DE2901676A1

DE2901676A1 - Kollektorloser gleichstrommotor

Info

Publication number: DE2901676A1
Application number: DE19792901676
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Ing Mueller
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1980-08-14
Also published as: EP0023221A1; WO1980001525A1; GB2051498A; US4481440A; DE3011241D2; JPS56500077A; HK5985A; GB2051498B

Description

Papst-Motoren KG _ _r _ - - * 4:0.1978

7742 St.Georgen/Schw. .:. .. o55-Rai/sch1

ζ · DT- 227

^ . P61.32Dlo9

Kollektorloser Gleichstrommotor

(Zusatz zu P 27 3o 142.4)'

Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem permanentmagnetischen Rotor, der Monopolzonen aufweist, welche jewe'ils etwa 12o°el. lang sind, wobei jeweils zwei verschiedennamige Monopolzonen innerhalb eines Winkelbereichs .von etwa 24o°el. angeordnet sind und der Winkelbereich von diesem Monopolpaar zur nächsten Monopolzone so magnetisiert ist, daß er bei einer Relativbewegung zu einem über seine ganze Breite sich erstreckenden Leiter in diesem eine im Verhältnis zu der von den Monopolzonen induzierten Spannung niedrige und vorzugsweise keine Spannung induziert, insbesondere nach Patentanmeldung P 27 3o 142.4 (D 86 = DT-2o7).

Zur Vermeidung von Längen und unnötigen Wiederholungen wird für die vorliegende Anmeldung ausdrücklich auf den gesamten Inhalt der Hauptanmeldung Bezug genommen. Insbesondere gibt auch im vorliegenden Falle die Polzahl jeweils die Zahl der Hauptpole, also die Zahl der Monopolzonen an.

Bei MotoVen nach der Erfindung kann man zwar aus den Hauptwicklungen ein Signal für die.Drehzahl rege!ung entnehmen» doch hat dieses Signal eine recht ungünstige Form, unter anderem durch ungleich verteilte NuI 1 dur.chgänge, und deshalb ist bereits in der Hauptanmeldung eine andere Methode aufgezeigt worden, wie man ein besseres Signal für die Drehzahlregelung entnehmen kann. Diese Methode eignet sich aber vor allem für sogenannte Flachmotoren, weniger dagegen für Motoren mit zylindrischem Luftspalt und insbesondere nicht für Motoren mit genutetem Stator.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird also darin gesehen, Motoren der in der Hauptanmeldung beschriebenen Art weiter zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf eine qualitativ hochwertige Drehzahlregelung.

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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Die Erfindung geht also voh der Erkenntnis aus, daß die von den Monopolzonen im Stator induzierte Spannung stark oberwellenhaltig ist. Durch die Erfassung einer Oberwelle anstatt der Grundwelle ergeben sich sowohl für Steuer-wie für Regelzwecke wesentliche Vorteile. Bei einer digitalen Regelung kann z.B. die Periode, während der die Drehzahl erfaßt wird, proportional zur Erhöhung der gemessenen Frequenz verklei-

nert werden, d.h. es können pro Zeiteinheit mehr Regeleingriffe erfolgen. Dasselbe gilt für eine digitale Drehzahlanzeige. Auch bei Regelsystemen, die als Eingangsgröße eine Frequenz verwenden, bietet die Erfindung große Vorteile, da sie es auch bei langsamlaufenden Motoren ermöglicht, dem Motor eine hohe Frequenz zu entnehmen.

Die Entnahme der gewünschten Oberwelle kann z.B. über ein Bandpaßfilter erfolgen. Eine weitaus einfachere Lösung ergibt sich aber nach der Erfindung dadurch, daß die magnetisch aktiven, in Reihe geschalteten Abschnitte der Sensorwicklung jeweils einen mittleren Abstand von (18o°el. : 1 + η χ 18o°eV.) haben, wobei 1 die Ordnungszahl der zu erfassenden Oberwelle und η = o, 1, 2 ... ist-. Eine solche Sensorwicklung eliminiert im wesentlichen die Grundwelle und alle Oberwellen unterhalb der gewünschten Ordnungszahl 1, d.h. sie wirkt wie ein Hochpaß, welcher - unabhängig von der Drehzahl des Motors - nur die gewünschten Harmonischen durchläßt

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen.
Es zeigt:

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Fig« 1 einen Schnitt durch ein erstes Au.sführungsbei~ spiel eines erfindungsgemäßen Motors,

Fig« 2 einen Schnitt durch den Stator eines zweiten erfindungsgemäßen Motors, der wie der erste als Außenläufermotor ausgebildet ist,

Fig, Schaubilder zur Erläuterung der Fig. 1 und 2_t 3A-3C

Fig« 4 ein Schaltbild zur Erläuterung der Erfindung^

Fig« 5 eine Variante zu Fig. 3 B₉ welche Hauptuicklungen zur Verwendung bei dem in Fig. 2 dargestellten Blechschnitt zeigt, welche Wicklungen auch unabhängig von tiier Sensorwicklung mit Vorteil verwendet werden können,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Statorwicklung eines vierpoligen Motors mit ebenem Luftspalt und eine hierfür geeignete Sensorwicklung, zur Auskopplung der zweiten Oberwelle,

Fig. 7 eine alternative Ausführung zu der Sensorwicklung nach Fig. 6, welche sich besonders für Flachmotoren eignet, die ein axiales Streufeld aufweisen^

Fig« 8 eine zweite Alternative zu der Sensorwicklung nach Fig. 6, welche sich ebenfalls besonders gut für Flachmotoren eignet, die ein axiales Streufeld haben,

Fig. 9 eine Vergrößerte Darstellung der in Fig. 3A dargestellten, abgewickelten Magnetisierung eines Rotors für einen zylindrischen Luftspalt,

Fig. 10 A den Verlauf der Magnetisierung bei dem in Fig» 9 in der Abwicklung dargestellten Rotor,,

Fig. 10 B, den Verlauf der'im Leiter L nach Fig. 9 bei einer kompletten Rotorumdrehung induzierten Spannung u,

Fig. 10 die Grundwelle sowie die zweite und vierte Oberwelle.

