CS244773B1 - Způsob magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, u něhož jsou v rovinách mezipólových os změny polarity umístěny první magnety, kolmo na roviny magnetických os pólů jsou umístěnv druhé magnety, ve dvou rovinách rovnoběžných s rovinami magnetických os pólů jsou uloženy třetí magnety a mezi vnitřní podélnou hranou třetích magnetů a vnější podélnou hranou sousedních prvních magnetů jsou uloženv čtvrté magnety, pomocí válcovitého jádra, uloženého ve středovém vrtání stroje s cívkami magnetovacího vinutí, majícími axiální aktivní strany. Účelem vynálezu je docílení namagnetování všech vložených permanentních magnetů do stavu zaručené plné magnetizace. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že magnetování čtvrtých magnetů se provádí nezávisle na magnetování prvních,druhých a třetích magnetů nejpozději současně s ním přídavným magnetovacím vinutím, vkládaným do mezer mezi podélnými hranami prvních, třetích a čtvrtých magnetů.

Description

DOHNAL JIŘÍ ing., BRNO

Způsob magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety

Řešení se týká způsobu magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, u něhož jsou v rovinách mezipólových os změny polarity umístěny první magnety, kolmo na roviny magnetických os pólů jsou umístěnv druhé magnety, ve dvou rovinách rovnoběžných s rovinami magnetických os pólů jsou uloženy třetí magnety a mezi vnitřní podélnou hranou třetích magnetů a vnější podélnou hranou sousedních prvních magnetů jsou uloženv čtvrté magnety, pomocí válcovitého jádra, uloženého ve středovém vrtání stroje s cívkami magnetovacího vinutí, majícími axiální aktivní strany.

Účelem vynálezu je docílení namagnetování všech vložených permanentních magnetů do stavu zaručené plné magnetizace. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že magnetování čtvrtých magnetů se provádí nezávisle na magnetování prvních,druhých a třetích magnetů nejpozději současně s ním přídavným magnetovacím vinutím, vkládaným do mezer mezi podélnými hranami prvních, třetích a čtvrtých magnetů.

244 773

244 773

Vynález se týká způsobu magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, u něhož jsou v rovinách mezipólových os změny polarity umístěny první permanentní magnety, kolmo na roviny magnetických os pólů jsou umístěny druhé permanentní magnety, ve dvou rovinách rovnoběžných s rovinami magnetických os pólů jsou uloženy třetí permanentní magnety a mezi vnitřní podélnou hranou třetích permanentních magnetů a vnější podélnou hranou sousedních prvních permanentních magnetů jsou uloženy čtvrté permanentní magnety, pomocí válcovitého jádra, uloženého ve středovém vrtání stroje s cívkami magnetovacího vinutí, majícími axiální aktivní strany»

Elektrické stroje točivé, opatřované pro vyvozování aktiv ního magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře stroje budicími permanentními magnety, jsou řešeny tak, že se permanentní magnety umisťují buS na rotoru, jak tomu převážně je u synchronních elektrických strojů točivých, nebo se umisťují na statoru, jak tomu převážně je u stejnosměrných elektrických strojů točivých, Z hlediska minimální pracnosti na výrobu části stroje s uloženými permanentními magnety je žádoucí, aby se permanentní magnety vkládaly do stroje a magnetovaly až po konečném opracování této části a po odstranění feromagnetických třísek. Způsob magnetování permanentních magnetů, uspořádaných v konstrukčních částech elektrického stroje točivého s ohledem na počet pólů v jeho základním axiálním, radiálním či tangenciálním směru je známý a používá se zde principu vybíjení kondenzátorové baterie do magnetovacího

- 2 244 773 vinutí, které je uspořádáno buč, ve speciálním přípravku, vkládaném do vnitřní nebo vnější dutiny magnetického obvodu konstrukční části stroje s permanentními magnety, nebo toto magnetovací vinutí přímo tvoří samotné vinutí kotvy, které je u stejnosměrného elektrického stroje točivého převážně představováno vinutím rotoru a u synchronního elektrického stroje točivého je převážně představováno vinutím statoru.

