DE69607126T2

DE69607126T2 - Elektromechanischer Wandler mit mehreren Rotoren und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE69607126T2
Application number: DE69607126T
Authority: DE
Inventors: Daho Taghezout
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG; Eta SA Fabriques dEbauches
Current assignee: ETA SA Manufacture Horlogere Suisse; Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: JPH09201020A; EP0782242B1; SG55254A1; JP3612400B2; FR2743216A1; FR2743216B1; DE69607126D1; US5739647A; TW313716B; CN1159672A; EP0782242A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen Messwandler mit einem einzigen Stator und mehreren Rotoren, die beispielsweise verwendet werden können, um die verschiedenen Anzeiger eines Zeitmessgeräts anzutreiben, wie die Anzeiger der laufenden Zeit, des Datums, des Wochentags, einer gestoppten Zeit, einer Weckzeit, usw. Ein solcher Messwandler ist aus dem Dokument EP-A-0 092 521 bekannt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen solchen Messwandler vorzuschlagen, dessen verschiedenen Rotoren unabhängig voneinander und derart gesteuert werden können, dass sie selektiv in der einen oder anderen ihrer beiden Drehrichtungen drehen können, wobei sie noch eine kompakte und relativ wenig kostspielige Struktur aufweisen.
Dieses Ziel wird durch die Messwandler erreicht, die Gegenstand von den unabhängigen Ansprüchen 1, 9, 10 und 12 sind.
Insbesondere sind zwei Statorpole, die teilweise irgendeine der für die Rotoren vorgesehenen Öffnungen umgeben, direkt mit den ersten Enden von zwei transversalen Teilen verbunden, die Kerne bilden, welche jeweils von zwei Spulen umgeben sind, und ein dritter Statorpol, der ebenfalls teilweise diese Öffnung umgibt, ist direkt mit einem transversalen Teil verbunden, der keine Spule trägt und der magnetisch mit den zweiten Enden der beiden transversalen Teile, die Spulen tragen, verbunden ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren vorzuschlagen, das ermöglicht, einen solchen Messwandler derart zu steuern, dass seine verschiedenen Rotoren unabhängig voneinander selektiv in der einen oder anderen ihrer beiden Drehrichtungen drehen.
Dieses Ziel wird durch die Schritte des Steuerverfahrens erreicht, welches Gegenstand von Anspruch 7 ist und in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Detail erklärt wird.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der weiter unten gemachten Beschreibung von einigen ihrer Ausführungsformen. Diese Ausführungsformen, die nur als nichteinschränkende Beispiele beschrieben werden, sind schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt, in der:
- Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Messwandlers gemäss der Erfindung darstellt;
- die Fig. 2 bis 4 die Funktionsart des Messwandlers der Fig. 1 illustrieren;
- die Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungsformen des Messwandlers gemäss der Erfindung darstellen; und
- Fig. 7 die Funktionsart des Messwandlers der Fig. 6 illustriert.
In seiner auf Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfasst der elekromechanische Messwandler der vorliegenden Erfindung, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, einen Stator, vier Rotoren und fünf Spulen.
Der Stator, der mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, umfasst zwei Hauptteile 3 und 4, wovon jeder ein erstes Ende 3a, 4a und ein zweites Ende 3b, 4b umfasst.
Entsprechend nennt man das Ende des Stators 2, wo sich die ersten Enden 3a und 4a der Hauptteile 3 und 4 befinden, erstes Ende des Stators 2, und das Ende, wo sich die zweiten Enden 3b und 4b dieser Hauptteile 3 und 4 befinden, zweites Ende des Stators 2.
Der Stator 2 umfasst ferner neun nebeneinander liegende transversale Teile 5 bis 13, wovon jeder ein erstes und ein zweites Ende Aufweist, die jeweils mit dem ersten Hauptteil 3 bzw. mit dem zweiten Hauptteil 4 verbunden sind. Die ersten Enden 3a und 4a sowie die zweiten Enden 3b und 4b dieser beiden Hauptteile 3 und 4 sind über die transversalen Teile 5 bzw. 13 miteinander verbunden.
Es ist wichtig festzuhalten, dass die Teile 3 und 4 einerseits, und die Teile 5 bis 13 andererseits nur als Hauptteile bzw. als transversale Teile bezeichnet werden, um sie voneinander zu unterscheiden und um die vorliegende Beschreibung zu vereinfachen. Wie sich dies in der Folge dieser Beschreibung ergibt, ist jeder dieser Teile, welches auch immer seine Bezeichnung ist, ebenso wichtig und unerlässlich für den Aufbau und das Funktionieren des Messwandlers 1 wie irgendeiner der anderen Teile.
Stets um die vorliegende Beschreibung zu vereinfachen, teilt man jedem der transversalen Teile 5 bis 13 einen Rang zu, indem man willkürlich mit dem transversalen Teil 5 beginnt, der am nächsten bei dem ersten Ende des Stators 2 liegt, und indem man der Reihenfolge folgt, in der diese transversalen Teile in diesem Stator 2 angeordnet sind. Der Rang eins wird somit dem transversalen Teil 5 zugeordnet, der Rang zwei wird dem transversalen Teil 6 zugeordnet, und so weiter bis zum transversalen Teil 13, der am nächsten beim zweiten Ende des Stators 2 liegt und dem der Rang neun zugeordnet wird. Somit kann man die transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang, d. h. diejenigen, die mit den Bezugszeichen 5, 7, 9, 11 und 13 bezeichnet sind, und die transversalen Teile mit geradzahligem Rang, d. h. diejenigen, die mit den Bezugszeichen 6, 8, 10 und 12 bezeichnet sind, unterscheiden.
Es ist festzuhalten, dass diese Aufteilung in transversale Teile mit ungeradzahligem Rang und mit geradzahligem Rang unverändert bleibt, wenn man den Rang eins dem transversalen Teil 13 und den Rang neun dem transversalen Teil 5 zuteilt, da die Anzahl dieser transversalen Teile 5 bis 13 ungeradzahlig ist.
Im vorliegenden Beispiel ist der Stator 2 von vier Öffnungen 14 bis 17 durchbohrt, die alle im Hauptteil 3 ausgebildet sind, und zwar jede in der Verlängerung eines der transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 und 12. Die Öffnungen 14 bis 17 haben die allgemeine Form von kreisförmigen Zylindern, die Mittelachsen 14a, 15ä, 16a bzw. 17a aufweisen.
Der Messwandler 1 umfasst noch vier Rotoren 18 bis 21, die jeweils durch eine der Öffnungen 14 bis 17 verlaufen. Jeder dieser Rotoren 18 bis 21 ist drehbeweglich um eine Achse, die mit derjenigen der Öffnung 14 bis 17, durch die er verläuft, zusammenfällt und die mit dem gleichen Bezugszeichen wie diese letztere bezeichnet wird.
Die Rotoren 18 bis 21 werden nicht im Detail beschrieben, denn sie können den Rotoren der gut bekannten Schrittmotoren, die insbesondere in den elektronischen Zeitmessgeräten verwendet werden, um beispielsweise die Zeiger für die Anzeige der Zeit anzutreiben, völlig ähnlich sein. Es soll einfach erwähnt werden, dass jeder dieser Rotoren 18 bis 21 einen bipolaren Permanentmagneten mit radialer Magnetisierung umfasst, der sich in der Öffnung 14 bis 17, durch welche dieser Rotor verläuft, befindet. Allein diese Permanentmagneten sind auf Fig. 1 dargestellt, wo sie jeweils mit den Bezugszeichen 18a bis 21a bezeichnet sind. Die Magnetisierungsachsen der Magnete 18a bis 21a, die senkrecht zu den entsprechenden Drehachsen 14a bis 17a stehen, sind jeweils mit den Bezugszeichen 18b bis 21b bezeichnet und sind mit Pfeilen mit Vollstrich symbolisch dargestellt.
Der Messwandler 1 umfasst noch fünf Spulen 22 bis 26, wovon jede einen der transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang 5, 7, 9, 11 und 13 des Stators 2 umgibt und die über nicht dargestellte Verbindungen mit einem ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1, dessen Funktionsart weiter unten beschrieben wird, verbunden sind.
Es ist dem Fachmann leicht verständlich, dass die transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 und 12 vorzugsweise nur ein einziges Teil mit den Hauptteilen 3 und 4 bilden und dass dieses Teil aus einem Material mit grosser magnetischer Permeabilität ausgeführt ist, wie einem der Materialien, die häufig verwendet werden, um den Stator der herkömmlichen Schrittmotoren herzustellen.
Es ist dem Fachmann auch leicht verständlich, dass die transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang 5, 7, 9, 11 und 13, die jeweils die Kerne der Spulen 22 bis 26 bilden, vorzugsweise Teile sind, die auf dem Rest des Stators 2 angesetzt sind und über Befestigungsmittel, wie Schrauben oder Nieten, die nicht dargestellt sind, magnetisch mit den Hauptteilen 3 und 4 verbunden sind.
