[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE3632509C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3632509C2
DE3632509C2 DE3632509A DE3632509A DE3632509C2 DE 3632509 C2 DE3632509 C2 DE 3632509C2 DE 3632509 A DE3632509 A DE 3632509A DE 3632509 A DE3632509 A DE 3632509A DE 3632509 C2 DE3632509 C2 DE 3632509C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
pole
poles
opposite
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3632509A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3632509A1 (de
Inventor
Yasuo Shijonawate Osaka Jp Suzuki
Tetsuo Yawata Kyoto Jp Kawamoto
Ryo Nishinomiya Hyogo Jp Motohashi
Masato Himeji Hyogo Jp Nagai
Katsumi Kasai Hyogo Jp Takegawa
Naohiro Tatsuno Hyogo Jp Taniguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Publication of DE3632509A1 publication Critical patent/DE3632509A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3632509C2 publication Critical patent/DE3632509C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting
    • H02P6/22Arrangements for starting in a selected direction of rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen bürstenlosen Gleichstrommotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger bürstenloser Gleichstrommotor, der aus der JP 49-148408 U bekannt ist, umfaßt einen Stator mit einem Kern und auf den Kern gewickelten Spulen zum Erregen und zum abwechselnd entgegengesetzten Polarisieren von radial sich erstreckenden Polen des Stators sowie einen Rotor mit einem Permanentmagnet, der beispielsweise längs seines Umfangs nacheinander entgegengesetzt polarisiert ist. Dabei ist der Stator so angeordnet, daß der in die Statorspulen nacheinander in entgegengesetzten Richtungen geleitete Gleichstrom den Rotor in Drehung versetzt. Der Motor wird zum Antrieb speziell in kleinen elektrischen Geräten, wie beispielsweise Kühlventilatoren, benützt.
Bei herkömmlichen bürstenlosen Gleichstrommotoren sind die magnetischen Pole, die sich aus einem Kernteil des Stators erstrecken und der magnetisierten inneren Umfangsfläche des Außerläufers gegenüberstehen, alle gleich dimensioniert. Es ist daher erforderlich, eine getrennte Vorrichtung vorzusehen, die dem Rotor ein Anlaufmoment in einer vorbestimmten Richtung erteilt. Eine derartige Anordnung verleiht dem Rotor Selbstan­ laufeigenschaften dergestalt, daß der Rotor sich stets in der vorbestimmten Richtung dreht. Dies machte aber den Aufbau ziemlich kompliziert.
Bei dem bürstenlosen Gleichstrommotor nach der JP-49-148408 U wird hingegen der Selbstanlauf lediglich mit vorhandenen Bauteilen erreicht. Der Rotor umfaßt dort einen zweipoligen Permanentmagnet, der symmetrisch zu der Drehachse abwechselnd entgegengesetzt gepolt ist. Der Stator weist zwei unsymmetrisch angeordnete und im wesentlichen T-förmige Pole verschiedener Breite auf und trägt Spulen, die die Pole abwechelnd in entgegengesetzter Polarität erregen. Durch die Versetzung der Pole gegenüber einer symmetrischen Anordnung in Kombination mit der unterschiedlichen Breite der Polschuhe werden gute Selbstan­ laufeigenschaften erzielt.
Auch bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor, welcher Gegen­ stand der Patentanmeldung P 35 29 174.5-32 ist, ist einer der überstehenden Statorpole, welcher sich in Vorwärts- und Rück­ wärtsrichtung bezüglich des Drehsinns des Rotors erstreckt, um einen vorbestimmten elektrischen Winkel versetzt gegenüber einer in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Stellung bezüglich des anderen Statorpols und ist in ausreichendem Maße kleiner als der andere Pol, wodurch erreicht wird, daß der Rotor sicher und stets nur in der gewünschten Richtung an­ läuft.
Auf diese Weise wird zwar das angestrebte Anlaufverhalten erreicht, jedoch bestehen weiterhin ungelöste Probleme. So wird insbesondere der verfügbare Wicklungsraum auf den jeweiligen Statorpolen verkleinert, weil die Abstände zwischen den Statorpolen zwangsläufig vermindert werden, so daß die Anzahl von Windungen der Wicklung kleiner gemacht werden muß, woraus wie­ derum gegebenenfalls ein vermindertes Drehmoment des Motors resultiert. Ferner besteht die Gefahr, daß die Wicklungen auf den verschiedenen Statorpolen miteinander direkt in Berührung kommen, wenn versucht wird, die Wicklungen möglichst groß zu machen; hierdurch wird eine Wickeltechnik erforderlich, die aufwendig und kompliziert ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen bürstenlosen Gleichstrommotor der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem zwar ohne Erhöhung der Anzahl von erforderlichen Bauteilen das Anlaufverhalten verbessert ist, weiterhin jedoch eine Vereinfachung der Wickeltechnik erreicht und der verfügbare Wicklungsraum vergrößert wird, um sowohl beim Anlaufen als auch im Normalbetrieb ein hohes Drehmoment zu erzielen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen gattungsgemäßen bürstenlosen Gleichstrommotor, der die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ange­ geben.