U zvláší komplikovaných konstrukcí budicích soustav s permanentními magnety nelze použít žádný ze známých způsobů magnetování permanentních magnetů přímo v dané konstrukční části stroje, což zejména platí v případě potřeby magnetování elektrického stroje točivého se statorovými vyniklými póly a* s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, u něhož jsou jednak v rovinách raezipólových os změny polarity umístěny první permanentní magnety, jednak kolmo na roviny magnetických os pólů jsou umístěny druhé permanentní magnety, a jednak ve dvou rovinách rovnoběžných s rovinami magnetických os pólů jsou uloženy třetí permanentní magnety, přičemž mezi vnitřní podélnou hranou třetích permanentních magnetů a vnější podélnou hranou sousedních prvních permanentních magnetů jsou uloženy čtvrté permanentní magnety. U tohoto typu elektrického stroje točivého se pro docílení požadovaného budicího magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře dosud permanentní magnety magnetují předem v magnetovací cívce nebo jiném vhodném zařízení a do magnetického obvodu statoru se vkládají ve zmagnetovaném stavu. Tento postup je časově náročný, vyžaduje přípravu pracoviště s vysokou čistotou bez feromagnetických předmětů a navíc je nutno pečlivě označovat polaritu permanentních magnetů před vložením do magnetického obvodu statoru stroje.

Po mechanickém zajištění permanentních magnetů následuje mechanické obrábění této části stroje pro vytvoření potřebného rozměru pracovní vzduchové mezery a pro zajištění nutných povrchových úprav všech příslušných válcových ploch.

Kovové třísky se hromadí na ostrých hranách magnetického obvodu a velmi obtížně se odstraňují. Použití stlačeného vzduchu je málo účinné a pro dokonalé vyčištění je nutno při3 244 773 stupovat k ručnímu způsobu sbírání třísek za pomoci plastické gumy, plasteliny nebo obdobného vhodného prostředku·

Při použití způsobu magnetování permanentních magnetů přímo v magnetickém obvodu statoru elektrického stroje točivého pomocí válcovitého jádra, uloženého ve středovém vrtání stroje s cívkami magnetovacího vinutí, které mají axiální aktivní strany, dojde k dokonalému naraagnetování pouze prvních permanentních magnetů, druhých permanentních magnetů a třetích permanentních magnetů· Vzhledem k nasycení magnetického obvodu statoru při magnetovacím pulsu prochází magnetovací tok prakticky úhlopříčně čtvrtým permanentním magnetem· Složka magnetického toku ve směru požadované magnetizace nestačí zajistit plné namagnetování čtvrtých permanentních magnetů, což ve svém důsledku znamená, že nelze docílit potřebného budicího magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře a tím provozovat elek trický stroj točivý v požadovaných výstupních parametrech·

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že magnetování čtvrtých permanentních magnetů se provádí nezávisle na magnetování prvních permanentních magnetů, druhých permanentních magnetů a třetích permanentních magnetů nejpozději současně s ním přídavným magnetovacím vinutím, vkládaným do mezer mezi podélnými hranami prvních permanentních magnetů, třetích permanentních magnetů a čtvrtých permanentních magnetů·

Způsobem magnetování elektrického stroje točivého, s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety podle vynálezu se zejména docílí plného rovnoměrného namagnetování prvních permanentních magnetů, druhých permanentních magnetů, třetích permanentních magnetů a rovněž i čtvrtých permanentních magnetů, čímž se docílí požadovaných hodnot budicího magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře stroje a možnosti jeho provozování v uvažovaných výstupních parametrech· Způsobem magnetování podle vynálezu se současně odstraní technologické nevýhody, související s nutností vklá4 244 773 dání předem namagnetováných permanentních magnetů do magnetického obvodu statoru stroje, přičemž nyní bude možné tuto část stroje opracovávat na hotovo s vloženými nezmagnetovanými permanentními magnety a po snadném odstranění třísek, například stlačeným vzduchem, se následně provede namagnetování všech uložených permanentních magnetů do stavu zaručené plné magnetizace· Výhody způsobu magnetování podle vynálezu se proto projeví rovněž ve zjednodušení a výrazném zkrácení technologie výroby elektrického stroje točivého a tedy i ve sní žení celkových pořizovacích nákladů·

