Verfahren zur Herstellung von Statoren oder Rotoren für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Statoren oder Rotoren für elektri sche Maschinen, deren Feldmagnetsystem minde stens zwei ringsegmentförmige und einander diame tral gegenüberliegende Perm,anen.tmagnete mit radia ler Magnetisierungseinrichtung aufweist, welche Ma gnete an ihrer Aussen- oder In#nenseite durch ein Joch aus ferromagnetischem Material mit hoher Per- meabilität miteinander verbunden sind.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man durch Sintern, hergestellte Ringsegmen#te, die im wesentlichen aus kleinen Teilchen von Polyoxyden von Eisen und wenigstens einem der Metalle Barium, Strontium und Blei mit -hexagonaler Kristallstruktur und mindestens annähernd der Zusam-mcnsetzun#g MO. 6,Fe.,03 oder MO.
6Fe.0.- 2Fe20, bestehen, wobei M wenigstens eines der vorerwähnten Metalle ist, und wobei der innere und der äussere Radius der einzelnen Segmente, wegen der ungleichmässigen Schrumpfung der Segmente beim Sintern"<B>je</B> zwischen einem kleinsten und einem grössten Wert liegen, an eine Lehre mit einander diametral gegenüberliegen den, kreiszylindrischen Teilen liegt, deren Durchrnes- ser zwischen dem Doppelten des kleinsten und dem Doppelten des grössten Wertes des Innenradius bzw. des Aussenradius der Segmente liegt und wobei die Lehre ferner zwischen diesen kreiszylindrischen Tei len mit anderen Teilen versehen ist,
zwischen denen der diametrale Abstand verschieden ist von dem zwischen den Teilen, und dass ansdhliessen,d die Seg mente unter Vermittlung des Jodhes zu einem Gan zen vereinigt werden und endlidh die Lehre entfernt wird.
Die ringsegmentförmigen Permanentmagnete können z. B. dadurch erhalten werden, dass von ring- förmigen Magneten ausgegangen wird, die anschlies- send z. B. in<B>3,</B> 4 oder<B>6</B> Teilen geteilt werden. Die Polbogen betragen dann 120o, 90o bzw. 60o. Die zwei erstgenannten, Magnete können für zweipolige, die letztgenannten für vierpolige Statoren und Ro toren verwendet werden.
Die Ringe unterliegen infolge des SIniterns einer S,dhru#mpfung, die z. B. zwischen ca. 14'% und 18 % variieren kann. Wünscht man einen gesinterten Ring mit einem Innendurchrnesser z. B. von 40 mm und einem Aussendurchmesser z.
B. von,<B>60</B> mm, wobei angenommen wird, dass diese Masse -der mittleren Schrumpfung von 16'% entsprechen, so können an- dere Ringe in bezug auf den genannten Ring<B>Ab-</B> weichungen von, ca. 2 % aufweisen, d. h.
einen In- nendurchrnesser und Aussendurchrnesser von 40,8 bzw. <B>61,2</B> m.m einerseits und 39,2,bzw. <B>58,8</B> mm an,- dererseits aufweisen.
Es hat sidh gezeigt, dass die Aussen- und Innenradien der zu verwendenden<B>Seg-</B> mente aus diesem Grunde dermassen voneinander verschieden sind, dass es ohne Anwendung der er wähnten Lehre äusserst schwierig, bzw. nur unter Anwendung kostspieliger Sdhleifoperationen möglich wäre, den gewünschten Luftspalt zwischen dem Sta- tor oder dem Rotor zu erhalten.
An Hand von einigen in der ZeicAnung, schem,a- tisch dargestellten. Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
Die Fig. <B>1</B> und 2 zeigen zwei Ringe<B>1</B> und 2 aus in Radialrichtung permanent magnetisiertern Material, die in bezug auf ihren Innendurchraesser und Aus sendurchmesser von dem gewünschten mittleren, Ring mit einem Innendurchernesser z. B. von 40 mm und einem Aussendurchmesser z. B. von<B>60</B><U>mm</U> um 2 % in negativem bzw. positivem Sinne abweichen.
Der Ring<B>1</B> hat somit einen Innen,durchmesser von 39,2mm und einenAussendurchmesser von 58,8mm. Die entsprechenden Masse des Ringes 2 betragen 40,8 bzw. 61,2mm. Die beiden Ringe werden in vier gleiche Sektoren<B>3</B> bzw. 4 geteilt.
Wo die Seg mente montiert werden, befinden sich deshalb durch einander Seginente, deren innere Krümmungsradien zwischen<B>19,6</B> und 20,4mm und deren Aussen- krümmungsradien zwischen 29,4 und 30,6mm va riieren.
In Fig. <B>3</B> wird zur Herstellung eines Rotors eine Aussenlehre<B>5</B> verwendet mit einander diametral ge- genüberliegen:den kreiszylindrischen Abschnitten<B>6</B> und<B>7,</B> deren Durchmesser<B>8</B> im darjogestellten Fall z. B.<B>61,2</B> mm beträgt,<B>d.</B> h. gleich den maximal auf tretenden Rotordurchmesser. Ein Segment 4 mit dem grössten Krümmungsradius wird somit -, wie oben in der Figur dargestellt, genau in die Lehre hineinpas sen.
Wird als zweiter Magnet dagegen ein maximal geschrumpftes Segment<B>3</B> verwendet, wie unten in Fig. <B>3</B> dargestellt, so wird er mit dem mittleren Teil auf der Lehre ruhen und an den Enden<B>9</B> freistehen. Zwischen den Abschnitten<B>6</B> und <B>7</B> befinden sich Teile<B>10</B> und<B>11,</B> zwischen denen der diametrale<B>Ab-</B> stand verschieden von dem zwischenden Abschnitten <B>6</B> und<B>7</B> ist und zwar klein#er. Die Segmente<B>3</B> und 4 können nunmehr auf an sich bekannte Weise durch ferrornagnetisches Material zu einern Ganzen verei nigt werden, z.
B. unter Vermittlung von plattenför- migem Material, das unter Pressdruck gegen: den In nenumfang der Segmente<B>3</B> und 4 gedrückt wird. Die Segmente.<B>3</B> und 4 können z. B. mittels auswärts umgebogener Zungen bei den Rändern 12 an diesem Material befestigt werden.
Wenn für den Innendurchmesser<B>8</B> z. B. der kleinste Aussendurchmesser,<B>d.</B> h.<B>58,8</B> mm, gewählt wird, so wird das Segment<B>3</B> genau passen und das Segment 4 an den Enden an der Lehre anliegen und mit seinem mittleren Teil freistehen.
In beiden geschilderten Fällen ist ein Stator mit einem Innendurchmesser der Diagonale 8-#2mal die Luftspaltbreite verwendbar, also<B>61,2 4-</B> 2 X<B>0,3</B> # <B>61,8</B> mm. Der Luftspalt wirddeshalb nie<B>0,3</B> mm unterschreiten können, was mit Rücksicht auf zu lässige Toleranzen des Innendurchmesslers dies Stators und des Lagerspiels wichtig ist. Die geringe maxi male Vergrösserung des Luftspaltes an den Enden<B>9</B> bzw. in der Mitte istunwesentlich.
Fig. 4 zeigt eine Lehre 14 zur erfindungsgemüs- sen Herstellung eines Stators. Die Lehre besitzt zwei kreiszylindrische Abschnitte<B>13</B> mit einem Durch messer<B>15,</B> dessen Länge zwischen dem doppelten Wert des kleinsten (z. B.<B>19,6</B> mm) und des grössten (z. B. 20,4 mm) inneren Krümmungsradius der<B>Seg-</B> mente liegt. In der Figur entspricht der Durchmes ser<B>15</B> dem kleinsten Innendurchmesser nach Fig. <B>1,</B> <B>d.</B> h. 2 X<B>19,6</B> = <B>39,2</B> mm.
Das Segment<B>3</B> wird des- halb genau passen. Das Seg ,ment 4 dagegen wird in der Mitte an der Lehre anliegen und an den Enden freistehen. Zwischen den Abschnitten<B>13</B> befinden sich eben falls kreiszylindrische Teile<B>16,</B> deren Durchmesser <B>17</B> zwischen einem Wert liegt, der etwas grösser als das Doppelte des grössten, z. B.<B>30,6</B> mm, und einem Wert liegt, der etwas kleiner als das Doppelte des kleinsten (z. B. 29,4 mm) Ausserrradius der Segmente 4 und<B>3</B> ist.
