DE3329887C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen selbstanlaufenden bürstenlosen Gleichstrom
motor (US 42 17 508) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bei bürstenlosen Gleichstrommotoren mit Permanentmagneten, die
gewöhnlich auf dem Rotor sitzen, möglich, daß der Rotor
näch dem Abschalten des Motors eine Ruheposition einnimmt,
in der nach erneutem Einschalten kein Drehmoment entsteht.
Eine derartige Position wird als räumlich ausgerichtete Po
sition bezeichnet. Eine solche Position, in der bei erneu
tem Einschalten des Motors kein Drehmoment auftritt, liegt
vor, wenn die Magnetfeldachse des Motors in derselben oder
entgegengesetzten Richtung zu der Achse des vom Stator er
zeugten Magnetfeldes liegt, d. h. wenn Phasengleichheit
(0° elektrisch) oder Phasenopposition (180° elektrisch)
zwischen der Magnetfeldachse des Rotors und der Achse des
vom Stator erzeugten Magnetfeldes herrscht. Der Motor
läuft dann nicht an. Vorsprünge der mit der Wicklung ver
sehenen Motorbauteile tragen dazu bei, daß der Rotor in
der räumlich ausgerichteten Position zur Ruhe kommt, da
dies die Stellung der geringsten Reluktanz ist, wenn bei
der Motorauslegung diese räumliche Ausrichtung nicht be
rücksichtigt worden ist.
Damit bei einem selbstanlaufenden Gleichstrommotor mit Per
manentmagneten nach dem Abschalten der Rotor in einer gegen
über der räumlich ausgerichteten Position winkelverdrehten
Stellung stehen bleibt, werden auf dem Stator Permanentmag
nete angebracht, die die Permanentmagnete des Rotors anzie
hen. Es hat jedoch einen unsanften Lauf des Motors zur Fol
ge.
Nach einem anderen Gedanken werden Reluktanzveränderungen
im magnetischen Kreis des selbstanlaufenden bürstenlosen Gleichstrom
motors mit Permanentmagneten vorgesehen, um den Rotor nach
dem Abschalten in einer gegenüber der ausgerichteten Posi
tion winkelversetzten Stellung zur Ruhe kommen zu lassen.
Zu diesen Reluktanzveränderungen gehören von Hand bedienba
re Mittel, der Einsatz von Hilfswicklungen, die Verwendung
von Statorpolstücken, die in der Richtung der Rotorbewegung
unterschiedliche Reluktanz haben, und die Verwendung eines
Rotors und eines Stators mit ungleichförmigem Luftspalt.
Derartige Reluktanzveränderungen ziehen jedoch bestimmte
Probleme nach sich. Die Verwendung von Hand bedienbarer Mit
tel ist mühsam, ergibt einen kompliziert aufgebauten Motor
und erfordert eine Bedienungsperson. Die Verwendung von
Hilfswicklungen macht den Motor kompliziert. Die Verwendung
von Polstücken mit variierender Reluktanz und die Verwen
dung eines ungleichförmigen Luftspaltes zwischen Rotor und
Stator kann zu erhöhten Herstellungskosten oder nur zu ei
ner sehr geringfügigen Verschiebung gegenüber der ausge
richteten Position führen.
Ein derartiger selbstanlaufender bürstenloser Gleichstrommotor in Form
eines Innenläufermotors oder Außenläufermotors mit einem
Stator mit ausgeprägten Polen und einer darauf befindlichen
Wicklung sowie mit einem aus mit wechselnder Polarität
magnetisierten Magnetsegmenten gebildeten Rotor ist bei
spielsweise aus der DE 31 25 694 A1 bekannt.
