Dauermagnetläufer für elektrische Maschinen. Die Erfindung betrifft einen Dauer magnetläufer für elektrische Maschinen mit mehr als zwei Polen, bei welchem der Läufer aus Weicheisenteilen und Dauermagneten zusammengesetzt ist.
An sich sind Dauermagnetläufer für elektrische Maschinen bekannt, und es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Läufer so herzustellen, dass sie aus einzelnen Dauer magn.etstücken bestehen, die mit einem Weicheisenteil verbunden sind. Vorrichtun gen dieser Art haben sich in der Praxis be währt, wenn es sich um vergleichsweise kleine Maschinen handelt, die nur eine ver hältnismässig kleine Leistungsabgabe auf weisen. Beim Übergang zu grösseren Maschi nen, die beispielsweise 1 PS und mehr leisten sollen und bei denen infolgedessen ein grösserer Durchmesser des, Rotorkörpers er. forderlich ist, ergeben sich Schwierigkeiten, die zunächst darin liegen, dass die Verbin dungen zwischen den Dauermagneten und dem Weicheisen den entstehenden Flieh kräften nicht gewachsen sind.
Bei den Um drehungszahlen von 1000, insbesondere auch 1500 in der Minute besteht auch in hohem Masse die Gefahr, dass der zu verwendende hochkoerzitivkräftige Werkstoff, der im allgemeinen aus sogenannten aushärtungs fähigen Dauermagnetlegierungen auf der Basis Eisen-Aluminium-Nickel, Eisen-Titan- Kobalt oder dergl. besteht, den Fliehkräften nicht standhält, da bekanntlich dieser Werk stoff ausserordentlich sprödes ist. Die Grösse der Läufer, die im übrigen je nach,der Ma schinentype in gewissem Umfang wechselt, bringt auch gewisse Schwierigkeiten bezüg lich der Magnetisierung mit sich, wenn der Rotorkörper als Ganzes in eine Magnetisie rungseinrichtung eingebracht werden soll.
Die Erfindung bezweckt,die Beseitigung der Gefahren, die in der Verwendung von vergleichsweise grossen Rotorkörpern liegt, so dass unter Verwendung ides spröden hoch- koerzitivkräftigen Werkstoffes mit mehr als 240 Örsted auch Läufer für Tourenzahlen von 1000 und mehr in der Minute bei er heblichen Durchmessern von etwa 180 mm aufwärts gebaut werden können. Ferner soll die Magnetisierung in einfachster Weise durchgeführt werden können, ohne dass kost spielige Magnetisierungseinrichtungen für die verschiedensten Typen vorrätig gehalten werden müssen.
Zu diesem Zweck wird vor geschlagen, dass zwei mit je zwei Radial ansätzen, die in Polschuhhälften endigen, versehene Eisenbügel die Welle umfassend zusammengeschraubt sind, während bogen förmige Magnetkörper sich auf den Radial ansätzen abstützen und von Polschuhen, die mit den Bügeln verschraubt sind, festgehal ten werden.
Im nachfolgenden wird an Hand der bei gefügten Zeichnung der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel näher er läutert.
Die Figur zeigt einen Dauermagnetläufer gemäss der Erfindung in Ansicht in Achs richtung. Die Welle 1 umfassend sind zwei Halbbügel 2 und 3 vorgesehen, die je mit zwei Radialansätzen 2a, 2b bezw. 3a, 3b ver sehen sind. Diese Radialansätze sind in Achsrichtung breiter als die Bügelteile 2 bezw. 3. Diese überragenden Enden dienen der Verschraubung der beiden Halbbügel miteinander mittels der Schrauben 4 und 5. In einem Stück mit den Radialansätzen 2a, 2b bezw. 3a, 31) gefertigt sind die Polschuh hälften 6a, 6b bezw. 7a, 7b vorgesehen. Wenn die Bügel 2 und 3 zusammengeschraubt sind, ergänzen sich je zwei Hälften 6a und 7a bezw. 6b und 7b zu einem Polschuh.
