DE3432372C2 - Dreiphasiger kollektorloser Gleichstrommotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dreiphasigen kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Motor dieser Art, bei dem die Lagemeldesensoren zwischen den einzelnen Stator­ polen angeordnet sind, ist aus DE 29 40 637 A1 bekannt. Dabei tritt, insbesondere bei größeren Leistungen, das Problem einer Beeinflussung der magnetfeldempfindlichen Lagemeldesensoren durch das Feld der Statorwicklungen auf. Durch eine solche Beein­ flussung werden die Kommutierungszeitpunkte in unerwünschter Weise aus der vorge­ sehenen optimalen Lage herausverschoben, und zwar um so mehr, je größer der Wick­ lungsstrom ist.

Ferner ist aus der US 39 88 654 ein dreiphasiger kollektorloser Gleichstrommotor be­ kannt, der eine permanentmagnetische Rotormagnetanordnung mit einem Polpaar so­ wie eine in Stern geschaltete, dreisträngige Statorwicklung aufweist. Drei Lagemel­ desensoren, beispielsweise Hall-Elemente, sind in Umfangsrichtung in gleichen gegen­ seitigen Abständen um die Rotormagnetanordnung herum angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstrommotor der eingangs ge­ nannten Art so auszugestalten, daß eine Verschiebung der Kommutierungszeitpunkte unter dem Einfluß der in der Statorwicklung fließenden Ströme weitgehend vermieden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf überraschend einfache Weise dadurch gelöst, daß die Lagemeldesensoren in Statorumfangsrichtung mit Bezug auf die Statorwick­ lungsstränge derart verteilt angeordnet sind, daß jeweils derjenige Lagemeldesensor, welcher die Kommutierung des Wicklungsstromes von einem zu einem anderen Wick­ lungsstrang bewirkt, in dem Statorbereich angebracht ist, in dem weder vor noch nach dem Kommutierungsvorgang eine stromdurchflossene Spule liegt.

Bei dem Motor nach der Erfindung bleiben die magnetfeldempfindlichen Lagemel­ desensoren während der Kommutierung durch das Statorwicklungsfeld unbeeinflußt. Selbst bei größeren Wicklungsströmen kommt es nicht zu einer unerwünschten Verlage­ rung der Kommutierungszeitpunkte.

Während aus dem VDI-Bericht Nr. 482, 1983 "Gleichstrommotoren mit elektronischem Kommutator" ein dreiphasiger, dreisträngiger, kollektorloser Gleichstrommotor bekannt ist, bei dem die Anzahl der Wicklungsstränge tragenden Statorpole zu der Anzahl der Polpaare der Rotormagnetanordnung im Verhältnis 3 : 1 steht, was zu einer maximalen Statorpolbreite von 120°_el führt, steht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die An­ zahl der die Wicklungsstränge tragenden Statorpole zu der Anzahl der Polpaare der Rotormagnetanordnung im Verhältnis 3 : 2, wobei jeder dieser Statorpole an seiner dem Luftspalt zugewendeten Polfläche eine Breite von im wesentlichen 180°_el hat und damit der Breite eines Rotorpols entspricht. Dadurch wird eine Sehnung vermieden. Es wird ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt. Das vom Motor entwickelte Drehmoment ist weitgehend konstant. Gleichwohl verbleiben zwischen den die Wicklungsstränge tragen­ den Statorpolen Pollücken.

Als besonders günstig erwies es sich, wenn die Lagemeldesensoren am Luftspalt in Lücken zwischen den Statorpolen in Umfangsrichtung jeweils im wesentlichen in der Mitte zwischen den benachbarten Spulen liegen, zwischen denen die Kommutierung des Wicklungsstromes unter dem Einfluß des betreffenden Lagemeldesensors erfolgt.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform können die Lagemeldesensoren auch im wesentlichen auf der Radialsymmetrieachse des Statorpols liegen, der diejenige Spule trägt, welche an dem von dem betreffenden Lagemeldesensor ausgelösten Kom­ mutierungsvorgang unbeteiligt ist.

Der Motor kann in an sich bekannter Weise (VDI-Bericht Nr. 482, 1983) als dreipulsi­ ger Motor oder auch als sechspulsiger Motor ausgelegt sein, wobei er im letztgenannten Fall vorzugsweise mit mindestens vier Magnetpolpaaren versehen ist.

