DE2105738C3 - Elektrischer Schrittmotor - Google Patents

Description

raum zwischen den Statorteilen 4 und 5. Ein der Zusammenbau des Si ..___,

U-förmiges Joch 7 ist an den Endstücken seiner Wicklungsanordnung für üasStatoreiemeni

Schenkel 8 und 9 an den Statorteilen 4 und 5 ange- einfach werden. Die Linien 16 und 17^zeigen einen

bracht und im mittleren Teil 10 mit einer Erreger- Fall, bei dem die magnetischen Pole voη aem jocn-

wicklung 11 versehen. 5 teil getrennt sind. Die Linien 18 und 19zeigen einen

Das U-förmige Statorelement der entsprechenden Fall, bei dem das ^Stotorelement durch die Linien

Phasen ist somit aus den Statorteilen 4 und 5, dem parallel zu seinem mittleren Teil 10 getrenn-ist. uie

Joch 7 und der Erregerwicklung 11 zusammengesetzt Linien 20 und 21 zeigen einen Fall, bei aem aas

Die gesamten Statorelemente sind in Motorgehäü- Statorelement durch Linien parallel zu ™>^l

sen 12 und 13 befestigt. Die Gehäuse 12 und 13 io Schenkeln 8 und 9 getrennt ist Die LuueAf ze gt

tragen mittels Lager 14 und 15 die Rotorwelle 1. einen Fall, bei dem das Statorelement in der Mitte

In Fig. 1 ist lediglich das Statorelement einer Phase getrennt ist. . ^, ■„

sichtbar. Es ist jedoch eine vorgegebene Anzahl an Im folgenden wird die Arbeitsweise des bescnne-

Statorelementen vorgesehen, die das Rotorelement 2 benen Schrittmotors erläutert. q λ· w^- t-

umgeben und eine vorgegebene Anzahl von Phasen 15 Wenn bei der Darstellung nach h 1 g. -> aie wick-

bilden. S_{6 lung des statoreleme}nts der Λ-Phase erregt wird,

Fig. 2 zeigt den Umriß des Rotorelements der dreht sich das Rotorelement2 in eine Lage bei der

Fig. 1. die Rotorzähne3 den Statorzähnen der Statorteile

Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Anordnung der 4A und SA gegenüberliegen und mit diesen fluchten. Statorelemente im Falle eines Dreiphasenschritt- so Daraufhin wird die Erregerwicklung der tf-rnase bzw. -impulsmotors. Das Rotorelement 2 besitzt in erregt, indem ihr ein elektrischer Strom zugeführt gleicher Teilung in Umfangsrichtung eine Vielzahl wird, während gleichzeitig die Erregung der ^-Fnase von Rotorzähnen 3. Die Statorelemente der betref- unterbrochen wird. Das Rotorelement Z dreftt sicn fenden Phasen sind so angeordnet, daß die Phase in eine Lage, in der die Rotorzähne 3 den Statorder Statorzähne zwischen den verschiedenen Phasen 35 zähnen des Statorelements der B-Phase gegenuberder Statorelemente räumlich in Umfangsrichtung liegen und mit diesen fluchten. Wird dann die verschoben ist. Die Statorteile SA und 4A sind kreis- Erregerwicklung der C-Phase erregt, während gleichsektorförmig ausgebildet und erstrecken sich in zeitig die Erregung der B-Phase unterbrochen wird, Umfangsrichtung über einen Winkel vo;t etwa 120°. so dreht sich das Rotorelement 2 in eine Lage, in Sie besitzen eine Vielzahl von Statorzähnen, die die 30 der die Rotorzähne 3 den Statorzähnen der Statorgleiche Oberflächenbreite wie die Rotorzähne haben teile 4 C und 5 C der C-Phase gegenüberliegen und bzw. in derselben Winkelteilung wie die Rotorzähne mit diesen fluchten.

angeordnet sind. In Fig. 3 sind auch die Stator- Zusätzlich zu der erwähnten Erregungsrnethode

teile 4B und SB der B-Phase und die Statorteile 4C ist es natürlich möglich, die bekannte Zweiphasen-

und 5 C der C-Phase schematisch dargestellt. 35 Einphasen-Erregungsmethode oder irgend eine an-