Es ist an sich bereits aus dem Abstract zu JP 58-9562 A bekannt gewesen, die Polteile eines Stators L-förmig auszubilden. Die Polteile sind jedoch symmetrisch zueinander angeordnet und von gleicher Breite.
Einzelheiten mehrerer Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor mit Außenläufer entsprechend einem Ausführungsbeispiel längs der Linie I-I in Fig. 2;
Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den bürstenlosen Motor von Fig. 1;
Fig. 3 bis 5 Schnitte ähnlich der Fig. 2, wobei verschiedene Phasen der Drehung des Rotors im Motor der Fig. 1 gezeigt sind;
Fig. 6 eine Stromversorgungs-Steuerschaltung für Stator­ spulen;
Fig. 7 ein Diagramm, das den Funktionszusammenhang zwischen dem Drehwinkel und dem Drehmoment des Rotors im bürstenlosen Motor von Fig. 1 zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm, das die Magnetverteilung bei dem Rotor des Gleichstrommotors nach Fig. 1 zeigt; und
Fig. 9 einen waagerechten Schnitt eines bürstenlosen Außen­ läufer-Gleichstrommotors nach einer weiteren Ausführungsform.
In den Fig. 1 bis 5 ist ein bürstenloser Außenläufer- Zweipol-Motor 10 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der Motor 10 umfaßt einen Stator 11 und einen ringförmigen Rotor 12, der koaxial um den Stator herum angeordnet ist. Im einzelnen umfaßt der Stator 11 einen geblechten Kern 13 mit zwei Polen, nämlich einen breiteren Pol (Polschuh 14) und einen schmaleren Pol (Polschuh 15). Die Pole erstrecken sich radial aus einem Zentralteil des Kerns heraus und sind in Umfangsrichtung verbreitert. Der eine, breitere Polschuh 14 ist allgemein T-förmig. Der an­ dere, schmalere Polschuh 15 ist annähernd L-förmig. Dadurch bilden eine breitere Endfläche 16 des Polschuhs 14 und eine schmalere Endfläche 17 des Polschuhs 15 je einen Teil einer zylindrischen Fläche, die durch einen schmalen Spalt von der inneren Umfangsfläche des weiter außen angeordneten Rotors 12 beabstandet ist. Im gezeichneten Ausführungs­ beispiel sind die axialen Mittellinien dieser Pole symmetrisch und in gleichen Winkelabständen von 180° angeordnet. Die Umfangsbreite des schmalen Polschuhs 15 ist genügend kleiner als die des breiten Polschuhs 14. Die Umfangsbreite D 2 des schmaleren, L-förmigen Polschuhs 15 be­ trägt vorzugsweise weniger als 50% der Umfangsbreite D 1 des breiteren Polschuhs 14. Hieraus ergibt sich, daß die axiale Mittellinie des sich in Umfangsrichtung verbrei­ ternden, L-förmigen, schmaleren Poles versetzt ist gegenüber einer Stellung diametral gegenüber der Mittel­ linie des T-förmigen, breiteren Poles wobei die Ver­ setzung vorzugsweise einem elektrischen Winkel von 25 bis 30° in Drehrichtung des Rotors 12 entspricht. Der L-förmige, schmalere Polschuh 15 weist somit einen Polschuh 15 a auf, der sich in der einen Umfangsrichtung erstreckt und in der entgegengesetzten Umfangsrichtung abgeschnitten ist. Auf der abgeschnittenen Seite kann dieser Pol so belassen bleiben, wird aber vorzugsweise auf der betreffenden Sei­ te wenigstens teilweise oder um ein kurzes Stück verbrei­ tert, um das Aufbringen der Wicklung zu erleichtern. Ge­ mäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß hier ein unmagnetisches Teil 15 b angesetzt wird, das bei­ spielsweise ein Kunststoffteil ist, welches symmetrisch zu dem Polschuhteil 15 a ausgebildet und durch geeignete Mittel auf der freien Seite des schmalen Poles befestigt ist, um sich in der anderen Umfangsrichtung zu erstrecken.
Am Stator 11 sind Spulen 18 und 19 auf die radial über­ stehenden Schenkel der Pole bifilar gewickelt. Ein Gleichstrom, der durch einen im einzelnen später be­ schriebenen Steuerkreis in die Spulen 18, 19 gespeist wird, fließt in abwechselnd entgegengesetzter Richtung durch die Spulen 18, 19. Dadurch werden die Pole abwechselnd in entgegengesetzter Polarität magnetisiert. Der Kern 13 ist axial an einer hohlen zylindrischen Traghülse 20 be­ festigt, die ihrerseits mit einem axialen Ende an einem Einbaurahmen 21 befestigt ist.