CDE
* ' der in Fig. 10 B dargestellten Spannung,

Fig. 11 eine Sensorwicklung zur Auskopplung der vierten Oberwelle bei dem,in Fig. 6 dargestellten Motor,

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Fig. 12 eine Variante zu Fig. 11, ebenfalls zur Auskopplung der vierten Oberwelle,

Fig. 13 eine Sensoruicklung zur Auskopplung der 15. Oberwelle bei dem in Fig. 6 dargestellten Motor, in etwas verkleinertem Maßstab,

Fig. 14A bis 14D eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Sensorwicklung zur Auskopplung der zweiten Oberwelle (Fig. 14 C) bzw. der vierten Oberwelle (Fig. 14 D) bei einem Außenläufermotor, welcher den in Fig. 2 dargestellten Blechschnitt und die in Fig. 5 dargestellte Art der Statorwicklung verwendet, und . ¹^

Fig. 15 das Frequenzspektrum, das sich bei der Analyse der in Fig. 1OB dargestellten Spannung u ergibt, wobei die Amplitude der Grundwelle und der ersten Oberwelle nur numerisch dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein Statorblechpaket 10 für einen Außenläufermotor, dessen nur schematisch angedeuteter, permanentmagnetischer Außenrotor mit 11 bezeichnet ist. Die Magnetisierung des Rotors 11 ist in abgewickelter Form in den Fig. 3A und 9 dargestellt und entspricht Fig. 13 der Hauptanmeldung. Die Uinkel sind in Fig. 9 angegeben, so daß hierauf verwiesen werden kann. Es stoßen immer zwei ^verschiedennamige Monopolzonen, z.B. in Fig. 9 eine Nordpolzone 13 und eine Südpolzone 14, beide jeweils 120° el. lang, direkt aneinander. In der gleichen Umlaufbahn 15 (Fig. 9), in der am Stator ein galvanomagnetischer Sensor 16 (meist ein Hallgenerator) befestigt ist, ist die Monopolzone 14 durch einen Fortsatz 18 um 60 el. nach links und die Monopolzone 13 durch einen Fortsatz 19 um 60 el. nach rechts verlängert, während in der anderen Umlaufbahn neben dem Fortsatz 18 eine Zone 22 (Nordpol) und neben dem Fortsatz 19 eine Zone 23 (Südpol) liegt. Der Fortsatz 18 und die Zone 22 bilden zusammen eine Dipolzone, ebenso der Fortsatz 19 uni die Zone 23. Anschließend wiederholt sich dann

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das Ganze in der in den Fig« 3A und 9 sehr explizit dargestellten Weise. Die Umlaufbahnen 15 und 17 sind etwa gleich breit·

Fig« 1OA zeigt den Verlauf der Magnetisierung über dem in Fig. 9 dargestellten Rotor 11_f und zuar einmal den Verlauf über der Umlaufbahn 15, wie ihn der Sensor 16 mißt? dieser ist mit B^g bezeichnet; außerdem den Verlauf über der Umlaufbahn 17, der mit gestrichelten Linien angedeutet und mit EL₇ bezeichnet ist·

Dieser Verlauf ist teilweise mit dem von B₁₅ identisch, nämlich über allen vier Monopolzonen dieses 4-poligen Rotors 11·

Spannt man quer zur vollen Breite des Rotors 11 einen Leiter L Fig. 9 und läßt eine gleichförmige Relativbewegung zwischen dem Rotor 11 und dem Leiter L stattfinden, so mißt man an diesem Leiter L mit einem Instrument 25, z.B. einem Oszillographen, eine induzierte Spannung u, welche in Fig· 1OB dargestellt ist..

Uie man aus Fig. 10 B erkennt, induziert z-B» die Monopolzone 14 eine negative Spannung 26 und die Monopolzone 13 eine positive Spannung 27» Die Dipolzone, die vom Fortsatz 18 und dem Nordpol 22 gebildet wird, induziert zwei idffitische, entgegengesetzt gerichtete Spannungen, deren Summe gleich Null ist, entsprechend dem Abschnitt 28 in Fig. 10 B, und dasselbe gilt für den Fortsatz 19 und den Südpol 23, die zusammen ebenfalls die Spannung Null induzieren, was in Fig. 10B dem Abschnitt 29 entspricht. An diesen schließt sich rechts ein Abschnitt 26' an, der mit dem Abschnitt 26 hinsichtlich seiner Form identisch ist.

Legt man zwischen die Abschnitte 26 und 27 den Nullpunkt der Abszissenachse, so ist die Spannung u eine ungerade trigonometrische Funktion, das heißt f (t) = -f (- t), und diese Funktion }äßt sich mit einer Fourier-Analyse

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in Sinuskurven verschiedener Frequenz und Amplitude zerlegen, von denen Fig. 1OC die Grundwelle, Fig. 10D die zweite Oberwelle und Fig. 10 E die vierte Oberwelle zeigt. Die dritte und die sechste Oberwelle sind annähernd gleich Null. Die Fig. 1OC bis 1OE zeigen also die Zerlegung der Spannung u gemäß Fig. 1OB in ihre Grundwelle .und die ersten Oberwellen. Naturgemäß sind noch weitere Oberwellen vorhanden, und Fig. 15 zeigt das volle Frequenzspektrum, also die absoluten Größen der Amplituden der einzelnen Oberwellen der in Fig. 1OB dargestellten Spannung. Man erkennt, daß die Oberwellen mit durch drei teilbarer Ordnungszahl 1 sehr kleine Amplituden haben, und daß sich die Oberwellen mit den Ordnungszahlen 2, 4, 5, 7, 8, 11 und 14 durch ihre relativ große Amplitude für eine Auswertung K anbietet. Dabei ist zu beachten, daß sich bei hoher Ordnungszahl nur noch dann brauchbare Amplituden ergeben, wenn die Flanken der in Fig. 1oB dargestellten Spannung steil sind. Bei weniger steilen Flanken sind praktisch nur die zweite, vierte, fünfte und achte Oberwelle auswertbar.