Vorzugsweise ist die in Umfangsrichtung am Luftspalt verbleibende Lücke zwischen je­ weils zwei benachbarten, vorzugsweise 180°_el breiten Statorpolen von einem den Lage­ meldesensor tragenden, unbewickelten Statorhilfspol im wesentlichen ausgefüllt. Die Statorhilfspole vermeiden auf wirkungsvolle Weise ein magnetisches Rucken, weil über einen relativ großen Winkel eine näherungsweise gleichmäßige induzierte Spannung er­ halten wird, was ein gleichmäßiges Drehmoment bei konstantem Strom bedeutet. Ohne solche Hilfspole zwischen 180°_el breiten Statorpolen würden bei einem Verhältnis der Statorpole zu den Rotorpolen von 3 : 4 die Statorpole funktionsmäßig breiter als 180°_el werden, weil ein großer Teil des in den Pollücken auftretenden magnetischen Rotorfel­ des zusätzlich auf die Statorpole gezogen würde. Es würde sich auf unerwünschte Weise eine Sehnungswirkung einstellen.

Die Verwendung von unbewickelten Statorhilfspolen in Lücken zwischen jeweils zwei benachbarten, Wicklungsstränge tragenden ausgeprägten Statorpolen eines kollektorlo­ sen Gleichstrommotors mit permanentmagnetischer Rotormagnetanordnung ist an sich aus der DE 30 37 724 A1 bekannt.

Bei den vorstehend geschilderten Motoren ist es erwünscht, einerseits die Nutöffnungen klein zu halten, andererseits aber eine fertigungsgerechte Bewickelbarkeit sicherzustel­ len. Dies wird in weiterer Ausgestaltungen der Erfindung dadurch erreicht, daß die die Lagemeldesensoren tragenden Statorhilfspole als gesonderte Teile gefertigt und nach­ träglich mit dem Stator verbunden sind. Während des Wickelvorganges werden die Sta­ torhilfspole weggelassen. Dadurch läßt sich die Wicklung problemlos in die Statornuten einbringen. Erst wenn die Statorwicklungen ausgebildet sind, werden die Statorhilfspole eingebracht.

Die Statorhilfspole sind zweckmäßig in Aussparungen des Statorwicklungskerns einge­ setzt. Während es sich bei letzterem zweckmäßig in herkömmlicher Weise um ein Blechpaket handelt, ist jeder der Statorhilfspole vorzugsweise als einteiliger Polkörper ausgebildet. Insbesondere können die Statorhilfspole aus massivem Material oder als Sinterkörper ausgebildet sein. Weil die Statorhilfspole entsprechend ihrer relativ klei­ nen Umfangserstreckung nur einen relativ kleinen magnetischen Fluß aufnehmen, blei­ ben nämlich Wirbelstromverluste selbst bei massiven Statorhilfspolen gering. Die Her­ stellung aus Sintereisen hat den Vorteil, daß auf pulvermetallurgischem Wege sehr ge­ naue Formen hergestellt werden können, ohne daß es einer nachträglichen spanenden Bearbeitung bedarf. Im übrigen stehen für elektrotechnische Anwendungen auch vorlie­ gend geeignete silicierte Eisensorten zur Verfügung, wie sie z. B. von der Firma Va­ kuumschmelze unter der Handelsbezeichnung "Trafoperm" auf den Markt gebracht werden.

Die Statorhilfspole können vorteilhaft mit Aussparungen zur Aufnahme der Lagemel­ desensoren versehen sein, bei denen es sich insbesondere um Hallgeneratoren, Hall-IC′s oder ähnliche Magnetsensoren handeln kann. Bei der Anwendung der Sintertechnik können solche Aussparungen besonders einfach ausgebildet werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Teilansicht eines Gleichstrommotors nach der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 für eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Hilfspol entsprechend der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 4 verschiedene Kurvenzüge zur Erläuterung der bevorzugten Betriebs­ weise des Motors gemäß Fig. 1.

