DE2205219A1 - Gleichstrommotor - Google Patents

Description

19.1.1972 Sa/Kb

Anlage zur

-g

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 Gleichstrommotor

Die Erfindung* bezieht sich auf einen Gleichstrommotor mit einem in Achsrichtung genuteten Anker,· der in einem von Permanentmagneten erzeugten Feld umläuft, welche am Rückschlußkörper einander gegenüberliegend gehalten und im Bereich ihrer gekrümmten, dem Anker zugev/andten Mantelfläche in radialer Richtung magnetisiert sind.

Bei bekannten Elektromotoren dieser Art ist die s.ogenannte Polfühligkeit eine unerwünschte Begleiterscheinung. Hierunter versteht man ein Haften des stromlosen Ankers in gewissen, durch das Magnetfeld bedingten Vorzugsstellungen, wodurch ein unruhiger Lauf des Motors verursacht wird. Es ist ein zusätzliches Drehmoment erforderlich, um einen solchen Motor in Gang zu setzen. Dieses Drehmoment muß die den Anker in seiner Vorzugsstellung haltenden Kräfte überwinden. Darüber hinaus bringt diese Polfühligkeit auch eine Geraus ehentwicklung mit sich, die vom

309832/0294 - 2 -

Eisenrückschlußkörper auf das Motorgehäuse übertragen wird und unter bestimmten Voraussetzungen zum Dröhnen führen kann.

Um die übergänge der Ankernuten an den Polkanten weicher zu gestalten, ist es bekannt, die Ankernuten schräg anzubringen. Doch führt jede Schrägung zu einer unwirtschaftlichen Ankerherstellung, weil damit der Kupferfüllfaktor ansteigt.

Auch eine Isolierung der Nutkanten ist zu aufwendig und vom wirtschaftlichen Standpunkt aus nicht vertretbar.

Um einen weichen übergang an den Polkanten zu erzielen, ist es auch bekannt, die Feldmagnete in diametraler Richtung zu magnetisieren, wobei jedoch in Kauf genommen werden muß, daß der Ankerfluß und damit auch der Motorwirkungsgrad geringer wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Polfühligkeit bei Motoren der eingangs erwähnten Ar t ohne Verminderung des Wirkungsgrads so weit abzubauen, daß die mit ihr verbundenen Nachteile zumindest stark reduziert werden.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß sich der Richtungsvektor der Feldlinien an den einander zugewandten Polkanten der Magnete wenigstens über ein Teilstück der Magnetbreite ändert.

Diese Maßnahme verbindet die Vorteile, wie sie durch die radial magnetisierten Magnete erzielt werden, nämlich den optimalen Ankerfluß weitgehend mit den Vorteilen, wie sie durch diametral magnetisierte Feldmagnete erreicht werden. Das von den Magneten erzeugte Feld verhält <5ich wie ein von radial magnetisierten Magneten erzeugtes Feld, während an den Polkanten wo die Haftwirkung auftritt,

ORIGINAL INSPECTED

309832/0294

entsprechend der Stärke der Änderung und der Länge des Teilstücks, über welches die Änderung des Richtungsvektors erfolgt, eine Reduzierung des Polfühligkeit auftritt.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es zweckmäßig, daß sich der Richtungsvektor aus der Radialen bis zumindest annähernd in d±e Diametrale ändert.

Damit das Magnetfeld symmetrisch auf den Anker einwirkt und somit eine definierte magnetisch neutrale Zone gegeben ist, hat es sich gemäß einem weiteren Merkmal α_-ί· Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Richtungsänderung an den einander zugewandten Polkanten gegensinni^ erfolgt.

Einen besonders weichen Übergang an den Polkanten'ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens dadurch erreicht., daß die Richtungsänderung von dem einen Ende der Magnete über deren gesamte Breite bis zum anderen Ende der Magnete aus der Radialen, allmählich zumindest annähernd in die Diametrale übergeht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Stirnansicht eines Motors ohne Ankerwicklung und Lagerschild und

Fig. 2 einen Magnetkörper in perspektivischer Darstellung mit angedeuteten Verlauf der Vektoren entlang den Polkanten.

2/029/, ^{QmamL !NSPECTED}

Robert Bosch GmbH

Ein Gleichstrommotor 10 (Fig. 1) hat einen ringförmigen Eisenrückschlußkörper 11, an dessen Innenwand einander gegenüberliegend zwei im Querschnitt ringsegmentförmige Permanentmagnete 12 gehalten sind. In dem Motoranker 13 sind in Achsrichtung der Motorwelle 1*4 verlaufende Nuten 15 vorgesehen, in welche die nicht dargestellten Ankerwicklungen eingelegt werden. Die Permanentmagnete sind im Bereich ihrer gekrümmten, dem Anker zugewandten Mantelfläche im wesentlichen in radialer Richtung magnetisiert, d.h. die Richtungsvektoren verlaufen radial.