Aus einem Grund, der weiter unten ersichtlich wird, werden die beiden Abschnitte des Hautteils 3 und der Abschnitt eines der transversalen Teile 6, 8, 10 und 12, die jede der Öffnungen 14 bis 17 umgeben, Statorpole genannt, und die Enden dieser Statorpole, die zu der inneren Wand dieser Öffnungen 14 bis 17 gehören, werden polare Aufspreizungen genannt. Die die Öffnungen 14 bis 17 umgebenden Statorpole werden mit den Bezugszeichen 27 bis 29, 30 bis 32, 33 bis 35 bzw. 36 bis 38 bezeichnet, wobei die Statorpole 28, 31, 34 und 37 Abschnitte der transversalen Teile 6, 8, 10 bzw. 12 sind und die anderen Statorpole alle Abschnitte des Hauptteils 3 sind. Die von den Enden der Statorpole 27 bis 38 gebildeten polaren Aufspreizungen werden jeweils mit den Bezugszeichen 27a bis 38a bezeichnet.
Erneut mit dem alleinigen Ziel, die vorliegende Beschreibung zu vereinfachen, werden die Statorpole, die Abschnitte des Hauptteils 3 sind, sowie die polaren Aufspreizungen, in welchen sie enden, als Hauptstatorpole und hauptsächliche polare Aufspreizungen bezeichnet. Ebenso werden die Statorpole, die Abschnitte der transversalen Teile mit geradzahligem Rang sind, sowie die polaren Aufspreizungen, in welchen sie enden, als transversale Statorpole und transversale polare Aufspreizungen bezeichnet.
Die Abmessungen des Hauptteils 3 und der transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 und 12 sowie die entsprechende Anordnung dieser verschiedenen Teile und der Öffnungen 14 bis 17 werden derart gewählt, dass die drei Statorpole, die jede dieser Öffnungen umgeben, paarweise durch Bereiche getrennt sind, die einen genügend kleinen Querschnitt aufweisen, damit deren Reluktanz viel höher ist als diejenige der anderen Teile des Stators 2, um die drei Statorpole magnetisch zu isolieren. Solche Bereiche mit hoher Reluktanz werden häufig Isthmen genannt.
Ferner werden diese Abmessungen und diese Anordnung derart gewählt, dass die beiden hauptsächlichen polaren Aufspreizungen, die teilweise jede Öffnung 14 bis 17 umgeben, symmetrisch zueinander in bezug auf eine Ebene sind, die die Achse 14a bis 17a dieser Öffnung enthält und durch die Mitte der transversalen polaren Aufspreizung, die ebenfalls teilweise diese gleiche Öffnung umgibt, verläuft, und dass diese transversale polare Aufspreizung selbst symmetrisch in bezug auf diese gleiche Ebene ist. Die vier Symmetrieebenen der Öffnungen 14 bis 17 werden jeweils mit den Bezugszeichen A bis D bezeichnet, und deren Linien in der Ebene der Fig. 1 sind teilweise durch strichpunktierte Striche dargestellt.
Man erkennt, dass jeder Hauptstatorpol direkt mit einem ersten Ende eines der transversalen Teile verbunden ist, welche die Kerne der Spulen 22 bis 26 bilden, d. h. der transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang im Beispiel der Fig. 1.
Ferner sind alle transversalen Statorpole direkt mit einem ersten Ende eines der transversalen Teile verbunden, die keine Spule tragen, d. h. der transversalen Teile mit geradzahligem Rang im Beispiel der Fig. 1.
Der Messwandler 1 umfasst noch Mittel zum Positionieren der Rotoren 18 bis 21, die derart angeordnet sind, dass jeder dieser Rotoren zwei Ruhepositionen, oder Positionen minimaler Energie, hat und dass diese beiden Positionen diejenigen sind, wo die Magnetisierungsachsen 18b bis 21b der Magneten 18a bis 21a sich jeweils in den weiter oben definierten Symmetrieebenen A, B, C oder D befinden.
Mit anderen Worten sind die Mittel zum Positionieren jedes der Rotoren 18 bis 21 derart angeordnet, dass die Magnetisierungsachse seines Magneten in beiden Ruhepositionen dieses Rotors durch die Mitte der polaren Aufspreizung verläuft, die sich am Ende des einzigen Statorpols befindet, der nicht direkt mit dem Kern einer Spule verbunden ist, aus den drei Statorpolen, die die Öffnung, in der dieser Rotor angeordnet ist, umgeben.
Im vorliegenden Beispiel werden die Mittel zum Positionieren jedes der Rotoren 18 bis 21 von zwei Kerben gebildet, wovon jede in einer der hauptsächlichen polaren Aufspreizungen, die teilweise diesen Rotor umgeben, ausgebildet ist, wobei diese beiden Kerben ferner symmetrisch zueinander in bezug auf die entsprechende Symmetrieebene A, B, C oder D sind.
Auf Fig. 1 wurden die Magnete 18a bis 21a der Rotoren 18 bis 21 alle in derjenigen der beiden Ruhepositionen dieser Rotoren dargestellt, wo ihre Magnetisierungsachse 18b bis 21b in Richtung zu dem Isthmus ausgerichtet ist, der der entsprechenden transversalen polaren Aufspreizung 28a, 31a, 34a oder 37a diametral entgegengesetzt ist. Diese Ruheposition der Rotoren 18 bis 21 wird willkürlich erste Ruheposition genannt. Die andere Ruheposition der Rotoren 18 bis 21, d. h. diejenige, wo die Magnetisierungsachse 18b bis 21b ihres Magneten 18a bis 21a in Richtung zur Mitte der entsprechenden transversalen polaren Aufspreizung 28a, 31a, 34a oder 37a ausgerichtet ist, wird dann natürlich zweite Ruheposition genannt.
Die Funktionsart des Messwandlers 1 wird jetzt mit Hilfe der Fig. 2 bis 4 beschrieben. Der elektronische Schaltkreis (nicht dargestellt) zum Steuern des Messwandlers 1 ist derart angeordnet, dass er die Spulen 22 bis 26, oder nur gewisse davon, während einer begrenzten Zeit mit einer elektrischen Energiequelle (ebenfalls nicht dargestellt) verbindet, wie dies weiter unten im Detail beschrieben wird. Mit anderen Worten ist der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 derart angeordnet, dass er an diese Spulen 22 bis 26 Impulse anlegt, die im allgemeinen Steuerimpulse genannt werden.
Wie dies weiter unten im Detail beschrieben wird, sind gewisse dieser Steuerimpulse dazu bestimmt, das Drehen des einen oder anderen der Rotoren 18 bis 21 hervorzurufen, und werden Antriebsimpulse genannt. Ebenso sind andere dieser Steuerimpulse dazu bestimmt, wenn nötig eine unerwünschte Auswirkung der Antriebsimpulse zu kompensieren, und werden Kompensationsimpulse genannt.
Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird ferner angenommen, dass die elektrische Energie, die der einen oder anderen der Spulen 22 bis 26 während einem Antriebs- oder Kompensationsimpuls geliefert wird, ausreichend ist, um die begehrte Auswirkung zu erreichen.
Der Strom, der in einer Spule in Reaktion auf einen ihr angelegten Steuerimpuls fliesst, induziert im transversalen Teil des Stators 2, der den Kern dieser Spule bildet, ein Magnetfeld, dessen Richtung natürlich von der Richtung dieses Stroms und somit von der Polarität dieses Steuerimpulses abhängt. In der Folge dieser Beschreibung bezeichnet man willkürlich als positiv einen Steuerimpuls, dessen Polarität derart ist, dass dann, wenn er an eine Spule angelegt wird, das im Kern dieser letzteren induzierte Magnetfeld eine Richtung aufweist, die von dem mit dem Hauptteil 4 verbundenen Ende dieses Kerns zum anderen Ende dieses Kerns, d. h. zu demjenigen, das mit dem Hauptteil 3 verbunden ist, geht. Ein Steuerimpuls wird als negativ bezeichnet, wenn das Magnetfeld in Reaktion auf diesen Steuerimpuls die der soeben beschriebenen Richtung entgegengesetzte Richtung aufweist.
Um die nachfolgende Beschreibung zu vereinfachen, wird angenommen, dass der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 ferner derart angeordnet ist, dass die Ströme, die durch die Spulen 22 bis 26 in Reaktion auf die an sie angelegten Steuerimpulse fliessen, während der ganzen Dauer dieser Impulse praktisch konstant sind. Der Fachmann erkennt jedoch, dass dies keine Bedingung für ein korrektes Funktionieren des Messwandlers 1 ist und dass der Schaltkreis zum Steuern dieses letzteren beispielsweise ebenso gut derart angeordnet sein kann, dass die an die Spulen 22 bis 26 angelegten Spannungen während der ganzen Dauer der Steuerimpulse konstant sind. Überdies kennt der Fachmann verschiedene Verfahren zur Speisung von Wandlern, insbesondere des Uhrentyps, die verschiedene Vorteile ,zum Beispiel einen Minimalverbrauch, aufweisen, und die ebenfalls eingesetzt werden können, um einen Messwandler gemäss der vorliegenden Erfindung zu steuern.
Ein in der Spule 22 fliessender Strom induziert im transversalen Teil 5 ein mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnetes Magnetfeld, dessen Resultante im Stator 2 auf Fig. 2 schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist.
Das Magnetfeld 51 durchläuft einen geschlossenen Kreis, der zusätzlich zum transversalen Teil 5 den Statorpol 27, die Öffnung 14 und somit den Magneten 18a, dann, parallel, den Statorpol 28 und den transversalen Teil 6 einerseits, und den Statorpol 29 und den transversalen Teil 7 andererseits, und schliesslich einen Abschnitt des Hauptteils 4 umfasst.
