Kommutatormotoren mit elektrischer Erregung und mit Dauermagneterregung werden in der überwiegenden Stückzahl im Leistungsbereich von wenigen Watt bis 3 000 W gefer- tigt. Der Drehzahlbereich dieser Motoren liegt zwischen 2 000 min-'bis 60 000 min-'.

Einsatzbereiche sind beispielsweise Niederspannungsanwendungen als Nebenantriebe in Fahrzeigen und in batteriebetriebenen Geräten sowie die große Palette der netzgebunde- nen Haushaltgeräte, beispielsweise Staubsauger, Waschmaschinen, Kaffeemühlen, Kü- chenmaschinen, etc., und Handwerkzeuge, wie z. B. Bohr-und Schleifmaschinen.

Ein Kommutatormotor besteht aus einem Ständer, der das Erregersystem trägt, und ei- nem Läufer, der als Außen-oder Innenläufer gefertigt ist. Die dauermagneterregten Moto- ren besetzen weitgehend den Drehzahlbereich bis 10 000 min-'und in einigen Fällen bis 20 000-'min, während die elektrisch erregten Motoren ihr Hauptanwendungsgebiet im oberen Drehzahlbereich haben.

Gegenüber den elektrisch erregten Motoren zeichnen sich die dauermagneterregten Mo- toren durch einen deutlich vereinfachten Aufbau und damit verbunden durch geringere Fertigungskosten aus. Zudem treten in den Ständerwicklungen elektrisch erregter Moto- ren stets Verluste auf, die bei dauermagneterregten Motoren prinzipbedingt nicht auftreten können, so dass dauermagneterregte Motoren einen verbesserten Wirkungsgrad aufwei- sen.

Die Fertigung der meisten dauermagneterregten Motoren erfolgt zur Zeit mit anisotropen Keramikmagneten. Der Motorquerschnitt ist vorrangig kreisförmig. Er weicht nur bei eini- gen zweipoligen Motoren aufgrund von Abflachungen in den Pollücken von einer Kreis- form ab. Auf diese Bauform bezieht sich die oft verwendete Bezeichnung"Flachmotor".

Durchmesser und Länge derartiger dauermagneterregter Motoren hängen weitgehend vom Anwendungsfall ab, wobei für die Auslegung des magnetischen Kreises nur eine der

beiden genannten Größen vorgegeben werden kann. Die Läufergestaltung ist geprägt von den Nut-und Kommutatorstegzahlen, die zur Begrenzung der Fertigungskosten möglichst klein gewähit werden.

Die Auslegung der Motoren richtet sich in erster Linie nach den magnetischen Verhältnis- sen und den davon abgeleiteten materialökonomischen Daten. Bei den Optimierungsbe- mühungen ist zu beachten, dass einige Abmessungen keine Optimierungsparameter sind.

Dazu gehören u. a. : minimale Luftspaltlänge von 5 0,5 mm 'kleinste Magnethöhe von ca. 1 mm bis ca. 4,5 mm Einsatz von Polsegmenten mit einem Polbogen von maximal ap =145° Die Ausführung der Magnete als Polsegmente, die unmittelbar am Luftspalt positioniert sind, garantiert den geringsten Streufaktor. Das Bauteil, an dem am meisten Gewicht ge- spart werden kann, ist das Ständerjoch, das gleichzeitig Motorgehäuse und Montageebe- ne darstellen kann. Daraus resultieren die aus magnetischer Sicht häufig zu dünnen Jo- che, die auch deshalb erstrebenswert sind, weil die Verarbeitung dünner Bleche mit ge- ringeren Fertigungskosten verbunden ist. Der Nachteil, die Begrenzung des Luftspaltflus- ses, wird dabei in Kauf genommen.

Die Gestaltung der Ständerjoche dauermagneterregter Motoren ist in extremer Weise gekennzeichnet durch die Bestrebungen, die Motoren möglichst kostengünstig produzie- ren zu können. Ausdruck dafür sind die Fertigungstechnologien der Ständerjoche, wie z. B. : Spangebende Herstellung Schneid-Biege-Verfahren Rollen Tiefziehen.