Der Rotor 12 umfaßt ein umgedrehtes schüsselförmiges Joch 22, das in der Mitte des obenliegenden Bodens am oberen Ende einer Drehwelle 23 befestigt ist, die die Traghülse 20 durchdringt. Das Joch 22 erstreckt sich abwärts vom Einbaurahmen 21 und ist drehbar in der Hül­ se 20 mit Hilfe von in die Hülse eingesetzten oberen und unteren Lagern 24 und 25 gehalten. An der inneren Seiten­ wand des Jochs 22 gegenüber den Endflächen 16 und 17 der Statorpole und getrennt durch den schmalen Spalt ist ein zylindrischer Permanentmagnet 28 befestigt, der zwei ma­ gnetisierte Flächen 26 und 27 von abwechselnd entgegen­ gesetzter Polarität aufweist. Die magnetisierten Flächen erstrecken sich im wesentlichen über einen Bereich von 180 Winkelgrad (im vorliegenden Fall gleich dem mecha­ nischen Drehwinkel). Der Permanentmagnet 28 umfaßt ein zylindrisches, wie angegeben magnetisiertes Teil, kann aber auch aus zwei bogenförmigen Permanentmagneten ge­ bildet sein, die in entgegengesetzter Polarität zuein­ ander auf ihrer inneren Umfangsfläche magnetisiert und einstückig verbunden sind.
Innerhalb des Rotors 12 und an einer Stelle, die sich in der Drehrichtung im wesentlichen im Abstand von neun­ zig elektrischen Winkelgraden von der Mittellinie des breiten Statorpols befindet, ist ein Hall-Element 29 beispielsweise in einem integrierten Schaltkreis ange­ ordnet, um die Stellungen des Rotors über die Polarität einer der magnetisierten Rotorflächen 26 und 27, die dem Element gegenüberliegt, zu ermitteln. Die Signale des Elements werden einem Spulenstrom-Steuerkreis zugeführt, der weiter unten beschrieben wird.
Die Wirkungsweise des bürstenlosen Motors 10 des voran­ gehenden Ausführungsbeispiels wird unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, die einen Stromversorgungs-Steuerkreis PPC für die Spulen 18 und 19 zeigt. Wenn den Spulen 18 und 19 keine elektrische Energie zugeführt wird und der Motor aus diesem Grund sich in seinem nicht erregten Zustand befindet, bleibt der Rotor 12 stabil in der in Fig. 2 gezeigten stationären Stellung. Er ist in bezug auf die Mitte des breiten Polschuhes 14 verschwenkt. In dieser Stellung fluchtet die Mitte der magnetisierten Fläche 27 im wesentlichen mit der Mitte des Polschuhteils 15 a des schmalen Statorpols. Infolgedessen verdichtet die ver­ hältnismäßig kleine Umfangsbreite des schmalen Stator­ pols den magnetischen Fluß aus der magnetisierten Ro­ torfläche 27 auf den schmalen Polschuh 15. Die verhältnismäßig große Umfangsbreite des breiten Polschuhes 14 ermöglicht es dem magnetischen Fluß, aus der anderen magnetisierten Rotorfläche 26 zum breiten Polschuh 14 ohne eine Verdichtung zu fließen. Die magnetische Flußdichte des schmalen Pols in bezug auf den Rotor 12 ist also größer als die des breiten Pols. Fig. 2 zeigt nur als ein Beispiel eine Phase, in der die als Südpol magnetisierte Rotorflä­ che 27 in der Mitte stationär dem schmalen Statorpol gegenüberliegt. Man sieht aber, daß die andere, als Nord­ pol magnetisierte Rotorfläche 26 den Platz der Südpol- Fläche 27 einnimmt, wenn die Nordpol-Fläche 26 auf der Seite des schmalen Pols in der Endphase einer Drehung des Rotors 12 steht. In der oben geschilderten Stellung des Rotors steht das Hall-Element 29 im Abstand des elek­ trischen Winkels von neunzig Grad von der Mittellinie des breiten Pols in der Stellung gegenüber der magnetisier­ ten Rotorfläche 26 (Nordpol in Fig. 2). Diese ist sta­ tionär gegenüber dem breiten Pol versetzt in Richtung zum Element 29 wegen der wie oben erläutert versetzten Stellung des Rotors 12. Dadurch erkennt das Element 29 stets die Polarität (hier den Nordpol) der magnetisier­ ten Rotorfläche, die dem breiten Statorpol gegenüber­ liegt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Hall- Element 29 durch den Nordpol aktiviert und gibt eine Aus­ gangsspannung ab. Beim Erkennen des Südpols nimmt die Aus­ gangsspannung den Wert Null an. Die Spulen 18 und 19 sind vorzugsweise fortlaufend bifilar gewickelt und umfassen erste und zweite Wicklungen L 1 und L 2 (Fig. 6). Ein in die zweite Wicklung L 2 gespeister Gleichstrom magnetisiert den breiten Statorpol als Nordpol und den schmalen Statorpol als Südpol. Wird die erste Wicklung L 1 er­ regt, werden diese Pole umgekehrt als Südpol bzw. Nordpol magnetisiert.
