by one of the poles of the sheet 3 giving the same polarity against the nearby magnetic poles ent current pulse ent, which engages the rotor 7 in the direction that allows him to swivel in the shortest way to the position in which coincides with the magnetic axis 28 ( FIG. 22b) of the rotor 7 with the magnetic axis 29 of the stator poles.

Unter der Wirkung dieses Drehmomentes verdreht sich der Rotor 7 um einen (180° - α) gleichen Winkel. Bei Wir­ kungsende des Stromimpulses dreht sich der Rotor 7 (Fig. 22c) unter der Wirkung des Magnetfeldes des Permanent­ magneten des Rotors 7 um noch einen Winkel α auf kürze­ stem Wege bis zu der nächsten Stellung weiter, in der der magnetische Widerstand des magnetischen Außenkreises des Rotors 7 minimal ist. Der Schritt des Motors ist also 180°.Under the effect of this torque, the rotor 7 rotates through an (180 ° - α ) same angle. At the end of the current pulse we turn the rotor 7 ( Fig. 22c) under the effect of the magnetic field of the permanent magnet of the rotor 7 through an angle α on the shortest stem ways to the next position in which the magnetic resistance of the magnetic outer circuit of the rotor 7 is minimal. The step of the motor is therefore 180 °.

Zur Ausführung des weiteren Schrittes wird die Wick­ lung 1 durch einen Impuls entgegengesetzter Polarität er­ regt, und der Vorgang wiederholt sich, weil die Polarität der Pole auf die entgegengesetzte wechselt, und die nahe­ gelegenen Pole des Rotors 7 werden wieder den gleich­ namigen Statorpolen zugewendet sein. Bei Wirkungsende des zweiten Impulses vollzieht der Rotor 7 (Fig. 22d) eine volle Umdrehung. Dann wiederholt sich der Zyklus.To carry out the further step, the winding 1 is stimulated by a pulse of opposite polarity, and the process repeats itself because the polarity of the poles changes to the opposite, and the nearby poles of the rotor 7 will again face the stator poles of the same name . At the end of the second pulse, the rotor 7 ( FIG. 22d) makes one full revolution. Then the cycle repeats.

Durch Schaffung der magnetischen Asymmetrie der Sta­ torpole mit Hilfe der Nut 9 (Fig. 1) sammelt sich weni­ ger Staub in der die magnetische Asymmetrie erzeugenden Zone an, was zu einer weiteren Erhöhung der Zuverlässig­ keit des Einphasen-Schrittmotors führt.By creating the magnetic asymmetry of the torpole with the aid of the groove 9 ( FIG. 1), less dust accumulates in the zone producing the magnetic asymmetry, which leads to a further increase in the reliability of the single-phase stepping motor.

Der Wirkungsgrad des das Blech 3 mit der Öffnung 4 enthaltenden Einphasen-Schrittmotors wird im wesent­ lichen durch ein Verhältnis zweier Komponenten des Magnet­ flusses des Rotors 7 - eines über die Stege 5 und 6 sich schließenden Fremdflusses und eines über den Kern der Spu­ le 1 sich schließenden und an der Erzeugung des Drehmomen­ tes des Einphasen-Schrittmotors teilnehmenden Nutzflusses - festgelegt.The efficiency of the sheet metal 3 with the opening 4 containing single-phase stepper motor is in union union by a ratio of two components of the magnetic flux of the rotor 7 - one over the webs 5 and 6 closing external flow and one over the core of the coil 1 itself closing and participating in the generation of the torque tes of the single-phase stepper motor flow.

