CS217178B1

CS217178B1 - Method of magnetization and demagnetization of permanent magnets

Info

Publication number: CS217178B1
Application number: CS281A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Zak
Original assignee: Zdenek Zak
Priority date: 1981-01-04
Filing date: 1981-01-04
Publication date: 1982-12-31

Description

Vynález sé týká způsobu magnetování a odmagnetování permanentních magnetů hlavních pólů statoru stejnosměrného elektrického stroje.The invention also relates to a method of magnetizing and demagnetizing permanent magnets of the main poles of a stator of a DC electric machine.

Magnetování permanentních magnetů ve statorech elektrických strojů se provádí třemi způsoby. Magnety se magnetují bud v přípravku mimo stroj, nebo na složeném stroji se použije pomocného vinutí navinutého na pólech z permanentních magnetů, nebo se magnetuje pomocí speciálního přípravku, vloženého do hotového statoru místo rotoru. První metoda je použitelná pouze u materiálů s tvrdou demagnetizační charakteristikou, jako jsou ferity Si vzácné zeminy. Při montáži takového stroje se projevují přitažlivé síly mezi statorem a rotorem, což montáž znaíně ztěžuje. Podobně jsou potíže s odstraňováním feromagnetických třísek, je-li třeba dodatečně opracovat vzduchovou mezeru stroje. Druhá metoda, běžně používaná u strojů s litými magnety Alnico, vyžaduje klasický tvar hlavního pólu, aby na něm bylo možné pomocné vinutí navinout, zmenšuje se prostor pro případné umístění dalších magnetů, zejména s polarizací v tangenciálním směru. U třetího způsobu, využíváného u feritových magnetů, je třeba zhotovit speciální magnetovací přípravek pro každou typovou velikost stroje, vzniklé přitažlivé síly ztěžují jak vyjmutí přípravku po magnetizaci, tak i vkládání rotoru při dokončení montáže stroje, u velkých strojů by montáž bez vhodně zhotovených montážních přípravků byla nemožná. Jen u druhé metody je možné provádět demagnetizaoi, či stupeň zmagnetování materiálu dodatečně upravit dle změřených charakteristik stroje.Magnetization of permanent magnets in stators of electric machines is done in three ways. The magnets are either magnetized in a jig outside the machine, or an auxiliary winding wound on poles of permanent magnets is used on a folded machine, or magnetized using a special jig inserted into the finished stator instead of the rotor. The first method is only applicable to materials with hard demagnetization characteristics, such as rare earth ferrite Si. When mounting such a machine, attractive forces occur between the stator and the rotor, which makes assembly much more difficult. Similarly, there are difficulties in removing ferromagnetic chips if the air gap of the machine needs to be reworked. The second method commonly used in Alnico cast magnet machines requires the classic shape of the main pole in order to wind the auxiliary winding there, reducing the space for possible additional magnets, especially with polarization in the tangential direction. In the third method, used for ferrite magnets, it is necessary to make a special magnet fixture for each machine size, the attractive forces make it difficult to remove the fixture after magnetization as well as insert the rotor when the machine is assembled. was impossible. Only with the second method is it possible to perform demagnetization, or to adjust the degree of magnetization of the material according to the measured machine characteristics.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem magnetování a odmagnetování permanentních magnetů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že u smontovaného stejnosměrného elektrického stroje s nastaveným sběracím ústrojím a s vyjmutými kartáči, se zajistí rotor proti pootočení vůči statoru, načež se na lamely komutátoru připojí přívody zdroje elektrického proudu, které se vedou na 2x lamel komutátoru, ležících v rovině symetrie kartáčových držáků a vzájemně vzdálených o pólovou rozteč, kde x je rovno jedné pro stroje s vlnovým vinutím rotoru a pro stroje se smyčkovým vinutím rotoru je rovno počtu pólpárů, načež se permanentní magnety zmagnetují alespoň jedním proudovým rázem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method of magnetizing and demagnetizing permanent magnets according to the invention, which consists in that in the assembled DC electric machine with the collecting device set and the brushes removed, the rotor is secured against rotation against the stator. of electric current, which are led on 2x commutator blades lying in the symmetry plane of the brush holders and spaced apart by a pole pitch, where x equals one for the rotor wave winding machines and for the rotor loop winding machines is equal to the number of pole pairs. the magnets magnetize at least one current surge.

Vynález využívá magnetovacích účinků rozloženého vinutí rotoru. Rozložené vinutí rotoru vytvoří ve vzduchové mezeře stroje pole s trojúhelníkovým průběhem magnetomotorického napětí, jehož Intenzita je dána velikostí proudových Impulsů z magnetovaclho zdroje. Stejným způsobem, jen obrácenou polaritou zdroje, je možno před demontáží stroj částečně demagnetovat.The invention utilizes the magnetizing effects of the distributed rotor winding. The distributed rotor winding creates in the air gap of the machine a field with a triangular waveform of magnetomotor voltage, the intensity of which is given by the magnitude of the current pulses from the magnetizing source. In the same way, only by reversing the polarity of the source, the machine can be partially demagnetized before disassembly.