Die Resultante des Felds 51 in der Öffnung 14 und im Magneten 18a wird mit dem Bezugszeichen 51a bezeichnet. Diese Resultante 51a des Felds 51 bildet mit der Symmetrieebene A der Öffnung 14 einen stumpfen Winkel, dessen Wert von demjenigen der Winkel in der Mitte abhängt, auf welchen sich die polaren Aufspreizungen 27a und 29a einerseits, und 28a andererseits, erstrecken. In der Praxis liegt dieser stumpfe Winkel zwischen etwa 110º und etwa 160º, wobei sein genauer Wert wie in den herkömmlichen Schrittmotoren in Abhängigkeit von den Merkmalen gewählt wird, die man dem Antriebsdrehmoment geben will, das vom Rotor 18 geliefert wird, wenn der Messwandler 1 in der Weise funktioniert, die weiter unten beschrieben wird.
Es ist festzuhalten, dass die magnetische Reluktanz der Öffnung 15 erheblich höher ist als diejenige des transversalen Teils 7. Daraus folgt, dass das Magnetfeld, das durch diese Öffnung 15 in Reaktion auf einen in der Spule 22 fliessenden Strom verläuft, genügend schwach ist, um vernachlässigbar zu sein.
Zu Beginn wird angenommen, dass der Rotor 18 in seiner ersten Ruheposition ist, wie dies auf den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 dann an die Spule 22 einen positiven Antriebsimpuls anlegt, hat das Magnetfeld 51 die Richtung, die durch die Pfeile angezeigt wird, welche von der es symbolisch darstellenden gestrichelten Linie getragen werden.
Man erkennt, dass unter diesen Bedingungen die Wechselwirkung in der Öffnung 14 des Felds 51 und des Felds des Magneten 18a diesen letzteren, und somit den Rotor 18, einem Moment unterwirft, das diesen Rotor 18 in der Richtung des Pfeils 52, d. h. in der im allgemeinen als negative Richtung bezeichneten Richtung, dreht. Am Ende dieses Antriebsimpulses erreicht der Rotor 18 also seine zweite Ruheposition, nachdem er um 180º gedreht hat.
Man erkennt ebenfalls, ohne dass es nötig ist, dies im Detail zu beschreiben, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 dann einen weiteren Antriebsimpuls mit der dem vorhergehenden entgegengesetzten Polarität, d. h. einen negativen Antriebsimpuls, an die Spule 22 anlegt, der Rotor 18 erneut um 180º in der negativen Richtung dreht und sich nach dem Ende dieses negativen Antriebsimpulses wieder in seiner ersten Ruheposition befindet.
An die Spule 22 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität rufen also das Drehen des Rotors 18 in der negativen Richtung um aufeinanderfolgende Schritte von 180º hervor.
Wie dies weiter oben erwähnt worden ist, ist das Magnetfeld, das in Reaktion auf an die Spule 22 angelegte Steuerimpulse durch die Öffnung 15 und den Magneten 19a verläuft, vernachlässigbar. Die Antriebsimpulse, die an die Spule 22 angelegt werden, um den Rotor 18 in der negativen Richtung zu drehen, wie dies weiter oben erklärt worden ist, haben also keine Auswirkung auf den Rotor 19 und, um so mehr, auf die Rotoren 20 und 21.
Zusammenfassend lässt sich erkennen, dass einzig an die Spule 22 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität das Drehen des Rotors 18, und nur dieses letzteren, in der negativen Richtung hervorrufen.
Ein in der Spule 23 fliessender Strom induziert im transversalen Teil 7 ein mit dem Bezugszeichen 53 bezeichnetes Magnetfeld, dessen Resultante im Stator 2 auf Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie symbolisch dargestellt ist.
Ein erster Teil des Felds 53, der mit dem Bezugszeichen 531 bezeichnet ist, durchläuft einen geschlossenen Kreis, der zusätzlich zum transversalen Teil 7 den Statorpol 30, die Öffnung 15 und somit den Magneten 19a, dann, parallel, den Statorpol 31 und den transversalen Teil 8 einerseits, und den Statorpol 32 und den transversalen Teil 9 andererseits, und schliesslich einen Abschnitt des Hauptteils 4 umfasst.
Die Resultante dieses ersten Teils 531 des Felds 53 in der Öffnung 15, die mit dem Bezugszeichen 531a bezeichnet ist, bildet mit der Symmetrieebene B einen stumpfen Winkel, dessen Wert in der Praxis ebenfalls zwischen etwa 110º und etwa 160º liegt.
Ein zweiter Teil des Felds 53, der mit dem Bezugszeichen 532 bezeichnet ist, durchläuft einen weiteren geschlossenen Kreis, der zusätzlich zum transversalen Teil 7 den Statorpol 29, die Öffnung 14 und somit den Magneten 18a, dann, parallel, den Statorpol 27 und den transversalen Teil 5 einerseits, und den Statorpol 28 und den transversalen Teil 6 andererseits, und schliesslich einen Abschnitt des Hauptteils 4 umfasst.
i Die Resultante dieses zweiten Teils 532 des Felds 53 in der Öffnung 14, die mit dem Bezugszeichen 532a bezeichnet ist, bildet mit der Symmetrieebene A einen stumpfen Winkel, der in bezug auf diese Ebene A symmetrisch zu demjenigen ist, den die Resultante 51a des Felds 51 in dem durch die Fig. 2 illustrierten Fall bildet.
Es ist festzuhalten, dass die magnetischen Reluktanzen der Kreise, durch welche die Teile 531 bzw. 532 des Felds 53 laufen, merklich gleich sind, so dass diese beiden Teile 531 und 532 ebenfalls merklich gleich sind. Hingegen ist die Reluktanz der Öffnung 16 erheblich grösser als diejenige des transversalen Teils 9. Daraus resultiert, dass das Magnetfeld, das in Reaktion auf einen in der Spule 23 fliessenden Strom durch diese Öffnung 9 läuft, vernachlässigbar ist.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 einen positiven Antriebsimpuls an die Spule 23 anlegt, hat das Magnetfeld 53 die Richtung, die durch die Pfeile angezeigt wird, welche von der es symbolisch darstellenden gestrichelten Linie getragen werden.
Man erkennt, dass dann, wenn der Rotor 19 am Anfang dieses positiven Antriebsimpulses in seiner Ruheposition ist, die Wechselwirkung in der Öffnung 15 des Teils 531 des Felds 53 und des Felds des Magneten 19a diesen letzteren, und somit den Rotor 19, einem Moment unterwirft, das diesen Rotor 19 in der Richtung des Pfeils 54, d. h. erneut in der negativen Richtung, dreht. Am Ende dieses Antriebsimpulses erreicht der Rotor 19 also seine zweite Ruheposition, nachdem er um 180º gedreht hat.
Man erkennt ebenfalls, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 dann einen negativen Antriebsimpuls an die Spule 23 anlegt, der Rotor 19 erneut in der negativen Richtung dreht und sich nach dem Ende dieses negativen Antriebsimpulses wieder in seiner ersten Ruheposition befindet.
Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität, die an die Spule 23 angelegt werden, rufen somit das Drehen des Rotors 19 in der negativen Richtung um aufeinanderfolgende Schritte von 180º hervor. Ferner haben diese an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse keine Auswirkung auf den Rotor 20 und, um so mehr, auf den Rotor 21, da das Magnetfeld, das in Reaktion auf einen in dieser Spule 23 fliessenden Strom durch die Öffnung 16 verläuft, sehr schwach ist.
Wie man dies weiter oben erkennen konnte, sind die beiden Teile 531 und 532 des Felds 53 merklich gleich. Wenn die an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse das Drehen des Rotors 19 hervorrufen, wie dies soeben beschrieben worden ist, ist es also durchaus möglich, und sogar wahrscheinlich, dass diese Antriebsimpulse ebenfalls und gleichzeitig ein Drehen des Rotors 18 hervorrufen. Die Resultante 532a des Felds 53 in der Öffnung 14 ist jedoch in bezug auf die Ebene A symmetrisch zur Resultante 51a des Felds 51, das durch einen in der Spule 22 fliessenden Strom erzeugt wird (siehe Fig. 2). Das Moment, dem der Rotor 18 in Reaktion auf die an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse unterworfen wird, hat also die Richtung, die derjenigen, die er hat, wenn Antriebsimpulse an die Spule 22 angelegt werden, entgegengesetzt ist. Die an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse rufen also ein Drehen des Rotors 18 in der positiven Richtung hervor, die auf Fig. 3 durch den Pfeil 55 angezeigt ist.
Wie man dies weiter oben erkennen konnte, wird ein Magnetfeld im transversalen Teil 5 des Stators 2 durch einen in der Spule 22 fliessenden Strom induziert. Dieses Feld wird auf Fig. 3 durch eine strichpunktierte Linie symbolisch dargestellt und es wird in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet.
Der Kreis, welcher vom Feld 56 durchlaufen wird, ist natürlich identisch mit demjenigen, der vom Feld 51 im Fall der Fig. 2 durchlaufen wird und wird hier somit nicht erneut beschrieben. Es soll einfach erwähnt werden, dass die Resultante dieses Felds 56 in der Öffnung 14 und im Magneten 18a mit dem Bezugszeichen 56a bezeichnet wird.
Diese Resultante 56a hat natürlich die gleiche Richtung wie die Resultante 51a des Felds 51 der Fig. 2, und diese Richtung ist also in bezug auf die Ebene A symmetrisch zu derjenigen der Resultante 532a des Felds 53.