In der US 42 17 508 werden verschiedene Ausführungsbei
spiele eines bürstenlosen Gleichstrommotors beschrieben,
dessen Stator jedoch keine ausgeprägten magnetischen Pole
aufweist, sondern lediglich auf einem zylindrischen Träger
angeordnete stromdurchflossene Wicklungen, die unter direk
ter Ausnutzung der Lorentzkraft ein Drehmoment auf den Ro
tor ausüben. Mangels ausgeprägter magnetischer Pole gibt es
bei diesem Motor keine Stellung geringster magnetischer
Reluktanz, vielmehr sind alle Winkelstellungen zwischen
Rotor und Stator nach dem Ausschalten des Motors im wesent
lichen gleich wahrscheinlich. Daher ist eine "tote" Stel
lung, aus der der Motor von selbst nicht anlaufen kann,
genauso wahrscheinlich wie jede andere Stellung des Motors
nach dem Ausschalten. Um dennoch ein Anlaufen des Motors
aus allen Ruhestellungen zu ermöglichen, wird in dem be
kannten Falle der magnetische Fluß so geführt, daß das
Drehmoment bei der Inbetriebnahme des Motors über einen
größeren Winkel als 180° el. erzeugt wird. Im einfachsten
Falle erfolgt dies dadurch, daß sich eines von zwei Magnet
segmenten entgegengssetzter Polarität über einen größeren
Winkel als 180° erstreckt. Bei einem anderen Ausführungs
beispiel des bekannten Motors sind jeweils mehrere ver
schieden stark magnetisierte Magnetsegmente jeder Polarität
vorgesehen, von denen die Magnetsegmente der einen Polari
tät bezüglich der Drehrichtung des Motors in absteigender
Reihenfolge der Stärke ihrer Magnetisierung angeordnet
sind, wogegen die Magnetsegmente der entgegengesetzten
Polarität in ansteigender Reihenfolge der Stärke ihrer
Magnetisierung vorgesehen sind.
Weiterhin ist aus der EP 00 18 904 A1 ein selbstanlaufender
bürstenloser Gleichstrommotor mit einem ausgeprägte Pole
aufweisenden und mit einer Wicklung versehenen Stator sowie
mit einem aus mit wechselnder Polarität magnetisierten Ma
gnetsegmenten gebildeten Rotor bekannt, bei dem die Stärke
der Magnetisierung der Magnetsegmente jeder Polarität je
weils konstant ist. Bei diesem bekannten Motor wird ein
Stehenbleiben des Motors in einer toten Stellung, aus der
er von selbst nicht mehr anlaufen kann, durch eine un
gleichförmige Breite des Luftspalts zwischen den ausgepräg
ten Polen des Stators und dem Rotor verhindert.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen selbstanlaufenden
bürstenlosen Gleichstrommotor mit einem ausgeprägte Pole
aufweisenden und mit einer Wicklung versehenen Stator und
einem aus radial, mit wechselnder Polarität magnetisierten
Magnetsegmenten gebildeten Rotor zu schaffen, bei dem die
einer toten Stellung entsprechende Ruhelage des Motors und
die Stellung geringster magnetischer Reluktanz soweit ge
geneinander verdreht sind, daß stets ein zuverlässiges An
laufen des Motors gewährleistet ist. Weiterhin soll durch
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung ei
nes derartigen selbstanlaufenden Gleichstrommotors angege
ben werden.
Diese Aufgabe ist durch die in den Patentansprüche 1 und 4 angege
bene Erfindung gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche
sind.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein selbstanlaufender
bürstenloser Gleichstrommotor geschaffen, dessen Perma
nentmagnete ungleichmäßige magnetische Feldstärke aufwei
sen, und es wird ein Verfahren zur Herstellung des Motors
angegeben. Der Einsatz von Permanentmagneten im Rotor mit
ungleichförmiger Magnetisierung in Drehrichtung führt dazu,
daß der Rotor nach dem Abschalten des Motors gegenüber
der räumlich ausgerichteten Position eine winkelversetzte
Stellung einnimmt.
Der Einsatz von Permanentmagneten mit ungleichförmiger Mag
netisierung auf dem Rotor ermöglicht eine einfache Her
stellung des Rotorkörpers und der darauf befestigten Magne
te. Das Rotorgebilde ist mechanisch einfach. Der gesamte Mo
tor ist mechanisch unkompliziert. Einrichtungen für die Her
stellung von Magneten mit unterschiedlicher Magnetisierung
stehen zur Verfügung und können dem Anwendungszweck leicht
angepaßt werden. Sie sind leicht zu bedienen, so daß keine
teueren Herstellungsgänge nötig sind.