Für diese Verfahren dienen einteilige Halbzeuge als Ausgangsmaterial, die verformt und gestaltet werden und als Ständerjoch einteilig bleiben. Aufgrund der Beschaffenheit der

Ständerjoche übernehmen sie gleichzeitig die Funktionen von Motorgehäusen. Ermöglicht werden diese Lösungen nicht nur deshalb, weil im Ständer nur konstante Flüsse und kei- ne Wirbelströme auftreten, so dass auch im massiven Eisen keine Verluste auftreten, sondern weil die Läuferdurchmesser so klein sind, dass für die Flüsse der bisher verwen- deten Magnete Jochstärken von bis zu bjg = 3 mm genügen. Diese Materialstärken sind mit den vorstehend angeführten Metallbearbeitungsverfahren beherrschbar.

Für Versuchsmuster oder Kleinserien werden die Ständerjoche aus Vollmaterial herge- stellt. Die dafür eingesetzten spanabhebenden bzw. spangebenden Bearbeitungsverfah- ren werden üblicherweise in der Serienfertigung durch kostengünstigere spanlose Form- gebungen ersetzt.

Schneid-Biege-Verfahren werden für Ständerjoche angewandt, die beim Einsatz von Blockmagneten erforderlich sind. Sie bestehen aus zwei gleichen Teilen, die jeweils einen oder zwei flache Abschnitte und einen gekrümmten Bereich aufweisen.

Gerollte Joche werden sowohl für kreisförmige als auch für abgeflachte Konturen der Ständer eingesetzt. Sie können in axialer Richtung beliebig lang und bis zu Jochstärken von 3 mm ausgeführt werden. Anpassungen an unterschiedliche Blechpaketlängen sind leicht möglich. Notwendig sind zwei Lagerschilder.

In Konkurrenz zu gerollten stehen gezogene Joche, die Topfformen bilden. Sie besitzen erhebliche Kostenvorteile bei kleinen Läuferdurchmessern, für die nur geringe Blechstär- ken erforderlich sind, und bei kurzen Blechpaketen, weil dann der Verformungsaufwand nicht so groß ist. Mit der Topfform ist die Einhaltung höherer Schutzgrade, die sich auf das Eindringen von Schmutz und Wasser beziehen, leichter als bei anderen Konstruktio- nen möglich. Allerdings ist für jede Motorlänge ein spezieller Werkzeugsatz bereitzustel- len. Die Kosten dafür steigen mit der Topflänge erheblich an, so dass die Aufwendungen gut kalkuliert werden müssen. Die Ausbildung der Joche, abweichend von der runden Form als Gehäuse für Flachmotoren, ist im Tiefziehverfahren ebenfalls möglich. Der ge- schlossen Teil des Topfes dient zur Aufnahme von Axial-und Radiallagern, so dass ein Lagerschild als separates Bauteil eingespart wird.

Die elektrisch erregten Motoren sind konstruktiv dadurch charakterisiert, dass die ferro- magnetisch aktiven Teile von Ständer und Läufer Blechpakete sind, die eine geringe axia- le magnetische Leitfähigkeit aufweisen und deshalb gleich lang ausgeführt werden. Die Wicklungsköpfe nehmen viel Raum ein, wobei die magnetischen Eigenschaften der Stän- derjoche und des Läuferblechpakets nicht weiter betrachtet werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor unter Verbesserung seiner elektrischen, magnetischen, konstruktiven und mechanischen Eigenschaften und insbe- sondere des Masse-Leistungs-Verhältnisses weiterzubilden und ein wirtschaftliches Ver- fahren zu dessen Herstellung zu schaffen, wobei der Einsatzbereich der dauermagneter- regten Motoren erweitert werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Elektromotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßer Elektromotor zeichnet sich demnach dadurch aus, dass er als dauermagneterregter Elektromotor, der einen symmetrisch aufgebauten Ständer mit Pol- lückenerregung aufweist, in dem zur Erregung Hochenergiemagnete geringer Höhe vor- gesehen sind. Dabei liegen der Erfindung im wesentlichen folgende Erkenntnisse zugrun- de : Geringe Jochstärken des Ständers, auf die auch die Abmessungen des Läufers abge- stimmt sind, bilden in Motoren nach dem Stand der Technik vielfach die Ursache dafür, dass der Ersatz keramischer Magnete durch Hochenergiemagnete ohne die prinzipielle Konstruktion zu ändern nicht zu nennenswerten Leistungserhöhungen führt. So werden höhere Magnetmaterialkosten für Hochenergiemagnete nicht durch niedrigere Masse- Leistungs-Verhältnisse ausreichend kompensiert. Ein symmetrischer Aufbau mit Pollü- ckenmagnete gering vereinfacht zudem die Fertigung derartiger Motoren und besitzt die kleinste geometrische Ausdehnung in der Polachse.