Die einzelnen Oberwellen lassen sich aus der Spannung, die man am Gerät 25 (Fig. 9) erhält, in der üblichen Ueise herausfiltern, z.B. mit Hijfe von Bandpaßfiltern. Diese Methode ist aber umständlich und hat den Nachteil, daß man erst bei Erreichen der gewünschten Drehzahl ein Regelsignal erhält, also den Hochlauf auf andere Art und Ueise bewerkstelligen muß.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung koppelt man deshalb die Oberwellen so aus, daß si^foei jeder Drehzahl zur Verfügung stehen. Diese Weiterbildung der vorliegenden Erfindung geht von der Überlegung aus, daß man sich den Rotor 11 auch aus verschiedenen Magneten zusammengesetzt denken kann, welche jeweils eine Magnetisierung gemäß den Fig. 1oC, 1oD, 1oE etc. haben (die weiteren Oberwellen lassen sich in der üblichen Uej.se numerisch leicht Errechnen). Man geht dann weiterhin von der Überlegung

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aus, von diesen - fiktiven - Magnetisierungen unterschiedlicher Art solle eine ganz bestimmte erfaßt und für die Erzeugung der ihr entsprechenden Oberwelle aus» geuertet werden» Dies geschieht dadurch, daß man eine Sensoruicklung verwendet, bei welcher der Abstand der magnetisch aktiven Uicklungsabschnitte an diese - fiktive Magnetisierung angepaßt ist und die dadurch wie ein harmonischer Analysator wirkt, der Kch^frh ^nur diese Oberwelle aus der Gesamtheit der vorhandenen Oberwellen auskoppelt·

Für die Erfindung kann ein eisenloser Stator verwendet werden, und diese Variante wird anhand der Fig. 6 bis 8 erläutert werden· Zunächst wird aber die Ausführung bei einem Stator aus genuteten Eisenblechen erläutert werden, und zwar an dem in Fig. 1 dargestellten Statorblechpaket 10 eines Außenläufermotors. Die Übertragung auf einen Innenläufermotor kann z.B. anhand der Angaben in der Hauptanmeldung erfolgen« Sie ergibt sich einfach durch eine Spiegelung am zylindrischen Luftspalt, der in Fig« 1 mit 34 bezeichnet ist.

Das Stator&echpaket 10 gemäß Fig« 1 hat für die Aufnahme der vier Hauptwieklungen acht Nuten,, und zwar 35_$ 36 für eine Hauptwicklung 37; 38, 39 für eine Hauptwicklung 40| 43, 44 für eine Hauptwicklung 45; 46, 47 für eine Hauptwicklung 48. Die zwei Nuten einer Haup.twicklung sind jeweils um 120° el. voneinander getrennt^ und die einzelnen Haupt» wicklungen haben voneinander jeweils einen Uinkelabstand von 180° el., sind also am Umfang des Statorblechpakets 10 wie dargestellt gleichmässig verteilt·

Die Fig« 3A bis 3C zeigen abgewickelt den Motor nach Fig. Normalerweise würde man diese Figuren übereinander zeichnen, doch würde dann die Zeichnung praktisch unlesbar. Deshalb sind ihre drei Bestandteile in der richtigen Lage untereinander ^zeichnet, wobei sich natürlich die Lage des Stators

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relativ zum Rotor 11 im Betrieb ständig ändert. Die Hauptwicklungen 37 und 45 sind in Reihe geschaltet (natürlich wäre auch Parallelschaltung möglich), und ihre Anschlüsse sind mit 49 und 50 bezeichnet· Ebenso sind die Hauptuicklungen 40 und 48 in Reihe geschaltet, und ihre Anschlüsse sind mit 51 und 52 bezeichnet.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Hauptwicklungen in einer zugehörigen Schaltung, welche durch einen Hallgenerator 16 gesteuert uird, der genau in der Mitte zwischen den Hauptuicklungen 37 und 40 am Stator 10 angeordnet ist, vgl. Fig. 1 und 3B^. Der Hallgenerator 16 steuert zwei pnp-Transistoren 54, 55 eines Differenzverstärkers, die ihrerseits als Treiber für npn-Endstufen-Transistoren 56, 57 dienen, von denen der Transistor 56 den Strom in den Hauptuicklungen 37 und 45 und der Transistor 57 den Strom in den Hauptuicklungen 40 und 48 steuert. Der eine Stromanschluß des Hallgenerators 16 ist über einen als variabler Widerstand dienenden npn-Transistor 58 mit einer Plus-Leitung 59 verbunden, der andere über einen Widerstand 60 mit einer Minus-Leitung 61. Die Emitter von 54 und 55 sind miteinander und. über einen gemeinsamen Widerstand 64, mit 59 verbunden. Der Kollektor von 54 ist über einen Widerstand 65 mit 61 und direkt mit der Basis von 56 verbunden. Ebenso ist der Kollektor von 55 über einen Widerstand 66 mit 61 und direkt mit der Basis von 57 verbunden. Die Wicklungen 37, 45 sind mit ihrem Anschluß 50 mit dem Kollektor von 56, und mit ihrem Anschluß 49 mit der Plüsleitung 59 verbunden. Ebenso sind die Wicklungen 40, 48 mit ihrem Anschluß 52 mit dem Kollektor von 57 und mit ihrem Anschluß 51 mit der Plusleitung 59 verbunden. Zur Ansteuerung des Transistors 58 dient ein Regelverstärker 63, der im vorliegenden Falle die Drehzahl durch Steuerung des in den Hallgenerator 16 fließenden Steuerstroms regelt. Zur Erfassung des Drehzahl-Istwerts dient eine Sensoruicklung 80, uelche zur Erfassung der zweiten Oberwelle ausgelegt ist. Ihr Aufbau wird nachfolgend beschrieben.

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Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fdg» 4 ist im Zusammenhang mit Fig. 2 der Hauptanmeldung sehr ausführlich beschrieben, so daß hierauf verwiesen werden kann·

Zur Aufnahme der Sensoruicklung 80 für die zweite Oberwelle weist das Statorblech 10 acht Hilfsnuten 71 bis 80 auf, die am Statorumfang gleichmässig verteilt sind und voneinander jeweils einen Winkelabstand von 90° el· haben« Die Lage aller Nuten relativ zueinander ist in den Fig. 3B und 3C maßstablich dargestellt und mit denselben Bezeichnungen beschriftet, flan erkennt z.B. _t daß die Hilfsnut 71 (Fig. 3C) genau in der Mitte zwischen den Hauptnuten 35 und 36 liegtj, die Hilfsnut 72 genau in der Mitte zwischen den Hauptnuten 36 und 38 etc., das heißt, die Nutenanordnung nach Fig. 1 ist klappsymmetrisch aufgebaut. Klappt man- die beiden Statorhälften längs einer der Symmetrieachsen, z.B. der Achse 79, aufeinander, so kommen entsprechende Nuten jeweils aufeinander zu liegen, z.B. 35 auf 36, 78 auf 72, etc.

