DE1958942A1 - Traegheitsarmer Elektro-Induktionsmotor - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH

Anmelderin:

Amtliches Aktenzeichen:

Böblingen, 21. November 1969 ar-rz

International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y, 10 504

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket EN 968 014 Trägheitsarmer Elektro-Induktionsmotor

Die Erfindung betrifft einen trägheitsarmen Elektro-Induktionsmotor mit einem Stator, der in radialer Richtung nach innen sich erstreckende Polstücke mit darauf angeordneten Erregerwicklungen aufweist, und der einen ein stationäres magnetisches Feld aufweisenden Rotor enthält, auf dessen Rotorwelle sich wenigstens ein zylindrischer Dauermagnet befindet, an dessen beiden Stirnseiten Polschuhe angeordnet sind/die die Rotoroberfläche bilden. Trägheitsarme Elektromotoren finden zweckmäßigerweise Anwendung bei Antrieben, die beim Anlauf schnell beschleunigt und beim Stillsetzen schnell verzögert, oder die schnell von einer Drehrichtung in die entgegengesetzte Drehrichtung umgesteuert werden sollen. Derartige Motoren werden beispielsweise zum Antrieb von Magnetbändern in oder von gelochten Steuerbändern in elektrischen Rechenanlagen verwendet. ■ Außerdem ist bekannt, daß trägheitsarme Motoren als empfindliche Zählermotoren, Meßmotoren oder Servomotoren verwendet werden und auch als Schrittmotoren, die durch einen Erreger-Impuls kleiner

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Energie schnell um einen Winkelschritt oder mehrere Winkelschritte sich drehen.

Je nach der Art des Motors, Gleichstrom-, Induktions- oder Schrittmotor sind dem Fachmann verschiedene konstruktive Möglichkeiten zur Schaffung eines trägheitsarmen Motors bekannt. Derartige Möglichkeiten sind z.B. Verringerung der rotierenden Gesamtmasse des angetriebenen Systemes, Schaffung eines eisenarmen Rotors (auch Läufer oder Anker genannt), oder Reduzierung der rotierenden Schwungmasse des Rotors, indem dieser einen kleineren Außendurchmesser erhält oder daß die Ankerwicklungen als gedruckte Schaltungsanordnungen ausgeführt werden.

Durch die deutschen Patentschriften 539 486, 939 463, 973 746 und 1 130 055 wurden trägheitsarme Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren mit eisenarmen Rotoren bekannt, bei denen der Rotor jeweils in Form eines Glockenankers ausgeführt ist, auf dessen Umfang lediglich die Wicklungen angeordnet sind. Das für den magnetischen Fluß im Rotor erforderliche magnetische Material ist feststehend und als Zylinder gestaltet, der entweder mit dem Stator oder einem Lagerschild des Motors starr verbunden ist. Dieser feststehende Zylinder, der je nach Art des Motors ein Dauermagnet oder ein magnetisierbarer Kern aus Weicheisen oder gesintertem Material sein kann, ragt in den Hohlraum des glockenförmigen Rotors.

Bei Induktionsmotoren, dazu zählen die Schritt« und-Synchromoto-

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ren, sind die Erregerwicklungen vorzugsweise im Stator des Motors angeordnet. Der Rotor besteht entweder aus einem Paket aus lamelliertem Eisen mit darauf befestigten Dauermagneten, oder aus einem zylindrischen oder sternförmig ausgebildeten Dauermagnet. Durch die deutsche Patentschrift 1 221 718 wurde ein Schrittschaltmotor bekannt, der ebenfalls einen glockenförmigen Rotor aufweist, an dessen Umfang die Dauermagnete angeordnet sind. Dieser Schrittschaltmotor hat dadurch noch eine relativ große Schwungmasse.