Der dreiphasige kollektorlose Gleichstrommotor der Fig. 1 weist einen in nicht näher veranschaulichter Weise drehbar gelagerten Rotor 10 mit einer permanentmagnetischen Rotormagnetanordnung 11 auf. Die Rotormagnetanordnung 11 wird vorzugsweise von einem Gummimagnetstreifen gebildet, d. h. einem einteiligen Streifen aus einer Mi­ schung von Hartferrit, z. B. Bariumferrit, und elastischem Material. Der Magnetstreifen ist über die Polteilung trapezförmig oder annähernd trapezförmig bei relativ kleiner Pollücke radial magnetisiert. Er bildet im veranschaulichten Ausführungsbeispiel vier Polpaare, die an ihrer äußeren Umfangsfläche abwechselnd magnetische Nordpole 12 und magnetische Südpole 13 darstellen. Es versteht sich, daß auch andere magnetische Werkstoffe benutzt werden können und daß die Rotormagnetanordnung alternativ auch aus einzelnen Magnetplatten zusammengesetzt sein kann.

Der Rotor 10 ist von einem Stator 15, vorzugsweise in Form eines lamellierten Blechpa­ kets, unter Bildung eines zylindrischen Luftspalts 16 umfaßt. Von dem Stator 15 ist nur die eine Hälfte dargestellt; die andere Hälfte ist dazu entsprechend symmetrisch ausge­ bildet. Der Stator 15 weist sechs T-förmige ausgeprägte Statorpole (Hauptpole) 17 auf. Jede der dem Luftspalt 16 zugewendeten Polflächen 18 der Statorhauptpole 7 erstreckt sich über einen Winkel von 180°_el, d. h. die Breite jedes der sechs Statorhauptpole am Luftspalt 16 ist gleich der Breite jeder der acht Rotorpole 12, 13. Auf diese Weise ent­ stehen zwischen den Hauptpolen 17 am Luftspalt 16 Lücken, die jeweils 60°_el breit sind. Diese Lücken werden von Statorhilfspolen 19 im wesentlichen ausgefüllt, d. h. die dem Luftspalt zugewendeten Polflächen 20 der Statorhilfspole 19 erstrecken sich über eine Breite von nahezu 60°_el; sie enden in Umfangsrichtung in kurzem Abstand von der je­ weils benachbarten Hauptpolfläche 18. Jeder der Statorhauptpole 17 trägt eine Stator­ spule, von denen in Fig. 1 die drei Statorspulen 22, 23, 24 dargestellt sind. Ent­ sprechende Statorspulen, die mit der jeweils diametral gegenüberliegenden Statorspule 22 bzw. 23 bzw. 24 in Reihe geschaltet sein können, sitzen auf den drei nicht veranschaulichten Hauptpolen. Die Statorspulen bilden insgesamt eine in Stern geschal­ tete, dreisträngige Statorwicklung, deren Wicklungsteile sich nicht gegenseitig überlap­ pen. Dadurch werden besonders kurze Wickelköpfe erhalten, was nicht nur aus Platz­ gründen vorteilhaft ist, sondern auch zu niedrigem Wicklungswiderstand führt. Der Sternpunkt der Statorwicklung ist bei der Anordnung nach Fig. 1 über eine Leitung 25 an die positive Seite +U_B einer Versorgungsspannungsquelle angeschlossen; er steht mit jeweils einem Ende der Spulen 23, 23, 24 in Verbindung, während das andere Ende dieser Spulen über jeweils einen Halbleiterschalter 26, 27 bzw. 28 mit der negativen Seite -U_B der Versorgungsspannungsquelle verbunden werden kann. Jeder der Halblei­ terschalter 26, 27, 28 wird für den Kommutierungsvorgang von jeweils einem magnetfeldempfindlichen Lagemeldesensor 30, 31, 32 angesteuert. Bei den Lagemel­ desensoren kann es sich insbesondere um Hallgeneratoren oder Hall-IC′s handeln, die ihrerseits von der Rotormagnetanordnung 11 gesteuert sind.