Die Wicklung gemäß Fig. 3C ist eine wellenwicklung 80, die in sich selbst zurückgeschleift ist₉ das heißt vom Anschluß 83 geht die Wicklung durch die Nut 77, weiter zur Nut 76, von dort zur Nut 75 etc. bis zur Nut 71 und von dort zur Nut 78 und zur Nut 77 zurück. Dort kehrt sich die Richtung der Wicklung um, und diese durchläuft jetzt in umgekehrter Richtung wieder die Nut 78, dann die Nuten 71 bis 76 und wird dann möglichst ganz in der Nähe des Anschlusses 83 nach außen geführt«. - Würde man die Sensorwicklung 80 an der Nut 77 enden lassen (gestrichelt gezeichneter Anschluß 84 in Fig. 3C), so würde dieselbe Oberwelle der induzierten Spannung erfaßt, aber die Amplitude wäre, nur halb so groß, und vor allem wurden von einer solchen Wicklung auch pulsierende Streufelder erfaßt, die parallel zu der in Fig· 1 mit 85 bezeichneten Rotorwelle verlaufen.

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Durch die Rückführung der Sensorwicklung um denselben Drehuinkel von 720° el· zum Ausgangspunkt* nämlich dem zweiten Anschluß 86, uird bewirkt, daß solche axialen Streufelder in der Sensoruicklung 80 zwei exakt gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Spannungen induzieren, die sich folglich aufheben und daher keinen Einfluß auf den Regler 63 und damit die Güte der Regelung haben.

Naturgemäß kann die Sensoruicklung 80 zur Erhöhung der Ausgangsspannung auch mehrfach um den Stator 10 herumgeführt sein, ζ·Β# zwei volle Umdrehungen, und dann um denselben Uinkel wieder zum Ausgangspunkt zurückgeführt werden, wenn solche axialen Felder kompensiert werden sollen·

Die einzelnen magnetisch aktiven Abschnitte der Sensoruicklung 80 (in den Nuten 71 bis 80) haben voneinander jeweils einen Uinkelabstand von (180° el. : 1 + η χ 180° el.), wobei η =0,1, 2, .·· und 1 = Ordnungszahl der zu erfassenden Oberwelle ist. Im vorliegenden Falle ist 1=2 und η = 0, und folglich beträgt dieser Uinkel hier 90° el.

Die Sensoruicklung 80 besteht aus mindestens zuei magnetisch aktiven Abschnitten· Sie erfaßt die in Fig. 10 D dargestellte zweite Oberwelle der Rotormagnetisierung und erzeugt somit eine Meßspannung relativ hoher Frequenz, welche doppelt so hoch ist wie die aus dem Hallgenerator 16 entnehmbare Frequenz, wobei zudem die Nulldurchgänge wesentlich gleichmäßigere Abstände haben alsdie Nulldurchgänge der Hallspannung. Bei einem solch'en Motor liefert z.B. der Hallgenerator 16 vier Impulse pro Umdrehung, die Sensorwicklung 80 dagegen acht Impulse pro Umdrehung^ Wenn der Drehzahlregler 63 (Fig. 4) für die Auswertung der Frequenz (und nicht der Amplitude) der an ihn angelegten Spannung ausgelegt ist, läßt sich eine sehr genaue Drehzahlregelung mit guter Langzeitkonstanz und sehr kleiner Temperaturabhängigkeit einreichen. Einen solchen Drehzahlregler zeigt z.B· die DOS 26 16-044 ( D81 = DT-203)..

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Als Beispiel kann ein Blechpaket analog Fig« 1 mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Höhe von 18 mm genannt werden, in das eine eindrähtige Sensorwicklung 80 gemäß Fig. 3C eingewickelt worden war. Der Rotormagnet 11 hatte eine Induktion von 1_f2 kG· Bei einer Drehzahl von 36oo U/min· ergab sich zwischen den Anschlüssen 83 und 86 eine Wechselspannung mit einem Effektivwert von 0_f3 Volt.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen klappsymmetrischen Anordnung der Sensorwicklung 80 besteht darin, daß sich die in ihr von den Hauptwicklungen transformierten, induzierten Spannungen gegenseitig aufgeben und deshalb den Regel- : Vorgang nicht stören.

Die Anordnung nach Fig» 1 hat den Nachteil,, daß man einen speziellen Blechschnitt benötigt, was nur bei größeren Motorstückzahlen wirtschaftlich ist· Die Erfindung läßt sich aber auch mit handelsüblichen Blechschnitten reali-· sieren, und dies zeigt Fig» 2 in Verbindung mit den Fig. 3A bis 3C. Es werden dort für gleiche oder gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie im vorausgegangenen Teil der Beschreibung·

Der Blechschnitt 88 ist ebenfalls für einen 4-poligen Außenläufermotor bestimmt, dessen Rotor exakt demjenigen nach Fig. 1 entspricht,, so daß auf die dortige Beschreibung Bezug genommen werden kann« Der Blechschnitt 88 hat 24 Nuten 89 von identischer Fqrm, die jeweils einen Abstand von 15° mech» = 30° el. voneinander haben. Die einzelnen Wicklungen sind völlig identisch angeordnet wie bei Fig. 1, so daß insgesamt acht Nuten unbewickelt bleiben.

Die erste Hauptwicklung ist auch hier mit 37 bezeichnet, und die beiden Nuten, in denen sie gewickelt ist, haben einen Abstand von 120 el. voneinander·

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Die zueite Hauptuicklung 1st mit 40, di,e dritte Hauptuicklung ist mit 45 und die vierte Hauptuicklung mit bezeichnet» Sie sind, uie dargestellt, gleichmässig am Statorumfang v/erteilt und gleich ausgebildet uie die Hauptuicklung 37. Die magnetisch aktiven Abschnitte der Sensoruicklung 80 sind mit 80' bezeichnet, haben jeueils einen Abstand von 90° el. voneinander und liegen jeueils auf der Uinkelhalbierenden zuischen zuei benachbarten Nuten von Hauptuicklungen, um, uie beschrieben, eine transformatorische Kopplung zuischen Hauptuicklungen und Sensoruicklung zu vermeiden. Die Anordnung der Sensoruicklung 80 ist mit dem Schema nach Fig. 3C identisch, so daß auf die Beschreibung hierzu veruiesen uerden kann.