Durch die deutsche Patentschrift 1 128 538 und insbesondere durch die amerikanische Patentschrift 3 206 623 wurden ein Schrittschaltmotor bzw. ein "Electric Synchronous Inductor Motor" bekannt, deren Rotoren jeweils aus zwei einander identischen Rotorsektionen bestehen. So sind z.B. auf der Rotorwelle des Motors nach der amerikanischen Patentschrift 3 206 623 in axialer Richtung nebeneinanderliegend, magnetisch voneinander isoliert zwei identische zylindrische Dauermagnete angeordnet, an dessen Stirnseiten glocken- oder becherförmige Polschuhe anliegen, die die zylindrische Rotoroberfläche bilden. Die beiden becherförmigen Polschuhe jedes Dauermagneten sind auf der Rotorwelle so befestigt, daß ihre offenen Seiten zueinander zeigen und den Dauermagneten beinahe bis auf einen schmalen Ringspalt in der Rotoroberfläche umschließen. Derartige Rotoren mit zwei nebeneinanderliegenden Dauermagneten haben eine relativ große Schwungmasse und sind deshalb in ihrem Betriebsverhalten ziemlich träge.

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Bei Motoren der vorstehend erwähnten Art, bei denen der Rotor einen oder mehrere nebeneinanderliegende Dauermagnete aufweist, an deren Stirnseite becherförmige Polschuhe jeweils entgegengesetzter magnetischer Polarität angeordnet sind ist es nicht möglich, einen bekannten glockenförmigen Rotor zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen trägheitsarmen Motor der vorgenannten Art zu schaffen, dessen Rotor einen oder mehrere nebeneinanderliegende Dauermagnete aufweist, an deren Stirnseite becherförmige Polschuhe jeweils entgegengesetzter magnetischer Polarität angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dauermagnet durch, eine zwischen den Polschuhen einragende antimagnetische Halterung fest mit dem stationären Teil des Motors verbunden ist und daß der Dauermagnet die Rotorwelle lose umgibt.

In einer vorzugsweisen Ausführung eines erfindungsgemäßen trägheitsarmen elektrischen Induktionsmotors, der z.B. ein Schrittmotor sein kann, sind auf der Welle des Rotors in einem festgelegten Abstand zueinander ein Paar becherförmige laminierte Polschuhe befestigt, so daß deren offene Seiten zueinander zeigen. Zwischen den beiden becherförmigen Polschuhen ist ein Dauermagnet angeordnet, der die Form eines HohlZylinders hat und der die Rotorwelle lose umfasst, da dessen zentrale Bohrung größer ist als der Durchmesser der Rotorwelle. Der in axialer Richtung magnetisierte Dauermagnet ist in seiner Lage so

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daß zwischen seinen Stirnseiten und den Wand-Innenseiten der Polschuhe jeweils ein gleicher Abstand bzw. Luftspalt besteht. Auch umfaßt der Dauermagnet im gleichmäßigen Abstand die Rotorwelle. Um diese definierten Abstände zu erhalten, ist auf der Rotorwelle eine Distanzhülse aufgeschoben, deren Länge dem inneren Abstandsmaß der beiden Polschuhe zueinander entspricht. Der Dauermagnet ist um das zweifache Abstandsmaß kürzer, als die Distanzhülse und er ist so fixiert, daß auf jeder seiner beiden Stirnseiten die Distanzhülse gleichmäßig Übersteht. Die Distanzhülse füllt außerdem den Spielraum zwischen der zentralen Bohrung im Dauermagneten und der Rotorwelle aus und sichert dadurch einen gleichmäßigen Abstand zwischen Rotorwelle und Dauermagnet. Die zylindrischen Außenwände der beiden kreisrunden und becherförmigen Polschuhe sind mit ihren Offnungen so zueinander gerichtet, daß sie den Dauermagneten an seinem Umfang beinahe bis auf einen schmalen Spalt abdecken. Dieser Ringspalt zwischen den beiden einander benachbarten Polschuhenden wird teilweise durch einen etwas schmaleren, zylindrischen Ring aus nichtmagnetischem Material ausgefüllt, der als Tragring für den Dauermagneten dient und deshalb mit diesem in dessen Mitte fest verbunden ist. Die Abmessungen des Tragrings und die Breite des Ringspaltes sind so gewählt, daß der Dauermagnet in axialer Richtung bewegbar ist und in seine richtige definierte Lage verschoben werden kann. Der Tragring ist wiederum mit Trägerstangen verbunden, die sich über der Rotoroberfläche zwischen den Lücken der Polstücke in axialer Richtung erstrecken und auf einem Endring befestigt sind, der wiederum mittels Stellschrauben mit einem Lagerschild des Motors verbunden ist. Durch diese Stellschrauben kann der

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Dauermagnet in axialer Richtung verschoben und in seine richtige' Mittellage gebracht werden, so daß jeweils der gleiche Luftspalt zwischen seinen beiden Stirnseiten und den Innenwänden der Polschuhe besteht.