Wenn ein Antriebsimpuls, zum Beispiel positiv, an die Spule 23 angelegt wird, um den Rotor 19 auf die weiter oben beschriebene Weise zu drehen, und wenn gleichzeitig ein Steuerimpuls, ebenfalls positiv, an die Spule 22 angelegt wird, haben die entsprechenden Resultanten 532a und 56a der Felder 53 und 56 in der Öffnung 14 Richtungen, die in bezug auf die Ebene A symmetrisch zueinander sind. Ferner haben diese Resultanten 532a und 56a entgegengesetzte Richtungen in bezug auf eine Richtung, die senkrecht zu dieser Ebene A ist. Daraus resultiert, dass dann, wenn ferner die beiden Felder 532 und 56 gleiche Absolutwerte haben, die Momente, die jeweils aus der Wechselwirkung in der Öffnung 14 des Felds des Magneten 18a mit diesen Feldern 532 und 56 resultieren, den gleichen Absolutwert haben und entgegengesetzte Richtungen aufweisen. Diese beiden Momente heben sich also gegenseitig auf, und der Rotor 18 bleibt unbeweglich, welches auch immer die Position ist, die er einnimmt.
Der in diesem Fall an die Spule 22 angelegte Steuerimpuls ist also ein Kompensationsimpuls, der die Auswirkung des Antriebsimpulses, welcher an die Spule 23 angelegt wird, um den Rotor 19 zu drehen, auf den Rotor 18 kompensiert.
Es ist klar, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 einen negativen Antriebsimpuls anlegt, um den Rotor 19 aus seiner zweiten in seine erste Ruheposition zu drehen, dieser Steuerschaltkreis gleichzeitig einen negativen Kompensationsimpuls an die Spule 22 anlegen muss, um jedes Drehen des Rotors 18 zu vermeiden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1, um den Rotor 19 in der negativen Richtung zu drehen, Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 23 anlegt. Wenn ferner gewünscht wird, dass einzig dieser Rotor 19 in Reaktion auf diese Antriebsimpulse dreht, legt der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 an die Spule 22 Kompensationsimpulse an, die die gleiche Polarität wie diese Antriebsimpulse haben und mit diesen letzteren synchron sind. Mit anderen Worten sind die an die Spule 22 angelegten Kompensationsimpulse in Phase mit den an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse.
Auf Grund der weiter oben gegebenen Erklärungen erkennt der Fachmann leicht, ohne dass es nötig ist, dies im Detail zu beschreiben, dass der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1, um den Rotor 20 in der negativen Richtung zu drehen, Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 24 anlegt. Diese Antriebsimpulse haben keine Auswirkung auf den Rotor 21. Hingegen wirken diese Antriebsimpulse auf den Rotor 19 ein und tendieren dazu, ihn in der positiven Richtung zu drehen. Um diese Auswirkung zu vermeiden, muss der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 an die Spule 23 Kompensationsimpulse anlegen, die mit diesen Antriebsimpulsen in Phase sind.
Aber diese an die Spule 23 angelegten Kompensationsimpulse wirken auch auf den Rotor 18 ein und tendieren dazu, ihn ebenfalls in der positiven Richtung zu drehen. Um diese letzte Auswirkung zu vermeiden, muss der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 an die Spule 22 weitere Kompensationsimpulse anlegen, die in Phase mit denjenigen sind, die an die Spule 23 angelegt werden, und die somit ebenfalls in Phase mit den an die Spule 24 angelegten Antriebsimpulsen sind.
Der Fachmann erkennt ebenfalls, dass der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1, um den Rotor 21 in der negativen Richtung zu drehen, Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 25 anlegt. Wenn einzig der Rotor 21 drehen soll, legt der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 ferner Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, an die Spulen 22, 23 und 24 an.
Ein in der Spule 26 fliessender Strom induziert im transversalen Teil 13 ein mit dem Bezugszeichen 61 bezeichnetes Magnetfeld, dessen Resultante auf Fig. 4 mit einer gestrichelten Linie schematisch dargestellt ist.
Das Magnetfeld 61 durchläuft einen geschlossenen Kreis, der zusätzlich zum transversalen Teil 13 den Statorpol 38, die Öffnung 17 und somit den Magneten 21a, dann, parallel, den Statorpol 37 und den transversalen Teil 12 einerseits, und den Statorpol 36 und den transversalen Teil 11 andererseits, und schliesslich einen Abschnitt des Hauptteils 4 umfasst.
Die Resultante des Felds 61 in der Öffnung 17 und im Magneten 21a ist mit dem Bezugszeichen 61a bezeichnet. Diese Resultante 61a des Felds 61 bildet mit der Symmetrieebene D der Öffnung 17 einen stumpfen Winkel, dessen Wert von demjenigen der Winkel in der Mitte abhängt, auf welchen sich die polaren Aufspreizungen 36a und 38a einerseits, und 37a andererseits, erstrecken.
Es ist festzuhalten, dass die Richtung dieser Resultante 61a in bezug auf die Ebene D symmetrisch zu der Richtung der Resultante in der Öffnung 17 (auf Fig. 4 nicht dargestellt) des Felds ist, das im Stator 2 durch einen in der Spule 25 fliessenden Strom induziert würde.
Es ist ebenfalls festzuhalten, dass die magnetische Reluktanz der Öffnung 16 erheblich höher ist als diejenige des transversalen Teils 11. Daraus folgt, dass das Magnetfeld, das in Reaktion auf einen in der Spule 26 fliessenden Strom durch diese Öffnung 16 verläuft, vernachlässigbar ist.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 einen positiven Antriebsimpuls an die Spule 26 anlegt, hat das Magnetfeld 61 die Richtung, welche durch die Pfeile angezeigt wird, welche von der es symbolisch darstellenden gestrichelten Linie getragen werden.
Man erkennt, dass dann, wenn der Rotor 21 dann in seiner Ruheposition ist, die Wechselwirkung in der Öffnung 17 des Felds 61 und des Felds des Magneten 21a diesen letzteren, und somit den Rotor 21, einem Moment unterwirft, das diesen Rotor 21 in der Richtung des Pfeils 62, d. h. in der positiven Richtung, dreht.
Am Ende dieses Antriebsimpulses erreicht der Rotor 21 also seine zweite Ruheposition, nachdem der um 180º in der positiven Richtung gedreht hat.
Man erkennt ebenfalls, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1 dann einen negativen Antriebsimpuls an die Spule 26 anlegt, der Rotor 21 erneut um 180º in der positiven Richtung dreht und sich nach dem Ende dieses Antriebsimpulses wieder in seiner ersten Ruheposition befindet.
An die Spule 26 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität rufen also das Drehen des Rotors 21 in der positiven Richtung um aufeinanderfolgende Schritte von 180º hervor.
Ferner haben diese an die Spule 26 angelegten Antriebsimpulse keine Auswirkung auf den Rotor 20 noch, um so mehr, auf die Rotoren 18 und 19.
Die Weise, auf welche der Messwandler 1 gesteuert wird, damit die Rotoren 18 bis 20 in der positiven Richtung drehen, wird hier nicht im Detail beschrieben, denn sie ergibt sich leicht aus den weiter oben gegebenen Erklärungen über die Weise, auf welche diese Rotoren in der negativen Richtung gedreht werden, und über die Weise, auf welche der Rotor 21 in der positiven Richtung gedreht wird.
Es soll einfach erwähnt werden, dass der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 1, um den Rotor 20 in der positiven Richtung zu drehen, Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 25 anlegt. Wenn einzig dieser Rotor 20 drehen soll, legt der Steuerschaltkreis Kompensationsimpulse, die in Phase mit den an die Spule 25 angelegten Antriebsimpulsen sind, an die Spule 26 an.
Ebenso, um den Rotor 19 in der positiven Richtung zu drehen, legt der Steuerschaltkreis Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 24 an, und, falls einzig dieser Rotor 19 drehen soll, legt dieser Steuerschaltkreis Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, an die Spulen 25 und 26 an.
Schliesslich, um den Rotor 18 in der positiven Richtung zu drehen, legt der Steuerschaltkreis Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 23 an, und, falls einzig dieser Rotor 18 drehen soll, legt dieser Steuerschaltkreis Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, an die Spulen 24, 25 und 26 an.
Es ist zu bemerken, dass der Fachmann auf der Basis der vorhergehenden Lehre fähig ist, verschiedene Steuerungen des Messwandlers gemäss der Erfindung zu konzipieren, die zwei oder mehreren Rotoren ermöglichen, gleichzeitig in einer bestimmten Richtung zu drehen.
In seiner auf Fig. 5 dargestellten Ausführungsform umfasst der mit dem Bezugszeichen 71 bezeichnete elektromechanische Messwandler der vorliegenden Erfindung wie der Messwandler 1 der Fig. 1 einen Stator, der mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnet ist, vier Rotoren und fünf Spulen.
Der Stator 72 umfasst auch zwei Hauptteile, die mit den Bezugszeichen 73 und 74 bezeichnet sind, und neun transversale Teile. Diese letzteren sind den transversalen Teilen 5 bis 13 des Stators 2 der Fig. 1 ähnlich und sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ferner sind die Hauptteile 73 und 74 einerseits, und die transversalen Teile 5 bis 13 andererseits, auf die gleiche Weise wie die entsprechenden Teile des Stators 2 der Fig. 1 angeordnet und miteinander verbunden.
Der Stator 72 ist ebenfalls von vier Öffnungen durchbohrt, die mit den Bezugszeichen 75 bis 78 bezeichnet sind und die alle die allgemeine Form eines kreisförmigen Zylinders aufweisen. Die Achsen dieser Zylinder sind mit den Bezugszeichen 75a bis 78a bezeichnet.
Einzig die beiden Öffnungen 75 und 77 sind im ersten Hauptteil 73 ausgebildet, wobei die beiden anderen Öffnungen 76 und 78 im zweiten Hauptteil 74 ausgebildet sind.
Wie im Fall der Fig. 1 sind die vier Öffnungen 75 und 78 indessen in der Verlängerung der transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 bzw. 12 ausgebildet.
Der Messwandler 71 umfasst noch vier Rotoren, wovon jeder durch eine der Öffnungen 75 bis 78 verläuft und die drehbeweglich um die Achsen 75a bis 78a dieser letzteren sind. Diese Rotoren sind den Rotoren 18 bis 21 des Messwandlers 1 der Fig. 1 ähnlich und werden mit den gleichen Bezugszeichen wie diese letzteren bezeichnet.
Ferner, wie auf Fig. 1, sind einzig die Permanentmagneten 18a bis 21a dieser Rotoren 18 bis 21 auf Fig. 5 sichtbar, in der die Resultanten der Felder, die sie erzeugen, ebenfalls durch Pfeile mit Vollstrich, die jeweils mit den Bezugszeichen 18b bis 21b bezeichnet sind, symbolisch dargestellt wurden.
Der Messwandler 71 umfasst ebenfalls fünf den Spulen 22 bis 26 des Messwandlers 1 ähnliche Spulen, die mit den gleichen Bezugszeichen wie diese letzteren bezeichnet sind und wovon ebenfalls jede einen der transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang 5, 7, 9, 11 und 13 umgibt.
Es ist klar, dass diese transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang, die die Kerne der Spulen 22 bis 26 bilden, wie im Stator 2 der Fig. 1 ebenfalls vorzugsweise Teile sind, die auf dem Rest des Stators 72 angesetzt sind, während die transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 und 12 vorzugsweise einteilig mit den Hauptteilen 73 und 74 ausgebildet sind.
Wie im Fall des Messwandlers 1 der Fig. 1 ist jede der Öffnungen 75 bis 78 von drei Statorpolen umgeben, die mit den Bezugszeichen 79 bis 81, 82 bis 84, 85 bis 87 bzw. 88 bis 90 bezeichnet sind. Die Statorpole 79, 81, 85 und 87 werden von Abschnitten des Hauptteils 73, die Statorpole 82, 84, 88 und 90 von Abschnitten des Hauptteils 74 und die Statorpole 80, 83, 86 und 89 von Abschnitten der transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 bzw. 12 gebildet.
Der Messwandler 71 wird nicht näher im Detail beschrieben, denn seine Struktur ist völlig analog zu derjenigen des Messwandlers 1 der Fig. 1, natürlich mit Ausnahme der weiter oben erwähnten besonderen Elementen.
Es soll einfach festgehalten werden, dass der Messwandler 71 ebenfalls Mittel zum Positionieren der Rotoren 18 bis 21 umfasst, und dass diese Mittel ebenfalls derart angeordnet sind, dass sich die Magnetisierungsachsen 18b bis 21b der Magneten 18a bis 21a jeweils in den Symmetrieebenen A bis D der Öffnungen 75 bis 78 befinden.
Die Funktionsart des Messwandlers 71 wird auch nicht im Detail beschrieben, denn sie kann leicht aus der weiter oben beschriebenen Funktionsart des Messwandlers 1 der Fig. 1 hergeleitet werden.
Es ist einfach festzuhalten, dass an die Spulen 22, 23, 24 oder 25 des Messwandlers 71 angelegte Antriebsimpulse, wie im Fall des Messwandlers 1 der Fig. 1, das Drehen der Rotoren 18, 19, 20 bzw. 21 in einer ersten Richtung hervorrufen, und dass an die Spulen 23, 24, 25 oder 26 dieses Messwandlers 71 angelegte Antriebsimpulse das Drehen der Rotoren 18, 19, 20 bzw. 21 in einer zweiten Richtung hervorrufen. Diese erste und diese zweite Richtung der Rotoren 18 und 20 sind, wie im Fall des Messwandlers 1, die negative Richtung bzw. die positive Richtung. Hingegen für die Rotoren 19 und 21 sind diese erste und diese zweite Richtung die positive Richtung bzw. die negative Richtung, d. h. das Gegenteil von dem, was im Fall des Messwandlers 1 der Fig. 1 zutrifft.
Es ist ferner klar, dass Kompensationsimpulse an gewisse Spulen angelegt werden müssen, und zwar auf die gleiche Weise wie im Fall des Messwandlers 1 der Fig. 1, um zu vermeiden, dass Antriebsimpulse, die dazu bestimmt sind, einen Rotor zu drehen, auch einen anderen Rotor drehen.
Der Fachmann erkennt Leicht, dass in Varianten des Messwandlers 71 die im Stator ausgebildeten Öffnungen auf eine andere Weise verteilt sein können als diejenige, die auf Fig. 5 dargestellt wurde.
Somit können zum Beispiel zwei Öffnungen in einem der Hauptteile in der Verlängerung der beiden ersten transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6 und 8 ausgebildet sein, wobei die beiden anderen Öffnungen im anderen Hauptteil gegenüber den beiden letzten transversalen Teilen mit geradzahligem Rang 10 und 12 ausgebildet sind.
Stets beispielsweise können zwei Öffnungen in einem der Hauptteile in der Verlängerung des ersten und des zweiten transversalen Teils mit geradzahligem Rang 6 und 12 ausgebildet sein, wobei die beiden anderen Öffnungen dann im anderen Hauptteil in der Verlängerung des zweiten und des dritten transversalen Teils 8 und 10 ausgebildet sind.
Ebenso können drei Öffnungen in einem dar Hauptteile und die vierte Öffnung im anderen Hauptteil ausgebildet sein.
In seiner schematisch auf Fig. 6 dargestellten Ausführungsform umfasst der mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnete elektromechanische Messwandler der vorliegenden Erfindung ebenfalls einen Stator, der mit dem Bezugszeichen 102 bezeichnet ist, vier Rotoren und fünf Spulen.
Der Stator 102 umfasst auch zwei Hauptteile 103 und 104 und neun transversale Teile, die den transversalen Teilen 5 bis 13 des Messwandlers 1 der Fig. 1 ähnlich sind und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Die Hauptteile 103 und 104 einerseits, und diese transversalen Teile 5 bis 13 andererseits, sind auf die gleiche Weise wie die entsprechenden Teile des Stators 2 der Fig. 1 angeordnet und miteinander verbunden.
Der Stator 102 ist ebenfalls von vier mit den Bezugszeichen 105 bis 108 bezeichneten Öffnungen durchbohrt, die alle die allgemeine Form von kreisförmigen Zylindern aufweisen, deren Achsen jeweils mit den Bezugszeichen 105a bis 108a bezeichnet sind. Diese vier Öffnungen 105 bis 108 sind alle im Hauptteil 103 ausgebildet, und zwar jede in der Verlängerung eines der transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6, 8, 10 und 12.
Die vier Rotoren des Messwandlers 101 sind den Rotoren 18 bis 21 des Messwandlers 1 der Fig. 1 ähnlich und werden mit den gleichen Bezugszeichen wie diese letzteren bezeichnet. Jeder dieser Rotoren 18 bis 21 verläuft durch eine der Öffnungen 105 bis 108, in der er drehbeweglich um die entsprechende Achse 105a bis 108a ist.
Wie auf Fig. 1 sind einzig die Permanentmagneten 18a bis 21a dieser Rotoren 18 bis 21 auf Fig. 6 sichtbar. Die Resultanten der durch jeden dieser Magneten erzeugten Felder sind ebenfalls durch Pfeile mit Vollstrich symbolisch dargestellt, die jeweils mit den Bezugszeichen 18b bis 21b bezeichnet sind.
Die fünf Spulen des Messwandlers 101 sind den Spulen 22 bis 26 des Messwandlers 1 ähnlich und werden mit den gleichen Bezugszeichen wie diese letzteren bezeichnet.
Stets wie im Messwandler 1, umgeben die Spulen 23, 24 und 25 des Messwandlers 101 jeweils einen der transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang 7, 9 bzw. 11. Hingegen die Spulen 22 und 26 umgeben die transversalen Teile mit geradzahligem Rang 6 bzw. 12.
In diesem Fall sind die transversalen Teile 6, 7, 9, 11 und 12, die jeweils die Kerne der Spulen 22 bis 26 bilden, natürlich vorzugsweise Teile, die auf dem Rest des Stators 102 angesetzt sind, während die anderen transversalen Teile 5, 8, 10 und 13 vorzugsweise einteilig mit den Hauptteilen 103 und 104 ausgebildet sind.
Die Statorpole 109 bis 120, die immer drei zusammen die Öffnungen 105 bis 108 und die polaren Aufspreizungen 109a bis 120a, die sich an ihren entsprechenden Enden befinden, umgeben, werden hier nicht im Detail beschrieben, denn ihr Aufbau und ihre Anordnung sind denjenigen der Statorpole 27 bis 38 und der polaren Aufspreizungen 27a bis 38a des Stators 2 der Fig. 1 völlig ähnlich. Insbesondere, wie in diesem letzteren, sind die drei Statorpole, die jede der Öffnungen 105 bis 108 umgeben, auch paarweise durch Isthmen getrennt, die eine sehr hohe magnetische Reluktanz aufweisen. Der Stator 102 der auf Fig. 6 beschriebenen Ausführungsform unterscheidet sich vom Stator der Fig. 1 insbesondere dadurch, dass die beiden Statorpole 109 und 120 über einen dritten Hauptteil 140 magnetisch verbunden sind, was eine Öffnung 142 zwischen dem ersten Hauptteil 103 und diesem dritten Hauptteil 140 definiert. Somit kann sich der Stator 102 in allen Richtungen erstrecken, um insbesondere der Montage von verschiedenen Elementen einer Vorrichtung, für welche der Messwandler gemäss der Erfindung bestimmt ist, zu dienen.
Ferner sind die beiden hauptsächlichen polaren Aufspreizungen, die teilweise jede der Öffnungen 105 bis 108 umgeben, symmetrisch zueinander in bezug auf eine Ebene, die die Achse 105a bis 108a dieser Öffnung enthält und durch die Mitte der transversalen polaren Aufspreizung verläuft, die ebenfalls teilweise diese gleiche Öffnung umgibt und die selbst symmetrisch in bezug auf diese Ebene ist. Diese vier Symmetrieebenen sind mit den Bezugszeichen A bis D bezeichnet und ihre Linien in der Ebene der Fig. 6 sind teilweise durch strichpunktierte Striche angezeigt.
Der Messwandler 101 umfasst auch Mittel zum Positionieren der Rotoren 18 bis 21. Die beiden Kerben, die die Mittel zum Positionieren jedes der Rotoren 19 und 20 bilden, sind symmetrisch zueinander in bezug auf die Symmetrieebene B bzw. C, wie im Messwandler 1 der Fig. 1. Die Magnetisierungsachsen 19b und 20b der Magnete 19a und 20a dieser Rotoren 19 und 20 befinden sich also jeweils in den Ebenen B bzw. C, wenn diese Rotoren 19 und 20 in der einen oder anderen ihrer Ruhepositionen sind. Entsprechend dem auf Fig. 1 illustrierten Fall, nennt man willkürlich erste Ruheposition dieser Rotoren 19 und 20 diejenige, in der die Magnetisierungsachsen 19b und 20b in Richtung zu dem Isthmus ausgerichtet sind, der der transversalen polaren Aufspreizung 113a bzw. 116a diametral entgegengesetzt ist. Die zweite Ruheposition der Rotoren 19 und 20 ist natürlich diejenige, in der die Magnetisierungsachsen 19b und 20b zur Mitte dieser polaren Aufspreizungen 113a bzw. 116a hin ausgerichtet sind.
Hingegen die Kerben, die in diesem Beispiel die Mittel zum Positionieren des Rotors 18 bilden, sind symmetrisch zueinander in bezug auf eine Ebene, die die Achse 105a der Öffnung 105 enthält und die durch die Mitte der polaren Aufspreizung 109a verläuft. Diese Ebene ist mit dem Bezugszeichen A' bezeichnet, und ihre Linie in der Ebene der Fig. 6 ist teilweise durch einen strichpunktierten Strich angezeigt. Wenn der Rotor 18 in der einen oder anderen seiner beiden Ruhepositionen ist, befindet sich die Magnetisierungsachse 18b seines Magneten 18a also in dieser Ebene A'.
Man nennt willkürlich erste Ruheposition des Rotors 18 diejenige, in der die Magnetisierungsachse 18b zu dem Punkt hin ausgerichtet ist, der der Mitte der polaren Aufspreizung 109a diametral entgegengesetzt ist, wie dies auf Fig. 6 dargestellt ist. Ebenso nennt man zweite Ruheposition des Rotors 18 diejenige, in der diese Magnetisierungsachse 18b zur Mitte dieser polaren Aufspreizung 109a hin ausgerichtet ist.
Auf ähnliche Weise sind die Kerben, die in diesem Beispiel die Mittel zum Positionieren des Rotors 21 bilden, symmetrisch zueinander in bezug auf eine Ebene, die die Achse 108a der Öffnung 108 enthält und die durch die Mitte der polaren Aufspreizung 120a verläuft. Diese Ebene ist mit dem Bezugszeichen D' bezeichnet, und ihre Linie in der Ebene der Fig. 6 ist teilweise durch einen strichpunktierten Strich angezeigt. Wenn der Rotor 21 in der einen oder anderen seiner beiden Ruhepositionen ist, befindet sich die Magnetisierungsachse 21b seines Magneten 21 also in dieser Ebene D'.
Man nennt willkürlich erste Ruheposition des Rotors 21 diejenige, in der die Magnetisierungsachse 21b zu dem Punkt hin ausgerichtet ist, der der Mitte der polaren Aufspreizung 120a diametral entgegengesetzt ist, wie dies auf Fig. 6 dargestellt ist. Ebenso nennt man zweite Ruheposition dieses Rotors 21 diejenige, in der diese Magnetisierungsachse 21b zur Mitte der polaren Aufspreizung 120a hin ausgerichtet ist.
Ein in der Spule 22 des Wandlers 101 fliessender Strom induziert im transversalen Teil 6 ein Magnetfeld 131, dessen Resultante auf Fig. 7 mit einer gestrichelten Linie schematisch dargestellt ist.
Das Feld 131 verläuft durch den Statorpol 110 und dringt in die Öffnung 105 ein, wo es sich in zwei Teile 131a und 131b aufteilt. Der Teil 131a des Felds 131 tritt über den Statorpol 109 aus der Öffnung 105 aus und gelangt zum transversalen Teil 6, indem er durch den transversalen Teil 5 und durch einen Abschnitt des Hauptteils 104 verläuft. Der Teil 131b des Felds 131 tritt über den Statorpol 111 aus der Öffnung 105 aus und gelangt zum transversalen Teil 6, indem er durch den transversalen Teil 7 und durch einen Abschnitt des Hauptteils 104 verläuft.
Die Resultante dieses Felds 131 in der Öffnung 105 und im Magneten 18a, die mit dem Bezugszeichen 131c bezeichnet ist, befindet sich in der Symmetrieebene A der Öffnung 105.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 einen positiven Antriebsimpuls an die Spule 22 anlegt, hat das Feld 131 die Richtung, die durch die Pfeile angezeigt wird, welche von der es symbolisch darstellenden gestrichelten Linie getragen werden.
Wenn der Rotor 18 in seiner ersten Ruheposition ist, wird er dann einem Moment unterworfen, das ihn in der Richtung des Pfeils 132, d. h. in der positiven Richtung, dreht. Am Ende dieses positiven Antriebsimpulses erreicht der Rotor 18 also seine zweite Ruheposition, nachdem er um 180º in der positiven Richtung gedreht hat.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 dann einen negativen Antriebsimpuls an die Spule 22 anlegt, dreht der Rotor 18 erneut um 180º in der positiven Richtung und befindet sich am Ende dieses Antriebsimpulses wieder in seiner ersten Ruheposition.
Man erkennt also, dass an die Spule 22 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität das Drehen des Rotors 18 in der positiven Richtung um Schritte von 180º hervorrufen.
Aus Gründen, die denjenigen, welche in dem durch Fig. 2 illustrierten Fall gegeben worden sind, ähnlich sind, haben die an die Spule 22 angelegten Antriebsimpulse, wie dies soeben beschrieben worden ist, keinen Einfluss auf den Rotor 19 und natürlich auch nicht auf die Rotoren 20 und 21.
Das im transversalen Teil 7 durch einen in der Spule 23 fliessenden Strom induzierte Magnetfeld folgt genau dem gleichen Kreis wie das Feld 53, das in dem durch die Fig. 3 illustrierten Fall beschrieben wird. Dieser Kreis wird also hier nicht erneut beschrieben.
Wie in diesem durch die Fig. 3 illustrierten Fall, drehen an die Spule 23 des Messwandlers 101 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität den Rotor 19 in der negativen Richtung.
Die Resultante in der Öffnung 105 des in Reaktion auf diese Antriebsimpulse im transversalen Teil 7 induzierten Feldes bildet indessen auch einen stumpfen Winkel mit der Ebene A', in der sich die Magnetisierungsachse 18b des Magneten 18a befindet, wenn der Rotor 18 in der einen oder anderen seiner beiden Ruhepositionen ist. Der Rotor 18 kann also in Reaktion auf diese an die Spule 23 angelegten Antriebsimpulse auch in der negativen Richtung drehen.
Wenn man wünscht, dass nur der Rotor 19 in Reaktion auf diese Antriebsimpulse dreht, muss also der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 auch Kompensationsimpulse, die mit diesen Antriebsimpulsen in Phase sind, an die Spule 22 anlegen, wie in dem durch die Fig. 3 illustrierten Fall.
Entsprechend dem, was weiter oben beschrieben worden ist, erkennt man leicht, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 24 anlegt, der Rotor 20 in der negativen Richtung dreht. Ferner, wenn einzig dieser Rotor 20 drehen soll, muss der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 an die Spulen 22 und 23 Kompensationsimpulse anlegen, die in Phase mit diesen an die Spule 24 angelegten Antriebsimpulsen sind.
Man erkennt ebenfalls, dass dann, wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule 25 anlegt, der Rotor 21 in der positiven Richtung dreht und dass dann, wenn einzig dieser Rotor 21 drehen soll, der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 an die Spulen 22, 23 und 24 Kompensationsimpulse anlegen muss, die in Phase mit diesen an die Spule 25 angelegten Antriebsimpulsen sind.
Ein in der Spule 26 des Messwandlers 101 fliessender Strom induziert im transversalen Teil 12 ein Magnetfeld 133, dessen Resultante auf Fig. 7 auch durch eine gestrichelte Linie schematisch dargestellt ist.
Das Feld 133 verläuft durch den Statorpol 119 und dringt in die Öffnung 108 ein, wo es sich in zwei Teile 133a und 133b aufteilt. Der Teil 133a des Felds 133 tritt über den Statorpol 120 aus der Öffnung 108 aus und gelangt zum transversalen Teil 12, indem er durch den transversalen Teil 13 und durch einen Abschnitt des Hauptteils 104 verläuft. Der Teil 133b des Felds 133 tritt über den Statorpol 118 aus der Öffnung 108 aus und gelangt zum transversalen Teil 12, indem er durch den transversalen Teil 11 und durch einen Abschnitt des Hauptteils 104 verläuft.
Die Resultante des Felds 133 in der Öffnung 108 und im Magneten 21a, die mit dem Bezugszeichen 133c bezeichnet ist, befindet sich in der Symmetrieebene D der Öffnung 108.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 einen positiven Antriebsimpuls an die Spule 26 anlegt, hat das Feld 133 die Richtung, die durch die Pfeile angezeigt wird, welche von der es symbolisch darstellenden gestrichelten Linie getragen werden.
Wenn der Rotor 21 dann in seiner ersten Ruheposition ist, wird er einem Moment unterworfen, das ihn in der Richtung des Pfeils 134, d. h. in der negativen Richtung, dreht. Am Ende dieses Antriebsimpulses erreicht der Rotor 21 also seine zweite Ruheposition, nachdem er um 180º in der negativen Richtung gedreht hat.
Wenn der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers 101 dann einen negativen Antriebsimpuls an die Spule 26 anlegt, dreht der Rotor 21 erneut um 180º in der negativen Richtung und befindet sich am Ende dieses Antriebsimpulses wieder in seiner ersten Ruheposition.
Man erkennt also, dass an die Spule 26 angelegte Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität das Drehen des Rotors 21 in der negativen Richtung um Schritte von 180º hervorrufen.
Aus Gründen, die denjenigen, welche in dem durch die Fig. 2 illustrierten Fall gegeben worden sind, ähnlich sind, haben die an die Spule 26 angelegten Antriebsimpulse, wie dies soeben beschrieben worden ist, keinen Einfluss auf den Rotor 20, noch auf die Rotoren 18 und 19.
Die Weise, auf welche der Messwandler 101 gesteuert wird, damit die Rotoren 19 und 20 in der positiven Richtung drehen und damit der Rotor 18 in der negativen Richtung dreht, wird hier nicht im Detail beschrieben, denn sie lässt sich leicht aus den weiter oben gegebenen Erklärungen herleiten.
Es muss festgehalten werden, dass in einer Variante des Messwandlers 101 einzig eine der Spulen 22 und 26 auf dem entsprechenden transversalen Teil mit geradzahligem Rang 6 oder 12 angeordnet ist, wobei dann die andere dieser beiden Spulen 22 und 26 auf dem entsprechenden transversalen Teil mit ungeradzahligem Rang 5 oder 13 angeordnet ist, wie sie es in den Beispielen der Fig. 1 und 5 ist.
Ferner können eine oder mehrere der Öffnungen 105 bis 108 auch im zweiten Hauptteil 104 des Stators 102 ausgebildet sein.
In einem solchen Fall ist die Drehrichtung jedes Rotors, der sich in einer dieser im zweiten Hauptteil 104 ausgebildeten Öffnungen befindet, derjenigen, die er im weiter oben beschriebenen Beispiel hat, entgegengesetzt.
Zahlreiche Modifikationen können am elektromechanischen Messwandler, wovon weiter oben verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sind, vorgenommen werden, ohne deshalb über den Rahmen der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.
Insbesondere kann der Stator eines Messwandlers gemäss der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, die verschieden von vier ist, wobei diese Anzahl irgendeine Anzahl sein kann, die jedoch gleich oder grösser als zwei ist.
Auf ganz allgemeine Weise, wenn man die Anzahl von in dem einen oder anderen der beiden Hauptteile des Stators eines solchen Messwandlers ausgebildeten Öffnungen mit N bezeichnet, wobei die Anzahl N dann natürlich auch die Anzahl von Rotoren dieses Messwandlers ist, umfasst dieser letztere dann (N+1) Spulen und sein Stator umfasst (2N+1) transversale Teile, wobei N mit geradzahligem Rang und (N+1) mit ungeradzahligem Rang sind. Jede der N Öffnungen ist in der Verlängerung eines der N transversalen Teile mit geradzahligem Rang ausgebildet.
Wie dies weiter oben für die transversalen Teile gemacht worden ist, kann man jeder der N Öffnungen, die im Stator des Messwandlers ausgebildet sind, und somit den N Rotoren, die durch diese Öffnungen verlaufen, einen Rang zuteilen.
Somit teilt man der Öffnung, die am nächsten beim ersten Ende des Messwandlers liegt, den Rang eins zu. Diese Öffnung ist diejenige, die in der Verlängerung des transversalen Teils mit dem geringsten geradzahligen Rang, d. h. mit dem Rang zwei, ausgebildet ist. Dieser gleiche Rang eins wird natürlich auch dem Rotor zugeordnet, der durch diese Öffnung mit Rang eins verläuft. Der Rang zwei wird der Öffnung zugeteilt, die in der Verlängerung des transversalen Teils mit Rang vier, d. h. des zweiten transversalen Teils mit geradzahligem Rang, ausgebildet ist, und so weiter, gegebenenfalls bis zum Rang N, der der Öffnung zugeteilt wird, die am nächsten beim zweiten Ende des Stators liegt, d. h. derjenigen, die in der Verlängerung des N-ten transversalen Teils mit geradzahligem Rang ausgebildet ist. Die Ränge zwei bis N werden natürlich jeweils auch den Rotoren zugeordnet, die durch diese Öffnungen mit Rang zwei bis N verlaufen.
In allen mit Hilfe der Fig. 1, 5 und 6 beschriebenen Beispielen sind die Rotoren 18 bis 21 also jeweils die Rotoren mit Rang eins bis vier.
Auf die gleiche Weise kann man auch jeder der (N+1) Spulen des Messwandlers einen Rang zuteilen. Der Rang eins wird somit der Spule zugeordnet, die sich am nächsten beim ersten Ende des Stators dieses Messwandlers befindet, der Rang zwei der folgenden Spule, und so weiter bis zu der Spule, die sich am nächsten beim zweiten Ende des Stators befindet und der der Rang (N+1) zugeordnet wird.
In allen weiter oben beschriebenen Beispielen haben die Spulen 22 bis 26 also jeweils die Ränge eins bis fünf.
Es muss noch festgehalten werden, dass in allen Ausführungsformen des Messwandlers gemäss der vorliegenden Erfindung jeder Rotor von drei polaren Aufspreizungen umgeben ist, die sich jeweils am Ende von drei Statorpolen befinden. Zwei dieser Statorpole sind jeweils direkt mit einem transversalen Teil, der den Kern einer Spule bildet, verbunden, und der dritte Statorpol ist direkt mit einem transversalen Teil, der keine Spule trägt, verbunden.
Ferner sind die Mittel zum Positionieren der Rotoren immer derart angeordnet, dass diese letzteren zwei Ruhepositionen haben und dass die Richtung der Magnetisierungsachse ihres Magneten in jeder dieser beiden Ruhepositionen durch i die Mitte der polaren Aufspreizung verläuft, die sich am Ende des dritten Statorpols, der soeben erwähnt worden ist, befindet.
Das Verfahren zum Steuern eines Messwandlers gemäss der vorliegenden Erfindung, wie es weiter oben definiert worden ist, kann also folgendermassen zusammengefasst werden:
Um einen Rotor mit Rang i, mit 1 ≤ cN in seiner ersten Richtung zu drehen, legt der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers an die Spule mit dem gleichen Rang i Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an. Wenn i > 1 und wenn einzig dieser Rotor mit Rang i drehen soll, legt die Steuerschaltung ferner an jede Spule mit einem Rang kleiner als i Kompensationsimpulse an, die in Phase mit den an die Spule mit Rang i angelegten Antriebsimpulsen sind.
Um den Rotor mit Rang i in seiner zweiten Richtung zu drehen, legt der Schaltkreis zum Steuern des Messwandlers Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule mit Rang (i + 1) an. Wenn i < N und wenn einzig dieser Rotor mit Rang i drehen soll, legt der Steuerschaltkreis ferner an jede Spule mit einem Rang grösser als (i + 1) Kompensationsimpulse an, die in Phase mit den an die Spule mit Rang (i + 1) angelegten Antriebsimpulsen sind.
Es muss festgehalten werden, dass die erste Drehrichtung eines Rotors die negative Drehrichtung oder die positive Drehrichtung gemäss der Anordnung der verschiedenen Elemente des Messwandlers, der Position des Rotors in diesem Messwandler und dem Ende des Stators, das bei der Zuteilung eines Rangs für diesen Rotor als erstes Ende gewählt wird, ist.
Mit anderen Worten kann die erste Drehrichtung eines Rotors zum Beispiel die positive Richtung sein, während die erste Drehrichtung eines weiteren Rotors des gleichen Messwandlers die negative Richtung sein kann.
Aus allen Modifikationen, die auch an den weiter oben beschriebenen Messwandlern angebracht werden können, soll noch diejenige erwähnt werden, die darin besteht, seinem Stator eine allgemeine Form zu geben, die von derjenigen, die auf den Fig. 1 bis 7 dargestellt ist, verschieden ist. Man erkennt leicht, dass diese allgemeine Form beliebig sein kann, und sogar dass sich die verschiedenen Teile dieses Stators in verschiedenen Ebenen befinden können, die parallel zueinander, oder auch nicht, sein können.
Es soll ebenfalls diejenige erwähnt werden, die darin besteht, derart vorzugehen, dass die Winkel in der Mitte, auf welchen sich die beiden hauptsächlichen polaren Aufspreizungen erstrecken, die teilweise die eine oder die andere der im Stator eines Messwandlers gemäss der vorliegenden Erfindung ausgearbeiteten Öffnungen umgeben, nicht gleich sind, wie dies in den obenstehenden Beispielen der Fall ist.