Als Hochenergiemagneten sind in einer Ausführungsform der Erfindung Selten-Erden- Magnete vorgesehen, insbesondere Neodym-Eisen-Bor-Magnete. Der Ersatz keramischer Magnete durch Neodym-Eisen-Bor-Magnete führt vorteilhafterweise nicht nur zur Verklei- nerung des Magnetvolumens, sondern auch zur Vergrößerung des Luftspaltflusses. Damit

steht ein Magnetvolumen eines Hochenergiemagnetes im Vergleich zu Keramikmagneten in einem Verhältnis von ungefähr 1 : 20.

Die vorgesehenen Formen der Hochenergiemagnete, Rhombus oder quaderförmig, sind wesentlich einfacher in der Herstellung als Pol-Halbschalen. Zudem ist ein Hochenergie- magnet einer erfindungsgemäßen Maschine im Vergleich zu einem Keramikmagneten sehr dünn ausgebildet und weist insbesondere eine Magnethöhe von nur ca. 1 mm bis ca.

4,5 mm auf.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Hochenergiemagnet in einem Winkel abwei- chend von einer Normalen zu dem Luftspalt angeordnet. Die Motorbreite lässt sich insbe- sondere bei Magneten, die etwa die Länge des Läuferradius haben, verringern, indem sie nicht senkrecht, sondern im spitzen Winkel zum Luftspalt angeordnet werden. Die Ver- drehung der Magnete kann in beiden Pollücken in gleicher Weise oder in entgegengesetz- ter Richtung erfolgen. Dadurch ergeben sich mehrere Möglichkeiten einer Anpassung einer jeweiligen Motor-Außenform zur konstruktiven Integration eines erfindungsgemäßen Motors in einem Gerät.

Die beidseitige Positionierung von Selten-Erden-Magneten zum Aufbau des Luftspaltfel- des in einer erfindungsgemäßen zweipoligen Maschine ist nach einem oder mehreren der vorstehend genannten Merkmale damit u. a. mit folgenden Vorteilen verbunden : Im Vergleich zu unsymmetrischen Motoren erfolgt die Aufhebung des einseitigen radialen Zugs mit Verbesserung der Bedingungen für eine Lagerung sowie Sen- kung der Geräuschentwicklung ; Verkürzung der Erregerfeldlinien und damit Senkung des magnetischen Span- nungsabfalls im Ständerjoch.

Reduzierung der Abmessungen in der Polachse oder der axialen Länge ; 'Vergrößerung des Polbogens wegen der geringen Magnetdicke bzw. Höhe, die auf eine Stärke von bis zu ca. hM 1 mm verringert werden kann.

Absenkung der Polfühlungsdrehmomente, weil die Rastmomente gegenüber dem Stand der Technik durch geringere Nutschrägungen effektiver reduziert werden können ;

Einfache Magnetform im Vergleich zu den Polsegmenten keramischer Magnete 'Verkleinerung der Bürstenbrückenverdrehung aufgrund der kleineren Pollücke ; Realisierung axial beliebig langer Ständerjoche bei Verbesserung der Flusskon- zentration im Polbogen ; Verlängerung der Magnete in radialer und axialer Richtung ermöglicht eine Fluss- verstärkung und Flusskonzentration ; Die Auslegung von Flachmotoren setzt bei diesen Motoren nicht wie bei derzeit- gen Ausführungen die Reduzierung des Polbogens voraus.

'Das kleinste Außenmaß befindet sich in der Polmitte.

Sind die axialen Ausdehnungen von Ständer und Läufer gleich, dann kann zur effektiven Herstellung eines derartigen Elektromotors unter Verwirklichung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Merkmale vorzugsweise ein Folgeschnittwerkzeug verwendet wer- den, das eine Stanzpaketierung von Ständer-und Ankerblechpaket zum Aufbau eines symmetrischen und durch Hochenergiemagnete dauermagneterregten Motors durchführt.

Vorzugsweise werden mindestens zwei Teile eines Ständers mit mindestens zwei oder einer sonstigen geradzahligen Anzahl von Hochenergiemagneten zur Ausbildung eines einstückigen Ständers miteinander durch Verkleben und/oder Umhüllen mit einem Ge- häuse verbunden.

Ein erfindungsgemäßer Elektromotor ermöglicht mithin den Einsatz dauermagneterregter Maschinen mit Hochenergiemagneten in dem gesamten eingangs genannten Drehzahl- und Leistungsbereich nach einem einheitlichen Grundkonzept bei einer neuen Vielzahl relativ frei einstellbarer geometrischer Parameter.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung unter Darstellung des Standes der Technik näher erläutert. In der Zeichnung zeigt : Figur 1 : eine skizzierte Darstellung eines bekannten unsymmetrischen dauermagen- terregten Elektromotors mit fünfnutigem Anker ;

Figur 2 : eine schematische Ansicht des Querschnitts eines erfindungsgemäßen Elekt- romotors ; Figur 3 : einen typischen Querschnitt eines zweipoligen, dauermagneterregten Motors ; Figur 4 : einen Längsschnitt des dauermagneterregten Motors von Figur 3 ; Figur 5 : ein Diagramm zur Darstellung der Reduzierung des Luftspaltflusses als Funk- tion des Überhangfaktors und Figuren 6a bis 6d : Skizzen zur Darstellung von Möglichkeiten zur Formgebung der Außenkontur eines erfindungsgemäßen Ständers mit Pollückenmagneten mit einer bemaß- ten Ausführungsform.

Aus dem Stand der Technik läßt sich eine Entwicklungsreihe bei Motoren mit Pollückener- regung ableiten, in der ein Hufeisenmagnet erst durch eine elektrische Erregerspule und schließlich mit der Entwicklung anisotroper keramischer Magnete durch Blockmagnete ersetzt wurde. In dieser Abfolge sanken die Fertigungskosten, Verluste und Baugrößen stetig ab, wobei in der letzten Stufe der aufgezeigten Entwicklung wegen fehlender Draht- brüche im Ständer auch die Ausfallquoten deutlich abnahmen. Beim Ersatz der Schneid- Biege-Teile durch Blechpakete, die stanzpaketiert und montagefreundlich hergestellt wer- den können, ergaben sich deutliche Fertigungsvorteile, wobei der Ersatz keramischer Magnete durch Hochenergiemagnete beispielsweise auf einer Neodym-Eisen-Bor-Basis nicht nur zur Verkleinerung des Magnetvolumens, sondern auch zur Vergrößerung des Luftspaltflusses führt. Insgesamt führt aber ein einfacher Austausch keramischer Magnete durch Hochenergiemagnete in bekannten Elektromotoren ohne prinzipielle konstruktive Änderungen nicht zu nennenswerten Leistungserhöhungen, so dass die höheren Mag- netmaterialkosten nicht durch niedrigere Masse-Leistungs-Verhältnisse ausreichend kom- pensiert werden. Der Einsatz von Hochenergiemagneten bleibt damit auf relativ wenige Einsatzfelder beschränkt. Die Abbildung von Figur 1 zeigt eine skizzierte Darstellung ei- nes bekannten unsymmetrischen dauermagenterregten Elektromotors 1 mit fünfnutigem

Anker 2 als ein Beispiel eines mit einem Hochenergiemagneten 3 ausgerüsteten Ständers 4 eines Motors 1, der als Antrieb in einer Modelleisenbahn eingesetzt wird.

Bei der Auslegung nahezu aller dauermagneterregten Motoren werden die magnetischen Eigenschaften der Ständerjoche und des Läuferblechpakets zu wenig oder gar nicht dis- kutiert. Eine grundlegende Erkenntnis als Ausgangspunkt für einen erfindungsgemäßen Elektromotor ist aber, dass die geringen Jochstärken des Ständers, auf die auch die Ab- messungen des Läufers abgestimmt sind, in Motoren nach dem Stand der Technik viel- fach die Ursache dafür bilden, dass der Ersatz keramischer Magnete durch Hochener- giemagnete nicht zu nennenswerten Leistungserhöhungen in derartigen Motoren führt.

Daher werden mit Hochenergiemagneten ausgerüstete Motoren derzeit vor allem auf An- wendungen beschränkt eingesetzt, in denen es auf einen sehr geringen Platzbedarf an- kommt, wie bei dem Motor nach Figur 1 in einer Modelleisenbahnlokomotive. Die Minde- rung des Platzbedarfs derartiger Motoren ist dabei allein auf ein wesentlich geringeres Volumen-Fluß-Verhältnis der Hochenergiemagneten gegenüber keramischen Dauermag- neten zurückzuführen.

Die technologisch einfache Hufeisenform des Ständers 4 mit unterscheidbaren Joch-und Polbereichen 5,6 von Figur 1 lässt sich ohne Erhöhung des Magnetgewichts und der Mo- torbreite B durch eine symmetrische Anordnung ersetzen, wie in der Abbildung von Figur 2 in skizzierter Form dargestellt. Bei Motoren der dargestellten Art mit Pollückenmagneten lassen sich die Pol-und Jochbereiche 5,6 nahezu nicht trennen, so dass der magnetisch aktive Teil des Ständers 4 aus den Polen bzw. Polelementen und den Magneten 3 be- steht. Die Fertigungsverfahren der Ständerpole werden beeinflusst vom Anwendungsfall und von den Motorabmessungen. Die Zahl der Gestaltungsmöglichkeiten ist relativ groß und gestattet den Einsatz unterschiedlicher Materialien und Fertigungsverfahren.

Der typische Querschnitt eines dauermagneterregten Kommutatormotors ist gekenn- zeichnet durch den genuteten Läufer, den Magneten, der sich als Schalenmagnet unmit- telbar am Luftspalt befindet, und das Joch als kreisringförmigen magnetischen Rück- schluss, der gleichzeitig das Gehäuse bildet, wie in der Abbildung von Figur 3 dargestellt.

Von dieser prinzipiellen Form kann auch für die weiteren Betrachtungen von Ausfüh- rungsbeispiele der Erfindung ausgegangen werden.

Den Längsschnitt des Motors von Figur 3 zeigt die Darstellung von, Figur 4. Hier sind Maßnahmen zum Erreichen einer möglichst große Ausnutzung des Läufervolumens of- fenbart, wobei gleichzeitig die Abmessungen zu erkennen sind, die die Leistung begren- zen. Die geringste axiale Ausdehnung der magnetisch aktiven Teile besitzt das Läufer- blechpaket IFe. Um den Fluss durch den Läufer möglichst groß zu machen, wird der Dau- ermagnet über die Blechpaketlänge hinaus verlängert, wobei in ausgeführten Motoren das Verhältnis von Magnetlänge IM und Blechpaketlänge IFe im Bereich von lM/lFe # 1,2#/#1,8 liegt. Der magnetische Rückschluss aus massivem Stahl, der konstruktiv das Gehäuse darstellt, kann den magnetischen Fluss dreidimensional führen. Aus diesem Grund lässt sich der notwendige Querschnitt durch eine große axiale Länge IJS und kleine radiale Ausdehnung bjs realisieren. Dies begünstigte einfache und hochproduktive Fertigungsver- fahren, deren Grenze aber etwa bei bjs = 3 mm dicken Jochen erreicht ist.

Zur Reduzierung der Flussdichte im Ständerjoch wird die axiale Länge des Ständerjochs größer als die des Dauermagneten gewählt. Insbesondere bei kurzen Motoren wirkt sich diese Maßnahme positiv auf die magnetischen Spannungsabfälle im Ständer aus. Die einfache und zum Teil schraubenlose Befestigung der Lagerschilder am Ständerjoch ist ein konstruktiver Gesichtspunkt, die Ständerjoche über die Wicklungsköpfe und die Bürs- tenhalter hinaus zu verlängern. Der magnetische Fluss wird bestimmt von der Magnetqua- lität und der Läuferoberfläche. Durch die aufgrund der Verlängerung der Magnete über das Läuferblechpaket hinaus entstehenden Randfelder lässt sich der Fluss durch die Bürstenebene nur in begrenztem Maße vergrößern, weil der Weg der Feldlinien durch die Luft immer größer wird. Richtwerte dafür lassen sich aus dem experimentell ermittelten Diagramm von Figur 5 entnehmen. Dargestellt ist die relative Reduzierung des Luftspalt- flusses AO/ als Funktion des Überhangfaktors IFe/lM Als Parameter ist ein Verhältnis von Ankerdurchmesser DA ZU einer jeweiligen Anker-bzw. Eisenlänge IFE angegeben.

Der Ständerrückschluss wird auf einer Seite bis über den Kommutatorbereich ausge- dehnt, während auf der anderen Seite das Joch die Paketlänge nur um die Wicklungskopflänge überragt. Der Raum in der axialen Verlängerung der Magnete ist an beiden Seiten ungenutzt, was in der Abbildung von Figur 4 durch die beiden mit U gekennzeichneten Klammern angedeutet ist.

Der durch die Konstruktion des Motors aufgrund mehrerer Ursachen begrenzte magneti- sche Fluss hat zur Folge, dass ein kleiner Querschnitt des Läuferjochs genügt, ohne in den Sättigungsbereich zu kommen. Deshalb steht in den Nuten des Läufers viel Wickel- raum zur Verfügung, der aus thermischen Gründen oder wegen der Begrenzung der zu- lässigen Gegenfelder wegen der Entmagnetisierungsgefahr der Polsegmente nicht voll- ständig genutzt werden kann.

Der Motordurchmesser zweipoliger Motoren wird begrenzt durch die zur Zeit eingesetzten kostengünstigen Technologien der Ständerjoche. Eine Leistungssteigerung erfolgt haupt- sächlich durch die Verlängerung der axialen Ausdehnung des gesamten Motors. Die Er- höhung des magnetischen Flusses durch Polsegmente aus hochenergetischem Material ohne die prinzipielle Konstruktion zu ändern, ist im begrenzten Rahmen möglich, scheitert aber derzeit noch an den Kosten. Es darf nicht übersehen werden, dass die Fertigungs- kosten der Polsegmente mit ihrer Größe überproportional steigen und die Maßhaltigkeit bei der Herstellung derartiger dauermagnetischer Keramiken immer problematischer wird.

Hier stellen Ausführungen mit Pollückenmagneten insbesondere in Ausführungsformen nach Figur 2 eine Alternative zu den bekannten Motoren mit Polmagneten dar.

Bei Ausführungsformen der Motoren mit Pollückenmagneten wird der Fluss auch von den Überhanggebieten durch ferromagnetische Abschnitte der Polelemente bis zum Luftspalt geführt. Hierzu werden experimentelle und dreidimensionale Feldberechnungen herange- zogen, um optimale Überhangfaktoren und Formen der Polelemente zu ermitteln. Die axiale Länge des Magneten kann so lang wie das Ständerjoch gewählt werden. Dadurch ist eine optimale Raumausnutzung mit vergleichsweise geringen Überhangfaktoren und sehr geringen Außenabmessungen möglich.

Die Pollückenmagnete befinden sich in einem Magnetkreis, in dem eine Luftstrecke von der doppelten Luftspaltlänge 2 6 > 1 mm existiert. Bei der Auslegung der Motoren und bei der Fertigung lassen sich Einbautoleranzen und Dickentoleranzen der Magnete berück- sichtigen, die sich nur geringfügig auf den Arbeitspunkt auf der Entmagnetisierungskenn- linie auswirken. Dadurch sind Fertigungsmaße der Hochenergiemagnete bezüglich der Oberflächengüte und der Magnetdicke möglich, die im Gegensatz zu Keramikmagneten ein Schleifen der Flächen nicht erfordern. Da die größten Flächen der Magnete durch die

Polelemente abgedeckt und eventuell mit einem Kleber versiegelt werden, ist gegebenen- falls auch der Korrosionsschutz durch den Magnethersteller nicht so aufwendig.

Eine weitere Optimierungsrichtung bei den Motorabmessungen ist dadurch gegeben, dass nur entmagnetisierende Gegendurchflutungen auftreten, die durch die Bürstenbrü- ckenverdrehung bedingt sind. Da diese Werte gering sind, lassen sich Magnetmaterialien mit hoher Remanenz aber geringer Koerzitivfeldstärke einsetzen. Selbst große Einschalt- strömen bewirken keine Entmagnetisierung der Magnete.

Ein wesentlicher Vorteil der Pollückenmagnet besteht darin, dass der Luftspaltfluss nicht allein von der Magnetfläche über dem Läufer bestimmt wird, sondern eine Flusskonzent- ration durch axiale oder radiale Verlängerung der Magnete möglich ist.

Die Motorbreite lässt sich insbesondere bei Magneten, die etwa die Länge des Läuferra- dius haben, verringern, indem sie nicht senkrecht sondern auch in einem spitzen Winkel ß zum Luftspalt angeordnet werden, siehe die Abbildungsfolge der Figuren 6a bis 6c. Die Verdrehung der Magnete kann in beiden Pollücken in gleicher Weise oder in entgegenge- setzter Richtung erfolgen, also spiegel-oder punktsymmetrisch. Dadurch ergeben sich mehrere Möglichkeiten einer konstruktiven Integration des Motors in ein Gerät. Es ergibt sich so insgesamt ein Motor mit den konkreten Abmessungen des Ständers 4 gemäß den Angaben von Figur 6d. Die Außenabmessung ist gegenüber einer elektro-magnetisch gleichwertigen Version nach Figur 6a von 85 mm durch Schrägstellung der Magneten 3 um ß = 45'bei gleichbleibenden Magnetabmessungen um ein Maß 2A auf nur noch 76 mm abgesenkt worden. Der dargestellte Ständer 4 wird in einer Ausführungsform aus mindestens zwei ferromagnetischen Formteilen zusammengesetzt, die mit mindestens zwei Hochenergiemagneten 3 zur Ausbildung eines insgesamt sehr kompakten Ständers bei einfacher Fertigung miteinander durch Verkleben und/oder Umhüllen mit einem Ge- häuse verbunden werden.

Durch die Schnittansicht der Figuren 6a bis 6d werden die Vorteile der gewählten Ausbil- dung eines erfindungsgemäßen Motors 1 nochmals verdeutlicht : Es ergibt sich ein leis- tungsstarker und sehr kompakter Motor, dessen äußeren Abmaße an ein Gesamtdesign oder sonstigen Bedingungen und Einschränkungen in einem zur Verfügung stehenden Raum innerhalb eines Gerätes angepaßt werden kann.

Die beidseitige Positionierung von Selten-Erden-Magneten zum Aufbau des Luftspaltfel- des in einer symmetrischen Ständeranordnung ist mit Vorteilen verbunden, auf die nach- folgend zusammengefaßt werden : Durch die Symmetrierung der Anordnung im Ständerbereich erfolgt gegenüber unsym- metrischen Ständern eine Aufhebung des einseitigen radialen Zugs auf den Anker. Das bewirkt eine Verbesserung der Bedingungen für eine Lagerung das Ankers sowie die Senkung der Geräuschentwicklung im Betrieb.

Durch die Anordnung zweier Magneten zur Pollückenerregung werden die Erregerfeldli- nien verkürzt, was zu einer Senkung des magnetischen Spannungsabfalls führt.

Eine Reduzierung der Abmessungen eines erfindungsgemäßen Elektromotors kann wahlweise in der Pollückenachse oder der axialen Länge erfolgen.

Aufgrund der geringen Magnetdicke der Hochenergiemagnete wird der Polbogen Vergrö- ßert, so dass er nahezu mit der gesamte Polteilung übereinstimmt.

Polfühlungsdrehmomente werden abgesenkt, weil die Rastmomente gegenüber dem Stand der Technik durch geringere Nutschrägungen effektiver reduziert werden können.

Die rhombische Außenform von Hochenergiemagnete stellt im Vergleich zu den Polseg- menten keramischer Magnete eine wesentlich einfachere Magnetform dar.

Eine zur Verbesserung der Kommutierung vorgenommene Bürstenbrückenverdrehung kann aufgrund der kleineren Pollücke deutlich verkleinert werden.

Erfindungsgemäß ist eine Realisierung beliebig langer Ständerjoche bei Erhöhung der Flusskonzentration im Polbogen möglich.

Eine Verlängerung der Magnete in radialer und/oder axialer Richtung ermöglicht eine Flussverstärkung oder Flusskonzentration in nahezu freier Wahl.

Schließlich setzt die Auslegung von Flachmotoren bei diesen Motoren nicht wie bei der- zeitigen Ausführungen die Reduzierung des Polbogens voraus.

Bezugszeichenliste 1 Motor 2 Anker 3 Magnet 4 Ständer 5 Joch 6 Pol 7 Welle 8 B Motorbereite/Außendurchmesser des Motors bM Magnetbreite hM Magnethöhe IM axiale Magnetlänge a ? Potbogen ß Neigungswinkel des Magneten 3 gegenüber der Normalen A Differenzmaß 6 Luftspalt/Luftspaltlänge DA Ankerdurchmesser/Läuferdurchmesser Dw Wellendurchmesser IFe Blechpaketlänge/Eisenlänge des Ankers 2 IJS Länge des Ständerjochs U ungenutzte Länge