Die erfindungsgenäße Ausführung eines trägheitsarmen Motors hat die erfinderischen Merkmale und Vorzüge, daß ein Induktionsmotor bzw. Schrittmotor geschaffen wurde, der gegenüber der bekannten Ausführung z.B. nach US Patent 3 206 623 eine wesentlich kleinere Schwungmasse aufweist und deshalb schneller beim Anlauf beschleunigt und beim Auslauf verzögert; daß einer oder mehrere Dauermagnete ebenfalls innerhalb des Rotors angeordnet sind, daß diese jedoch feststehen und sich nicht mit dem Rotor drehen;

daß eine leicht einstellbare Halterung für die Dauermagnete vorgesehen ist, so daß die Luftspalte zwischen den feststehenden Dauermagneten und den rotierenden Polschuhen sehr schmal gehalten werden können und daß diese ziemlich gleichmäßig justierbar sind, außerdem daß der Zusammenbau des Rotors durch auf die Rotorwelle aufschiebbare Distanzhülsen die den Abstand zwischen den Polschuhen bestimmen, einfach ist.

Dieses vorzugsweise Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen trägheitsarmen Elektro-Induktions-Motors wird im folgenden ausführlicher anhand von Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 . Eine Ansicht eines Längsschnittes durch ©inen Schritt-Docket EN 968 OU 009825/137 4

motor,

Fig. 2 eine Ansicht eines Querschnittes entlang der Linie 2-2 durch den Schrittmotor der Fig. 1.

Bezüglich der Wirkungsweise, Funktion und Charakteristik des in den Fign. 1 und 2 dargestellten Schrittmotors 10 wird, soweit dies nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist, auf die Beschreibung 61-650 mit dem Titel: "Characteristics of a Synchronous Motor" verwiesen. Diese Beschreibung ist ein Bericht über Vorträge gehalten von Arthur E. Snowdon und Elmar W. Matson anlässlich des District Meetings in Hartfort, Connecticut vom - 19.5.1961. Ein im Grundprinzip ähnlicher Motor ist gleichfalls in der amerikanischen Patentschrift 3.206.623 beschrieben und dargestellt.

Aus den Fign. 1 und 2 ist zu ersehen, daß der Schrittmotor 10 ein zylindrisches Gehäuse 12 und die beiden kreisförmigen Lagerschilde 14 und 15 enthält, die durch die in axialer Richtung eingesteckten Schraubbolzen 16 und die Muttern 18 zusammengehalten werden. In das Motorgehäuse 12 ist der Stator 20 eingesetzt, der aus einem laminierten Blechpaket besteht. Dieser Stator 20 weist eine Anzahl von Polstücken 22 auf, die in radialer Richtung verlaufen und an ihrem Umfang miteinander verbunden sind. Die Schenkel der Polstücke 22 sind von den Erregerwicklungen 24 umgeben, welche zur Erzeugung des magnetischen Flusses im Motor bei dessen Betrieb dienen.

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Die beiden in das Motorgehäuse 12 eingepassten Lagerschilde 14 und 15 haben zentral angeordnete Buchsen, die zur Aufnahme der auf die Rotorwelle 28 aufgepressten Kugellager 26 dienen.