Das Vorhandensein der eine Verkleinerung des Quer­ schnitts der Stege 5 und 6 bewirkenden Nut 9 bedingt ei­ ne Neuverteilung des magnetischen Nutz- und Fremdflusses in Richtung einer Verringerung des Fremd- und einer Ver­ größerung des Nutzflusses, was bei einer richtigen Wahl der Breite und der Tiefe der Nut 9 sowie bei einem Nei­ gungswinkel der Achslinie 10 der Nut 9 im Bereich der Öff­ nung 4 nahe ^f /₄ zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Ein­ phasen-Schrittmotors führt. Das Motormoment ist vom Wert einer Fluktuation des Nutzflusses bei der Verschwenkung des Rotors 7 aus der Lage, in der der magnetische Wider­ stand des magnetischen Außenkreises des Rotors 7 minimal ist, in die Lage mit einem Maximalwert dieses Widerstandes abhängig. Die Maße der Nut 9 hängen von den Abmessungen des Motors und der zu untersuchenden Materialien ab. Deshalb ist es zweckmäßig, nur die Grenzwerte der Breite der Nut 9 anzugeben.The presence of a reduction in the cross section of the webs 5 and 6 effecting groove 9 requires ei ne redistribution of the magnetic useful and external flow in the direction of a reduction in external and an increase in the useful flow, which with a correct choice of width and depth the groove 9 and at an inclination angle of the axis line 10 of the groove 9 in the area of the opening 4 near ^f / ₄ leads to an increase in the efficiency of the one-phase stepper motor. The engine torque is dependent on the value of a fluctuation in the useful flow when pivoting the rotor 7 from the position in which the magnetic resistance of the magnetic outer circuit of the rotor 7 is minimal, into the position with a maximum value of this resistance. The dimensions of the groove 9 depend on the dimensions of the motor and the materials to be examined. It is therefore expedient to specify only the limit values for the width of the groove 9 .

Die maximale Breite der Nut 9 wird durch die Grenze des den Permanentmagneten des Rotors 7 umgebenden Raumes, an der die Magnetfeldstärke ausreichend für die Gewähr­ leistung der Fixierung des Rotors ist, bestimmt. Als die­ se Grenze dient ein Kreis mit einem Durchmesser, der ei­ nem dreifachen Durchmesser des Magnets des Rotors 7 gleich ist. Als maximale Breite der Nut 9 ist daher ein Wert un­ terhalb des dreifachen Durchmessers des Rotors 7 anzu­ sehen. Bei derartiger Breite der Nut 9 ist die Fluktuation des Nutzflusses zur Entwicklung eines Drehmomentes aus­ reichend.The maximum width of the groove 9 is determined by the limit of the space surrounding the permanent magnet of the rotor 7 , at which the magnetic field strength is sufficient to guarantee the fixing of the rotor. A circle with a diameter equal to three times the diameter of the magnet of the rotor 7 serves as this boundary. The maximum width of the groove 9 can therefore be seen as a value below three times the diameter of the rotor 7 . With such a width of the groove 9 , the fluctuation of the useful flow is sufficient to develop a torque.

Die minimale Breite der Nut 9 wird durch das zulässi­ ge minimale Fixiermoment des Einphasen-Schrittmotors be­ stimmt. Bei zu kleiner Breite der Nut 9 büßt der Rotor 7 die Lagegenauigkeit bei nicht erregter Spule 1 ein, und die Arbeit des Motors wird gestört. Der konkrete Wert der minimalen Breite der Nut 9 hängt von den Abmessungen und Eigenschaften des Magneten des Rotors 7 und von den Ab­ messungen des Motors ab.The minimum width of the groove 9 is determined by the permissible minimum fixing torque of the single-phase stepper motor. If the width of the groove 9 is too small, the rotor 7 loses the positional accuracy when the coil 1 is not energized, and the work of the motor is disturbed. The specific value of the minimum width of the groove 9 depends on the dimensions and properties of the magnet of the rotor 7 and on the dimensions of the motor.

Die Grenztiefe der Nut 9 ist durch die Festigkeits­ eigenschaften der Stege 5, 6 bedingt.The limiting depth of the groove 9 is due to the strength properties of the webs 5, 6 .

Die Bedingungen für die Funktionstüchtigkeit des vor­ liegenden Motors werden durch ein einfaches Mittel - Aus­ führung der Nut 9 im Blech 3 - erfüllt. Das Vorhandensein der Nut 9 im Blech 3 trägt zu einer Erhöhung des Wirkungs­ grades und der Zuverlässigkeit des Motors bei. The conditions for the functionality of the engine in front are met by a simple means - from the execution of the groove 9 in the sheet 3 -. The presence of the groove 9 in the sheet 3 contributes to an increase in the efficiency and the reliability of the engine.

Der Motor mit einer schmalen, die Stege 5 und 6 nicht einschließenden Nut 9 ist im Nachteil in bezug auf den Wirkungsgrad gegenüber dem Motor mit einer brei­ ten Nut. Seine Anwendung ist vom Standpunkt einer Verein­ fachung der Technologie vorteilhaft. Bei Verwendung der den Querschnitt der Stege 5 und 6 verringernden Nut 18 (Fig. 5b) steigt der Wirkungsgrad des Motors an, weil der Fremdfluß über die Stege 5 und 6 abnimmt.The engine with a narrow, the webs 5 and 6 not including groove 9 is at a disadvantage in terms of efficiency compared to the engine with a wide groove. Its application is advantageous from the standpoint of simplifying the technology. When using the cross section of the webs 5 and 6 reducing groove 18 ( Fig. 5b), the efficiency of the motor increases because the external flow through the webs 5 and 6 decreases.

Die Ausführung des Bleches 3 mit der Öffnung 4 und der Nut 9 in Form eines einheitlichen Teiles ist bei ei­ ner z. B. 1 mm nicht übersteigenden Dicke des Bleches 3 zweckmäßig. Bei einer größeren Dicke des Bleches 3 berei­ tet ein Stanzen des Bleches 3 im Bereich der Stege 5 und 6 Schwierigkeiten.The design of the sheet 3 with the opening 4 and the groove 9 in the form of a single part is at egg ner z. B. 1 mm not exceeding thickness of the sheet 3 is appropriate. With a greater thickness of the sheet 3, stamping of the sheet 3 in the area of the webs 5 and 6 causes problems.

Bei einer z. B. 1 mm übersteigenden Dicke des Blechs 3 ist es vorteilhaft, einen Motor herzustellen, bei dem die magnetische Asymmetrie der Statorpole mit Hilfe der auf dem Statorblech 3 angeordneten oder zwi­ schen den beiden Statorblechen 3 (Fig. 12) eingeschlosse­ nen Laschen 19 (Fig. 11) erzeugt wird. Dadurch wird die Herstellung des Motors wesentlich vereinfacht, weil die Bestandteile des Stators aus Feinblechen aus weichmagne­ tischem Werkstoff gestanzt werden, wobei das Statorblech 3 und die Laschen 19 im gleichen Stanzwerkzeug gestanzt werden. Die Laschen 19 werden aus dem gleichen Blech 3 mittels Ausschneiden seines Zentralteiles hergestellt.At a z. B. 1 mm exceeding thickness of the sheet 3 , it is advantageous to manufacture a motor in which the magnetic asymmetry of the stator poles with the help of the arranged on the stator sheet 3 or between the two stator sheets 3 ( FIG. 12) enclosed tabs 19 ( FIG . 11 is generated). This greatly simplifies the manufacture of the motor because the components of the stator are punched from thin sheets of soft magnetic material, the stator sheet 3 and the tabs 19 being punched in the same punching tool. The tabs 19 are made from the same sheet 3 by cutting out its central part.

Der Einsatz des Motors mit der schwenkbaren Lasche 23 gemäß Fig. 21 gestattet es, das Antriebsmoment des Motors so nach der Größe wie auch nach der Richtung zu regeln. Außerdem wird die magnetische Asymmetrie der Ständerpole durch die Ausführung des die Nut 9 mit parallelen Wänden bildenden zentralen Schlitzes auf der Lasche äußerst einfach gebildet.The use of the motor with the pivotable bracket 23 according to FIG. 21 makes it possible to regulate the drive torque of the motor according to the size as well as according to the direction. In addition, the magnetic asymmetry of the stator poles is extremely simply formed by the design of the central slot forming the groove 9 with parallel walls on the tab.

Dieser Motor hat umfassende Funktionalmöglichkei­ ten und sorgt für eine Vielfachbereitschaft der Konstruk­ tion bei deren Anwendung in der Geräteautomatik.This engine has a wide range of functions and ensures that the constructs are ready for multiple use tion in their application in device automation.

Die Arbeit der Motoren, deren Blech 3 gemäß Fig. 2 bis 5, 10 bis 15 und 21 ausgeführt ist erfolgt ge­ nauso, wie dies vorstehend für den in Fig. 1 dargestell­ ten Motor geschildert ist. Die Wahl einer konkreten Aus­ führungsform des Bleches 3 ist vom Anwendungsgebiet des Einphasen-Schrittmotores, seiner funktionalen Bestimmung und von seiner Herstellungstechnologie abhängig.The work of the motors, the sheet 3 is executed according to FIGS. 2 to 5, 10 to 15 and 21 ge exactly as described above for the motor shown in FIG. 1. The choice of a specific embodiment of the sheet 3 is dependent on the field of application of the single-phase stepper motor, its functional purpose and its manufacturing technology.