Die Magnete mit räumlich unterschiedlicher magnetischer Flußdichte ge
mäß der Erfindung können dazu verwendet werden, die bisher
bereits üblichen Techniken zu unterstützen; so können bei
spielsweise die ausgeprägten Pole auf dem wicklungstragen
den Motorteil (gewöhnlich der Stator) so geformt sein, daß
sich ein ungleichförmiger Luftspalt ergibt, was auch dazu
beiträgt, die Ruhestellung des Rotors gegenüber der räum
lich ausgerichteten Position zu verdrehen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von
in der Zeichnung wiedergegebenen Beispielen verdeutlicht.
Darin zeigen im einzelnen:
Fig. 1 einen herkömmlichen bürstenlosen Perma
nentmagnet-Gleichstrommotor, dessen Rotor
magnete im Stillstand räumlich ausgerich
tet sind;
Fig. 2 eine der Fig. 1 vergleichbare Darstellung
des Motors mit Rotormagneten gemäß der Er
findung in räumlich nicht ausgerichteter
Position unmittelbar nach der Erregung der
Statorwicklung;
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des bürstenlo
sen Permanentmagnet-Gleichstrommotors, der
herkömmlich magnetisierte Rotormagnete auf
weist und im Stillstand eine räumlich aus
gerichtete Stellung einnimmt;
Fig. 4 eine der Fig. 3 vergleichbare Darstellung
eines erfindungsgemäßen Motors, bei dem
durch die besondere Ausbildung der Rotor
magnete eine nicht ausgerichtete Ruhestel
lung hervorgerufen wird, unmittelbar nach
Erregung der Statorwicklung;
Fig. 5 ein Toroid mit
Luftspalt und einer auf den
Toroid gewickelten Spule sowie einer Halte
rung, in der ein Rotor für die Behandlung
im Luftspalt in bestimmter Stellung ausge
richtet werden kann;
Fig. 6 eine Ausschnittsdarstellung aus Fig. 5,
die den in der Halterung im Luftspalt des
Toroiden angeordneten Rotor vor sei
ner Behandlung zeigt;
Fig. 7 eine Ausschnittsdarstellung vom Rotor in
der Halterung im Luftspalt des Toroiden
nach Fig. 5 nach seiner Behandlung.
Typisch für die Permanentmagnet-Gleichstrommotoren ist, daß
der Strom in der Statorwicklung entsprechend der Position
des Rotors kommutiert wird, um die Motorwirkung hervorzu
bringen. Es gibt verschiedene Einrichtungen, um die Posi
tion des Rotors aufzuspüren und den Strom in der Stator
wicklung zu kommutieren, z. B. Bürsten und Kommutatorringe,
optische Einrichtungen und Hall-Effekt-Einrichtungen. Diese
Einrichtungen und Methoden zum Aufspüren der Rotorposition
und zum Kommutieren des Stroms in der Statorwicklung bilden
keinen Teil der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein bürstenloser Permanentmagnet-Gleichstrom
motor 10 mit Außenläufer dargestellt mit einem Stator 14
mit ausgeprägten Polen und einem Rotor 11. Der Rotor besitzt
ein als Gehäuse äusgebildetes Magnetjoch 17 mit Magnetsegmenten
12 und 13. Der Rotor dreht sich um den Stator in der
Richtung des Pfeils w1. Durch eine Hall-Einrichtung 16 ge
steuert, fließt durch die Wicklung 15 ein Strom i1 und ruft
im Stator ein Magnetfeld hervor. Die Orientierung des Mag
netfeldes im Stator ist durch "N" und "S" in Fig. 1 gekenn
zeichnet. Durch Kommutierung wird der Strom i1 in 180°-
Intervallen in der Richtung umgekehrt, wodurch die Stator
pole umgekehrt werden und der Rotor dauernd umläuft. Die
Magnetisierung der Rotormagneten ist durch Striche ange
deutet.