Wenn eine Gleichspannung durch die Stromversorgungs- Steuerschaltung PPC nach Fig. 6 an den Motor 10 ange­ legt wird und wenn der Rotor 12 sich in einer festen Stellung befindet, wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, so stellt das Hall-Element 29 den Nordpol fest und liefert eine Ausgangsspannung, durch welche ein Basis­ strom zu einem Transistor Q 2 fließt, um diesen durchzu­ schalten. Hierdurch fließt ein Basisstrom in einem wei­ teren Transistor Q₃, so daß dieser durchgeschaltet wird. Schließlich fließt ein Gleichstrom durch die zweite Wicklung L 2. Ein Basisstrom in dem ersten Transistor Q 1 ist währenddessen ausreichend klein, so daß dieser Tran­ sistor Q 1 gesperrt ist und kein Gleichstrom durch die erste Wicklung L 1 fließt. Infolgedessen werden die Sta­ torpole als Nordpol bzw. Südpol magnetisiert. Die diesen Statorpolen gegenüberliegenden Rotoroberflä­ chen 26, 27, die als Nordpol bzw. Südpol magnetisiert sind, werden von den jeweils gleichgepolten Statorpolen abgestoßen und in Umfangsrichtung sowie im Uhr­ zeigersinn bewegt (Fig. 3).
Wenn der Rotor 12 auf diese Weise in Drehung versetzt wird und das in Drehrichtung vordere Ende der Südpol- Rotoroberfläche 27 zu dem Hall-Element 29 gelangt, er­ kennt dieses Element 29 den Südpol und läßt die Ausgangs­ spannung auf Null absinken, wodurch der zweite und der dritte Transistor Q 2, Q 3 durchgeschaltet werden, damit der zweiten Wicklung L 2 kein Stromfluß mehr zugeführt wird. Hingegen fließt nun ein Basisstrom über Widerstän­ de R 1, R 2 und eine Diode D zu dem ersten Transistor Q₁, um diesen durchzuschalten und einen Gleichstromfluß in der ersten Wicklung L 1 zu erzeugen. Infolgedessen werden, wie in Fig. 4 gezeigt, die Statorpole umgekehrt magnetisiert und haben dieselben Polaritäten wie die als Südpol bzw. Nordpol gepolten Rotoroberflächen 27 bzw. 26. Es tritt daher erneut eine Bewegung des Rotors 12 unter der Wirkung der Abstoßungskräfte auf, so daß sich dieser Rotor 12 im Uhrzeigersinn weiterdreht, wie in Fig. 5 veranschaulicht ist. Durch fortwährende Wiederho­ lung wird eine kontinuierliche Drehbewegung des Motors 10 erreicht.
Bei der geschilderten Wirkungsweise kommt keine Stelle mit einem Drehmoment Null vor, und der Motor kann daher mit einem ausreichend großen Anlaufmoment selbst anlaufen.