Die Bauart des Motors, bei dem in der Nut 9 die Per­ manentmagnete 21 (Fig. 19) untergebracht sind, gestattet es, einen Schritt von 360° zu erhalten, was eine Eindeu­ tigkeit der Lage des Rotors 7 bei der stromlosen Spule 1 (Fig. 1) sichert, wobei die erfindungsgemäße Form und An­ ordnung des Magnets 21 (Fig. 19) die durch eine ungleiche Magnetisierung der Magnete 21 hervorgerufene radiale An­ ziehung zwischen dem Magnet des Rotors 7 und den Magneten 21 wesentlich reduzieren. Die magnetische Asymmetrie wird hier durch die Wände der Nut 9 erzeugt, die wegen der Magne­ te 21 eine bestimmte Polarität erlangen.The design of the motor, in which the permanent magnets 21 ( FIG. 19) are accommodated in the groove 9 , makes it possible to obtain a step of 360 °, which shows a clear position of the position of the rotor 7 in the currentless coil 1 ( FIG . 1) secures the shape and an inventive order of the magnet 21 (Fig. 19) caused by an uneven magnetization of the magnets 21 to radial relationship between the magnet substantially reduce the rotor 7 and the magnet 21. The magnetic asymmetry is generated here by the walls of the groove 9 , which achieve a certain polarity due to the magnet 21 .

Bei unipolaren Impulsen arbeitet der Motor folgender­ weise:With unipolar pulses, the motor works as follows wise:

Ist die Spule 1 (Fig. 1) stromlos, nimmt der Rotor 7 (Fig. 23a) eine Stellung ein, in der sich die Magnetpole des Rotors 7 entsprechend der Magnetisierung der Wände der Nut 9 einstellen. Die Lage des Rotors 7 wird also bei einer nicht erregten Spule 1 (Fig. 1) durch die Magneti­ sierungsrichtung der Magnete 21 (Fig. 23a) festgelegt. If the coil 1 ( FIG. 1) is de-energized, the rotor 7 ( FIG. 23a) assumes a position in which the magnetic poles of the rotor 7 adjust in accordance with the magnetization of the walls of the groove 9 . The position of the rotor 7 is thus determined in a non-excited coil 1 ( Fig. 1) by the magnetization direction of the magnets 21 ( Fig. 23a).

Bei Einwirken eines den Polen des Bleches 3 (Fig. 23b) eine der Polarität der Wände der Nut 9 entgegenge­ setzte Polarität verleihenden Stromimpulses entsteht ein Drehmoment, das bei einer ausreichenden Impulsstärke den Rotor 7 um einen Winkel weiter dreht, der größer als 180° ist. Im folgenden dreht sich der Rotor 7 bei Ausbleiben des Stromimpulses infolge einer Wechselwirkung der Magnet­ felder des Magneten des Rotors 7 und der Magneten 21 im gleichen Drehsinn weiter, bis er die ursprüngliche Stel­ lung (Fig. 23a) eingenommen hat. Der Schritt des Motors ist also 360°, und die Anfangsstellung des Rotors 7 ist eindeutig.When one of the poles of the sheet 3 ( FIG. 23b) acts on the polarity of the walls of the groove 9, the opposite polarity imparting current pulse produces a torque which, with a sufficient pulse strength, rotates the rotor 7 further by an angle which is greater than 180 ° . In the following, the rotor 7 rotates in the absence of the current pulse due to an interaction of the magnetic fields of the magnet of the rotor 7 and the magnet 21 in the same direction of rotation until it has assumed the original position ( Fig. 23a). The step of the motor is therefore 360 ° and the starting position of the rotor 7 is clear.

Die Arbeit der in Fig. 16, 17, 18 und 20 gezeigten Motoren unterscheidet sich von dem betrachteten (Fig. 19) nicht.The work of the motors shown in Figs. 16, 17, 18 and 20 does not differ from that considered ( Fig. 19).

Die Anordnung der Magnete 21 (Fig. 20a und b) an den Verbindungsstellen des Kernes 2 der Spule 1 mit dem Blech 3 sowie die Ausführung der Magnete 21 in Form der Laschen 19 (Fig. 16, 17 und 18) vereinfacht die Montage und die Befestigung der Magnete 21.The arrangement of the magnets 21 ( Fig. 20a and b) at the junctions of the core 2 of the coil 1 with the sheet 3 and the execution of the magnets 21 in the form of the tabs 19 ( Fig. 16, 17 and 18) simplifies the assembly and Attaching the magnets 21 .