Die Dauermagnete werden in Form vorn halbkreisförmigen Ringhälften 8 und 9 derart in diese Bügelvorrichtung eingebaut, dass sie sich auf den Flächen der Radial ansätze 2a, 2b bezw. 3a, 3b abstützen. Sie sind in ihrem Scheitelpunkt mit einer Ra dialbohrung 10 bezw. 11 versehen. Durch diese Bohrungen hindurch werden unmagne tische, beispielsweise Messingschrauben, ge zogen, die die Polschuhe 12 und 13 gegen die Dauermagnetkörper 8 und 9 und diese damit gegen die Weicheisenhalbbügel 2 und 3 andrücken, indem die Schrauben in die Bügelteile 2 bezw. 3 hineingeschraubt werden.
Unter Umständen kann es zweckmässig sein, zwischen die beiden Bügelhälften vor dem Verschrauben ein Eisenblech 14 ein zulegen.
An Stelle der halbkreisförmigen Dauer magnete 8 bezw. 9 können auch für jede Rotorhälfte zwei Segmentes verwendet wer den, das heisst also Stücke, die von der Ver schraubungsstelle 10 bezw. 11 jeweils bis zur Auflagestelle auf den Halbbügeln reichen.
Sofern mehr als vier Pole vorgesehen werden, erfolgt eine mehrfache Aufteilung des Eisenkörpers.
Die Polaritäten, die der Rotorkörper im Betriebe aufweist, sind in der Figur durch die Buchstaben N und S gekennzeichnet. Die Magnetisierung erfolgt vor dem Zusam menschrauben der beiden Bügelhälften 2/3 mittels der Schrauben 4 und 5. Zu diesem Zweck wird jede Bügelhälfte mit den ein gesetzten Dauermagneten derart in eine Magnetisierungsvorrichtung gebracht, dass der eine Pol am Polschuh 12 bezw. 13 an liegt, während die Verschraubungsfläche des Halbbügels 2 bezw. 3 am andern Pol an liegt. Es wird mithin jede Hälfte des Rotor körpers für sich magnetisiert, worauf dann beide Teile zusammengeschraubt werden.
Entsprechend wird verfahren, wenn bei einer vier überschreitenden Polzahl eine mehr fache Aufteilung des Rotorkörpers vor genommen wird.
Es ist ersichtlich, dass bei dieser Art der Magnetisierung mit ganz einfachen Joch- apparaten auszukommen ist, deren lichte Weite nur unwesentlich verstellt werden braucht, wenn die, Hälften von Rotorkörpern unterschiedlicher Grösse nacheinander behan delt werden sollen. Wäre man bei Rotor körpern verhältnismässig grossen Durch-.
niessers gezwungen, wie bisher den Körper als Ganzes zu magnetisieren, so wäre für die verschiedenen Typen je ein Magnetisierungs- apparat erforderlich; denn diese Apparate bestehen bekanntlich aus einem Eisen rahmen, mit welchem mit Wicklungen ver sehene Eisenkerne in einer Anzahl verbun den sind, die der Polzahl des Rotorkörpers entspricht. Ändert sich der Durchmesser des zu behandelnden Körpers, so müsste der Eisen rückschlussrahmen vergrössert werden.
Aber abgesehen hiervon wären bei Magnetisierung des Dauermagnetkörpers in einem Stück bei grösseren Durchmessern Magnetisierungsap parate von sehr erheblichem Ausmasse erfor derlich, die die Wirtschaftlichkeit der Her stellung und Verwendung solcher Rotor körper in Frage stellen würden.
Permanent magnet rotors for electrical machines. The invention relates to a permanent magnet rotor for electrical machines with more than two poles, in which the rotor is composed of soft iron parts and permanent magnets.
Permanent magnet rotors for electrical machines are known per se, and it has also been proposed to manufacture the rotors in such a way that they consist of individual permanent magnet pieces that are connected to a soft iron part. Vorrichtun conditions of this type have been proven in practice when it comes to comparatively small machines that only have a relatively small power output. When transitioning to larger machines that are supposed to produce 1 hp and more, for example, and which consequently have a larger diameter of the rotor body. is required, difficulties arise that are initially due to the fact that the connec tions between the permanent magnets and the soft iron are not able to cope with the centrifugal forces that arise.
At speeds of 1000, in particular 1500, per minute there is also a high risk that the high-coercive material to be used, which is generally made of so-called hardening permanent magnet alloys based on iron-aluminum-nickel, iron-titanium-cobalt Or the like. Does not withstand the centrifugal forces, as this material is known to be extremely brittle. The size of the rotor, which changes to a certain extent depending on the machine type, also brings certain difficulties with respect to magnetization when the rotor body as a whole is to be introduced into a magnetization device.
The aim of the invention is to eliminate the dangers inherent in the use of comparatively large rotor bodies, so that when using the brittle, highly coercive material with more than 240 Örsted, runners for speeds of 1000 and more per minute with considerable diameters of can be built upwards of about 180 mm. Furthermore, the magnetization should be able to be carried out in the simplest possible way without costly magnetization devices having to be kept in stock for the most varied of types.
For this purpose, it is proposed that two iron brackets, each with two radial attachments that end in pole shoe halves, are screwed together comprehensively around the shaft, while arcuate magnetic bodies are supported on the radial attachments and held in place by pole pieces that are screwed to the brackets will be.
In the following, the idea of the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing.
The figure shows a permanent magnet rotor according to the invention in a view in the axial direction. The shaft 1 comprising two half brackets 2 and 3 are provided, each with two radial lugs 2a, 2b respectively. 3a, 3b are seen. These radial approaches are wider in the axial direction than the bracket parts 2 respectively. 3. These protruding ends are used to screw the two half-brackets together by means of screws 4 and 5. In one piece with the radial lugs 2a, 2b respectively. 3a, 31) are made the pole piece halves 6a, 6b respectively. 7a, 7b provided. When the brackets 2 and 3 are screwed together, two halves 6a and 7a respectively complement each other. 6b and 7b form a pole piece.
The permanent magnets are built in the form of semicircular ring halves 8 and 9 in front of this bracket device that they are on the surfaces of the radial approaches 2a, 2b respectively. Support 3a, 3b. They are at their apex with a Ra dialbohrung 10 BEZW. 11 provided. Through these holes, non-magnetic tables, such as brass screws, are drawn ge, which press the pole pieces 12 and 13 against the permanent magnet bodies 8 and 9 and thus against the soft iron half brackets 2 and 3 by the screws in the bracket parts 2 respectively. 3 screwed in.
Under certain circumstances, it can be useful to insert an iron sheet 14 between the two bracket halves before screwing them together.
Instead of the semicircular permanent magnets 8 respectively. 9 two segments can also be used for each rotor half who, that is, pieces that are screwed from the United 10 respectively. 11 each extend to the point of contact on the half brackets.
If more than four poles are provided, the iron body is split up several times.
The polarities of the rotor body in operation are indicated by the letters N and S in the figure. The magnetization takes place before screwing the two bracket halves 2/3 together by means of the screws 4 and 5. For this purpose, each bracket half with the permanent magnet set is brought into a magnetization device in such a way that one pole on the pole piece 12 and / or. 13 is on, while the screw surface of the half bracket 2 BEZW. 3 is on the other pole. It is therefore each half of the rotor body magnetized for itself, whereupon both parts are then screwed together.
The procedure is similar if, when the number of poles exceeds four, the rotor body is split up several times.
It can be seen that with this type of magnetization one can manage with very simple yoke devices, the clear width of which only needs to be adjusted insignificantly if the halves of rotor bodies of different sizes are to be treated one after the other. If you were with rotor bodies relatively large diameter.
Niessers was forced to magnetize the body as a whole as before, a magnetization apparatus would be required for each of the different types; because these apparatuses are known to consist of an iron frame with which iron cores provided with windings are verbun in a number that corresponds to the number of poles of the rotor body. If the diameter of the body to be treated changes, the iron return frame would have to be enlarged.
But apart from this, magnetization of the permanent magnet body in one piece with larger diameters would be magnetization devices of very considerable dimensions that would call into question the economy of the manufacture and use of such rotor bodies.