Die Rotorwelle 28 trägt den Rotor 30, der als Hauptteile zwei Paare etwa becherförmige Polschuhe 32, 34 und 36, 38 enthält. Jeweils ein Paar dieser Polschuhe 32, 34, 36, 38 sind auf der Rotorwelle 28 in einem bestimmten Abstand zueinander so angeordnet, daß ihre offenen Seiten zueinander zeigen. Die Polschuhe 32, 34 und 36, 38 sind auf die Rotorwelle 28 aufgepresst und zwar so, daß die Polschuhe 32, 34 und die Polschuhe 36, 38 jeweils ein Polpaar bilden. Der Abstand zwischen den Polschuhen 32, 34 bzw. 36, 38 eines jeden Polschuhpaares ist durch eine auf die Rotorwelle 28 aufgeschobene Distanzhülse 40 bzw. 42 bestimmt, die sich zwischen den Polschuhen eines Polschuhpaares befindet. Durch die Distanzhülse 40 wird der Abstand des ersten Polschuhpaares 32, 34 und durch die Distanzhülse 42 wird der Abstand des zweiten Polschuhpaares 36, 38 festgelegt. Der Abstand der beiden Polschuhpaare 32, 34 und 36, 38 zueinander wird durch eine antimagnetische Distanzscheibe 44 bestimmt. Die somit den Rotor 30 in zwei Sektionen aufteilt. Die äußeren Polschuhe 32 und 38 auf den Lagerseiten des Rotors sind auf ihrer kreisförmigen Seitenwand durch tellerförmige Scheiben 46 und 48 verstärkt. Diese Verstärkungsscheiben 46, 48 bestehen aus einem antimagnetischen Material z.B. Aluminium und sind durch die Nieten 50 mit den laminierten ringförmigen Polschuhen 32 und 38 verbunden. Die beiden inneren Polschuhe 34 und 36 auf dem Rotor 30, die durch

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die Distanzscheibe 44 voneinander getrennt sind, sind zwecks Versteifung fest mit der Distanzscheibe 44, entweder durch Nietung oder durch eine Klebung mittels Epoxy-Zement 54 verbunden. Die Polschuhe 32, 34, 36 und 38 des Rotors 30 und die Polstücke 22 des Stators 20 sind auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen mit einer Anzahl Rillen und Zähnen versehen, deren Abmessungen und Abstände zueinander vorbestimmt sind und deren Zweck und Bedeutung in der vorstehend erwähnten Beschreibung und der amerikanischen Patentschrift 3 206 623 erläutert sind.

Um den zum Betrieb des Schrittmotors 10 erforderlichen stationären magnetischen Fluss durch die Polschuhe 32, 34, 36, 38 des Rotors 30 zu bekommen, ist zwischen dem ersten Polschuhpaar 32, 34 ein zylindrischer Dauermagnet 52 und zwischen dem zweiten Polschuhpaar 36, 38 ein zylindrischer Dauermagnet 54 angeordnet. Diese zwischen den Polschuhen befindlichen Dauermagnete 52, 54 sind in axialer Richtung magnetisiert und umschließen lose die Rotorwelle 28. Die Dauermagnete 52 und 54 sind als Hohlzylinder gestaltet, deren zentrale Öffnung im Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Distanzhülsen 40, 42 auf der Rotorwelle 28. Es besteht somit keine feste Verbindung zwischen den Dauermagneten 52 und 54 mit der Rotorwelle 28; diese kann somit frei innerhalb der Dauermagnete 52 und 54 rotieren. Außerdem sind die Dauermagnete 52 und 54 in ihrer axialen Länge etwas kürzer als die Distanzstücke 40 und 42, bzw. als die lichten Abstandsmaße zwischen zwei Polschuhen 32, 34 bzw. 36, 38 eines.Polschuhpaares·

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Zwischen den beiden Stirnseiten der Dauermagnete 52 und 54 und -den benachbarten Wänden der Polschuhe 32, 34 bzw. 36, 38 ergeben sich somit kleine etwa scheibenförmige Luftspalte 56, wenn die Dauermagnete 52, 54 in der Mitte zwischen den Polschuhpaaren 32, 34 bzw. 36, 38 angeordnet sind. In dieser Mittelstellung ragen die Distanzhülsen 40, 42 jeweils um den gleichen Betrag aus den beiden Stirnseiten der Dauermagnete 5 2, 54. Während bei der bekannten Motorausführung, gemäß der erwähnten Beschreibung bzw· der amerikanischen Patentschrift die Dauermagnete 52 und 54 fest mit der Rotorwelle 28 verbunden sind und demzufolge auch mit dieser und den Polschuhen 32, 34, 36, 38 rotieren, ist es ein wesentliches Merkmal dieser Erfindung, daß die zylindrischen Dauermagnete 52 und 54 wohl innerhalb des Rotors 30 angeordnet sind, jedoch nicht rotieren, da sie stationär an einer Halterung befestigt sind. Es ist ein weiteres Merkmal dieser Erfindung, daß die Dauermagnete 52 und 54 durch die Halterung in axialer Richtung verschiebbar sind um die Justage der Dauermagneten auf ihre Mittelstellung bzw. die gleiche Einstellung der seitlichen Luftspalte zu ermöglichen. Für diesen Zweck ist in der Mitte der Dauermagneten 52, 54 jeweils ein Tragring 60, 62 aus antimagnetischem Material befestigt. Die Tragringe 60, sind in ihrer Breite etwas kleiner als der Luftspalt an der Rotoroberfläche der durch die einander gegenüberliegenden Enden der Polschuhpaare 32, 34 bzw. 36, 38 gebildet wird, um eine ausreichend große Verschiebemöglichkeit der Dauermagnete 52, 54 in beiden axialen Richtungen zu haben, bei der Einstellung der seitlichen Luftspalte 56 zwischen den Stirnseiten der Dauermagneten 52, 54