Die Erfindung gestattet es, die Zuverlässigkeit und den Wirkungsgrad des Einphasen-Schrittmotores zu erhöhen sowie seine Funktionswertigkeit zu erweitern.The invention allows reliability and to increase the efficiency of the single-phase stepper motor as well as to expand its functional value.

Claims (16)

1. Einphasen-Schrittmotor, dessen Stator einen Kern mit der Wicklung und ein Blech mit einer Öffnung aus Magnet­ eisen enthält, wobei durch die Öffnung mit Stegen verbundene Statorpole gebildet werden und dessen Rotor einen radial magnetisierten, in der Öffnung des Bleches untergebrachten Permanentmagneten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech (3) auf der zur Achse (8) des Rotors (7) senkrechten Oberfläche mindestens eine Nut (9) auf­ weist, deren Oberfläche die Öffnung (4) des Bleches (3) schneidet, daß die Mittellinie (10) der Nut (9) im Bereich der Öffnung (4) des Bleches (3) unter einem Win­ kel α zu einer durch die Mitten der Stege (5, 6) gehen­ den Linie (11) verläuft, wobei zum Erhalt einer ausrei­ chenden magnetischen Asymmetrie der Statorpole der Win­ kel α im Bereich 0 < α < 90° und die Breite der Nut (9) nicht über dem dreifachen Durchmesser des Rotors (7) liegen.1. single-phase stepping motor, the stator of which contains a core with the winding and a sheet metal with an opening made of magnetic iron, stator poles connected to webs being formed through the opening and the rotor having a radially magnetized permanent magnet accommodated in the opening of the sheet metal, characterized in that the sheet ( 3 ) has at least one groove ( 9 ) on the surface perpendicular to the axis ( 8 ) of the rotor ( 7 ), the surface of which intersects the opening ( 4 ) of the sheet ( 3 ), that the center line ( 10 ) the groove ( 9 ) in the area of the opening ( 4 ) of the sheet ( 3 ) under a win angle α to a through the middle of the webs ( 5, 6 ) go the line ( 11 ), whereby to obtain a sufficient magnetic asymmetry of the stator poles of the angle α in the range 0 < α <90 ° and the width of the groove ( 9 ) are not more than three times the diameter of the rotor ( 7 ). 2. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Seite des Bleches (3) im Be­ reich der Öffnung (4) ein Ansatz (14) ausgeführt ist, in dem sich die Nut (9) befindet.2. Single-phase stepper motor according to claim 1, characterized in that on at least one side of the sheet ( 3 ) in the loading area of the opening ( 4 ) a projection ( 14 ) is executed, in which the groove ( 9 ) is located. 3. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (14) mit der Nut (9) durch mindestens zwei in der zur Achse (8) des Rotors (7) senkrechten Ebene ausgeführten, um einen Winkel von 180° bis zur Berührung des Bleches (3) abgebogene Bügel (16) begrenzt ist.3. Single-phase stepper motor according to claim 2, characterized in that the projection ( 14 ) with the groove ( 9 ) by at least two in the plane perpendicular to the axis ( 8 ) of the rotor ( 7 ) executed by an angle of 180 ° to bent bracket ( 16 ) for touching the sheet ( 3 ) is limited. 4. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut (9) im Bereich der Öffnung (4) mindestens ein Ansatz (17) in Achsrichtung (8) des Rotors (7) ausge­ führt ist.4. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the groove ( 9 ) in the region of the opening ( 4 ) at least one extension ( 17 ) in the axial direction ( 8 ) of the rotor ( 7 ) is out. 5. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stegen (5, 6) des Bleches (3) mindestens eine den Querschnitt der Stege (5, 6) verjüngende Nut (18) ausgeführt ist.5. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the webs ( 5, 6 ) of the sheet ( 3 ) at least one cross-section of the webs ( 5, 6 ) tapering groove ( 18 ) is executed. 6. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Nut (9) durch mindestens zwei sich schneidende Flächen gebildet ist.6. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the groove ( 9 ) is formed by at least two intersecting surfaces. 7. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Nut (9) die Form eines Rota­ tionskörpers aufweist.7. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the groove ( 9 ) has the shape of a rotary body. 8. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Nut (9) durch Schneiden der Ober­ fläche der Rotationskörper mit Flächen gebildet ist.8. single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the groove ( 9 ) is formed by cutting the upper surface of the rotating body with surfaces. 9. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (9) durch dem Rotor (7) zugekehrte Wände (20) von zwei auf einer Seite des Bleches (3) befe­ stigte Laschen (19) gebildet ist.9. single-phase stepper motor according to claim 1 and one of claims 4 to 8, characterized in that the groove ( 9 ) through the rotor ( 7 ) facing walls ( 20 ) of two on one side of the sheet ( 3 ) BEFE Stige tabs ( 19 ) is formed. 10. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator mindestens ein weiteres Blech (3) mit einer Öffnung (4) aufweist und die Laschen (19) zwischen den Blechen (3) angeordnet sind.10. Single-phase stepper motor according to claim 9, characterized in that the stator has at least one further sheet ( 3 ) with an opening ( 4 ) and the tabs ( 19 ) are arranged between the sheets ( 3 ). 11. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der anderen Seite des Bleches (3) ein weiteres Paar von Laschen (19) angeordnet ist, deren dem Rotor (7) zuge­ kehrte Wände (20) die Nut (9 ) bilden, deren Achslinie (10) in einer Ebene mit der Achslinie (10) der auf sei­ ner anderen Seite verlaufenden Nut (9) liegt.11. Single-phase stepper motor according to claim 9, characterized in that on the other side of the sheet ( 3 ) a further pair of tabs ( 19 ) is arranged, the rotor ( 7 ) facing walls ( 20 ) the groove ( 9 ) form, whose axis line ( 10 ) lies in one plane with the axis line ( 10 ) of the groove ( 9 ) extending on its other side. 12. Einphasen-Schrittmotor nach den Ansprüchen 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (19) aus einem weichmagnetischen Werk­ stoff bestehen.12. Single-phase stepper motor according to claims 9, 10 or 11, characterized in that the tabs ( 19 ) consist of a soft magnetic material. 13. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (19) aus einem hartmagnetischem Werk­ stoff bestehen und die Magnetisierungsrichtung senkrecht zu der durch die Mitten der Stege (5, 6) gehende Linie (11) verläuft.13. Single-phase stepper motor according to one of claims 9, 10 or 11, characterized in that the tabs ( 19 ) consist of a hard magnetic material and the direction of magnetization perpendicular to the line through the centers of the webs ( 5, 6 ) ( 11th ) runs. 14. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Nut (9) wenigstens ein prisma­ tischer Permanentmagnet (21) angeordnet ist, der senk­ recht zu der durch die Mitten der Stege (5, 6) gehen­ den Linie (11) magnetisiert ist.14. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that in at least one groove ( 9 ) at least one prismatic permanent magnet ( 21 ) is arranged which is perpendicular to that through the centers of the webs ( 5, 6 ) go the line ( 11 ) is magnetized. 15. Einphasen-Schrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungszone des Bleches (3) mit dem Kern (2) mindestens ein Permanentmagnet (22) angeordnet ist, der parallel zur Achse (8) des Rotors (7) magnetisiert ist. 15. Single-phase stepper motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the connecting zone of the sheet ( 3 ) with the core ( 2 ) at least one permanent magnet ( 22 ) is arranged, which is parallel to the axis ( 8 ) of the rotor ( 7 ) is magnetized. 16. Einphasen-Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schwenkbare Scheibe (23) mit einer Ausnehmung auf dem Blech (3) angeordnet ist, deren zentrale Ausneh­ mung die Nut (9) bildet, und die über zwei bogenförmige Langlöcher (24, 25) als Führungsschlitze zur begrenzten Verdrehung im und entgegen dem Uhrzeigersinn auf dem Blech (3) gehalten ist, um die Größe und die Richtung des Motormomentes zu verstellen.16. Single-phase stepper motor according to claim 1, characterized in that a pivotable disc ( 23 ) is arranged with a recess on the sheet ( 3 ), the central Ausneh tion forms the groove ( 9 ), and the two arcuate slots ( 24th , 25 ) is held as guide slots for limited rotation clockwise and counterclockwise on the plate ( 3 ) in order to adjust the size and the direction of the engine torque.