Aufgrund der geometrischen Gegebenheiten läßt sich der Lagemeldesensor 30 am Sta­ tor entlang dem Luftspalt 16 an acht unterschiedlichen Stellungen anordnen, von denen in Fig. 1 vier Stellungen mit 30a, 30b, 30c und 30d bezeichnet sind. Die vier weiteren möglichen Stellungen liegen den veranschaulichten Stellungen jeweils diametral gegen­ über. Es wurde gefunden, daß eine Beeinflussung der Lagemeldesensoren durch das Feld der Statorspulen und eine dadurch verursachte unerwünschte Verschiebung der Kommutierungszeitpunkte dadurch auf einfache Weise vermieden werden kann, daß die Lagemeldesensoren 30, 31, 32 am Luftspalt 16 in Statorumfangsrichtung mit Bezug auf die Statorwicklungsstränge derart verteilt angeordnet sind, daß jeweils derjenige Lagemeldesensor, welcher die Kommutierung des Wicklungsstromes von einem zu einem anderen Wicklungsstrang bewirkt, in dem Statorbereich angebracht ist, in dem weder vor noch nach dem Kommutierungsvorgang eine stromdurchflossene Spule liegt. Der Lagemeldesensor 30 bewirkt die Kommutierung von der Statorspule 22 zur Statorspule 23 durch Sperren des Halbleiterschalters 26 und Aufsteuern des Halbleiterschalters 27. Die vorstehend genannte Bedingung ist für den Lagemeldesensor 30 erfüllt, wenn dieser an den Positionen 30a oder 30c angeordnet wird; sie ist dagegen nicht erfüllt an den Po­ sitionen 30b und 30d. Die Position 30a liegt auf der Radialsymmetrieachse des Haupt­ pols 17, der die Spule 24 trägt, d. h. diejenige Spule, welche an dem von dem Lagemel­ desensor 30 ausgelösten Kommutierungsvorgang unbeteiligt ist. Die zweite günstige Po­ sition 30c für den Lagemeldesensor 30 befindet sich unter demjenigen Statorhilfspol 19, der zwischen den benachbarten Statorspulen 22, 23 liegt, zwischen denen der Wick­ lungsstrom unter dem Einfluß des Lagemeldesensors 30 kommutiert wird. Dagegen scheiden nach der vorstehenden Bedingung die Positionen 30b und 30d für den Lage­ meldesensor 30 aus. An der Position 30b würde der Lagemeldesensor 30 nach dem Kommutierungsvorgang von dem Magnetfeld der Spule 23 beaufschlagt, während an der Position 30d eine Beaufschlagung des Sensors 30 von der Spule 22 vor dem Kommutie­ rungsvorgang erfolgen würde.

Entsprechendes gilt für die beiden anderen Lagemeldesensoren 31, 32, deren prinzipiell mögliche Stellungen innerhalb des veranschaulichten Bereiches von 180°_mech mit 31a, 31b, 31c, 31d bzw. 32a, 32b, 32c, 32d bezeichnet sind. Von diesen Positionen erfüllen wiederum nur die Stellungen 31a, 31c und 32a, 32c die vorliegend vorgesehene Bedin­ gung.

Die vorstehende Erläuterung der Fig. 1 geht von einem dreipulsigen Betrieb, d. h. dem Einschalten jeweils nur eines der drei Wicklungsstränge, aus, wobei jeder Wicklungs­ strang von Strom immer in gleicher Richtung durchflossen wird. Die Statorspulen 22, 23, 24 und die Halbleiterschalter 26, 27, 28 bilden dabei eine Schaltungsanordnung, die als Halbbrücke bezeichnet werden kann. Der erläuterte Motor kann aber auch mit einer Vollbrückenschaltung arbeiten, die eine Umkehrung der Richtung der Wicklungsströme erlaubt (eine solche Vollbrückenschaltung ist beispielsweise aus Fig. 6B der DE 30 44 027 A1 bekannt), und der Motor kann sechspulsig betrieben werden, wobei dann gleichzeitig jeweils zwei Wicklungsstränge bestromt werden. Anhand der Fig. 1 kann man sich klarmachen, daß bei einem sechspulsigen Betrieb jedoch nur noch die Positionen 30c, 31c, 32c der Bedingung genügen, daß der Lagemeldesensor, welcher die Kommutierung von einem zu einem anderen Wicklungsstrang bewirkt, in dem Statorbe­ reich angebracht sein soll, in welchem weder vor noch nach dem Kommutierungsvor­ gang eine stromdurchflossene Spule liegt.