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Statorzähne dere Methode zum Antreiben des erfindungsgemaßen

der Stacorelemente der B-Phase und C-Phase räum- Schrittmotors anzuwenden. Außerdem ist die Anzahl

lieh in entgegengesetzten Richtungen um Va der der Phasen nicht auf drei beschränkt und es ist die

"Teilung der Rotorzähne bezüglich der Statorzähne Anordnung der Erregerwicklung nicht auf die in

des Statorelements der A-Phase verschoben sind. 40 Fig. 1 gezeigte Lage eingeschränkt. Zum Beispiel

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines aus verschiedenen können Erregerwicklungen auf den Schenkeln des

Stücken zusammengesetzten Konstruktion, die für das Statorelements angeordnet sein, so daß die Anzahl

U-förmige Statorelement vorgesehen ist. Eines der der Wicklungen auch nicht auf eine begrenzt ist.

U-förmigen Statorelemente, das zwei Statorteile 4 Das einzelne Statorelement ist aus mehreren

und 5 (magnetische Pole) enthält, kann längs einer *s Stücken zusammengesetzt und hat einen einfachen

oder einer Kombination der dargestellten Linien 16 Aufbau, so daß auch der Zusammenbau des Elements

bis 22 getrennt werden, so daß die Herstellung und extrem einfach wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 2 ϊ 05 738 /

   ι ²

   Berücksichtigung üblicher Fertigungstoleranzen der

   Patentanspruch: einzelnen Teile der ringförmige Luftspalt^wischen

   den äußeren und inneren Statorzahnen wesentlich

   Elektrischer Schrittmotor mit einem rohrförmig größer gehalten werden muß ^d* * J*^r j£?^e °?.^r ausgebildeten Rotor, der eine Anzahl in einem 5 Rotorzähne entspricht, damit mit bicnerneu nacn vorgegebenen gleichmäßigen Abstand angeordne- dem Zusammenbau des Schrittmotors ein.Ans rasen ter, in axialer Richtung vorstehender Zähne der Rotorzähne an den mneren bzw äußeren Stator besitzt, sowie mit mehreren jeweils wenigstens an zähnen vermieden wird. Da bei demi oeKdnmen einer Stelle unterteilten, kreissektorförmigen Schrittmotor der Ringluftspalt aus Toleranzgrunden Statorelementen, von denen jedes eine Vielzahl jo relativ groß gehalten werden muß, ist das erzieiDare paarweise und in gleicher Teilung wie die Rotor- Drehmoment, welches von dem sich^ausbildenden zähne angeordneter Statorzähne besitzt, die magnetischen Fluß zwischen den Zahnen abhangt, jeweils in radialer Richtung einander gegenüber- nicht so groß, wie es bei einem exakter ermessenen lieeen und hierbei einen ringförmigen Luftspalt Luftspalt sein könnte. .

   bilden, in den die Rotorzähne eingreifen, und mit 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei am Umfang des Rotors derart angeordneten einem Schrittmotor der einleitend genannten Art das Statorelementen, daß jeweils die Phasen der Ausgangsdrehmoment zu vergrößern und einen em-Staiorzähne bezüglich der zugeordneten Zähne fächeren Zusammenbau zu ermoglicnen. des Rotors in Umfangsrichtung um einen Bruch- Diese Aufgabe ist erfindungsgemaß dadurch gelost,

   teil der Zahnteilung verschoben sind, dadurch *° daß der Luftspalt zwischen den zusammengehören gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwi- den Paaren der Statorzähne durch einen Abs andschen den zusamr ,engehörenden Paaren der halter aus unmagnetischem Material bestimmt ist, Statorzahne durch einen Abstandhalter aus un- der sich zwischen den die Zahne tragenden statormagnetischem Material (6) bestimmt ist, der sich teilen befindet, und daß diese Statorteile magnetisch zwischen den die Zähne tragenden Stator- »5 mit den Schenkeln eines eintahgen Jochs U-formigen teilen (4, 5) befindet, und daß diese Statorteile Querschnitts verbunden sind, das auf seinem Kucken magnetisch mit den Schenkeln (8,9) eines ein- die Erregerwicklung trägt.