Grafické objasnění působení vinutí rotoru při provádění způsobu magnetování a odmagnetování podle vynálezu je znázorněno na připojeném výkrese, na němž obr. 1 ukazuje radiální řez stejnosměrným elektrickým strojem buzeným permanentními magnety ve statoru s radiální a tangenciální polarizací s vyznačením polohy přívodních lamel jako napájecích bodů u rotoru s vlnovým vinutím a obr. 2 představuje rozvinutý tvar magnetického obvodu s vyznačenými napájecími body a průběhem trojúhelníkového magnetomotorického napětí, vytvořeného vinutím rotoru ve vzduchové mezeře stroje.A graphical explanation of the effect of the rotor winding in carrying out the magnetizing and degaussing method according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a radial cross-section of a permanent-electric DC driven machine in a stator with radial and tangential polarization. with wave winding; and FIG. 2 is an expanded form of a magnetic circuit with indicated feed points and a waveform of triangular magnetomotor voltage generated by the rotor winding in the air gap of the machine.

Způsob magnetování a odmagnetování permanentních magnetů 2 podle vynálezu se provádí na zcela smontovaném stroji s rotorem 2 zajištěným proti pootočení vůči statoru J., nastaveným sběracím ústrojím a s vyjmutými kartáči na sběracím ústrojí. Magnetovací zdroj, například kondenzátorová baterie, se připojí na lamely 4. komutátoru v napájecích bodech £, ležících v rovině symetrie kartáčových držáků, která je obvykle totožná s rovinou symetrie hlavních pólů statoru neboí vývody cívek na komutátor bývají uspořádány v oee cívky.The method of magnetizing and demagnetizing permanent magnets 2 according to the invention is carried out on a fully assembled machine with a rotor 2 secured against rotation against the stator 1, the collecting device set and the brushes removed on the collecting device. A magnetizing source, for example a capacitor battery, is connected to the commutator slats 4 at the supply points 6 lying in the plane of symmetry of the brush holders, which is usually identical to the plane of symmetry of the main poles of the stator.

U rotorů J s vlnovým vinutím 6 stačí napájení ve dvou napájecích bodech vzdálených o pólovou rozteč. U rotorů i se smyčkovým vinutím J je nutné napájení na 2x lamelách £ komutátoru, jako napájecích bodech 5» rozložených stejně jako v předcházejícím případě. Přívody je vhodné upevnit na lamely £ komutátoru pomocí natrvalo připájených oček nebo vyvrtaných otvorů se závitem, nebo jiným vhodným způsobem.In the case of rotors J with wave winding 6, power supply at two supply points distant by a pole pitch is sufficient. In the case of rotors i with loop winding J, the supply must be carried out on 2 commutator slats 6 as supply points 5 'distributed in the same way as in the previous case. The leads should be fastened to the commutator slats 6 by means of permanently soldered stitches or threaded bore holes or other suitable means.

Rozložené vinutí 6 rotoru J vytvoří ve vzduchové mezeře stroje magnetické pole s trojúhelníkovým průběhem magnetomotorického napětí 2, jehož intenzita je dána velikosti proudového pulsu z magnetovacího zdroje. Přitom musí být splněna podmínka, že energie W_o kondenzátoru musí být větší než energie W_m akumulovaná v permanentních magnetech 2, přičemžThe distributed winding 6 of the rotor J creates in the air gap of the machine a magnetic field with a triangular course of the magnetomotor voltage 2, the intensity of which is given by the magnitude of the current pulse from the magnetizing source. It must be satisfied that the energy W _of the capacitor must be greater than the energy W stored in the _m permanent magnets 2,

W = | . C . U²C 2 aW = | . C. U ² C 2 a

kde C je kapacita kondenzátorové baterie a U její napětí, μθ permeabilita vakua, intenzita pole k magnetování a V objem magnetu 2.where C is the capacitance of the capacitor battery and U its voltage, μθ vacuum permeability, field strength to be magnetized and V magnet volume 2.

Způsob magnetování a odmagnetování permanentních magnetů 2 podle vynálezu je možno použít pro permanentní magnety 2 libovolného druhu, stejně tak nezáleží na tvaru magnetického obvodu statoru i. Odmagnetování permanentních magnetů 2 pro usnadnění demontáže stroje se provádí postupným zmenšováním amplitudy proudu při současně přepólovaném vinutí 6 rotoru j.The method of magnetizing and demagnetizing permanent magnets 2 according to the invention can be used for permanent magnets 2 of any kind, as well as the shape of the magnetic circuit of the stator 1. Demagnetizing permanent magnets 2 to facilitate machine disassembly is effected by successively decreasing current amplitude. .

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method of magnetizing and ejmagnetizing permanent magnets of the main poles of a stator of a DC electric machine, characterized in that in the assembled DC electric machine with the collecting device set and the brushes removed, the rotor is secured against rotation against the stator. which are guided on 2x commutator blades lying in the symmetry plane of the brush holders and spaced apart by a pole pitch, where x equals one for the machines with the rotor winding and for the machines with the rotor winding equals the number of poles, whereupon the permanent magnets are magnetized at least one current surge.