DE1106857B

DE1106857B - Self-starting single-phase synchronous micro motor

Info

Publication number: DE1106857B
Application number: DEL26772A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juergen Koehn
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-02-04
Filing date: 1957-02-04
Publication date: 1961-05-18

Description

Selbstanlaufender Einphasen-Synchron-Kleinstmotor Die im folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich auf einen selbstanlaufenden Einphasen-Synchron-Kleinstmotor, bei dem durch besondere Maßnahmen ein sicherer Anlauf gewährleistet ist.Self-starting single-phase synchronous micromotor The following The invention described relates to a self-starting single-phase synchronous micromotor, where special measures ensure a safe start-up.

Während der Anlauf in einer bestimmten Richtung von Synchron-Kleinmotoren, deren Ständer durch ein Drehfeld erregt werden, keine Schwierigkeiten bereitet, müssen bei den Synchron-Kleinmotoren, die in einem reinen Wechselfeld'' betrieben werden, besondere Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen., daß sie anlaufen und sich in der richtigen Richtung drehen. Ein falscher Drehsinn läßt sich durch Sperren vermeiden. Bei. den meist zur Verwendung gelangenden polarisierten Läufern, deren Läuferpole durch einen permanentmagnetischen Werkstoff in dem Läufer aufgebracht werden, gibt es jedoch auch bei unsymmetrischer Polteilung Stellungen, aus denen heraus kein Selbstanlaufen möglich ist. Dies sind die Stellungen, bei denen die Augenblickswerte der bei erregtem Ständer am Läufer auftretenden rechts- und linksdrehenden Momente sich aufheben. Außerhalb dieser Stellungen tritt an derartigen Läufern ein mit der Frequenz des den Ständer speisenden Netzes vibrierendes Moment auf, das den Läufer beschleunigt und ihn infolge seiner geringen Masse in wenigen Perioden in Synchronismus. bringt.While starting in a certain direction of synchronous small motors, whose stator is excited by a rotating field does not cause any difficulties, must be used for synchronous small motors that operate in a pure alternating field '' special measures will be taken to ensure that they start up and turn in the right direction. A wrong sense of rotation lets through Avoid bans. At. the most commonly used polarized runners, their rotor poles applied by a permanent magnetic material in the rotor However, even with asymmetrical pole pitch, there are positions from which no self-start is possible. These are the positions in which the Instantaneous values of the clockwise and anticlockwise rotations occurring on the rotor when the stator is excited Moments cancel each other out. Outside of these positions, such runners occur moment vibrating with the frequency of the network feeding the stand, which accelerates the runner and accelerates it in a few periods due to its small mass in synchronism. brings.

Ein Anlauf des Läufers auch bei den Stellungen, bei denen das auf ihn wirkende resultierende Moment Null ist, läßt sich bei einem selbstanlaufenden Einphasen-Synchron-Kleinstmotor mit einem permanentmagnetischen. Läufer in einem von den Ständerpolen ausgehenden Wechselfeld nach der Erfindung dadurch erreichen, daß auf dem Läufer außer den von den magnetisierten Bereichen eines hochkoerzitiven magnetischen Werkstoffes erregten Hauptpolflächen Hilfspolflächen geringer Koerzitivkraft vorgesehen werden, welche auf einem neben dem Läuferhauptpolflächenring liegenden Hilfspolläuferteil gegen die Hauptpole versetzt angeordnet sind.A run-up to the runner even in the positions where this is on resulting torque acting on it is zero, can be achieved with a self-starting Single-phase synchronous miniature motor with a permanent magnet. Runner in one achieve alternating field emanating from the stator poles according to the invention by that on the runner except for the magnetized areas of a highly coercive Magnetic material excited main pole surfaces auxiliary pole surfaces with low coercive force are provided, which are located on a next to the rotor main pole surface ring Auxiliary pole rotor part are arranged offset from the main poles.

Bei einer hergestellten Ausführungsform reicht zur Sicherstellung des Anlaufens in einer bestimmten Richtung ein Versetzen der Hilfspolflächen gegen die Hauptpolflächen um eine viertel Polteilung aus.In a manufactured embodiment is sufficient to ensure the starting in a certain direction against an offset of the auxiliary pole surfaces the main pole faces by a quarter pole pitch.

Befindet sich bei der angegebenen Anordnung der Läufer beim Einschalten zufällig in einer Stellung, in der das resultierende Drehmoment auf die Hauptpole Null ist, so werden aber in jedem Fall die Hilfspole in die Mitte der Pollücke zwischen den Ständerpolen gezogen. Das hierbei auftretende Drehmoment pulsiert mit doppelter Netzfrequenz. Unter seinem Einfluß werden auch die Hauptpole aus ihrer neutralen Stellung gebracht, und der Motor kann anlaufen. Befindet sich der Läufer beim Einschalten in einer für die Hilfspole neutralen Stellung, so ist das auf die Hauptpole wirkende resultierende Drehmoment von Null verschieden, und der Läufer kommt in jedem Fall zum Anlaufen.With the specified arrangement, the rotor is located when it is switched on happens to be in a position in which the resulting torque is applied to the main poles Is zero, but in any case the auxiliary poles are in the middle of the pole gap between pulled the stator pole. The torque that occurs here pulsates with double Grid frequency. Under his influence the main poles also become neutral Position and the motor can start. Is the runner in position when switching on in a neutral position for the auxiliary poles, it is that which acts on the main poles resulting torque different from zero, and the rotor comes in either case to start up.

Es ist an sich bekannt, bei Synchron-Kleinmotoren mehrere Läuferscheiben nebeneinander anzuordnen, welche aus ungleichen Dauermagnetmitteln gefertigt sind. Bei diesen Anordnungen, handelt es sich jedoch nicht um Hilfspole, sondern die einzelnen Scheiben sind Träger der unterteilten Hauptpole, bei denen sich die gleichnamigen Pole der Scheiben axial gegenüberstehen.It is known per se to have several carrier disks in small synchronous motors to be arranged side by side, which are made of dissimilar permanent magnet means. In these arrangements, however, it is not about auxiliary poles, but the individual ones Discs are the carriers of the subdivided main poles, where the poles of the same name are located Poles of the disks face axially.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Läufers nach der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the rotor according to the Invention shown.

In Fig. 1 ist mit 1 die Läuferwelle bezeichnet, auf der eine Scheibe 2 aus einem hochkoerzitiven Werkstoff sitzt. Dieser Scheibe sind in bekannter Weise die Hauptpole unmittelbar aufmagnetisiert. In Achsrichtung neben dieser Scheibe ist eine zweite Scheibe 3 angeordnet, welche die Hilfspole aus Werkstoff geringer Koerzitivkraft aufweist.In Fig. 1, 1 denotes the rotor shaft on which a disc 2 is made of a highly coercive material. These discs are in a known manner the main poles are magnetized directly. In the axial direction next to this disk a second disc 3 is arranged, which the auxiliary poles made of material less Has coercive force.

Damit auch in den Stellungen des Läufers, bei denen beim Einschalten das: resultierende Drehmoment auf die Hilfspole Null ist, ein Anlaufen entgegengesetzt der gewünschten Drehrichtung unmöglich ist, ist noch eine Sperre 4 vorgesehen. Die Sperre kann in an sich bekannter Weise ausgeführt werden.This also applies to the position of the rotor when it is switched on the: resulting torque on the auxiliary poles is zero, a starting opposite the desired direction of rotation is impossible, a lock 4 is also provided. the Lock can be carried out in a manner known per se.

Die Abwicklungen der im Motor vorhandenen Polflächen zeigt Fig. 2. Unter den Ständerpolflächen 5 sind die Läuferhauptpolflächen 6 aufgezeichnet. Dabei ist angenommen, d'aß aufeinanderfolgende Läuferpolflächen unterschiedliche Polarität haben. Um eine viertel Polteilung gegen sie versetzt sind die Hilfspolflächen 7 gezeichnet. Die Darstellung läßt erkennen, daß niemals Läuferhauptpolflächen und Läuferhilfspolflächen sich gleichzeitig in einer Stellung befinden können, in der die auf sie wirkenden Drehmomente verschwinden. Somit muß der Motor bei jeder Stellung des Läufers mit Sicherheit anlaufen. Damit auch in den Stellungen des Läufers, bei denen beim Einschalten das resultierende Drehmoment auf die Hilfspole Null ist, ein Anlaufen entgegengesetzt der gewünschten Drehrichtung unmöglich ist, ist noch eine Sperre vorgesehen. Die Sperre kann in an sich bekannter Weise ausgeführt werden.The development of the pole faces present in the motor is shown in FIG. 2. The main rotor pole faces 6 are drawn under the stator pole faces 5. Included it is assumed that successive rotor pole faces have different polarities to have. The auxiliary pole surfaces 7 are offset from them by a quarter pole pitch drawn. The illustration shows that never rotor main pole surfaces and Runner auxiliary pole surfaces can simultaneously be in a position in which the torques acting on them disappear. Thus, the motor must be in every position of the runner start with certainty. So also in the positions of the rotor, in which when switching on the resulting torque on the auxiliary poles Is zero, starting in the opposite direction to the desired direction of rotation is impossible, a lock is planned. The lock can be carried out in a manner known per se will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Self-starting single-phase synchronous micro-motor with a permanent magnetic rotor in an alternating field emanating from the stator poles, characterized by the main pole surfaces (6) excited by the magnetized areas of a highly coercive magnetic material and auxiliary pole surfaces (7) made of magnetic material with a low coercive force, which on an auxiliary pole rotor @ il lying next to the rotor main pole surface ring are arranged offset from the main poles.

2. Self-starting single-phase synchronous small motor according to claim 1, characterized by the use of oxide-magnetic materials of different coercive force in the rotor and in that the pole faces are magnetized directly to the oxide-magnetic material. Publications considered: German Patent Specifications. No. 760214, 761250.