   teiligen Jochs (7) U-förmigen Querschnitts ver- Hierdurch ist eine präzisere Herstellung des Ringbunden sind, das auf seinem Rücken die Erreger- Spaltes mit einfacher herstellbaren blementen und wicklung (11) trägt. 30 durch einen einfacheren Zusammenbau möglich, als

   bei dem bekannten Schrittmotor. Die Breite des Luftspaltes zwischen den zusammengehörenden Paaren der Statorzähne wird hier nämlich aus-

   schließlich durch ein einziges Element, dem Abstand-

   35 halter bestimmt. Damit kann sie ohne großen Aufwand äußerst exakt hergestellt werden. Die Ge-

   Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen stalt und der Zusammenbau der einzelnen Elemente Schrittmotor mit einem rohrförmig ausgebildeten sind einfach, so daß bei kleinerem Fertigungsaufwand Rotor, der eine Anzahl in einem vorgegebenen eine höhere Genauigkeit möglich und damit ein gleichmäßigen Abstand angeordneter, in axialer 4° größeres Ausgangsmoment erzielbar ist. Richtung vorstehender Zähne besitzt, sowie mit Die Erfindung wird durch Ausfuhrungsbeispiele

   mehreren jeweils wenigstens an einer Stelle unter- an Hand von fünf Figuren naher erläutert, üs zeigt teilten, kreissektorförmigen Statorelementen, von F i g. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemaUen

   denen jedes eine Vielzahl paarweise und in gleicher elektrischen Schrittmotors,

   Teilung wie die Rotorzähne angeordneter Stator- 45 F i g. 2 in perspektivischer Ansicht den Rotor der zähne besitzt, die jeweils in radialer Richtung ein- Fig. 1, ,

   ander gegenüberliegen und hierbei einen ringförmigen F i g. 3 eine schematische Ansicht, die die Anord-

   Luftspalt bilden, in den die Rotorzähne eingreifen, nung des Rotors und des Stators der Fig. 1 dar- und mit am Umfang des Rotors derart angeordneten stellt, , .

   Statorelementen, daß jeweils die Phasen der Stator- 50 Fig. 4 eine teilweise abgewickelte Ansicht der lähne bezüglich der zugeordneten Zähne des Rotors Rotor-und Statorzähne der Fig. 1, in Umfangsrichtung um einen Bruchteil der Zahn- Fig. 5 ein Beispiel eines aus verschiedenen Stuk-

   teilung verschoben sind. ken zusammengesetzten Statorelements eines erfin-

   Bei dem durch die deutsche Auslegeschrift dungsgemäßen Schrittmotors.

   1004706 bekannt gewordenen Schrittmotor dieser 55 Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält der Rotor des Art sind die Statorzähne einerseits am Rand eines erfindungsgemäßen Schritt- bzw. Impulsmotors eine topf förmigen Statorteils und andererseits amRandeines Rotorwelle 1 und ein kappenförmiges Rotorelement 2, förmig ausgebildeten Statorteilen gebildet. Die das koaxial mit der Rotorwelle 1 verbunden ist. legmentförmigen Statorteile sind mittels zylindrischer Das Rotorelement 2 besitzt eine Vielzahl von

   Kerne, welche die Erregerspulen tragen, mit dem 6° Rotorzähnen 3, die in vorgegebener Teilung auf topfförmigen Statorteil verbunden, wobei die zylin- einem Umfang angeordnet sind, wobei sie in axialer drischen Kerne an das topfförmige Statorteil Richtung aus diesem Umfang vorstehen, angeschraubt oder angenietet sind. Die segment- Statorteile 4 und 5 sind so angeordnet, daß sie in

   förmigen Statorteile stützen sich auf einem drei- radialer Richtung die Rotorzähne 3 umfassen. Sie schenkligen Kern ab. ⁶5 besitzen auf ihren Oberflächen, den Rotorzähnen 3

   Der bekannte Schrittmotor ist aus Einzelteilen gegenüberliegend, Statoizähne, die die gleiche Teiaufgebaut, die nur aufwendig zu fertigen sind, außer- lung wie die Rotorzähne 3 haben. Unmagnetische dem ist eine solche Anordnung gewählt, daß unter Abstandhalter 6 bestimmen den radialen Zwischen-