Die Verwendung von mindestens acht Dauermagnetpolen hat im übrigen den Vorteil, daß die auf die Rotorwelle einwirkenden Kräfte symmetrisch bezüglich der Motorachse sind.

Die vorstehend diskutierten Positionen der Lagemeldesensoren 30, 31, 32 sind von besonderer Bedeutung, wenn der Motor gemäß Fig. 1 in der in Fig. 4 veranschaulichten Weise be­ trieben wird, obwohl es sich versteht, daß auch andere und äquivalente Anwendungen in Betracht kommen. Fig. 4A zeigt die Ausgangsspannung eines der drei Lagemeldesenso­ ren des Motors, beispielsweise bei Verwendung von Hallgeneratoren als Lagemeldesen­ soren. Bei dieser Spannung handelt es sich um eine zyklische Spannung mit einer Pe­ riode von 360°_el. Die Spannung gemäß Fig. 4A wird an einen Komparator oder eine an­ dere konventionelle Impulsformerstufe angelegt, um die genauer definierte Spannungs­ wellenform gemäß Fig. 4B zu erhalten, deren Impulse jeweils eine Impulsbreite von 180°_el haben. Entsprechendes gilt für die beiden anderen Lagemeldesensoren, deren Impulszüge jedoch vorzugsweise gegeneinander um 120°_el phasenverschoben sind, was auf die Positionen dieser drei Lagemeldesensoren zurückzuführen ist und was in Fig. 4C für die drei Lagemeldesensoren schematisch angedeutet ist. Die Gruppe der drei Im­ pulsfolgen gemäß Fig. 4C wird einer logischen Schaltungsanordnung zugeführt, um drei verschiedene Impulsfolgen zu erzeugen, die in Fig. 4D wiederum schematisch veran­ schaulicht sind. Die Impulse jeder dieser Folgen haben eine Dauer von 120°_el und eine Periode von 360°_el. Die drei Impulsfolgen sind gegeneinander um jeweils 120°_el phasen­ verschoben. Jede der drei Impulsfolgen wird benutzt, um jeweils einen der drei Halblei­ terschalter (z. B. Transistoren) 26, 27, 28 stromführend zu machen, so daß die Fig. 4D auch die entsprechenden Leitfähigkeitsdauern dieser drei Halbleiterschalter darstellt. In den Fig. 4E1, 4E2 und 4E3 sind die potentiellen sowie (in den schraffierten Bereichen) die tatsächlichen Drehmomentbeiträge der drei Spulengruppen veranschaulicht. Wenn der zugehörige Halbleiterschalter einer dieser Spulengruppen ständig stromführend wäre, würde der zugehörige Drehmomentbeitrag zu gewissen Zeiten in der beabsichtig­ ten Drehrichtung (positiv) und zu anderen Zeiten in der nicht beabsichtigten Drehrich­ tung (negativ) liegen. Infolgedessen ist bei diesem Ausführungsbeispiel dafür gesorgt, daß die Halbleiterschalter 26, 27, 28 niemals zu Zeiten leitfähig gemacht werden, die zur Erzeugung von Drehmoment in der nicht beabsichtigten Richtung führen würden.

Betrachtet man nur die positiven Halbwellen des Drehmoments (von denen jede eine Dauer von 180°_el hat), so ist zu erkennen, daß das Drehmoment einen relativ gleichför­ migen Wert nur innerhalb eines Bereichs von etwa 120°_el der Halbperiode von 180°_el hat. Für jeweils etwa 30°_el am Anfang und am Ende jeder Halbperiode ist der poten­ tielle Drehmomentbeitrag alles andere als konstant. Infolgedessen werden, wie durch die schraffierten Bereiche angedeutet ist, tatsächlich nur die 120°_el-Intervalle genutzt. Mit anderen Worten, entsprechend den in Fig. 4D dargestellten Leitfähigkeitsdauern der Halbleiterschalter 26, 27, 28 werden die Spulen der drei Spulengruppen mit Strom nur zu den Zeiten beaufschlagt, während deren ihre Drehmomentbeiträge einen im wesentlichen konstanten Betrag haben.