UiIl man in den Blechschnitt nach Fig. 2 mehr Kupfer uickeln, so kann man diein Fig. 5 dargestellte Schleifenuicklung 92 an Stelle der Ui&Lungsart nach Fig. 38 veruenden. Hierbei uerden pro Hauptuicklung vier Nuten 89 veruendet. Gemäß Fig. 5 liegen zuei Uicklungsabschnitte in zuei benachbarten Nuten 93 und 94, dann folgen zuei Leernuten 95 und 96 und dann uieder zuei beuickelte Nuten und 98. Der größere Uickelschritt y«. beträgt also 120 el. und der kleinere Uickelschritt y_ beträgt 90 el. Die Uinkel sind in Fig. 5 explizit angegeben. Diese Ausführung der Uicklung ergibt einen besseren Kupferfüllfaktor, uobei die induzierte Spannung etuas abgerundet uird· und sich ein günstigerer Verlauf des vom Motor erzeugten Drehmoments ergibt. Ein Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Sensoruicklung nicht mehr genau klappsymmetrisch zu den Hauptuicklungen eingebracht uerden kann, denn in Fig. 5 müßte die Sensoruicklung ja entueder in der Nut oder der Nut 96 liegen. Uird die Nutzahl bei einem konventionellen Blechschnitt verdoppelt, so kann man naturgemäß die Sensoruicklung auch bei der Uicklungsart nach Fig. uieder" klappsymmetrisch anordnen, ueil dann zuischen den Nuten 95 und 96 eine zusätzliche Nut liegt, in die man den betreffenden Abschnitt der Sensoruicklung legen kann. Die Hauptuicklung uird dann zueckmässig auf sechs oder acht Nuten verteilt, uährend sie bei Fig. 5 nur auf vier Nuten

verteilt ist. 030033/0027

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ö'h

Dieses Problem kann aber auch ohne Erhö'hung der Nutenzahl durch eine weitere erfinderische Überlegung gelöst werden, und hierzu wird auf die Fig. 14A bis 14D verwiesen«

Fig» 14A zeigt die 24 Nuten 89 des Statorblechpakets gemäß Fig. 2 in der üblichen Abwicklung. Fig. 14B zeigt - in Relation zu den Nuten 89 der Fig« 14A - die Anordnung der Statorwicklung 92, welche mit derjenigen nach Fig. 5 identisch ist, weshalb diese Anordnung nicht nochmals beschrieben wird· Diese Anordnung ergibt, wie bereits erläutert, einen^günstigeren Verlauf des' Drehmoments als die Anordnung nach Fig. 1, welch letztere elektromotorisch nicht besonders günstig isij und vorwiegend zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung dient.

Bei dieser Anordnung der Statorwicklng 92 liegt jeweils ein Zahn in der Witte eines Statorpols, und diese "Mittelzähne" sind in Fig. 14A die Zähne 111, 112, 113 und 114.

Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, zu diesem Mittelzahn eine Symmetrie dadurch herzustellen, daß auf jeder Seite dieses Zahns ein gleichna-miger magnetisch aktiver Uicklungsabschnitt der Sensorwicklung liegt«. Gleichnamig soll hierbei bedeuten, daß wenn die Sensorwicklung von einem Gleichstrom durchflossen wird, auf beiden Seiten dieses Zahns die gleiche Stromrichtung vorliegt» Dadurch erreicht man, daß auch in diesem Fall die Sensorwicklung nicht transformatorisch mit den einzelnen Statorwicklungen gekoppelt ist. - Die Uinkelangaben zu den Fig. 14C und 14D beziehen sich genauso wie die vorhergehenden auf die für die Hauptpole angegebenen Winkel, wie sie in den Fig. und 10 dargestellt sind.

Fig. 14C zeigt eine Sensorwicklung 115 zur Auskopplung der zweiten Oberwelle« Uie man ohne weiteres erkennt, wird ausgehend von einer Klemme 116 die Wicklung zuerst mit einem Uicklungsschritt von 180 el. Sl= 90 el. als

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Uellenuicklung nach links geführt, und zwar .so, daß sie jeweils rechts von den Mittelzähnen 111 bis 114 liegt. Am Ende wird die Uickelrichtung umgekehrt und die Uicklung 115 uird wiederum als Uellenuicklung nach rechts zu einer Klemme 117 zurückgeführt, aber jetzt so, daß sie links von den Hittelzähnen 111 bis 114 liegt, also um eine Nutteilung versetzt. Beiderseits der Mittelzähne liegen also gleichnamige magnetisch aktive Spulenabschnitte, d.h. in den Spulenabschnitten, welche beiderseits eines Mittelzahns liegen, uird im Betrieb eine Spannung derselben Richtung induziert. Eine solche Anordnung ist also elektrisch nach uie vor in der Ueise symmetrisch zur Statorwicklung 92, daß keine transformatorische Kopplung besteht. <v

Noch schuieriger ist die Anordnung einer Sensorwicklung zur Auskopplung der vierten Oberwelle bei der wicklungsanordnung gemäß Fig. 14B. Eine solche Sensoruicklung benötigt einen Spulenschritt von 180 el. : 4 = 45 el., und da die Nuten 89 einen Abstand von 30° el. haben, uürde an sich immer ein magnetisch aktiver Abschnitt der Sensor-, wicklung auf einem Zahnkopf liegen müssen.

Fig. 14D zeigt die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems in Form einer Sensorwicklung 118 für die Auskopplung der vierten Oberwelle. Diese Uicklung beginnt an einer Klemme 121 und geht von dort aus als Uellenwicklung nach links, und zwar alternierend mit Uicklungsschritten von 30 und 60 el. und so, daß jeweils ein magnetisch aktiver Abschnitt links neben den vier Plittelzähnen 111 bis 114 liegt. Nach Durchlaufen aller Nuten wird dann die Uicklungsrichtung umgekehrt, und die Uellenwicklung durchläuft wiederum mit alternierenden 30 - und 60 -Schritten die Nuten nach rechts bis zur Klemme 122, aber wie dargestellt um eine Nutteilung versetzt^ so daß jetzt die magnetisch aktiven Abschnitte rechts von den nittelzähnen 111 bis 114 liegen. Gleichnamige Uicklungsabschnitte der beiden UeIlenwicklungen liegen also z.B. gemeinsam in den Nuten 94 und 97, und ebenso liegen gleichnamige Uicklung*sabschnitte beiderseits der Mittelzähne,

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also z.B. beiderseits des Füttelzahns 11Ί in den Nuten 95 und 96. Oder anders gesagt; alle 24 Nuten sind mindestens einfach belegt, aber ein Drittel von ihnen ist doppelt belegt. Der Uinkelabstand von den doppelt belegten !Muten zu den nächsten beiden Uicklungsabschnitten entgegengesetzter Richtung beträgt also 30° el. und 60° el., also ijn Mittel 45° el., wie das in Fig. 14D für die Nut 97 eingetragen ist. Dieser mittlere Abstand entspricht der auszukoppelnden vierten Oberwelle. Der ebenfalls vorhandene Uinkelabstand von 60 und 30° el» entspricht der dritten bzw« der sechsten Oberwelle,, welche gemäß Fig. 15 beide praktisch gleich Null sind und folglich nicht stören«

Mit einer verdoppelten Zahl von Statornuten lassen sich analog zu-Fig. 14C und 14D die vierte und die achte Oberwelle auskoppeln, -wobei dann gegenüber diesen Figuren alle Uinkelschritte halbiert werden müssen, oder anders ausgedrückt müßte man Fig. 14C und Fig«. 14D auf die halbe Breite schrumpfen lassen, wobei wiederum die Symmetrie bezüglich der flittelzähne zu beachten wäre,, um transformatorische Kopplungen zu vermeiden* Nach denselben Grundsätzen lassen sich naturgemäß auch Sensorwicklungen für andere Nutenzahlen und andere Oberwellen aufbauen« - Die Lage des galvanomagnetischen Sensors 16 zwischen zwei Hauptwicklungen ist auch in den Fig. 5.und 14B dargestellt.

Die Fig. 6 bis 8 und 11 bis 13 zeigen mögliche Ausbildungen von Sensorwickl'ungen für einen vierpoligen Flachmotor. Sein Rotor ist in Fig. 8 der Hauptanmeldung dargestellt, und die Hauptwicklung entspricht der in Fig. der Hauptanmeldung dargestellten Uicklung. Sie besteht aus vier etwa sektorförmigen Flachspulen 101 bis 104, . die- mit gleichmässigen Uinkel abständen von je 180 el» (= 90 mech.) um eine LJelle 100 herum angeordnet sind. Der Hallgenerator 16 liegt auf der Uinkelhalbierenden zwischen den Spulen 102 und 103. Die Anschlüsse der vier Spulen sind analog zu Fig. 4*mit 49, 50 bzw. 51, 52 bezeichnet. Die Schaltung

entspricht derjenigen nach Fig. 4.

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Die Fig. 6 bis 8 zeigen Sensorwicklungen zur Auskopplung der zweiten Oberwelle. In Fig. 6 verlaufen die magnetisch aktiven Abschnitte 105 der Sensorwicklung, welch letztere hier mit 106 bezeichnet ist (diese Zahl is.t deshalb in Fig. 4 in Klammern angegeben), jeweils auf den Winkelhalbierenden zwischen den vier Hauptwicklungen 101 bis 104 und auf deren Mittelachsen. Man erhält also eine Wellen- oder Mäanderwicklung, deren Anschlüsse in Fig. 6 mit 107' und 108 bezeichnet sind. Der Mäander kann natürlich zur Erhöhung der Spannung mehrfach durchlaufen werden. Wichtig ist, daß sich die magnetisch aktiven Abschnitte 112 über die gesamte Breite des Rotormagneten erstrecken, welche in Fig. 6 durch strichpunktierte Linien 109 angedeutet ist. - Die magnetisch aktiven Abschnitte 105 haben voneinander jeweils einen Abstand von 90° el., damit sie nur die. zweite Oberwelle erfassen.

Die Sensorwicklung 106 nach Fig. 6 eignet sich für Flachmotoren,bei denen kein Streufeld in Richtung der Welle 100 auftritt. Durch die beschriebene Art der Wicklung ist die Sensorwicklung 106 nicht transformatorisch mit den Hauptwicklungen 101 bis 104 gekoppelt.

.Falls ein Streufluß in Richtung der Welle 100 auftritt, kann man die Sensorwicklungen 106¹ nach Fig. 7 bzw. 106'' nach Fig. 8 verwenden. In beiden Fällen wird die Grundform nach Fig. 6 verwendet, aber bei Fig. 7 wird die Wicklung auf demselben Weg wieder zurückgeschleift, wodurch sich die .Ausgangsspannung'verdoppelt. Diese Anordnung entspricht also derjenigen nach Fig. 3C. Bei Fig. 8 verläuft die Rückführung 110 um die Welle 100 herum, aber nicht mehr quer zum Rotor 109, d.h. von letzterem werden'in der Rückführung 110 bei Rotation keine Spannungen induziert, wohl' aber vom Streufluß, welcher in Wellenrichtung verläuft. Sowohl bei Fig. 7 wie bei Fig. 8 heben sich die Spannungen gegenseitig auf, welche von dem in Wellenrichtung verlaufenden Streufluß in der betreffenden Sensorwicklung indu- - , ziert werden. Die Rückführung llo kann auch innerhalb der Mäanderwicklung liegen.

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Bei den Fig« 6 bis B können die Sensorwicklungen in Form einer gedruckten Schaltung auf eine dünne Folie aufgedruckt und in dieser Form am Stator in der richtigen Lage, also transformatorisch entkoppelt, montiert werden»

Die Fig. 11 und 12 zeigen für denselben 4-poligen Motor gemäß Fig. 6 Sensoruicklungen zum Auskoppeln der vierten Oberwelle, also mit einem Uinkelschritt von 45° el» = 22,5° mech· zwischen den magnetisch aktiven Abschnitten, wie das in den Fig. 11 und 12 eingetragen ist.

In Fig. 11 ist die Sensoruicklung mit 124 bezeichnet,, und ihre Klemmen sind mit 125, 126 bezeichnet« Der Aufbau entspricht vollständig demjenigen nach Fig» 7, d.h. die wellenwicklung is.t auf demselben Uege wieder zum Ausgang zurückgeschleift.

In Fig. 12 ist die Sensoruicklung mit 127 und ihre Anschlüsse sind mit 128 und 129 bezeichnet. Der Aufbau entspricht vollständig demjenigen nach Fig« 8, d»h« es ist hier eine Rückführung 1.30 um die gesamte Uelle 100 herum zurückgeführt. Zur Verdeutlichung der Orientierung in Relation zur Hauptuicklung 101 bis 104 nach Fig« 6 ist dort und in den Fig. 11 - 13 eine strichpunktierte Bezugslinie 133 eingezeichnet, die in allen vier Figuren durch einen magnetisch aktiven AbschnittVler betreffenden Sensoruicklung verläuft und die Winkelhalbierende der Statorwicklungen 101 und 103 darstellt. ⁺|_oder für einen 6o-poligen

'Tachomagneten)

Fig. 13 zeigt eine auf eine isolierende Folie 134 aufgedruckte Sensorwieklung 135. deren magnetisch aktive Abschnitte einen Uinkelabstand von 180° el«. : 15 = 12° el. aufweisen, also zur Auskopplung der 15. Oberwelle, geeignet sind. "Eine Rückführung 136 umschlingt auch hier die - nicht dargestellte - Uelle, um axiale Streuflüsse weitgehend zu kompensieren. Die Anschlüsse der Wicklung 135 sind mit 137 und 138 bezeichnet. Gemäß Fig. 15 ist allerdings die Auskopplung der 15. Oberwelle weniger vorteilhaft als z.B. die Auskopplung der 11. oder der 14. Oberwelle,

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uelche beide wesentlich gr'dßere Amplituden haben. Durch eine entsprechende Uahl des Uinkels zwischen den magnetisch aktiven Abschnitten läßt sich eine solche Auskopplung sehr leicht erreichen· Für die 11· Oberwelle müßte der Uinkel zwischen 2 magnetisch aktiven·Abschnitten . z.B. 180° el. : 11 betragen.

Clan kann naturgemäß die Sensorwicklungsanordnungen nach den Fig. 11 und 12 in entsprechend analoger, vorteil-

u ei. ti · u t>- · beliebig verwendbaren harter Ueise auch fur einen separaten Tachogenerator einsetzen, wenn dieser beispielsweise zu beiden Seiten der Zeichenebene weichmagnetische Rückschlußscheiben und zwischen diesen und der Zeichenebene auf einer oder beiden Seiten der Zeichenebene einen über dem Umfang äquidistant unterschiedlich gepolt magnetisieren Permanentmagnetring (ein- oder mehrstückig ausgeführt), vorsieht, wobei die magnetische Polteilung mit dem Schrittabstand über dem Umfang übereinstimmt, also beispielsweise im Falle der Fig. 11 und 12 die magnetische Polteilung über dem Umfang 22,5 mech. beträgt und im Falle der Fig. 13 die Polteilung der dortigen Mäanderstruktur, also dem bereits erläuterten Abstand der radialen Leiterstrecken (der magnetisch aktiven Abschnitte)· entspricht· Alternativ kann auch eine Magnetisierung nach dem Hauptpatent verwendet werden. Diese vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist also allgemeinMFür induktive Sensorwicklungen zur Erzeugung einer tachogeneratorischen Istwert-Größe aus rotierenden Magneten von Vorteil, selbstverständlich auch, wenn man umgekehrt verfährt, also die Uicklung rotieren läßt, und über Schleifringe die Spannung von dieser abnimmt, während die Magnete statorseitig angeordnet sind und feststehen. Selbstverständlich kann das in entsprechender Ueise auch bei zylindrischem Luftspalt für eine Sensorwicklung in Nuten vorteilhaft angewendet werden·

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Figur 15 zeigt, wie bereits erläutert, das Frequenzspektrum der in Fig. I08 dargestellten Spannung, deren Amplitude u zu loo/S gesetzt ist. Man erkennt, daß die Grundwelle dieser Spannung eine Amplitude von etwa 87,8 % von "fr hat, die zweite Oberwelle etwa halb so groß ist wie "u^ die fiinfte Oberwelle etwa 1/5 und die achte Oberwelle etwa 1/8 von "u*. Die dritte, sechste, neunte etc. Oberwelle sind praktisch gleich Null. Figur 15 gilt für eine Spannung mit steilen Flanken. Sind die Flanken weniger steil, so haben die Oberwellen ab der fünften Oberwelle nur noch sehr kleine Amplituden. Je nach der Form der vorzugsweise trapezförmigen Magnetisierung des Rotors ist man also bei der Ordnungszahl der noch verwertbaren Oberwellen nach oben begrenzt, wenn man eine Sensorwicklung mit nicht zu hoher Windungszahl anstrebt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht also mit sehr einfachen Mitteln die Gewinnung einer Meßspannung mit im Verhältnis zur Drehzahl des Motors hoher Frequenz und recht gleichförmiger Periodendauer, wie man sie besonders für eine Drehzahlregelung unter Benutzung einer Frequenz als Maß der Drehzahl benötigt. Die bevorzugt verwendete Sensorwicklung wirkt wie ein Hochpaßfilter und sollte sich daher bevorzugt über 36o° el. oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon erstrecken« um Teilungsfehler, z.B. durch eine ungleichmäßige Teilung der Nuten oder eine ungleichmäßige Magnetisierung des Rotors, möglichst klein zu halten und eine sehr gleichförmige Periodendauer zu erhalten; bei Flachmotoren sollten bevorzugt Vorkehrungen getroffen sein, um Störungen durch axiale Streufei der ^jU eliminieren.

Die Ausführung einer Tachowicklung gem.Figuren ll_s 12, oder 13 (insbesondere die nach Fig.11) ist wegen ihrer (praktischen, vollständigen) Kompensation von Streufeldern - ob diese nun vom Motor oder vom Gerät her stammen- geeignet, auch in Verbindung mit dafür besonders empfindlichen, schnellen Regel schaltungen (z.B. Phasenregler_s sogenannte PLL-Schaltungen, die i.a. mit einem Quarz-Normal arbeiten), sogar im Sinne größter Kompaktheit im Motorinnern (z.B. radial innerhalb eines ringartigen Permanentmagneten - allgemein des Rotors - ) angeordnet zu werden.

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Claims

PATENTANWALT RAIBLE TELEFON (0711) 25 33 22 ""^AT 1^7-IVl^A KP A^A l· ~T~ 70OO STUTTGART 1 TELEGRAMME: ABELPAT STUTTGART ΓΜ'Η V U BIRKENWALDSTRASSE 213 POSTSCHECK STUTTGART 74400-708 ΓΛΓΟΙ IfV^1O" UJ Λ K iC DAIITJI CT (Nähe KUNSTAKADEMiE/KiLLESBERG) LANDESGIROKASSE STUTTGART 2 91507*5 LJIl- L:""H/mvT3. I Ι/λΙ>!ο r\/Alfcjl_t STUTTGART.DEN 4.9.1978 PAPST-NOTOREN KG anwaltsakte: P 61.32-D St. Georgen , 2901676 Ansprüche

1. Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem permanentmag™ V_/netischen Rotor, der Monopolzonen aufweist, uelche jeueils etua 120 el. lang sind, wobei jeueils zwei verschiedennamige Monopolzonen innerhalb eines Uinkelbereichs von etua 240 el. angeordnet sind und der Uinkelbereich von diesem 'fflonopolpaar zur nächsten Monopolzone so magnetisiert ist, daß er bei einer Relativbewegung zu einem über seine ganze Breite sich erstreckenden Leiter in diesem eine im Verhältnis zu der von den Monopolzonen induzierten Spannung niedrige und vorzugsweise keine Spannung induziert, insbesondere nach Patentanmeldung P 27 30 142.4 (D 86 = DT-207), dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Erfassen einer Oberwelle (z.B. Fig. 10 D, E) der von den Monopolzonen (13, 14) im Stator induzierten Spannung (Fig« 10 B) vorgesehen ist, und daß diese Vorrichtung eine Sensoruicklung (L; 80; 106; 106"; 106"; 115; 118; 124; 127) aufweist. _>

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch aktiven, in Reihe geschalteten Abschnitte (80'; 105) der Sensoruicklung jeweils einen mittleren Abstand von (180° el. : 1 + η χ 180° el.) haben, wobei 1 die Ordnungszahl der zu erfassenden Oberwelle und η = 0,1,2 ist.

3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ordnungszahl 1 eine nicht durch drei ganzzahlig teilbare Zahl ist.*

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4. Motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch'gekennzeichnet, daß die Ordnungszahl 1 der erfaßten Oberwelle gleich (η χ 3 + 2) ist, wobei η = O, 1, 2, ... ist.

5. Motor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ordnungszahl 1 = 2, 4, 5, 7, 8 oder 11 ist.

6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoruicklung (8; 106'; 106¹·; 115; 118; 124; 127) relativ zu den am Stator vorgesehenen Antriebsuicklungen (37, 40, 45, 48; 101 bis 104) so angeordnet ist, daß die Summe der in ihr von den Antriebsuicklungen transformatorisch induzierten Spannungen im wesentlichen gleich Null ist.

7. Motor, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Sensoruicklung symmetrisch und bevorzugt klappsymmetrisch zu den Antriebswicklungen angeordnet ist.

8. Motor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem genuteten Stator, bei dem sich in der Mitte der Statoruicklungspole ein Mittelzahn (111 bis 114) der Nutung befindet, gleichnamige magnetisch aktive Uicklungsabschnitte der Sensorwicklung (115; 118) sich jeweils in Nuten (z.B. 95, 96) beiderseits dieses Mittelzahns erstrecken.

9· Motor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Sensoruicklung (118 ) _f deren errechneter Uicklungsschritt nicht durch die Nutteilung des verwendeten Statorblechpakets ganzzahlig teilbar ist, der Uicklungsschritt der Sensorwicklung alternierend großer und kleiner als der erforderliche Uert und so gewählt ist, daß der arithmetische Mittelwert aus größerem und kleinerem Uicklungsschritt dem errechneten Uicklungsschritt mindestens nahezu entspricht (Fig. 14D).

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10. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Motor mit zylindrischem Luftspalt (Innen- oder Außenläufer) Hauptwicklungen (37, 40, 45, 48) und Sensorwicklung (80; 115; 118) in Nuten eines Blechpakets (10; 88) angeordnet sind.

11. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein üblicher Blechschnitt (88) mit gleichmässig verteilten, identischen Nuten (89) und einer Nutenzahl vorgesehen ist, welche gleich dem sechs- oder zwölffachen der Zahl der Monopolzonen des Rotors ist.

12. Motor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hauptwicklungen jeweils in mehr als zwei Nuten (93, 94, 97, 98) gewickelt sind, wobei die beiden innersten bewickelten Nuten (94, 97) einen Abstand von weniger als 120 el. und die beiden äußersten (93, 98) mit derselben Hauptwicklung bewickelten Nuten einen Abstand von mehr als 120° el» haben (Fig. 5; Fig. 14B).

13. Motor nach einem der Ansprüche 10 bis T2., dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Blechschnitt (88) mit einer dem sechsfachen der Zahl der Monopolzonen entsprechenden Zahl von gleichmässig verteilten Nuten (89) die einzelnen Hauptwicklungen jeweils in vier Nuten (93, 94, 97, 98) gewickelt sind, von denen die beiden inneren (94, 97) einen Abstand von 90° el. und die beiden äußeren (93,

98) einen Abstand' von 150 el. aufweisen»

14. Motor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hauptwicklungen (37, 40, 45, 48) als Schleifenwicklungen ausgebildet sind.

15. Motor nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorwicklung (80; 115; 118) in einer Richtung nacheinander eine vorgegebene Anzahl von Malen mit einem mittleren Abstand von (180 el. :l)

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zuischen zuei benachbarten Uicklungsabschnitten durch Nuten (71 bis 78; 89) des Blechpakets (10; 88) durchgeführt ist, uobei 1 die Ordnungszahl der auszukoppelnden Oberwelle ist«

16. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die • Wicklung (80; 118) rückwärts etua dieselbe vorgegebene Zahl von Malen und durch im wesentlichen dieselben Nuten etua bis zum Ausgangspunkt zurückgeführt ist.

17. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (115; ^18) rückwärts etua dieselbe vorgegebene Zahl von Malen, aber um mindestens eine Nutteilung versetzt, etua bis zum Ausgangspunkt zurückgeführt ist.

18. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er als Flachmotor ausgebildet ist und daß die Sensorwicklung (106¹; 106» ^f; 124; 127; 135) so ausgebildet ist, daß sie die Drehachse (100) des Rotors (109) zuerst mit einem bestimmten Umschlingungsuinkel in der einen Richtung und dann mit demselben Umschlingungsuinkel in der anderen Richtung umschlingt, um zu vermeiden, daß in Richtung dieser Drehachse (1OO) verlaufende Streufelder in dieser Sensoruicklung eine Spannung

' induzieren.

19. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierung der Monopolzonen (Fig. 9: 13, 14) etua trapezförmig und mit steilen Flanken (32, 33) ausgebildet ist (Fig. 10A).

20. Motor nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sensoruicklung über 360 el. oder ein Vielfaches hiervon erstreckt.

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