Bei dem Rotor nach Fig. 1 sind die Magnetsegmente 12 und 13 in
herkömmlicher Weise magnetisiert, d. h. gleichförmig. Wenn
der Motor 10 abgeschaltet wird, strebt der Rotor eine gegen
über den Statorvorsprüngen ausgerichtete Ruhestellung an,
in der die geringste Reluktanz besteht, so daß der Rotor 11
die in Fig. 1 dargestellte räumlich ausgerichtete Position
einnimmt. Wenn in dieser räumlich ausgerichteten Position
der Strom i1 durch die Wicklung 15 zu fließen beginnt, wird
im Rotor keinerlei Drehmoment erzeugt, so daß dieser sich
nicht dreht.
Um diese genaue räumliche Ausrichtung zu verhindern, sind
bei bisher üblichen Motoren gemäß Fig. 1 Aussparungen 21
in den Statorpolen angebracht. Durch diese dabei entstehen
de unterschiedliche Luftspaltweite wird die Reluktanz mo
difiziert. Der Rotor kommt infolgedessen geringfügig vor
der räumlich ausgerichteten Position zur Ruhe.
In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit Permanentmagneten gezeigt, die zum Zwecke, dem Motor
Selbstanlaufeigenschaft zu verleihen, ungleichförmig mag
netisiert sind. Die Drehrichtung des Motors ist durch den
Pfeil w2 dargestellt. Durch die Wicklung 15 fließt zur Er
zeugung eines Magnetfeldes des Stators 14 ein Strom i2.
Die Orientierung des Magnetfeldes im Stator ist wiederum
durch "N" und "S" dargestellt und gegenüber der Magnetisie
rungsrichtung in Fig. 1 umgekehrt; das Magnetsegment 13 ist bis
in den Bereich der Hall-Einrichtung 16 vorgedreht. Die Stär
ke der Magnetisierung der Magnetsegmente 12 und 13 ist
durch die Dichte der Linien 18 angedeutet. In Umfangsrich
tung ändert sich die magnetische Flußdichte eines jeden Magnetsegments
von einem stärksten Wert nahe dem hinteren Ende 19 bis zu
einem schwächsten Wert nahe der Vorderkante 20.
Die Rotormagneten mit derart unterschiedlicher Magnetisie
rung ziehen den Rotor in eine räumlich nicht ausgerichtete
Ruhestellung, wie sie in der Fig. 2 wiedergegeben ist. Be
ginnt nun der Strom i2 durch die Wicklung zu fließen, so
wirkt am Rotor ein Drehmoment, und dieser beginnt umzulau
fen.
Die Kommutierung der Statorwicklung ist derart, daß der
Strom i2 zu Beginn so fließt, daß die durch den Rotor er
zeugte Magnetfeldachse nahezu um 180 ° el gegenüber der Ach
se des vom Stator erzeugten Magnetfeldes phasenverschoben
ist. Der Strom i2 könnte auch so zugeführt werden, daß eine
Phasenverschiebung von beinahe 0 ° el.entsteht, und kommu
tiert werden, wenn die Achsen in Phase liegen, d. h., wenn
die nächste räumlich ausgerichtete Position erreicht ist.
Wenn jedoch die Zuleitung des Stroms i2 so erfolgt, daß
eine nahezu um 180 ° el.phasenverschobene Achsenläge ent
steht, erhält der Rotor eine höhere Winkelgeschwindigkeit,
und es ist bereits eine größere kinetische Energie erreicht,
wenn die nächste räumlich ausgerichtete Position erreicht
wird, so daß dann das Trägheitsmoment dafür sorgt, daß der
Rotor an dieser räumlich ausgerichteten Stellung vorbei
läuft.
Die Rotormagneten nach Fig. 2 können in Verbindung mit Sta
torpolen verwendet werden, die so gestaltet sind, daß unter
schiedliche Reluktanz am Luftspalt zwischen Stator und Rotor
in Drehrichtung vorliegt, wie dies bei den Aussparungen 21
in Fig. 1 der Fall ist. Der Rotor kommt so noch weniger
leicht in der räumlich ausgerichteten Position zum Still
stand.
Die Magnetsegmente mit unterschiedlicher Magnetisierung
können auch für andere selbstanlaufende bürstenlose Gleich
strommotore verwendet werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen
einen bürstenlosen Gleichstommotor, dessen mit den Magnetsegmenten
versehener Rotor in herkömmlicher Weise innerhalb des
Stators liegt.