Es ist festzuhalten, daß die in Fig. 4 veranschaulichte Betriebsweise nur als Beispiel an­ zusehen ist und für den Fall gilt, daß bei dem Motor mit drei Teildrehmomentimpulsen je 360°_el gearbeitet wird. Es versteht sich jedoch, daß der Motor beispielsweise sechs solcher Impulse bereitstellen könnte, wenn für jede Spulengruppe während des gegen­ über dem betreffenden schraffierten Bereit um 180°_el verschobenen, 120°_el breiten Zeitintervalls die Spulengruppe mit Strom in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt würde, der beispielsweise den drei Spulengruppen über drei weitere Halbleiterschalter oder auf andere Weise zugeführt wird.

Die weitgehende Schließung der den zylindrischen Luftspalt 16 begrenzenden Statorflä­ che durch die Statorhilfspole 19 ist in hohem Maße erwünscht, weil bei Weglassung der Statorhilfspole 19 ein großer Teil des bei der veranschaulichten Bauweise auf die Sta­ torhilfspole übergehenden magnetischen Rotorfeldes zusätzlich auf die Hauptpole 17 hingezogen würde. Diese würde funktionsmäßig so wirken, als wären die Polflächen 18 der Hauptpole 17 wesentlich breiter als 180°_el, was einer Sehnung gleichkommen würde. Außerdem würde starkes Rucken auftreten. Beides wird durch die Statorhilfspole 19 vermieden. Andererseits behindern die Statorhilfspole 19 aber das Einbringen der ein­ ander nicht überlappenden Spulen 22, 23, 24 in die betreffenden Statornuten 34.

Um einerseits die Nutöffnungen zwischen den Hauptpolflächen 18 klein zu halten, an­ dererseits aber für eine fertigungsgerechte Bewickelbarkeit des Stators zu sorgen, sind bei dem dreiphasigen kollektorlosen Gleichstrommotor nach Fig. 2 (wo der Rotor der Einfachheit halber nicht dargestellt ist) die Statorhilfspole nicht zusammen mit den Hauptpolen aus den Blechen des Statorblechpakets ausgestanzt, sondern als gesonderte Polkörper 36 ausgebildet, die nachträglich in entsprechende Aussparungen 37 des Sta­ torblechpakets 38 eingesetzt werden können. Die Hauptpole 17 werden bei dieser Aus­ führungsform mit den Statorspulen 22, 22′, 23, 23′ und 24, 24′ bewickelt, während die die Statorhilfspole 19 bildenden Polkörper 36 noch nicht eingesetzt sind. Erst nach dem Be­ wickeln der Hauptpole 17 werden die Polkörper 36 in die Aussparungen 37 eingesteckt, um die Nutöffnungen 39 im wesentlichen zu schließen. Die Polkörper 36 bestehen vorzugs­ weise aus nichtgeblechtem, massivem Material. Da die Hilfspole entsprechend ihrer re­ lativ kleinen Umfangserstreckung von 60°_el gegenüber der Umfangserstreckung von 180°_el der Hauptpolflächen 18 nur einen relativ kleinen magnetischen Fluß aufnehmen, führen Polkörper 36 aus massivem Material nicht zu wesentlichen Wirbelstromverlu­ sten. Die Polkörper 36 können vorteilhaft auch aus Sinterwerkstoff, insbesondere Sin­ tereisen, gefertigt sein. Der Sintervorgang erlaubt die Herstellung von maßgenauen Formen ohne nachträgliche Bearbeitung. Geeignet sind für die Polkörper 36 ferner sili­ cierte Eisensorten, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung "Trafoperm" von der Firma Vakuumschmelze auf den Markt gebracht werden.

Die zur Bildung der unbewickelten Statorhilfspole 19 vorgesehenen Polkörper 36 kön­ nen vorteilhaft mit Aussparungen 40 (Fig. 3) zur Aufnahme der Lagemeldesensoren 30, 31, 32 versehen sein. Insbesondere bei der Fertigung der Polkörper 36 im Sinterverfah­ ren erfordert dies praktisch keinen fertigungstechnischen Mehraufwand.

Es versteht sich, daß bei der Anordnung nach Fig. 2 der Rotor in der gleichen Weise wie im Falle der Fig. 1 ausgebildet sein kann. Während die Fig. 1 und 2 Innenläufermoto­ ren veranschaulichen, versteht es sich ferner, daß die vorstehend erläuterten Maßnah­ men in gleicher Weise auch bei Außenläufermotoren mit Vorteil vorgesehen werden können.

Claims (13)

1. Dreiphasiger kollektorloser Gleichstrommotor mit einer mindestens zwei Polpaare aufweisenden permanentmagneti­ schen Rotormagnetanordnung (11) und einer in Stern geschal­ teten, dreisträngigen Statorwicklung, deren Wicklungs­ stränge überlappungsfrei auf mindestens drei ausgeprägten Statorpolen (17) angeordnet sind und deren Ströme über mindestens drei Halbleiterelemente durch mindestens drei magnet­ feldempfindliche Lagemeldesensoren gesteuert sind, die ihrerseits durch die Rotormagnetanordnung (11) gesteuert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagemeldesenso­ ren (30, 31, 32) in Statorumfangsrichtung mit Bezug auf die Statorwicklungsstränge derart verteilt angeord­ net sind, daß jeweils derjenige Lagemeldesensor, wel­ cher die Kommutierung des Wicklungsstromes von einem zu einem anderen Wicklungsstrang bewirkt, in dem Sta­ torbereich (30a, 30c, 31a, 31c, 32a, 32c) angebracht ist, in dem weder vor noch nach dem Kommutierungsvor­ gang eine stromdurchflossene Spule (22, 23, 24) liegt.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der die Wicklungsstränge tragenden Statorpole (17) zu der Anzahl der Polpaare der Rotormagnetanordnung (11) im Verhältnis 3 : 2 steht und jeder dieser Statorpole (17) an seiner dem Luftspalt zugewendeten Polfläche (18) eine Breite von im wesentlichen 180°_cl hat und damit der Breite eines Rotorpols (12, 13) entspricht.

3. Gleichstommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagemeldesensoren (30, 31, 32) am Luftspalt (16) in Lücken zwischen den Statorpolen (17) in Umfangsrichtung jeweils im wesentlichen in der Mitte (bei 30c, 31c, 32c) zwischen den benachbarten Spulen (22, 23, 24) liegen, zwischen denen die Kommutierung des Wicklungsstromes unter dem Einfluß des betreffenden Lagemeldesensors (30, 31, 32) erfolgt.

4. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagemeldesensoren (30, 31, 32) im wesentlichen auf der Radialsymmetrieachse (bei 30a, 31a, 32a) des Statorpoles (17) liegen, der diejenige Spule (22, 23, 24) trägt, welche an dem von dem betreffenden Lagemeldesensor (30, 31, 32) ausgelösten Kommutierungsvorgang unbeteiligt ist.

5. Gleichstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als dreipulsiger Motor ausgelegt ist.

6. Gleichstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor als sechspulsiger Motor mit mindestens vier Polpaaren in der Rotormagnetanordnung (11) ausgelegt ist.

7. Gleichstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangs­ richtung am Luftspalt (16) verbleibende Lücke zwischen jeweils zwei benachbarten, vorzugsweise 180°_cl breiten, Statorpolen (17) von einem den Lagemeldesensor (30, 31, 32) tragenden, unbewickelten Statorhilfspol (19) im wesentlichen ausgefüllt ist.

8. Gleichstrommotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lagemel­ desensoren (30, 31, 32) tragenden Statorhilfspole (19) als gesonderte Teile gefertigt und nachträglich mit dem Stator (38) verbunden sind.

9. Gleichstrommotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhilfs­ pole (19) in Aussparungen (37) des Stators (38) eingesetzt sind.

10. Gleichstrommotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Statorhilfspole (19) als einteiliger Polkörper (36) ausgebildet ist.

11. Gleichstrommotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhilfs­ pole (19) aus massivem Material gefertigt sind.

12. Gleichstrommotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhilfs­ pole (19) als Sinterkörper ausgebildet sind.

13. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorhilfspole (19) mit Aussparungen (40) zur Aufnahme der Lagemeldesenso­ ren (30, 31, 32) versehen sind.