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení statoru čtyřpólového elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety v polovičním příčném řezu, na němž je pro provádění způsobu magnetování podle vynálezu jednak vyznačeno uložení válcovitého jádra ve středovém vrtání stroje s cívkami magnetovacího vinutí pro .provádění způsobu magnetování prvních permanentních magnetů, druhých permanentních magnetů a třetích permanentních magnetů do stavu plné magnetizace, a jednak jsou vyznačeny dva možné případy uložení přídavného magnetovacího vinutí pro provádění způsobu magnetování čtvrtých permanentních magnetů do stavu plné magnetizace, přičemž smysl průtoku magnetovacího proudového pulsu a jemu odpovídajícího magnetovacího magnetického toku jsou na obrázku vyznačeny obvyklými symboly·

Způsob magnetování elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, podle vynálezu se uskutečňuje tak, že pomocí válcovitého jádra £, uloženého ve středovém vrtání stroje s minimální vzduchovou mezerou a opatřeného cívkami magnetovacího vinutí 6, majícími axiální aktivní strany, jsou do stavu plné magnetizace magnetovány jednak první permanentní magnety 2» umístěné v rovinách raezipolových os 11 změny polarity, jednak druhé permanentní magnety 2, umístěné kolmo na roviny magnetických os 10 pólů, a jednak třetí permanentní magnety 2» umístěné ve dvou zrcadlově' rovnoběžných rovinách s příslušnými rovinami magnetických

- 5 244 773 os 10 pólů. Čtvrté permanentní magnety 2» umístěné mezi vnitřní podélnou hranou třetích permanentních magnetů 2 ^a vnější podélnou hranou sousedních prvních permanentních magnetů 2» jsou do stavu plné magnetizace magnetovány pomocí přídavného magnetovacího vinutí 2» které je vloženo do technologických mezer mezi podélnými hranami prvních permanentních magnetů 2» třetích permanentních magnetů 2 ^a čtvrtých permanentních magnetů 2> přičemž magnetování čtvrtých permanentních magnetů se provádí nezávisle na magnetování prvních permanentních magnetů 2» druhých permanentních magnetů 2 a třetích permanentních magnetů 2 před nebo současně s tímto magnetováním.

Jak je názorně patrno z obrázku na připojeném výkrese, lze v prvním možném případě magnetovat .čtvrté permanentní magnety £ přídavným magnetovacím vinutím 2» které je Vloženo do prvních mezer 8 mezi prvními permanentními magnety 2 ^a čtvrtými permanentními magnety 2 souose s příslušnou magnetickou osou 10 pólu. Na obrázku je označeno písmeny A - B, přičemž v místě druhých mezer 2. raezi třetími permanentními magnety 2 a čtvrtými permanentními magnety 2 není žádné vinutí. V druhém možném případě lze Čtvrté permanentní magnety 2 magnetovat přídavným magnetovacím vinutím 2» které je jednou stranou vloženo do prvních mezer 8 mezi prvními permanentními magnety 2 a čtvrtými permanentními magnety 2 a druhou stranou je vloženo do druhých mezer 2. mezi třetími permanentními magnety 2 ^a čtvrtými permanentními magnety 2 ^u podélných hran téhož čtvrtého permanentního magnetu 2· Na obrázku je označeno písmeny A-CaD-B. V obou možných případech lze přídavné magnetovací vinutí 2 vytvořit jako jednozávitové vinutí, s výhodou jako izolované vodivé lano, jímž se magnetický obvod statoru elektrického stroje točivého meandrovíte prošije.

Ve specifických případech je však rovněž možné přídavné magnetovací vinutí 2 vytvořit jako samostatné cívky se vzájemným elektrickým propojením mimo magnetický obvod statoru elektrického stroje točivého. Pro případ magnetování čtvrtých permanentních magnetů 2 současně s prvními permanentními magnety 2» druhými permanentními magnety 2 a třetími permanentními magnety 2 ^se přídavné magnetovací vinutí 2 zapojuje do serie s cívkami magnetovacího vinutí 6. válcovitého jádra £·

