DE7037339U - Niedertouriger, geregelter Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierung für Plattenspielerantrieb - Google Patents

Description

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Niedertouriger, geregelter Gleichstrommotor mit

DIb Erfindung betrifft einen niedertourigen Gleichatrom-•otor für Plattenapielerantrieb «it elektroniecher Kommutierung, die jeweils die zu einem Statorstromstrang zusammengefaßten Statorwicklungen durch vom Rotor gesteuerte elnktronischa Steuermittel periodiach an eine Speisespannung legt mit einer Drehzahlregeloinrichtung, die durch l/ergleich einer Sollapannung mit einer vom Rotor in den Jeweils arbelt*etromloaen Statorwicklungein induzierten Spannung den Statorarbeiteatrom entsprechend regelt.

Gleichetrommotoren mit elektroniecher Kommutierung beeitlen den l/orteil» daß sie im Vergleich zu anderen Rotoren mittels einer verhältnismäßig einfachen Regeleinrichtung ihre Drehzahl sehr konstant halten können. Ein derartiger Motor ist wegen seiner sonstigen Eigenschaft auch fOr einen Plattenspielerantrieb gut geeignet. Er kann insbesondere ohne weiteres so niedertourig ausgebildet werden, daß er ohne Zwischengetriebe an den Plattenteller angekoppelt werden kann.

Bezüglich der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Plattentellers als sehr langsam laufendes Tonträgertraneportmittel ist es von wesentlicher Bedeutung, daß dessen Geschwindigkeit nicht nur über mehrere Umdrehungen hinweg» sondern auch innerhalb einer Umdrehung möglichst konstant bleibt. Elektromotoren haben allgemein infolge magnetischer

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KraftfluOänderungen in tangialer Richtung zum Rotor kurzzeitige Gesehuindigkeitsänderungen. Diese können in Bezug auf einen Plattenteller durch eine hohe Rotordrehzahl mit entsprechenden Untersetzungsgetrieben stark abgeschwächt werden. Bei Anwendung ηiedriger Drehzahlen, um z. B. ein Untersetzungsgetriebe zu vermeiden, entfällt Jedoch diese flöglichkeit.

Bei einer impulsweise arbeitenden Regeleinrichtung kann

eine Verringerung der Auswirkung der Impulse auf die Gleichförmigkeit der Geschwindigkeit durch Aufteilen der zu steuernden Energie auf möglichst viele Impulse kleiner GröBe erreiche werden. Bei einer Drehzahl-Regeleinrichtung der vorgenannten Art ergibt sich die Anzahl der Regelimpulse innerhalb einer Rotorumdrehung entsprechend der Anzahl der Rotorpole bzw. Statorwicklungen· Eine hohe Inipulezahl führt also zu einem aufwendigen Rotor. Die bekannten Rotoren der hier betreffenden Bauart werden sechzehn- und mehrpolig ausgeführt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ™ einen derartigen Motor zu vereinfachen, ohne daB dies auf Kosten der Laufruhe und Gleichförmigkeit der Ucdrehungsgeschwindigkeit geht, so daß auch diesbezüglich seine Verwendung in einen hochwertigen Plattenspieler möglich ist.

Die Erfindung besteht darin, daß der Rotor vom Stator umgeben im Rotor angeordnet ist, aus einem oxydmagnetischen Material besteht, vierpolig ausgebildet ist und den Statorstrom über 9ü ° ansteuert, dar Einsenkkreis des Stators innen einen geschlossenen Zylinder bildet, innerhalb

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deesen dia Statorwicklungen angaordnat aind und daß den vier UicklungBtrKngen dar Statorwieklung alaktriaoha Auaglaichamittal in Regelstroakrsie zugeordnet aind« ■ittila darar dia Ragalapannung allar vier StrMnga auf daa glaioha Niveau einstellbar let«

FQr niadartouriga Phonoaotoren wardan vorzugsweise AuQenlluferaotoren verwendet« ua »it dea dealt gegebenen grflOeren Sehwungaoaent UnglelehfBraigkelten in dar Ge» eohwlndigkeit auszugleichen« Abgeaehen davon, daO derartige notcren raletiv teuer in der Heretellung aind« kennen ihre Rotoren nusr eineeitig gelagert werden»

Rateren sit geringer Polsahl wurden bisher» soweit es Rotoren alt elektronie&her Koaautierung anbetrifft, nur für aehnallaufande notoran verwendet. Cs erscheint zunächst als sin Uidsrspruch für einen so niedertourigen Rotor, en den dazu noch sehr hohe Anforderungen an Laufruhe und Uadrahungeglaiehföreigkeit gestellt werden, wie es beia unaittelbaren Antrieb einee Plattentellers der Fall let, einen vierpoligen Rotor zu verwenden« Untersuchungen haben Jedoch ergeben, daß dies attgllch ist, wsnn alle die in einzelnen en sich la weeentlichen bekannten Merkmale geaeineaa verwirklicht warden*

FQr langeanlaufende AuSanlMufarsotoren hoher Polzahl und such for ashnellaufende InnenlBuferaotoren war die Verwendung von Oxydaagneten an sich f^eksnnt« Neben eeiner PreiegQnetigkelt let la vorliegenden falle vor ellea von Bedeutung, daß er Infolge eelne« reletiv hohen acgnetisohen understands la 2useaaenhang alt elnea die Stetarepulen

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aufnehmenden und damit breiten Luftspalt unvermeidbare Uiderstandsunterschiede in den einzelnen magnetischen FluQuegen, die unterschiedliche Regalimpuiaa innerhalb eines Statoruicklungsatranges ergeben, uaitgahandat unwirksam macht, u«s eine wesentliche Vorausaetzung für die Verwendung eines vierpoligen Motors ist.

Es ist zwar ferner bekannt, dae von einem Hallgenerator gesteuerte Statorwicklunga-Strangpsar gegen daa eines zweiten Hallgenerators bezüglich der Regelepannungehöhe anzugleichen. Selbst, wenn man bei den bekannten Rotoren diesen Abgleich auf alle einzelnen Uicklungaetrlnge erweitert hatte, wäre damit allein die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe noch nicht ohne weiteres zu lösen gswsssn.

Die Anordnung von Statorspulen im Luftspalt, d. fr., ein Verzicht auf ausgeprägte Pole, iet bei Rotoren allgemein nicht üblich und iat auch bei der hiev betreffenden Kategorie von Rotoren nicht angewandt worden*

Bei dan bekannten Rotoren mit nicht auegeprlgten Statorpolen liegen die Spulen mit ihren auBerhalb dee Roterbereichs liegenden Uindun~sabschnitten entweder ale Sehne zum Rotor oder in einem Kreiebogen auQerhalb dme Rotor-AuOendurchmeasers. Öle erstgenannte Art, die dadurch entsteht, dad die einzelnen Wicklungen auf einem zweiteiligen Hohlzylindes, in den dsr Rotor lSuft„ aufgebracht werden, hat den Nachteil, daß bei einam Herstallungafehler in eiier der Wicklungen die gesamte Statorwicklung mühselig entfernt werden nufi, um den Rotor wieder verwenden zu können. Nach Fertigstellung

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Ia zweiten Falle nuß jede Statorspule einzeln in radialer Richtung in den Stator eingeschoben und für sich befestigt werden, uae einen verhältnismäßig hohen Zeitaufwand erfordert. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb ferner die Aufgabe zugrunde, das Befestigen bzw. Einlegen der Statorspulen im Stator zu vereinfachen, uas dadurch erzielt wird, daß die Statorspulen so geformt sind, daß sie mit ihren außerhalb des Rotoibsrsichs liegenden Uindungsabschnitten auf der ainan Seite innerhalb dee inneren Statordurchmeaaers und auf der anderen Seite außerhalb das Süßeren Rotordurchmeseers liegen und von eine· ringförmigen Kunatetoffkörper mit achsparallelen und in Luftspalt,zwischen den Spulen gelegenen Stegen gehalten werden.

Die Erfindung sei anhand eines Ausföhrungsbeispiels näher erläutert!

Fig. 1 stellt die Schnittanaicht des erfindungsgemäßen Piotora länge der Linie I - I in Fig. 2»

Fig. 2 eine Draufsicht des Rotors bei abgenommenem Gehäuseoberteil und

Fig. 3 das Schaltschema des Rotors dar.

Der Stator des Motors besteht aus einem lamellierten Eisenring 1 konstanten Querschnitts. Die Statorspulen 2, 6, 7 sind in dem einen außerhalb des Bereichs des vierpoligen Bariumferrit-Rotors 3 liegenden Uindungsabachnitt 4 nach außen abgebogen und liegen damit außerhalb

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dee äußeren Rotordurchmeesere, so daS der Rotor 3 von dieser flotoreeite ohne weiteres in den f1otc\ ein- und ausgebaut werden kann. Der gegenüberliegend«! Uindungsabschnitt 5 der Spule 2 verläuft bogenförmig innerhalb dee inneren Statordurchmeaaere. Die einzelnen Statorspulen 2, 6, 7 sind auf einem topfförmigen Kunststoffkörper 8 aufgesteckt, der in den Stator 1 eingesteckt eich mit seinen achsparallel verlaufenden Stegen 9, 10, reibungöBehiössig im Stator 1 hält. Es verstsht sich, daß die Montage der Statorspulen dadurch sehr einfach wird. Der Boden 12 des topfförnigen Kunetstoffkörpers 8 dient gleichzeitig als Lötplatte zum Verschalten der Statoruicklungan, Hallgeneratoren und sonstigen Teile. Zwei um 45 ° vereetztliegende Stege 9, 11 sind auf ihrer Außenseite ausgenommen zur Aufnahme von jeweils einem Hallgenerator 13, 14.

Da8 Schaltschema zeigt eine im wesentlichen an sich bekannte Steuerschaltung für den Arbeitsstrom der Statorwicklungen. Jede der acht Statorspulen 2, 6, 7 besteht aus zwei gegenläufigen Uicklungen. Uier Wicklungen sind in an sich bekannter Weise zu einem Uicklungsstrang 15, zusammengefaßt. Die Lage der Uicklungen eines Stranges ist dabei so gewählt, daß sie ein vierpoliges Statorfeld bilden. Die einzelnen Uicklungsstränge 15 - 18 werden mit Hilfe der vom Rotorfluß durchsotzten Hallgeneratoren für die Dauer von 90 ° Rotordrehung derart nacheinander gespeist» daß ein fortschreitendes Statorfeld entsteht. Der in der arbeitsstronloeen Phase vom Rotor in der Statorwicklung induzierte Strom wird in an sich bekannter Ueiee über Gleichrichter 19, 20 einer

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Re, .haltung 21 zugeführt. Die Gleichheit der Spannung von . η einzelnen IJickelsträngen 15 — 13 an der Regelschaltung wird dadurch bewirkt, daß zunächst mittels eines Potentiometers 22 in üblicher Ueise die Spannung zueier Uickelstränge 19, 20 gleichgemacht uird. Darnach warden die Spannungen der beiden restlichen Uicklungs— stränge 17, 13 mit jeueile einem eigenen Potentiometer 23, 24 jeder für sich auf das Niveau der beiden anderen Uicklungseträngs 15, 16 gebracht.

Claims (3)

-■•Β ■- 6.10.1970 PA 1-74 schutzansprüchB

1) Niedertouriger Gleichstrommotor für Plattenspielerantrieb mit elektronischer Kommutierung, die jeweils die zu einem Statorstjomstrang zusammengefaßten Statoruicklungen durch vom Rotor gesteuerte elektronische Steuermittel periodisch an eine Speisespannung legt mit einer Drehzahlregeleinrichtung, die durch Vergleich einer Sollspannung mit einer vom Rotor in den jeweils arbeitsstroralosen Statoruicklungen induzierten Spannung den Statorarbeitsetrom entsprechend regelt, gekennzeichnet durch die folgenden an sich bekannten Plerkmalet daß der Rote - (3) von Stator (l) umgeben im Rotor angeordnet ist, aus einem oxydmagnetischen Material besteht, vierpctlig ausgebildet ist und den Statorstrom über 90 ° ansteuert, der Einsenkkrais des Stators (l) innen einen geschlossenen Zylinder (25) bildet, innerhalb dessen die Statoruicklungen (2, 5, 6) angeordnet sind und daß den vier IJicklungssträngen (15 - 18) der Statorwicklung elektrische Ausgleichsmittel (22 - 24) im Regelstromkreis zugeordnet sind, mittels derer die Regelspannung aller vier Stränge auf das gleiche Niveau einstellbar ist.

2) Motor mit innenliegendem Rotor und im Luftspalt zwischen Rotor und Stator angeordneten Statorspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorspulen (2, 6, 7) so geformt sind, daß sie mit ihren außerhalb des Rotorbereichee liegenden Uindungsabschnitten (4, 5) auf der einen Seite innerhalb des inneren Statordurchmessers und auf der anderen Seite außerhalb des äußeren Rotordurchmessers

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liegen und von einem ringförmigen KunststofrkSrper (b) alt achsparallelen und in Luftspalt, zwischen den S^ler* gelegenen Stegen (9, 10, 11) gehalten werden.

3) Ringförmiger kunststoffkurper nach Änapr. 2, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen topffBrmig ausgebildet ist, die Statorapulen (2, 6, 7) trlgt und mit den die Seitenwand des Topfe* bildend η achsparallsl* liegenden Stegen (9, 10, 11) an Inn^ndurehmeaaer (25) des Stators (l) reibungeachlQesig gehalten wird.

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