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- 11 - und den Seitenwänden der Polschuhe 32, 34, 36, 38.

Durch die Zwischenräume der Polstücke 24 bzw. durch die Lücken zwischen den Erregerwicklungen 24 im Stator 20 erstrecken sich von beiden Lagerschilden 14, 15 aus in axialer Richtung einige Trägerstangen 64 von einem bzw. die mittels Schrauben 66 mit den Tragringen 60, 62 verbunden sind. Diese Trägerstangen 64 sind wiederum mit einem auf der Innenseite des Lagerschildes 15 angeordneten Befestigungsring 68 verschraubt· Der Befestigungsring 68 wird durch Stellschrauben 70, die das Lagerschild 15 durchdringen, in seiner zentralen Lage gehalten. Die Stellschrauben 70 sind an ihren vorderen Enden mit zapfenförmigen Ansätzen versehen, die in Bohrungen des Befestigungsringes 68 eingesteckt und mittels der Muttern 71 verschraubt sind, oder durch Federringe gegen ein Lösen gesichert sind. Die Drehung der Stellschrauben an der Außenseite des Lagerschildes 15 bewirkt eine Verschiebung der Halterung bzw. der Dauermagnete 52, 54 in einer der beiden axialen Richtungen. Zur Sicherung der richtigen Lageeinstellung der Dauermagnete 52, 54 bzw. der Luftspalte 56 sind die Stellschrauben 70 mit Muttern 72 versehen, die sobald sie angezogen sind fest am Lagerschild 15 anliegen und eine ungewollte Verdrehung der Stellschrauben 70 verhindern.

Beim Zusammenbau des Rotors 30 kann man zuerst den becherförmigen Polschuh 32 auf die Rotorwelle 28 aufpressen und anschließend die Distanzhülse 40 auf die Rotorwelle 28 aufschieben. Ober die Distanzhülse 40 wird dann der Dauermagnet 5 2 mit dem daran be-

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festigten Tragring 60 aufgeschoben. Anschließend werden dann die beiden Polschuhe 34 und 36 mit der dazwischenliegenden Distanzscheibe 44 auf die Rotorwelle 28 gepresst. Danach wird wieder eine Distanzhülse 42 auf die Rotorwelle 28 geschoben und über diese der zweite Dauermagnet 54 mit dem daran befestigten Tragring 62. Zuletzt wird dann der Polschuh 38 aufgepresst. Die beiden Distanzstücke 40 und 42 gewährleisten den richtigen lichten Abstand in axialer Richtung zwischen den Polschuhen eines Polschuhpaares 32, 34 bzw. 36, 38. Nach dem Zusammenbau des Rotors 30 können die Trägerstangen 64 an den Tragringen. 60 und 62 für die Dauermagnete 52 und 54 und am Befestigungsring 68 angeschraubt werden. Darauffolgend kann der Rotor 30 in das Lagerschild 15 eingesetzt und der Befestigungsring 68 mit den Stellschrauben 70 verbunden werden.

Wenn bei dem komplettierten Rotor 30 die beiden Dauermagnete und 54 in ihre richtige Lage einjustiert sind, kann der Rotor 30 in den Stator 20 eingesetzt werden. Zur Sicherheit, daß die Dauermagnete 52 und 54 richtig polarisiert und magnetisiert sind, ist der Rotor zweckmäßigerweise nach einem kräftigen in axialer Richtung verlaufenden Magnetfeld auszusetzen. Die Einstellung der seitlichen Luftspalte 56 auf gleichmäßige Abstände zwischen den Stirnseiten der Dauermagnete 52, 54 und den benachbarten Seitenwänden der Polschuhe 32, 34, 36, 38 ist relativ einfach durchzuführen, indem durch Verdrehung der Stellschrauben 70 die Dauermagnete 52, 54 in einer Richtung so weit verschoben Werden, z.B. nach rechts, bis ihre rechten Stirnseiten an den η ι, ™ _n._{o n}<* 009825/1 3 7 A Docket EN 968 014

Seitenwänden der rechten Polschuhe 34 bzw. 38 anliegen; anschließend erfolgt eine Verschiebung nach links, bis die linken Stirnseiten der Dauermagnete 5 2 und 54 an den Seitenwänden der linken Polschuhe 32 bzw. 36 anliegen. Der halbierte Weg der Gesamtverschiebung ergibt somit die richtige Mittelstellung für die Dauermagnete 52 und 54 und damit im wesentlichen gleiche Luftspalte 56 auf beiden Seiten der Dauermagnete 52 und 54. Diese gefundene Mittellage der Dauermagnete ist durch das Anziehen der Muttern 72 zu sichern. Bei einem kleinen Schrittmotor in der erfindungsgemäßen Ausführung wurden die beiden Distanzhülsen 40 und 42 jeweils etwa 0,1mm (0,004 inch) länger gemacht als die Dauermagnete 52 und 54. Dadurch ergibt sich rechnerisch ein Luftspalt 56 in der Breite von 0,05mm zwischen den Stirnseiten der Dauermagnete 52, 54 und den benachbarten Polschuhen 32, 34, 36, 38. Dieser kleine Luftspalt von 0,05 mm war bei einem Muster-Schrittmotor 10 ausreichend, der mit einenf doppelten Rotor 30 versehen war, dessen Rotor 30 etwa folgende Abmessungen hatte: Außendurchmesser 45mm, Gesamtlänge etwa 90mm. Bei diesem Mustermotor 10 waren die Tragringe 60, 62, die Trägerstangen 64, die Distanzhülsen 40, 42 und die Versteifungsscheiben 46, 48 aus antimagnetischem Material, z.B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Mit diesem Mustermotor wurden zufriedenstellende Ergebnisse beim Betrieb erzielt.

Bei einem Motor ist der Beschleunigungsfaktor abhängig von der Beziehung T/I , wobei T das Drehmoment und I das Trägheitsmoment

r r

ist. Wie man aus dieser Beziehung ersieht, ist es möglich, den

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Beschleunigungsfaktor eines gegebenen Motors dadurch zu erhöhen,.

daß dessen Trägheitsmoment I vermindert wird, eventuell in

r ..

der erfindungsgemäßen Ausführung. Da in diesem Beispiel der erfindungsgemäßen Ausführung die beiden Dauermagnete 52 und stationär im Rotor 30 angeordnet sind und nicht mehr zur rotierenden Masse des Rotors 30 zählen, wird durch sie die Trägheit des Rotors 30 wesentlich verkleinert» Durch das Herausnehmen der beiden Dauermagnete 52 und 54 aus der rotierenden Rotormasse verringert sich sehr wesentlich das Trägheitsmoment

I des Rotors 30, andererseits verringert sich jedoch auch das r , Drehmoment des Motors 10, da durch die erforderliche Bildung der kleinen Luftspalte 56 zwischen den Stirnseiten der Dauermagnete 52, 54 und den Seitenwänden der becherförmigen Polschuhe 32, 34, 36, 38 der Widerstand des magnetischen Pfades sich erhöht. Es ist jedoch ein wichtiger Faktor in der erfindungsgemäßen Motorausführung, daß die prozentuale Verminderung des Motor·

drehmomentes kleiner ist als die prozentuale Reduzierung des

Trägheitsmomentes 1 . Das Endresultat ist somit» daß ein Motor

in der erfindungsgemäßen Ausführung ein größeres Beschleunigungsmoment beim Motoranlauf aufweist, als ein Motor in der bekannten Ausführung, bei der die Dauermagnete 52, 54 mit rotieren. Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Ausführung eines trägheitsarmen Motors 10 erlaubt eine leichte Einstellung der Luftspalte 56 im Rotor 30 um eine maximale Leistung des Motors 10 zu erzielen. Ein weiterer Vorteil des erfindüngemäßen Motors 10 ist, daß durch das reduzierte Trägheitsmoment I nicht nur

r der Motoranlauf beschleunigt wird, sondern daß auch bein Anhalten

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des Motors 10 dieser schnell verzögert wird, außerdem ergeben sich beim Anhalten des Motors kleinere Pendelschwingungen aufgrund der geringeren Masse des Rotors.

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Claims (8)

1. - 16 -

   PATENTANSPROCHE

   Trägheitsarnier Elektro-Induktionsmotor mit einem Stator, .der in radialer Richtung nach innen sich erstreckende Polstücke mit darauf angeordneten Erregerwicklungen aufweist und der einen ein stationäres magnetisches Feld aufweisenden Rotor enthält/ auf dessen Rotorwelle sich wenigstens ein zylindrischer Dauermagnet befindet/ an dessen beiden Stirnseiten Polschuhe angeordnet sind, die die Rotoroberfläche bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (52, 54) durch eine zwischen den Polschuhen (32, 34 und 36, 38) einragende antimagnetische Halterung (60, 62, 64, 68) fest mit dem stationären Teil (15, 12) des Motors (10) verbunden ist und daß der Dauermagnet die Rotorwelle (28) lose umgibt.
2. 2. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für den Dauermagneten eine Einstellvorrichtung (15, 70) aufweist, durch die der Dauermagnet in axialer Richtung verschiebbar ist und daß zur Sicherung der justierten Lage eine Feststelleinrichtung (72, 70, 15) vorgesehen ist.
3. 3. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (52, 54) so zwischen den beiden auf der Rotorwelle befestigten Polschuhen (32, 34 bzw. 36, 38) angeordnet ist, daß sich jeweils gleiche

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   Luftspalte?! (56) zwischen den Stirnseiten des Dauermagneten und den inneren Wandseiten der Polschuhe ergeben.
4. 4. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (32, 34, 36, 38) eine becherförmige Form aufweisen und so auf der Rotorwelle angeordnet sind, daß ihre offenen Seiten zueinander zeigen, und daß der Abstand der Polschuhe zueinander an der Oberfläche des Rotors (30) mindestens so groß ist, daß eine Verschiebung des Dauermagneten in axialer Richtung bis zu den Polschuhen möglich ist.
5. 5. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche

   1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen in den Luftspalt des Rotors (30) einragenden und den Dauermagneten (52, 54) umfassenden Tragring (60, 62) und einen am Lagerschild (15) angeordneten Befestigungsring (68) enthält, daß der Tragring und der Befestigungsring durch Träger· stangen (64) verbunden sind und daß die Trägerstangen sich in axialer Richtung durch die Lücken zwischen den Polstücken (22) des Stators (20) erstrecken.
6. 6. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsring (68) der Halterung mit dem Lagerschild (15) so verbunden ist, daß eine axiale Verschiebung des Befestigungsringes möglich ist, daß wenigstens eine das Lagerschild von außen

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   durchdringende und mit dem Befestigungsring verbundene Stellschraube (70) vorgesehen ist und daß die Stellschraube wenigstens mit einer am Lagerschild anliegenden Sicherungsmutter (72) bestückt ist.
7. 7. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rotorwelle (28) am Ort des Dauermagneten (52, 54) eine Distanzhülse (40, 42) aufgeschoben ist, deren Länge um das doppelte Sollmaß des seitlichen Luftspaltes (56) zwischen Stirnseite, Dauermagnet und Polschuh größer ist als die Länge des Dauermagneten, daß der Dauermagnet mit Lagerspiel auf die Distanzhülse aufgeschoben ist und daß die beiden Polschuhe so auf der Rotorwelle befestigt sind, daß ihre inneren Seitenwände jeweils an einem Ende des Distanzstückes anliegen.
8. 8. Trägheitsarmer Induktionsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) zwei in axialer Richtung nebeneinanderliegende feststehende Dauermagnete (52, 54) enthält, daß jedem Dauermagnet auf der Rotorwelle jeweils zwei Polschuhe (52, 34 und 36, 38) zugeordnet sind, und daß die Dauermagnete durch eine gemeinsame Halterung getragen werden«,

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