Aus Fig. 2 ist jedoch ersichtlich, daß der Magnetkörper 12 an seinen Polkanten 16,17 von der Radialen abdeichend magnetisiert ist. Während nahe der einen Stirnfläche 18 an der Polkante 16 die Vektoren 19a annähernd radial verlaufen, v:eichen sie entlang der Po]kante 16 immer mehr von der Radialen ab bis die Vektoren 19b im Bereich der anderen Stirnfläche 20 einen etwa diametralen Verlauf haben. Die Polkante 17 jedoch ist so magnetisiert, daß die Vektoren 21a nahe der Stirnfläche 20 etwa radial verlaufen und entlang der Polkante 17 in:mer stärker von der Radialen abweichen, daß die Vektoren 21b nahe der Stirnfläche 18 einen etwa diametralen Verlauf haben. Die Magnete 12 nach Fig. 2\sind derart in den Eisenrückschlußkörper 11 eingebaut, daß die einander zugewandten Polkanten 16,17 (Fi(". 1) der beiden Permanentmagnete 12 eine voneinander abweichende Magnetisierung aufweisen, d.h., daß der Polkante l6 des einen Magnetkörpers, der die Polkan·e 17 des anderen Marnetkörpers zugewandt ist, so magnetisiert ist, daß die Richtungsänderung an djerwn einander zugekehrten Polkanten gegensinnig erfolgt. Zum besseren Verständnis sind in Fig. 1 die Vektoren der den Betr/u-M or zugewandten Magnetseite ausgesogen und die Vektoren an der anderen

30 983?/029i

Robert Bosch GmbH . R. Sa/Kb

Stuttgart 2205? I ^c]

Magnetseite gestrichelt gezeichnet.

V/eiter ist vorgesehen, daß die Richtungsänderung von der Stirnfläche 18 entlang den Polkanten 15,1? bis zur anderen Stirnfläche 20 stetig erfolgt und.vorzugsweise aus der Radialen in die Diametrale übergeht. Mit Vorteil erfolgt dabei auch die erste Ableitung der Richtungsänderung entlang den Polkanten 16,17 stetig.

-"*■ Ö "■*

BAD ORIGINAL

30983 2/0294

Claims (1)

1. Robert Bosch GmbH >2Π5219 R. Sa/Kb

   Stuttgart

   Ansprüche

   ( 1.) Gleichstrommotor mit einem in Achsrichtung genuteten Anker, der in einen von Permanentmagneten erzeugten Feld umläuft, Vielehe am RücksehLuPkörper einander gegenüberliegend gehalten und im Bereich Ihrer' gekrümmten, dem Anker zugewandten Mantelflächen in radialer Richtung magnetisiert sind,dadurch gekennzeichnet j daß .^c;ich der Richtunrsvektor der Feldlinien an den einander zugewandten Polkanten (16,17) der Magnete (12) wenige tens übe/· ein Teilntück des Magnetbi'eite ändert.

   2. Gleichstrommotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daft sich der Richtung";;vektor aus der Radialen bis zumindest nn'ihernd in die Diametrale rindert.

   3» Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung an den einander zugewandten Polkanton (16,17) gegensir.nig erfolgt.

   '(. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung von dem einen Ende (18) der .Magnete (12) über deren gesamte Breite bis zum anderen Ende (20) der Magnete aus der Radialen allmählich zumindest annähernd in die Diametrale übergeht.

   BAD Gi¹IiGiNAL - 7 -

   3 0 9 8 3 2 / 0 2 9 h

   "/205713

   Robert Bosch GmbH R. Sa/Kb

   Stuttgart

   5. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung an den Polkanten (l6»17) desselben Magneten (12) gegensinnig erfolgt, wobei an der einen Stirnfläche (3 8,20) di,s Magneten der Richtungsvektor (19a,21a) radial, an der anderen Stirnfläche (20)
   der Riehtungnvektor (19b,21b) diametral verläuft.

   6. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung entlang den
   Polkanten (35,17) stetig erfolgt.

   7. Gleichstrommotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
   daß auch die erste Ableitung der Richtungsänderung entlang den Polkanten (16,17) stetig erfolgt.

   BAD ORIGINAL

   309 8 r2./[)2V»

   Leerseite