244 773

Vlastní provádění způsobu magnetování podle vynálezu se uskutečňuje dvěma seriemi magnetovacích pulsů, s výhodou sestávajícími z alespoň dvou magnetovacích proudových pulsů, se zasunutým válcovitým jádrem % ve středovém vrtání statoru stroje s minimální vzduchovou mezerou. První serie magnetovacích pulsů se přivede do přídavného magnetovacího vinutí X, čímž se do stavu plné magnetizace namagnetují především čtvrté permanentní magnety £, ale současně i druhé permanentní magnety 2, přičemž třetí permanentní magnety J se namagnetují částečně se správnou polaritou magnetického toku a u prvních permanentních magnetů 1_ dojde k Částečnému namagnetování s opačnou polaritou, které je však v důsledku minimální vzduchové mezery mezi válcovitým jádrem 2 a středovým vrtáním statoru stroje velmi nevýrazné.

Druhá serie magnetovacích pulsů se přivede do cívek magnetovacího vinutí 6 válcovitého jádra 2» s výhodou vytvořeného z feromagnetického materiálu, čímž se první permanentní magnety χ přemagnetují do stavu plné magnetizace se správnou polaritou, podpoří se polarita předtím namagnetovaných druhých permanentních magnetů 2 a čtvrtých permanentních magnetů 4 a do stavu plné magnetizace se domagnetují třetí permanentní magnety χ.

Podle tvaru a velikosti vložených permanentních magnetů a velikosti magnetovací energie, akumulované v kondenzátorové baterii, se magnetování provádí buň v časovém sledu za sebou, nebo se provádí současně propojením magnetovacího vinutí 6 válcovitého jádra χ a přídavného magnetovacího vinutí χ elektricky i magneticky do serie.

Po ukončení provádění způsobu magnetování podle vynálezu se válcovité jádro χ s magnetovacím vinutím £ vyjme ze středového vrtání stroje a rovněž se odstraní přídavné magnetovací vinutí χ, které však lze v odůvodněných případech ve stroji ponechat.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   244 773

   1» Způsob magnetováni elektrického stroje točivého s vyniklými póly a s buzením deskovitými permanentními magnety, polarizovanými ve směru své nejkratší osy, u něhož jsou v rovinách mezipólových os změny polarity umístěny první permanentní magnety, kolmo na roviny magnetických os pólů jsou umístěny druhé permanentní magnety, ve dvou rovinách rovnoběžných s rovinami magnetických os pólů jsou uloženy třetí permanentní magnety a mezi vnitřní podélnou hranou třetích permanentních magnetů a vnější podélnou hranou sousedních prvních permanentních magnetů jsou uloženy čtvrté permanentní magnety, pomocí válcovitého jádra, uloženého ve středovém vrtání stroje s cívkami raagnetovacího vinutí, majícími axiální aktivní strany, vyznačující se tím, že magnetování čtvrtých permanentních magnetů se provádí nezávisle na magnetování prvních permanentních magnetů, druhých permanentních magnetů a třetích permanentních magnetů nej později současně s ním přídavným magnetovacím vinutím, vkládaným do mezer mezi podélnými hranami prvních permanentních magnetů, třetích permanentních magnetů a čtvrtých permanentních magnetů.
2. 2· Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se čtvrté per· manentní magnety magnetují přídavným magnetovacím vinutím vkládaným do prvních mezer mezi prvními permanentními mag nety a Čtvrtými permanentními magnety souose s příslušnou magnetickou osou pólu.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se čtvrté per manentní magnety magnetují přídavným magnetovacím vinutím vkládaným do prvních mezer mezi prvními permanentními mag nety a čtvrtými permanentními magnety a do druhých mezer mezi třetími permanentními magnety a čtvrtými permanentními magnety u podélných hran téhož čtvrtého permanentního magnetu.

   244 773

   Způsob podle bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že se magnetování čtvrtých permanentních magnetů provádí jednozávitovým přídavným magnetovacím vinutím společným pro všech ny póly stroje, s výhodou izolovaným vodivým lanem, jímž se stroj meandrovitě prošije·
4. 5· Způsob podle bodu 1 až 4, vyznačující se tím, že při magnetování čtvrtých permanentních magnetů se přídavné magnetovací vinutí zapojuje do serie s cívkami magnetovacího vinutí·