Aus der Fig. 7 ist zu entnehmen, daß auf den Rotor 12 gleichzeitig ein Hauptdrehmoment und ein Hilfsdrehmoment wirken, gezeigt durch die Kurven T 1 und T 2. Das Hauptdreh­ moment T 1 ist eine Resultierende aus einer magnetischen Feldstärke, die durch die Magnetisierung der Statorpole mit den mit Gleichstrom erregten Spulen erzeugt wird, und einer Feldstärke des Permanentmagnets 28. Das Hauptdrehmoment T 1 tritt bei jedem halben Drehzyklus auf. Das Hilfsdrehmoment T 2 beruht auf Reluktanz und stammt hauptsächlich aus einer magnetischen Feldstärke, die die versetzte stationäre Stellung des Rotors im nicht ver­ setzten Zustand mit sich bringt. Das Hilfsdrehmoment T 2 weist eine doppelt so hohe Frequenz wie das Hauptdreh­ moment T 1 auf. Die Versetzung durch den abgetrennten oder ausgesparten Teil des schmalen Statorpols in bezug auf den breiten Statorpol verschiebt aber die Phase des Hilfsdrehmoments T 2 in der Drehrichtung des Rotors aus der des Hauptdrehmoments T 1 um einen Drehwinkel von bei­ spielsweise R₁ oder R₂. Dadurch ergibt sich ein zusammen­ gesetztes Drehmoment von T 1 und T2, wie es durch die ge­ strichelte Kurve T 1 plus T 2 gezeigt ist. Diese Kurve er­ reicht keine Nullstelle und liegt im wesentlichen bei einem festen Wert. Dadurch kann der Motor 10 selbst anlaufen und gleichmäßig drehen. Die Ver­ setzungswirkung, die sich dadurch ergibt, daß an dem schmaleren Statorpol ein Teil abgetrennt bzw. ausge­ spart wurde, und die sehr viel geringere Umfangsbreite dieses Statorpols bewirken eine erheblich größere Ver­ setzung des Rotors 12 bezüglich des breiteren Statorpols 14, so daß ein größeres Anlaufmoment erhalten wird.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die beiden magnetisierten Rotoroberflä­ chen 26, 27 des Permanentmagneten 28 derart ausgebildet, daß die Scheitel einer Kurve, welche ihre Magnetvertei­ lung wiedergibt, entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors 12 versetzt sind gegenüber einer Kurve, welche eine gleichmäßige Magnetisierung wiedergibt, vorzugswei­ se um etwa 45° (elektrischer Winkel), wie in Fig. 8 ge­ zeigt ist. In dieser Figur stellt die mit durchgehendem Strich gezeigte Kurve die versetzte Magnetverteilung der Rotorflächen 26, 27 dar, während eine regelmäßige Magnet­ verteilung des Rotors gestrichelt gezeigt ist, wie sie beispielsweise bei einem Motor nach der älteren Patentanmeldung P 35 29 174.5-32 vorgesehen ist.
Durch die versetzte Magnetisierung des Rotors 12 wird in Verbindung mit der Versetzungswirkung, die durch das Abtrennen oder Aussparen am schmaleren Statorpol 15 er­ reicht wird, eine weitere Steigerung der Gesamtversetzung erreicht, wodurch sich ergibt, daß das Hilfsdrehmoment T 2 um etwa 40° (elektrischer Winkel) in Drehrichtung des Rotors verschoben wird, wie in Fig. 7 veranschaulicht ist, um auf diese Weise ein höheres Anlaufmoment zu er­ zeugen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 9 ebenfalls für einen bürstenlosen Außenläufer- Gleichstrommotor 10, aber als vierpolige Ausführung, ge­ zeigt. Die im wesentlichen gleichen Bauteile wie in den Fig. 1 bis 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen, er­ höht um 100, versehen. Wo zwei gleiche Teile verwendet sind, ist das jeweils zweite mit einem Zusatz "a" be­ zeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt ein Stator 111 ein Paar breiter vorspringender Polschuhe 114 und 114 a, die sich diametral gegenüberliegen, und ein Paar von schmalen vorspringenden Polschuhen 115 und 115 a, die sich ebenfalls diametral gegenüberliegen, symmetrisch zueinander bezüglich der Drehachse des Motors. Die schmalen Pole sind jeweils teilweise aus­ gespart oder abgetrennt, so daß ihre Umfangsbreite vorzugs­ weise weniger als 50% der Umfangsbreite bei den breiten Polen beträgt. Ferner ist ein Hall-Element 129 im Abstand von der Mittellinie des breiten Pols in der Drehrichtung des Rotors in einem elektrischen Winkel von vorzugsweise neunzig Grad angeordnet. Ein Rotor 112 umfaßt einen zylindrischen Permanentmagnet 128 mit vier abwechselnd entgegengesetzt magnetisier­ ten Flächen 126, 127, 126 a und 127 a, die in ihrer An­ zahl der Zahl der Statorpole entsprechen. Die Schei­ telpunkte der Magnetisierungskurve dieser magnetisier­ ten Oberflächen sind vorzugsweise um etwa 45° (elek­ trischer Winkel) entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors 12 versetzt.
Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise dieser Aus­ führungsform die gleichen wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 kann im Ergebnis dieselbe wirksame Versetzung des Rotors 112 wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 erreicht werden, um eine gleichmäßige Dre­ hung des Motors zu gewährleisten.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann sowohl die Zahl der Stator­ pole als auch die der Permanentmagnet-Rotorpole, falls erforderlich, erhöht werden. Weiter kann der Permanent­ magnet-Rotor innerhalb des Stators angeordnet werden, falls ein zylindrischer Permanentmagnet, polarisiert auf der Umfangsfläche, und ein Stator, der um diesen Magnet herum angeordnet ist, verwendet werden.