Claims

1. Elektromechanischer Meßwandler, mit:

- einem Stator (2; 72; 102), in dem N merklich zylindrische Öffnungen (14 bis 17; 75 bis 78; 105 bis 108) ausgebildet sind, die jeweils eine Mittelachse (14a bis 17a; 75a bis 78a; 105a bis 108a) definieren, wobei N eine beliebige ganze Zahl größer als zwei ist;

- einer Vielzahl von Spulen (22 bis 26); und

- N Rotoren (18 bis 21), die jeweils durch eine der Öffnungen (14 bis 17; 75 bis 78; 105 bis 108) verlaufen, wobei jeder Rotor eine Drehachse, die mit der Mittelachse (14a bis 17a; 75a bis 78a; 105a bis 108a) der Öffnung, durch die er verläuft, zusammenfällt, und einen bipolaren Permanentmagneten (18a bis 21a) aufweist, der sich in dieser Öffnung befindet und eine Magnetisierungsachse (18b bis 21b) besitzt, die zu dieser Drehachse senkrecht ist; dadurch gekennzeichnet, daß:

- der Stator (2; 72; 102) zwei Hauptteile (3, 4; 73, 74; 103, 104), wovon jeder zwei Enden besitzt, sowie 2N + 1 transversale Teile (5 bis 13), wovon jeder zwei Enden aufweist, die mit dem einen bzw. mit dem anderen der beiden Hauptteile (3, 4; 73, 74; 103, 104) magnetisch gekoppelt sind, umfaßt, wobei die 2N + 1 transversalen Teile (5 bis 13) jeweils einen gegebenen Rang im Bereich von 1 bis 2N + 1 besitzen;

- jede der N Öffnungen (14 bis 17; 75 bis 78; 105 bis 108) in dem einen oder dem anderen der Hauptteile (3, 4; 73, 74; 103, 104) in der Verlängerung eines der transversalen Teile mit geradzahligem Rang (6, 8, 10, 12) ausgebildet ist und von drei Statorpolen (27 bis 38; 79 bis 90; 109 bis 120) umgeben ist, die jeweils in einer polaren Aufspreizung (27a bis 38a; 79a bis 90a; 109a bis 120a) enden, wobei zwei dieser Statorpole durch Abschnitte dieses Hauptteils (3, 4; 73, 74; 103, 104) gebildet sind und der dritte dieser Statorpole durch einen Abschnitt des jeweiligen transversalen Teils mit geradzahligem Rang (6, 8, 10, 12) gebildet ist, wobei die N Öffnungen (14 bis 17; 75 bis 78; 105 bis 108) jeweils einen Rang im Bereich von 1 bis N besitzen und wobei jeder der N Rotoren (18 bis 21) einen Rang besitzt, der gleich demjenigen der Öffnung ist, durch die er verläuft;

- die Vielzahl von Spulen (22 bis 26) N + 1 Spulen umfasst, die jeweils einen anderen transversalen Teil (5 bis 13) umgeben und jeweils einen Rang im Bereich von 1 bis N + 1 besitzen, wobei die Spule mit Rang 1 einen der transversalen Teile mit Rang 1 oder Rang 2 umgibt, die Spule mit Rang N + 1 einen der transversalen Teile mit Rang 2N oder mit Rang 2N + 1 umgibt und die anderen Spulen jeweils einen der transversalen Teile mit ungeradzahligem Rang umgeben.

2. Elektromechanischer Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die N Öffnungen (14 bis 17; 105 bis 108) alle in demselben ersten Hauptteil (3; 103) ausgebildet sind.

3. Elektromechanischer Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Öffnungen (75 bis 77) in einem der Hauptteile (73) ausgebildet ist und wenigstens eine weitere Öffnung (76, 78) im anderen Hauptteil (74) ausgebildet ist.

4. Elektromechanischer Meßwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hauptteile und die transversalen Teile, die keine Spule tragen, gemeinsam ein und dasselbe Teil bilden.

5. Elektromechanischer Meßwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule mit Rang 1 den transversalen Teil mit Rang 2 umgibt und die Spule mit Rang N + 1 den transversalen Teil mit Rang 2N umgibt.

6. Elektromechanischer Meßwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Mitteln zum Positionieren der Rotoren (18 bis 21), die in der Weise angeordnet sind, daß jeder Rotor zwei Ruhepositionen besitzt, wobei sich in jeder von ihnen die Magnetisierungsachse seines Permanentmagneten in einer Ebene befindet, die seine Drehachse enthält und merklich durch die Mitte der polaren Aufspreizung verläuft, in der derjenige der drei die von diesem Rotor durchlaufene Öffnung umgebenden Statorpole endet, der direkt mit einem keine Spule tragenden transversalen Teil verbunden ist.

7. Verfahren zum Steuern eines elektromechanischen Meßwandlers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

- Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule mit Rang i, mit 1 i N, anzulegen, um den Rotor mit Rang i in seiner ersten Drehrichtung zu drehen, und gleichzeitig an jede Spule mit Rang kleiner als i, falls i größer als eins ist, Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, anzulegen;

- Antriebsimpulse mit wechselnder Polarität an die Spule mit Rang i + 1 anzulegen, um diesen Rotor mit Rang i in seiner zweiten Drehrichtung zu drehen, und gleichzeitig an jede Spule mit Rang größer als i + 1, falls i kleiner als N ist, Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, anzulegen.

8. Steuerverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesehen ist, dann, wenn Antriebsimpulse an die Spule mit Rang i angelegt werden, um den Rotor mit Rang i in seiner ersten Richtung zu drehen, Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, an jede Spule mit Rang kleiner als i, falls i größer als eins ist, anzulegen, und dann, wenn Antriebsimpulse an die Spule mit Rang (i + 1) angelegt werden, um den Rotor mit Rang i in seiner zweiten Richtung zu drehen, Kompensationsimpulse, die in Phase mit diesen Antriebsimpulsen sind, an jede Spule mit Rang größer als i, falls i kleiner als N ist, anzulegen.

9. Elektromechanischer Meßwandler, mit einem Stator, in dem zwei Öffnungen ausgebildet sind, zwei Rotoren, wovon jeder einen bipolaren Permanentmagneten besitzt, der sich jeweils in einer der beiden Öffnungen befindet, und drei Spulen; wobei der Stator zwei Hauptteile und fünf transversale Teile, wovon jeder einen gegebenen Rang im Bereich von 1 bis 5 besitzt und jeweils zwei Enden aufweist, die mit dem einen bzw. mit dem anderen der beiden Hauptteile magnetisch gekoppelt sind, umfasst, wobei die beiden Öffnungen in einem der Hauptteile in der Verlängerung der transversalen Teile mit Rang 2 bzw. 4 ausgebildet sind; wobei dieser Meßwandler dadurch gekennzeichnet ist, daß die drei Spulen die transversalen Teile mit Rang 2, 3 bzw. 5 umgeben.

10. Elektromechanischer Meßwandler, mit einem Stator, in dem zwei Öffnungen ausgebildet sind, zwei Rotoren, wovon jeder einen bipolaren Permanentmagneten besitzt, der sich jeweils in einer der beiden Öffnungen befindet, und drei Spulen; wobei der Stator zwei Hauptteile und fünf transversale Teile, wovon jeder einen gegebenen Rang im Bereich von 1 bis 5 besitzt und jeweils zwei Enden aufweist, die mit dem einen bzw. mit dem anderen der beiden Hauptteile magnetisch gekoppelt sind, umfaßt, wobei die beiden Öffnungen in einem der Hauptteile in der Verlängerung der transversalen Teile mit Rang 2 bzw. 4 ausgebildet sind; wobei dieser Meßwandler dadurch gekennzeichnet ist, daß die drei Spulen die transversalen Teile mit Rang 2, 3 bzw. 4 umgeben.

11. Elektromechanischer Meßwandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hauptteil, in dem die beiden Öffnungen ausgebildet sind, zwei Enden aufweist, die einerseits über die transversalen Teile mit Rang 1 bzw. 5 mit dem zweiten Hauptteil und andererseits über einen dritten Hauptteil des Stators, der mit dem ersten Hauptteil in der magnetischen Struktur des Stators eine Öffnung definiert, miteinander verbunden sind.

12. Elektromechanischer Meßwandler, mit einem Stator, in dem zwei Öffnungen ausgebildet sind, zwei Rotoren, wovon jeder einen bipolaren Permanentmagneten besitzt, der sich jeweils in einer der beiden Öffnungen befindet, und drei Spulen; wobei der Stator zwei Hauptteile und fünf transversale Teile, wovon jeder einen gegebenen Rang im Bereich von 1 bis 5 besitzt und jeweils zwei Enden aufweist, die mit dem einen bzw. dem anderen der beiden Hauptteile magnetisch gekoppelt sind, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Öffnungen in dem einen bzw. dem anderen der beiden Hauptteile ausgebildet sind.

13. Elektromechanischer Messwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Spulen die transversalen Teile mit Rang 2, 3 bzw. 5 umgeben.

14. Elektromagnetischer Meßwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Spulen die transversalen Teile mit Rang 2, 3 bzw. 4 umgeben.

15. Elektromechanischer Meßwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hauptteil, in dem die N Öffnungen ausgebildet sind, zwei Enden aufweist, die einerseits über die transversalen Teile mit Rang 1 bzw. 2N + 1 mit dem zweiten Hauptteil und andererseits über einen dritten Hauptteil des Stators, der mit dem ersten Hauptteil eine Öffnung in der magnetischen Struktur des Stators definiert, direkt miteinander verbunden sind.