Der Motor 30 in Fig. 3 besitzt einen Stator 31 mit ausge
prägten Polen 32 und 37 und einem Rotor 35, dessen Magnet
joch 39 Magnetsegmente 34 und 36 trägt. Der Rotor dreht sich
innerhalb des Stators in der Pfeilrichtung w3, wenn durch
die Wicklung 33 unter Steuerung einer Hall-Vorrichtung 38
und angeschlossener Schaltung der Strom i3 fließt. Das Sta
torfeld ist gemäß der Magnetrichtungsangabe "N" und "S" aus
gerichtet. Die gewöhnliche, gleichförmige Magnetisierung
der Magnetsegmente ist durch die Linien angedeutet. Wenn
der Motor 30 abgeschaltet wird, strebt der Rotor in die räum
lich ausgerichtete Position. Befindet sich der Rotor bei
erneuter Erregung des Motors in dieser räumlich ausgerich
teten Position, tritt am Rotor kein Drehmoment auf, so daß
er nicht anläuft.
Auch hier machen Magnetsegmente mit räumlich unterschied
licher Magnetisierung den Motor selbstanlaufend. Bei dem in
Fig. 4 gezeigten Motor mit für gleiche Teile gleichen Be
zugszeichen ist die Drehrichtung mit w4 angegeben. Durch
die Wicklung 33 fließt ein Strom i4, der ein durch "N" und
"S" in seiner Orientierung angegebenes Magnetfeld im Stator
hervorruft, wobei der Strom in Fig. 4 gegenüber der Strom
richtung des Motors in Fig. 3 umgekehrt ist und der Rotor
in eine Ruheposition kommt, in der sich das Magnetsegment 34 im
Bereich der Hall Einrichtung 38 befindet. Die Magnetisierung der
Magnetsegmente 34 und 36 ist durch die Dichte der Linien
40 angedeutet, woraus ersichtlich wird, daß die höchste
magnetische Flußdichte am Hinterende 41 und die geringste magnetische Flußdichte nahe
der Vorderkante 42 zu finden ist. Diese so magnetisierten
Magnetsegmente 34 und 36 ziehen den Rotor 35 in die räumlich
nicht ausgerichtete Position gemäß Darstellung. Fließt
Strom i4, so wird ein gegenüber dem Rotorfeld um nahezu
180 ° el. verschobenes Statorfeld erzeugt, und das am Rotor
angreifende Drehmoment bringt diesen zum Laufen.
Die Fig. 5-7 zeigen, wie bei einem Rotor für einen bürstenlosen Gleichstrommotor
die unterschiedliche Magnetisierung der Magnetsegmente
hervorgebracht wird. Ein Toroid 50 ist durch einen Luft
spalt 52 unterbrochen und mit einer Spule 51 umwickelt. Im
Luftspalt des Toroids befindet sich eine Befestigungsvor
richtung 53. Auf dieser ist ein Keil 54 angeordnet.
Ein Rotor 11 mit Aufbau gemäß demjenigen in den Fig. 1
und 2 wird nach der Darstellung der Fig. 6 in dem Luft
spalt des Toroids auf der Befestigungsvorrichtung angeord
net. Die Magnetsegmente 12 und 13 sind in gewöhnlicher Wei
se magnetisiert, d. h. gleichmäßig von einem Ende bis zum
anderen, wie durch die Dichte der Linien 55 angedeutet.
Durch den Keil 54 auf der Befestigungsvorrichtung 53 wird der
Rotor 11 unter einem vorbestimmten Winkel ausgerichtet, so
daß das Magnetfeld im Luftspalt 52 das bei Erregung der Spu
le auf dem Toroid 50 entsteht, nunmehr die Magnetisierung der
Rotormagneten abhängig von deren Stellung verändert. Auf
der Befestigungsvorrichtung 53 ist der Rotor im Luftspalt so
ausgerichtet, daß ein Ende eines jedes Magnetsegments dem Pol
schuhen am Toroidluftspalt näher liegt als das andere. Keil 54
und Befestigungsvorrichtung 53 oder Aufnahme können den jewei
ligen Gegebenheiten einzelner Rotoren hinsichtlich Größe
und Winkelrichtung angepaßt sein.