Claims (4)

1. Bürstenloser Gleichstrommotor, dessen Rotor einen Permanentmagnet mit wenigstens einem Paar von am Umfang abwechselnd entgegengesetzt magnetisierten Polen umfaßt und dessen Stator in Umfangsrichtung voneinander beabstandete überstehende Pole mit je einem in Umfangsrichtung verbreiterten Polschuh sowie je einer Spule zum abwechselnden Erregen dieser Pole in entgegengesetzter Polarität aufweist, wobei die Polschuhe abwechselnd von in Umfangsrichtung verschiedener Breite sind, ihre Anzahl der Anzahl von Polen des Rotors entspricht und der schmälere Polschuh in bezugt auf eine von der diametralen Mittellinie des breiteren Polschuhs gleichmäßig beabstandete Position in Umfangsrichtung versetzt ist und wobei Mittel zum Starten des Rotors in einer vorher festgelegten Drehrichtung, ein Hall-Element zum Erkennen der Polarität des gerade gegenüberstehenden Rotorpols in einer vorbestimmten Stellung sowie Mittel vorgesehen sind, die durch ein Steuersignal aus dem Hall-Element steuerbar und von der erkannten Polarität abhängig einen Gleichstrom in einer vorbestimmten Richtung in die Spulen zu deren Erregung einspeisen, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Pole (Polschuhe 14; 114, 114a; 15; 115, 115a) gleichmäßig voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind und einander symmetrisch diametral gegenüberliegen udn daß der schmälere Polschuh (15, 115, 115a) jeweils asymmetrisch an das radial äußere Ende des betreffenden überstehenden Poles angeschlossen ist und sich von diesem in Drehrichtung des Rotors (12) erstreckt.
2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsbreite der Polschuhe (15; 115, 115a) von geringerer Umfangsbreite weniger als fünfzig Prozent der Umfangsbreite der breiteren Polschuhe (14; 114, 114a) beträgt.
3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnd entgegengesetzten Pole des Rotors (12) in ihren magnetisierten Oberflächen Scheitelpunkte der Magnetisierungsverteilung aufweisen, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors (12) versetzt sind.
4. Gleichstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der Scheitelpunkte der Magnetisierungsverteilung deutlich mehr als 40 elektrische Winkelgrade beträgt.
DE19863632509 1985-09-25 1986-09-24 Buerstenloser gleichstrommotor Granted DE3632509A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60211307A JP2575628B2 (ja) 1985-09-25 1985-09-25 無刷子電動機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3632509A1 DE3632509A1 (de) 1987-04-02
DE3632509C2 true DE3632509C2 (de) 1990-12-13

Family

ID=16603771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863632509 Granted DE3632509A1 (de) 1985-09-25 1986-09-24 Buerstenloser gleichstrommotor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4704567A (de)
JP (1) JP2575628B2 (de)
DE (1) DE3632509A1 (de)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751415A (en) * 1987-04-28 1988-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Brushless DC motor with means for compensating ripple torque
GB2222729A (en) * 1988-09-12 1990-03-14 Lee Jong Seob Brushless motor having opposed pairs of field coils producing different magnitude fields
JP3000586B2 (ja) * 1989-05-16 2000-01-17 日本精工株式会社 車両用変速機
JPH03245758A (ja) * 1990-02-23 1991-11-01 Matsushita Electric Works Ltd ブラシレスモータ
JP2543314Y2 (ja) * 1990-09-26 1997-08-06 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JPH04122848U (ja) * 1991-04-23 1992-11-05 日産自動車株式会社 トロイダル型無段変速機
JP2578448Y2 (ja) * 1992-03-13 1998-08-13 日産自動車株式会社 ローディングカム装置
JPH05340456A (ja) * 1992-06-08 1993-12-21 Nippon Seiko Kk 動力伝達装置
JP2591434Y2 (ja) * 1992-07-27 1999-03-03 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US5391126A (en) * 1992-08-05 1995-02-21 Nsk Ltd. Toroidal type continuously variable transmission
GB2274690B (en) * 1993-02-02 1996-05-01 Nsk Ltd Toroidal type continuously variable transmission
US5682826A (en) * 1993-02-22 1997-11-04 General Electric Company Systems and methods for controlling a draft inducer for a furnace
US5680021A (en) * 1993-02-22 1997-10-21 General Electric Company Systems and methods for controlling a draft inducer for a furnace
US5676069A (en) * 1993-02-22 1997-10-14 General Electric Company Systems and methods for controlling a draft inducer for a furnace
USRE37576E1 (en) * 1993-02-22 2002-03-12 General Electric Company Single phase motor with positive torque parking positions
US5773908A (en) * 1993-02-22 1998-06-30 General Electric Company Single phase motor with positive torque parking positions
US5616995A (en) * 1993-02-22 1997-04-01 General Electric Company Systems and methods for controlling a draft inducer for a furnace
US5693995A (en) 1993-06-14 1997-12-02 Ecoair Corp. Hybrid alternator
JP3477764B2 (ja) * 1993-11-02 2003-12-10 日本精工株式会社 ハーフトロイダル型無段変速機
JP3475474B2 (ja) * 1994-01-24 2003-12-08 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US5536091A (en) * 1994-02-18 1996-07-16 Nsk Ltd. Thrust ball bearing for use with power rollers
JP3246165B2 (ja) * 1994-03-02 2002-01-15 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3435781B2 (ja) * 1994-03-08 2003-08-11 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3314520B2 (ja) * 1994-04-08 2002-08-12 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機用スラスト玉軸受
DE4438569C2 (de) * 1994-10-28 1998-09-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Schaltungsanordnung zum Anfahren eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors
JP3435851B2 (ja) * 1994-11-07 2003-08-11 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US5720689A (en) * 1995-03-03 1998-02-24 Nsk Ltd. Trunnion arrangement for a toroidal type continuously variable transmission
US5747909A (en) * 1996-03-14 1998-05-05 Ecoair Corp. Hybrid alternator
JP2733824B2 (ja) * 1995-04-19 1998-03-30 日本サーボ株式会社 2相式永久磁石回転電機
JP3508391B2 (ja) * 1996-05-29 2004-03-22 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US5888160A (en) * 1996-11-13 1999-03-30 Nsk Ltd. Continuously variable transmission
US5838127A (en) * 1996-12-05 1998-11-17 General Electric Company Single phase motor for laundering apparatus
US5980421A (en) * 1997-04-22 1999-11-09 Nsk Ltd. Toroidal type continuously variable transmission
DE19726691A1 (de) * 1997-06-24 1999-01-07 Itt Mfg Enterprises Inc Drehwinkelsensor mit einem asymmetrisch angeordneten Permanentmagneten
US6174257B1 (en) 1997-07-04 2001-01-16 Nsk Ltd. Toroidal type continuously variable transmission
JP3733713B2 (ja) 1997-10-30 2006-01-11 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US6074324A (en) * 1997-11-12 2000-06-13 Nsk Ltd. Toroidal type continuously variable transmission
US6238318B1 (en) 1997-11-21 2001-05-29 Nsk Ltd. Power roller unit and output disc unit for torodial type continuously variable transmission
JP4362883B2 (ja) 1999-02-15 2009-11-11 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US6387010B2 (en) 1999-03-29 2002-05-14 Nsk Ltd. Power roller unit and output disc unit for toroidal type continuously variable transmission
JP3982104B2 (ja) 1999-03-31 2007-09-26 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法
US6592491B1 (en) 1999-04-07 2003-07-15 Nsk Ltd. Toroidal type continuously variable transmission
JP4003347B2 (ja) 1999-05-14 2007-11-07 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US6494807B1 (en) 2000-08-08 2002-12-17 Nsk Ltd. Trunnion for half-toroidal-type continuously variable transmission and method for working the same
JP2000337467A (ja) 1999-05-31 2000-12-05 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機用入力軸の加工方法
JP4172095B2 (ja) 1999-06-11 2008-10-29 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP4172102B2 (ja) 1999-07-12 2008-10-29 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3899745B2 (ja) 1999-10-19 2007-03-28 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP4152543B2 (ja) 1999-10-28 2008-09-17 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機のボールスプラインを構成するボールを組み付ける方法及び装置
JP2001132808A (ja) 1999-11-01 2001-05-18 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
JP3864643B2 (ja) 1999-11-11 2007-01-10 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機用パワーローラユニットの測定装置
JP2001317601A (ja) 2000-05-09 2001-11-16 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
JP2001329948A (ja) 2000-05-23 2001-11-30 Nsk Ltd ポンプ駆動装置
US6325740B1 (en) 2000-07-14 2001-12-04 Nsk Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission
JP3849409B2 (ja) 2000-07-14 2006-11-22 日本精工株式会社 ハーフトロイダル型無段変速機
US6476526B1 (en) * 2000-08-30 2002-11-05 Hsieh Hsin-Mao Direct current brushless motor for a fan
JP4244512B2 (ja) 2000-09-14 2009-03-25 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP2002089646A (ja) 2000-09-19 2002-03-27 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
US7033302B2 (en) * 2000-09-19 2006-04-25 Nsk Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission
JP4492016B2 (ja) 2001-02-09 2010-06-30 日本精工株式会社 無段変速装置
JP2003049914A (ja) 2001-08-07 2003-02-21 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
US7014588B2 (en) 2001-08-16 2006-03-21 Nsk Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission and continuously variable transmission apparatus
JP3932027B2 (ja) 2002-04-08 2007-06-20 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
US6850019B2 (en) * 2003-06-12 2005-02-01 Mcmillan Electric Company Single coil, direct current permanent magnet brushless motor with voltage boost
TWI276281B (en) * 2004-06-23 2007-03-11 Delta Electronics Inc Stator structure of motor
US8581539B2 (en) * 2006-11-16 2013-11-12 Sten R. Gerfast Efficient circuit for brushless low cogging machine with congruent stator
CN101741157A (zh) * 2008-11-21 2010-06-16 德昌电机(深圳)有限公司 电机及其转子
US7994672B2 (en) * 2008-12-30 2011-08-09 Woodward Hrt, Inc. Limited angle external rotor motor actuator system
CN116438729A (zh) 2020-11-13 2023-07-14 斯塔比卢斯有限责任公司 直流电动机及其作为尾门驱控装置的用途
CN114374286A (zh) * 2022-01-12 2022-04-19 许少青 一种无刷直流电机转、定子结构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1568478A (en) * 1923-10-22 1926-01-05 Erasmus D Smith Generator
US1701362A (en) * 1927-08-08 1929-02-05 Gen Electric Dynamo-electric machine
US2030108A (en) * 1934-04-14 1936-02-11 Westinghouse Electric & Mfg Co Generator
US2340669A (en) * 1942-10-12 1944-02-01 Gen Electric Dynamoelectric machine
US3473069A (en) * 1966-06-29 1969-10-14 Tri Tech System for translating electrical pulses into incremental mechanical motions
JPS5214405B1 (de) * 1968-12-09 1977-04-21
JPS49148408U (de) * 1973-04-20 1974-12-21
GB1451359A (en) * 1973-11-30 1976-09-29 Citizen Watch Co Ltd Pulse motor driven circuit
JPS5211503U (de) * 1975-07-15 1977-01-26
JPS5251513A (en) * 1975-10-23 1977-04-25 Seikosha Co Ltd Self starting motor
DE2835210C2 (de) * 1978-08-11 1988-03-24 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Zweipulsiger, zweisträngiger Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem mindestens vierpoligen permanentmagnetischen Rotor
JPS5722367A (en) * 1980-07-15 1982-02-05 Tokyo Parts Kogyo Kk Commutatorless motor
DE3026797C2 (de) * 1980-07-15 1986-09-11 Ebm Elektrobau Mulfingen Gmbh & Co, 7119 Mulfingen Kollektorloser Gleichstrommotor
JPS57132753A (en) * 1981-02-06 1982-08-17 Japan Servo Co Ltd Dc brushless motor
JPS58143486U (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 国産電機株式会社 無刷子直流電動機
JPS5990279U (ja) * 1982-12-07 1984-06-19 山洋電気株式会社 永久磁石回転子形電動機
JPS59188383A (ja) * 1983-04-06 1984-10-25 Fumito Komatsu 同期モ−タの起動方法
GB2163607B (en) * 1984-08-25 1987-11-04 Matsushita Electric Works Ltd D c brushless motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE3632509A1 (de) 1987-04-02
US4704567A (en) 1987-11-03
JPS6271465A (ja) 1987-04-02
JP2575628B2 (ja) 1997-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3632509C2 (de)
DE102007025971B4 (de) Elektrische Maschine mit hybriderregtem Rotor
DE3329887C2 (de)
DE69717622T2 (de) Selbstanlaufender bürstenloser elektromotor
DE68914841T2 (de) Elektrischer motor.
DE2815217C2 (de)
DE69120467T2 (de) Hybrider Einphasenmotor mit veränderlicher Reluktanz
DE69933250T2 (de) Elektrische Maschine mit doppelter Erregung, und insbesondere Fahrzeuggenerator
EP0762619B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung des sogenannten Nutruckens bei einem Elektromotor
DE69629192T2 (de) Selbststartender bürstenloser motor
DE69213246T2 (de) Elektrische drehmaschine
DE3529174A1 (de) Buerstenloser gleichstrommotor
DE3128200C2 (de) Buerstenloser gleichstrommotor
DE8306650U1 (de) Bürstenloser Gleichstrommotor
DE69115250T2 (de) Dreiphasen-reluktanz-motor.
EP0159005A2 (de) Elektrisch gesteuerter Elektromotor
DE4004785A1 (de) Reihenschlussmotor mit einer bremseinrichtung
DE69921211T2 (de) Elektrische Maschine mit doppelter Erregung, und insbesondere Fahrzeuggenerator
DE69608606T2 (de) Einphasen-Reluktanzmotor mit in einer Phasenwicklung eingebetteten Dauermagneten
WO2002089291A2 (de) Elektrische synchronmaschine mit toroidaler wicklung
DE3913501A1 (de) Kommutatorloser, magnetisch gesteuerter elektromotor
EP0501521B1 (de) Bürstenloser Gleichstrommotor für niedrige Drehzahlen
DE1513857A1 (de) Kleiner selbstanlaufender Wechselstromsynchronmotor
DE4306327C2 (de) Reluktanzmotor
EP0216202B2 (de) Elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee