CH213327A - Permanent magnet system for magneto-electric machines. - Google Patents

Permanent magnet system for magneto-electric machines.

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Publication number
CH213327A
CH213327A CH213327DA CH213327A CH 213327 A CH213327 A CH 213327A CH 213327D A CH213327D A CH 213327DA CH 213327 A CH213327 A CH 213327A
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CH
Switzerland
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magnets
magnet system
pole shoes
pole
housing
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Application number
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German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Met Schwarz
Original Assignee
Metallwerk Alfred Schwarz Akti
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/17Stator cores with permanent magnets

Description

  

  Dauermagnetsystem für magnetelektrische Maschinen.    Es sind bereits Dauermagnetsysteme für  magnetelektrische Maschinen bekannt, bei  welchen im     greis    angeordnet abwechselnd       Magnete    und Polschuhe aufeinanderfolgen,  welche durch radialen und tangentialen  Druck zusammengehalten werden.

   Zur Er  zeugung dieses Druckes musste man bisher  besondere Spannmittel, zum Beispiel Schrau  ben benutzen, welche in die Polschuhe ein  greifen und die Polschuhe und damit auch  die Magnete an die Gehäusewandung heran       ziehen-          Erfindungsgemäss    wird bei Dauermagnet  systemen der hier in Betracht kommenden  Art ,die Ausführung so getroffen, dass die  Magnete und die Polschuhe lediglich durch  die Spannwirkung des aus     unmagnetisier-          barem    Werkstoff bestehenden Gehäuses zu  sammengehalten werden. Auf diese Weise  können alle zusätzlichen Befestigungsmittel  für die Magnete und Polschuhe in Fortfall  kommen.

   Diese Spannwirkung kann man da-    durch erzeugen,     dass    man die Magnete und  Polschuhe in das aus nichtmagnetischem Me  tall bestehende Gehäuse     einpresst,    das dann  wie ein Spannband die Magnete und Pol  schuhe zusammenzieht. Man kann auch so  vorgehen, dass man die Magnete und Pol  schuhe zunächst in einer Form aneinander  fügt und dann mit dem zur Bildung des Ge  häuses bestimmten Stoff     umpresst    oder um  giesst. Das so gebildete Gehäuse übt dann  durch die bei seinem Erkalten     entstehende          Schrumpfung    die Spannwirkung auf die  Magnete und Polschuhe aus.

   Die Berüh  rungsflächen zwischen den Magneten und  Polschuhen brauchen keine Vorsprünge oder  Vertiefungen aufzuweisen,     sondern    können       glatt    ausgebildet werden. Man kann die an  den Polschuhen anliegenden Endflächen der  Magnete parallel zueinander und eben aus  bilden, so dass sich diese Endflächen durch  Schleifarbeit leicht auf das genaue     Mass    brin  gen lassen. Das ist besonders deswegen      wichtig, weil die zur Erzielung hoher Lei  stungen benutzten hochwertigen Magnet  stähle eine sehr grosse Härte aufweisen und  schwer zu bearbeiten sind. Die Berührungs  flächen zwischen den Magneten und Pol  schuhen können aber auch nach Zylinder  flächen verlaufen.

   In diesem Falle lässt sich  die Bearbeitung der Endflächen ebenfalls  durch einen einfachen Schleifvorgang durch  führen.  



  Die Polschuhe kann man zur Verbesse  rung     des    magnetischen Flusses nach dem  Anker hin an ihren dem Anker zugekehrten  Flächen verbreitern. Die dadurch gebildeten  Ansätze an den Seitenflächen der Poschuhe  bilden dann Anschläge, welche den radialen  Abstand der Magnete von der Mittelachse  des Magnetsystems bestimmen.  



  Der     Erfindungsgegenstand    ist in ,der bei  liegenden Zeichnung in beispielsweisen Aus  führungsformen dargestellt, und zwar zei  gen:  Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform,  und zwar  Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie A-A  der Fig. 2,  Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie B-B  der Fig. 1,  Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen.  Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2  sind in dem aus unmagnetisierbarem Mate  rial bestehenden Gehäuse 3 vier Magnete 1  und vier Weicheisenpolschuhe 2 angeordnet.  Die Polschuhe 2 sind von gezogenen Profil  stäben auf Länge abgeschnitten.

   Die Magnete  bestehen aus einer Aluminium-Nickel-Stahl  legierung und sind von gegossenen Form  stäben durch Trennschliff abgetrennt oder  aber aus pulverförmigem, mit einem Binde  mittel vermischtem Magnetmaterial gepresst  und an den mit den Polschuhen in Berüh  rung kommenden Seitenflächen parallel ge  schliffen. Dementsprechend verlaufen die  Flächen 4 der Polschuhe 2 nach dem Mittel  punkt des Gehäuses hin schräg zueinander  geneigt. Die Berührungsflächen der Magnete  und der Polschuhe sind vollkommen glatt  und eben ausgebildet.    Die Polschuhe sind noch mit Ansätzen 5  in Form von Polhörnern versehen, die nach  dem Anker hin zur Erhöhung des magne  tischen Flusses verbreitert sind.

   Die An  sätze 5 dienen gleichzeitig den Magneten als  Anschläge, welche den radialen     Abstand    der  Magnete von der     Mittelachse    des Magnet  systems bestimmen.  



  Beim Zusammensetzen des Magnet  systems wird so vorgegangen, dass die  Magnete 1 und die Polschuhe 2 auf einen       abgesetzten    Teil eines Stempels gesetzt und  mit Hilfe dieses Stempels in das Gehäuse 3  eingepresst werden. Die durch das Gehäuse  <B> < </B>     ,in     ausgeübte Spannwirkung verschiebt die Pol  schuhe radial nach innen, wodurch der zur  Festlegung der Magnete und Polschuhe die  nende radiale und tangentiale Druck erzeugt  wird.  



  Das Magnetsystem nach Fig. 3 besteht  gleichfalls aus vier Magneten aus einer Alu  minium-Nickel-Stahllegierung und vier Pol  schuhen aus Weicheisen, die in das aus  nichtmagnetisierbarem Metall bestehende Ge  häuse eingepresst sind. Die Magnete 6 und  die Polschuhe 7 verlaufen an ihren Berüh  rungsflächen 8 nach Zylinderflächen, und  zwar besitzen diese     Flächen    an beiden Tei  len den gleichen Krümmungsdurchmesser.  Die Bearbeitung der Magnete kann durch  einfaches Rundschleifen von' im Querschnitt  etwa rechteckigen Stäben bezw. Stücken er  folgen. Die Polschuhe 7 werden zweckmässig  gleich in der richtigen Form gestanzt.  



  Bei .der Ausführungsform nach Fig. 4,  welche ein besonders für Zündlichtmaschinen  bestimmtes     Magnetsystem    veranschaulicht,  ist um die Magnete 6 und um die Polschuhe  7 ein nichtmagnetisierbares Metall herum  gegossen, welches das Gehäuse 8 bildet. Das  Gehäuse 8 kann aber auch so hergestellt  werden, dass man um die Magnete 6 und die  Polschuhe 7 Pressmasse herumpresst. Das       herumgegossene    Metall     bezw.    die     Pressmasse     schrumpft beim Erkalten und übt .dadurch  den zur Festlegung der Magnete und Pol  schuhe dienenden radialen und     tangentialen     Druck auf diese Teile aus.

   Auch bei der Aus-      Führungsform nach Fig. 4 verlaufen die Be  rührungsflächen zwischen den Magneten und  den Polschuhen nach Zylinderflächen.  



  Die bei dem Magnetsystem nach Fig. 4  in den Polschuhen 7 vorgesehenen Löcher 9  dienen zur Aufnahme von Stiften und An  ätzen, welche an der Press- oder Giessform  vorgesehen sind, so dass auf diese Weise das  System vor dem Umpressen bezw. Umgiessen  genau zentriert werden kann. Bei Verwen  dung von lamellierten Polschuhen werden  zur Vereinigung der einzelnen Lamellen  zweckmässig Hohlniete benutzt, die dann die  Löcher 9 bilden. Die zum Eingriff in die  Löcher 9     bestimmten    Stifte oder Ansätze  werden vorteilhaft verschiebbar in der Form  angeordnet, so dass man durch das Verschie  ben der Zentrierstifte die Magnete 6 zwischen  den Polschuhen 7 festklemmen kann.

   Beim  Umgiessen und Umpressen des so zusammen  gesetzten Systems lassen dann die Stifte die  beim Schrumpfen des Materials entstehende  radiale Bewegung der Polschuhe ungehin  dert zu.  



  Die Erfindung ist zur Herstellung ins  besondere von Fahrradlichtmaschinen und  auch von Zündlichtmaschinen verwendbar.  



  Das Magnetsystem kann dabei sowohl als  Stator, das heisst ruhend, als auch als Rotor,  das heisst umlaufend,     Verwendung    finden.



  Permanent magnet system for magneto-electric machines. Permanent magnet systems for magneto-electric machines are already known, in which magnets and pole shoes are arranged in an old fashion and which are held together by radial and tangential pressure.

   To he generation of this pressure one previously had to use special clamping means, for example screws, which engage in the pole pieces and pull the pole pieces and thus also the magnets to the housing wall Made in such a way that the magnets and the pole shoes are held together only by the clamping effect of the housing made of non-magnetizable material. In this way, all additional fastening means for the magnets and pole pieces can be dispensed with.

   This tensioning effect can be generated by pressing the magnets and pole pieces into the housing made of non-magnetic metal, which then pulls the magnets and pole pieces together like a tension band. One can also proceed in such a way that the magnets and pole shoes are first joined together in a form and then pressed or poured with the material intended to form the housing. The housing formed in this way then exerts the tensioning effect on the magnets and pole shoes due to the shrinkage that occurs when it cools.

   The contact surfaces between the magnets and pole pieces do not need to have any projections or depressions, but can be made smooth. The end faces of the magnets resting against the pole pieces can be made parallel to one another and flat, so that these end faces can easily be brought to the exact size by grinding. This is particularly important because the high-quality magnetic steels used to achieve high performance are very hard and difficult to machine. The contact surfaces between the magnets and pole shoes can, however, also run after cylinder surfaces.

   In this case, the end faces can also be machined by a simple grinding process.



  The pole pieces can be widened to improve the magnetic flux after the armature on their armature facing surfaces. The lugs thus formed on the side surfaces of the pos shoes then form stops which determine the radial distance between the magnets and the central axis of the magnet system.



  The subject of the invention is shown in the accompanying drawings in exemplary embodiments, namely show: Figs. 1 and 2 a first embodiment, namely Fig. 1 a section along the line AA of FIG. 2, Fig. 2 a section along the line BB in FIGS. 1, 3 and 4, further embodiments. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, four magnets 1 and four soft iron pole pieces 2 are arranged in the housing 3 made of non-magnetizable mate rial. The pole shoes 2 are rods from drawn profile cut to length.

   The magnets are made of an aluminum-nickel-steel alloy and are separated from the cast bars by grinding or pressed from powdered magnetic material mixed with a binding agent and ground parallel to the side surfaces that come into contact with the pole pieces. Accordingly, the surfaces 4 of the pole pieces 2 run towards the center point of the housing at an angle to one another. The contact surfaces of the magnets and the pole shoes are completely smooth and flat. The pole pieces are still provided with approaches 5 in the form of pole horns that are widened towards the anchor to increase the magnetic flux.

   The sentences 5 also serve the magnets as stops that determine the radial distance between the magnets and the central axis of the magnet system.



  When assembling the magnet system, the procedure is such that the magnets 1 and the pole shoes 2 are placed on an offset part of a punch and are pressed into the housing 3 with the aid of this punch. The tensioning effect exerted by the housing moves the pole shoes radially inward, whereby the radial and tangential pressure needed to fix the magnets and pole shoes is generated.



  The magnet system of FIG. 3 also consists of four magnets made of an aluminum-nickel steel alloy and four pole shoes made of soft iron, which are pressed into the housing made of non-magnetizable metal. The magnets 6 and the pole pieces 7 run on their contact surfaces 8 according to cylindrical surfaces, and these surfaces have the same curvature diameter on both Tei len. The processing of the magnets can bezw by simply grinding round 'rods with approximately rectangular cross-section. Pieces follow. The pole shoes 7 are expediently immediately punched in the correct shape.



  In the embodiment according to FIG. 4, which illustrates a magnet system especially intended for ignition generators, a non-magnetizable metal, which forms the housing 8, is cast around the magnets 6 and around the pole shoes 7. The housing 8 can also be manufactured in such a way that molding compound is pressed around the magnets 6 and the pole shoes 7. The poured metal respectively. the molding compound shrinks when it cools and exerts the radial and tangential pressure on these parts, which is used to fix the magnets and pole shoes.

   Also in the embodiment according to FIG. 4, the contact surfaces between the magnets and the pole pieces run according to cylinder surfaces.



  The holes 9 provided in the magnet system according to FIG. 4 in the pole pieces 7 serve to receive pins and etch on which are provided on the press or casting mold, so that in this way the system is and before the overpressing. Casting can be centered exactly. When using lamellar pole pieces, hollow rivets are expediently used to unite the individual lamellae, which then form the holes 9. The pins or lugs intended for engagement in the holes 9 are advantageously arranged to be displaceable in the mold, so that the magnets 6 can be clamped between the pole pieces 7 by moving the centering pins.

   When the system assembled in this way is being cast around and pressed around, the pins then allow the radial movement of the pole shoes that occurs as the material shrinks unimpeded.



  The invention can be used in particular for the production of bicycle alternators and ignition alternators.



  The magnet system can be used both as a stator, that is to say stationary, and as a rotor, that is to say revolving.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Dauermagnetsystem für magnetelektrische Maschinen, bei welchem im greis angeord net abwechselnd Magnete und Polschuhe auf eina.nderfolgen, welche durch radialen und tangentialen Druck zusammengehalten wer den, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete und die Polschuhe lediglich durch die Spann wirkung des aus unmagnetisierbarem Stoff bestehenden Gehäuses zusammengehalten werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Magnetsystem gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Magnete und die Polschuhe. in das aus unmagne- tisierbarem Metall bestehende Gehäuse eingepresst sind. 2. PATENT CLAIM: Permanent magnet system for magneto-electric machines, in which magnets and pole shoes alternate on one another, which are held together by radial and tangential pressure, characterized in that the magnets and pole shoes are only made of non-magnetizable material by the tensioning effect existing housing are held together. SUBClaims: 1. Magnet system according to claim, characterized in that the magnets and the pole pieces. are pressed into the housing made of non-magnetizable metal. 2. Magnetsystem gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Magnete und die Polschuhe mit dem zur Bildung des Magnetgehäuses dienenden Metall umgossen sind. 3. Magnetsystem gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Magnete und die Polschuhe mit einer zur Bildung .des Gehäuses dienenden Pressmasse um presst sind. 4. Magnetsystem gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an den Pol schuhen Anschläge in Form von Pol hörnern vorgesehen sind, die zur Bestim mung des radialen Abstandes der Magnete von der Mittelachse des Magnetsystems dienen. 5. Magnet system according to patent claim, characterized in that the magnets and the pole shoes are encapsulated with the metal used to form the magnet housing. 3. Magnet system according to claim, characterized in that the magnets and the pole shoes are pressed around with a molding compound used to form the housing. 4. Magnet system according to claim, characterized in that stops in the form of pole horns are provided on the pole shoes, which are used to determine the radial distance of the magnets from the central axis of the magnet system. 5. Magnetsystem gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete an den beiden an die Polschuhe angrenzenden Seiten parallele ebene Flächen aufweisen. 6. Magnetsystem gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsflächen zwischen den Magneten und den Polschuhen nach Zylin derflächen verlaufen. 7. Magnetsystem gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in den Weich eisenpolschuhen Ausnehmungen für den Eingriff von Zentriermitteln der Form vorgesehen sind. Magnet system according to claim and dependent claim 4, characterized in that the magnets have parallel flat surfaces on the two sides adjoining the pole shoes. 6. Magnet system according to claim and dependent claim 4, characterized in that the contact surfaces between the magnets and the pole pieces run derflächen after Zylin. 7. Magnet system according to claim, characterized in that recesses are provided in the soft iron pole shoes for the engagement of centering means of the form.
CH213327D 1940-03-15 1940-04-17 Permanent magnet system for magneto-electric machines. CH213327A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1036363B (en) * 1956-12-13 1958-08-14 Bosch Gmbh Robert AC generator, in particular flywheel magnet or flywheel magnet ignition
EP0798842A1 (en) * 1996-03-31 1997-10-01 Sanyo Electric Co. Ltd Magnet motor

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