Bei richtig ausgerichtetem Rotor 11 wird die Spule 51 mit
Strom versorgt, so daß sie im Luftspalt 52 ein Magnetfeld
hervorbringt. Die Stärke des Magnetfeldes wird durch die
Stromstärkenwahl auf einen Wert gebracht, der die gewünsch
te Veränderung in der Magnetisierung der Magnetsegmente
hervorbringt. Wenn das Magnetjoch 17 des Rotors aus einem ferro
magnetischen Material besteht, muß das Magnetfeld stark ge
nug sein, um dieses Material zu sättigen und in den Rotor
magneten die gewünschte Magnetisierungsveränderung herbei
zuführen. Das Feld wirkt so auf die Rotormagneten ein, daß
die Teile von ihnen, die den Luftspaltflächen des Toroid
näher liegen, mehr als die anderen Abschnitte entmagneti
siert werden.
In Fig. 7 ist die sich ergebende Magnetisierung der
Magnetsegmente 12 und 13 durch die Dichte der Linien 56 angedeu
tet, und sie entspricht der Magnetisierung der Magnetsegmente
in Fig. 2. Nach der Behandlung wird der Rotor von der Auf
nahme abgenommen und mit dem Stator 14 zusammengefügt, wobei
dann die unterschiedliche Magnetisierung der Rotormagneten
die räumlich nicht ausgerichtete Stellung des Rotors gemäß
Fig. 2 hervorruft.
Entgegen der beschriebenen und dargestellten Ausführungs
form ist es auch möglich, die Rotormagneten gleich anfangs
mit über ihren Bogen ungleichförmiger magnetischer Flußdichte auszustat
ten. Auch ist die Erfindung nicht auf zweipolige Rotoren und
auch nicht auf irgendein besonderes Kommutierungsschema be
grenzt.
Claims (8)
1. Selbstanlaufender bürstenloser Gleichstrommotor (In
nen- oder Außenläufermotor) mit einem Stator (14; 31) mit aus
geprägten Polen (32, 37) und einer Wicklung (15; 33);
mit einem aus radial, mit wechselnder Polarität magneti sierten Magnetsegmenten (12,13; 34, 36) bestehenden Rotor (10; 35);
und einem im wesentlichen zylindrischen Luftspalt zwi schen Stator (14; 31) und Rotor (11; 35) dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetsegmente (12, 13; 34, 36) in Umfangsrichtung eine variierende magnetische Flußdichte aufweisen, wobei die Stellen höherer magnetischer Flußdichte in Umfangsrichtung näher bei dem einen als bei dem anderen Ende der jeweiligen Segmente (12, 13; 34, 36) liegen.
mit einem aus radial, mit wechselnder Polarität magneti sierten Magnetsegmenten (12,13; 34, 36) bestehenden Rotor (10; 35);
und einem im wesentlichen zylindrischen Luftspalt zwi schen Stator (14; 31) und Rotor (11; 35) dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetsegmente (12, 13; 34, 36) in Umfangsrichtung eine variierende magnetische Flußdichte aufweisen, wobei die Stellen höherer magnetischer Flußdichte in Umfangsrichtung näher bei dem einen als bei dem anderen Ende der jeweiligen Segmente (12, 13; 34, 36) liegen.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die magnetische Flußdichte des Permanentmagneten (12, 13;
34, 36) von der Stelle höherer magnetischer Flußdichte bis zur
Stelle der schwächsten magnetischen Flußdichte nahe dem
anderen Ende allmählich abnimmt.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetisierung der Rotormagneten in ihrer Stärke in
Drehrichtung des Rotors abnimmt.