Der Durchmesser<B>17</B> ist im vorliegenden Fall gleich 2 X 29,4<B>= 58,8</B> mm,<B>d.</B> h. gleich dem Durchmesser des Ringes nach Fig. <B>1.</B> Die Aussen oberfläche des Seginen#tes <B>3</B> wird also mit der Zylin- deroberflä,dhe der Teile<B>16</B> zusammenfallen, und, die Enden des, Se-Mentes 4 werden sie etwas überragen.
Unter Pressdruck wird dann plattenförrniges Ma terials<B>18</B> rings um das Ganze angebracht, im vorlie genden Fall zwei Platten<B>18,</B> deren Enden, von zwei Platten<B>19</B> überlappt sind, die z. B. bei den Pfeilen 20 durch Punktschweissen mit den Platten<B>18</B> ver bunden werden, so dass ein Joch für die Kraftlinien entsteht.
Der Aussenumfang der Platten<B>19</B> ist rein kreis zylindrisch, so dass eine richtige Zentrierung im Aussengehäuse des Stators über eine vethältnismäs- sig grosse Länge verbürgt ist<B>;</B> dies ist wichtig, weil die La-er des Rotors in bezug auf dieses Gehäuse zentriert sind. Verformun-en der Platte<B>18</B> bei 21 sind somit nicht hinderlich. Nach der Befestigung der Segmente an der Platte<B>18,</B> z. B. durch Ver- kittung oder durch Zungen, wie z.
B. in Fig. <B>6</B> dar- Cre <B>,</B> stellt, kann die Lehre 14 entfernt werden. Wenn die Enden<B>26</B> der Teile<B>16</B> teilweise weggelassen werden, wie gestrichelt angedeutet. entsteht Platz zur Befestigung.
Wählt man, für den Durchmesser<B>15</B> den grössten Innendurch-niesser des Ringes nach Fig. 2, somit gleich 40,8 mm, so wird ein Segment 4 genau pas sen, und ein, Segment<B>3</B> wird in der Mitte frei von der Lehre 14 stehen, wie in Fig. <B>5</B> dargestellt. Da der mittlere Teil des Segmentes<B>3</B> dann ausserhalb des Durchmessers<B>17</B> zu liegen kommt, werden auch in diesem Fall zusätzliche Platten<B>19</B> verwendet werden m,üssen.
Wird dageggen sowohl in Fig. 4 als auch in Fig. <B>5</B> der Durchmesser<B>17</B> etwas grösser als der grösste Aussendurchmesser zwischen den Segmenten<B>3</B> und 4 gewählt, so können die zusätzlichen Platten<B>19</B> ent fallen.
Mitunter ist ein grösserer Polbogen der Pole der Permanentmagnete erwüns,cht. Die Ringe nach den Fig. <B>1</B> und 2 können dann in drei Segmente mit Pol bogen von 120o geteilt werden. Die Zwischenräume <B>16</B> zwischen den Segmenten<B>3</B> und 4 nach Fig. 4 werden dann im allgemeinen so kurz, dass die Länge des Umfan-s der Platten<B>19</B> die Zentrierung im Sta- torgebäuse nicht hinreichend verbürgt.
Entsprechend der Jetztgenannten Massnahme kann dann ein etwas grösserer Durchmesser<B>17</B> gewählt werden, wodurch die erwähnte Länge der Platten<B>19</B> grösser gewählt werden kann, z.B. über einen Polbogen von etwa <B>900</B> oder 1200. Die federnden freien Enden verbürgen die Einklemmung im Statorgehäuse.
<B>C</B> Eine derartige Ausbildung, jedoch mit einem et was grösseren Durchmesser<B>17</B> als in Fig. 4, ist in Fig. <B>6</B> dargestellt. In diesem Fall sind zusätzliche Platten 22 mit umgebogenen Zungen<B>23</B> verwendet, um die Segmente<B>3</B> und 4 unter Zwischenfügung von Gummistreifen 24 einzuklemmen. Diefedernden En den<B>25</B> ermöglichen das Festklammen im Gehäuse.
Zur genauen Montage der Segmente<B>3</B> und 4 können in den Räumen<B>27</B> Füllstücke unter-ebracht werden.
Ein vierpoliger Stator hat vier vorstehende Teile <B>16,</B> so dass eine Zentrierung an vier Stellen im Sta- torgehäuse stattfindet und die Platten<B>19</B> sich er übrigen.