4. Verfahren zum Herstellen eines selbstanlaufenden
Gleichstrommotors nach den vorangegangenen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
daß entlang des Umfangs der einzelnen Magnetsegmente des
Rotors eine Magnetisierung mit variierender Flußdichte er
zeugt wird, wobei die Stellen höherer magnetischer Flußdichte
in Umfangsrichtung näher bei dem einen als bei dem anderen
Ende der jeweiligen Segmente liegen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der unterschiedlichen Magnetisierung der
Rotorpermanentmagnet in ein Magnetfeld von derartiger Rich
tung und Stärke eingebracht wird, daß wenigstens ein Teil der
im Rotormagneten vorhandenen Magnetisierung geschwächt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der variierenden Magnetisierung der magne
tisierte Rotor in einer bestimmten Winkelstellung in einen
Luftspalt eines Magnetkreises eingebracht und ein schwächen
des Magnetfeld erzeugt wird, wobei der Magnetkreis ein durch
einen Luftspalt (52) unterbrochenes Toroid (50) und eine auf dieses
gewickelte Spule (51) zur Erregung des Magnetkreises und Erzeugung
des Magnetfeldes aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der variierenden Magnetisierung die Rotor
magnetsegmente mit einem Ende jeweils näher an die Begrenzung
des Luftspaltes herangebracht werden als mit dem anderen En
de.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Ausrichtung des Rotors im Luftspalt eine
Keilanordnunq am Rotor angreift und diesen in einer bestimm
ten Winkelposition hält.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/409,712 US4438362A (en) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | Self-starting, direct current motor with permanent magnets of varied magnetic strength |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3329887A1 DE3329887A1 (de) | 1984-02-23 |
DE3329887C2 true DE3329887C2 (de) | 1993-02-18 |
Family
ID=23621677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833329887 Granted DE3329887A1 (de) | 1982-08-19 | 1983-08-18 | Selbstanlaufender gleichstrommotor mit permanentmagnet |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4438362A (de) |
JP (1) | JPS5950760A (de) |
CA (1) | CA1196366A (de) |
DE (1) | DE3329887A1 (de) |
FR (1) | FR2532128B1 (de) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2112578B (en) * | 1981-07-14 | 1986-03-05 | Hitachi Metals Ltd | Field composite permanent magnet and method of producing the same |
DE3314239A1 (de) * | 1983-04-20 | 1984-10-25 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Elektronisch kommutierter gleichstrommotor |
US4583015A (en) * | 1983-08-20 | 1986-04-15 | Pioneer Electronic Corporation | Single-phase brushless motor with multisector stator armature poles having different cross-sections |
SE8404354D0 (sv) * | 1984-08-31 | 1984-08-31 | Elmo Ab | Synkronmaskin |
US4713569A (en) * | 1986-06-20 | 1987-12-15 | 501 Aeroflex Laboratories, Incorporated | Low cogging motor |
US4843268A (en) * | 1987-09-17 | 1989-06-27 | Marketing Systems Of The South, Inc. | Asymmetric field electromagnetic motor |
US5093595A (en) * | 1989-12-15 | 1992-03-03 | Magnetic Peripherals Inc. | Spindle motor having reduced torque ripple |
EP0451773B1 (de) * | 1990-04-09 | 1996-02-07 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Linearmotor |
US5091021A (en) * | 1990-09-28 | 1992-02-25 | General Motors Corporation | Magnetically coded device and method of manufacture |
US5492571A (en) * | 1990-09-28 | 1996-02-20 | General Motors Corporation | Thermomagnetic encoding method and articles |
DE4213373A1 (de) * | 1992-04-23 | 1993-10-28 | Swf Auto Electric Gmbh | Bürstenloser Motor mit Stromspitzenabbau in Wickl. |
US6080352A (en) * | 1994-07-11 | 2000-06-27 | Seagate Technologies, Inc. | Method of magnetizing a ring-shaped magnet |
JP3833254B2 (ja) * | 1995-05-30 | 2006-10-11 | トーレク,ビルモス | 自己始動ブラシレス電気モータ |
US5783890A (en) * | 1995-06-26 | 1998-07-21 | Cleveland Motion Controls, Inc. | Imprinted geometric magnetic anticog permanent magnet motor |
DE59604188D1 (de) * | 1995-09-20 | 2000-02-17 | Siemens Ag | Vorrichtung zur rotordrehzahl- bzw. rotorpositionserfassung eines permanenterregten elektromotors |
US5952759A (en) * | 1996-08-05 | 1999-09-14 | S.H.R. Limited Bvi | Brushless synchronous rotary electrical machine |
JP2926021B2 (ja) * | 1997-06-02 | 1999-07-28 | 株式会社誠文社 | 二極モータ |
JP3403690B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2003-05-06 | 株式会社日立製作所 | 永久磁石式回転電機を用いたハイブリット電気自動車 |
US6462448B1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-10-08 | Black & Decker Inc. | Flux ring for an electric motor |
CA2430022A1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-05-30 | Frank J. Fecera | Permanent magnet motor |
EP1227569A1 (de) * | 2001-01-24 | 2002-07-31 | Power Vision Corp. | Elektrischer Motor mit automatisch angepasstem Drehmoment |
US6858962B2 (en) * | 2001-09-05 | 2005-02-22 | The Regents Of The University Of California | Halbach array generator/motor having an automatically regulated output voltage and mechanical power output |
US6906446B2 (en) * | 2001-09-05 | 2005-06-14 | The Regents Of The University Of California | Halbach array generator/motor having mechanically regulated output voltage and mechanical power output |
JP2003199274A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-07-11 | Hitachi Ltd | 回転子とその製造法及び回転機 |
JP2004215326A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Aisan Ind Co Ltd | ブラシ付き直流モータ |
TWI249898B (en) * | 2004-08-27 | 2006-02-21 | Delta Electronics Inc | Brushless DC motor and driver used therein |
JP4378326B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2009-12-02 | キヤノン株式会社 | 駆動装置及び光量調節装置 |
JP5026949B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2012-09-19 | マブチモーター株式会社 | モータ |
CN102848969B (zh) * | 2012-09-07 | 2015-09-02 | 上海小糸车灯有限公司 | 一种旋转式电磁执行机构及其车灯远近光切换装置 |
DE102013201176A1 (de) * | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Mahle International Gmbh | Elektromotor |
US10386034B2 (en) * | 2015-03-04 | 2019-08-20 | Hasco Vision Technology Co., Ltd. | Rotary electromagnetic actuator and car lamp low beam and high beam light switching device |
US11646618B2 (en) | 2018-10-31 | 2023-05-09 | Optiphase Drive Systems, Inc. | Electric machine with permanent magnet rotor |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3164734A (en) * | 1961-08-02 | 1965-01-05 | American Mach & Foundry | Synchronous motor with notched pole pieces to facilitate starting |
JPS4951512A (de) * | 1972-09-22 | 1974-05-18 | ||
GB1604122A (en) * | 1977-04-08 | 1981-12-02 | Sony Corp | Dc motors |
JPS5444707A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-09 | Sony Corp | Dc brushless motor |
DE2845264A1 (de) * | 1978-10-18 | 1980-05-08 | Bosch Gmbh Robert | Elektrische maschine, insbesondere kleinmotor |
FR2455385A1 (fr) * | 1979-04-26 | 1980-11-21 | Crouzet Sa | Moteur de ventilateur a courant continu sans collecteur |
JPS55166473A (en) * | 1979-06-13 | 1980-12-25 | Matsushita Seiko Co Ltd | Hall motor |
JPS56145765A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-12 | Matsushita Seiko Co Ltd | Stator for brushless motor |
US4365187A (en) * | 1980-05-15 | 1982-12-21 | Rotron Incorporated | Brushless D.C. motor |
CH650366A5 (de) * | 1980-07-18 | 1985-07-15 | Papst Motoren Kg | Kollektorloser gleichstromaussenlaeufermotor. |
FR2499305B1 (fr) * | 1981-02-04 | 1985-10-25 | Radiotechnique Compelec | Procede de fabrication d'aimants frittes comportant au moins deux zones de proprietes magnetiques differentes, et aimants ainsi obtenus |
DE3125694A1 (de) * | 1981-06-30 | 1983-01-13 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Kollektorloser gleichstrommotor |
-
1982
- 1982-08-19 US US06/409,712 patent/US4438362A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-07-14 CA CA000432479A patent/CA1196366A/en not_active Expired
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---|---|
FR2532128B1 (fr) | 1994-06-03 |
CA1196366A (en) | 1985-11-05 |
US4438362A (en) | 1984-03-20 |
FR2532128A1 (fr) | 1984-02-24 |
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JPS5950760A (ja) | 1984-03-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: COMAIR ROTRON INC., SAUGERTIES, N.Y., US |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |