DE1009713B

DE1009713B - Elektromagnetische Maschine, insbesondere Induktor fuer Fernmeldezwecke, mit um eine senkrecht zu einem ebenen Luftspalt zwischen Stator und Rotor verlaufende Achse dreh bar gelagertem Dauermagnetsystem

Info

Publication number: DE1009713B
Application number: DES45826A
Authority: DE
Inventors: Herbert Mahnke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-09-30
Filing date: 1955-09-30
Publication date: 1957-06-06

Description

Elektromagnetische Maschine, insbesondere Induktor für Fernmeldezwecke, mit um eine senkrecht zu einem ebenen Luftspalt zwischen Stator und Rotor verlaufende Achse drehbar gelagertem Dauermagnetsystem Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Maschine, insbesondere einen Induktor für Fernmeldezwecke, bei der vor den freien Schenkelenden eines im wesentlichen U-förmigen, von einer Wicklung umgebenen Kerns (Stator) ein Dauermagnetsystem (Rotor) um eine senkrecht zu einem ebenen Luftspalt zwischen Stator und Rotor verlaufende Achse drehbar gelagert ist.
Bei den bekannten Maschinen dieser Art tritt an den Lagerstellen unter anderem eine Belastung auf, die durch die zwischen dem Stator und dem Rotor wirkenden Anzugskräfte verursacht wird. Diese einseitige Belastung ist besonders bei den Lagerstellen für das rotierende System unerwünscht, weil sie einmal eine verhältnismäßig große Reibung mit sich bringt und zum anderen entsprechend überdimensionierte Lager erfordert.
Es sind zwar im Elektromaschinenbau allgemein bereits Maßnahmen bekannt, durch die eine einseitige Lagerbelastung zumindest teilweise kompensiert wird. So ist es beispielsweise bei Maschinen mit senkrecht verlaufender Rotorachse bekannt, dem die Lager einseitig belastenden Rotorgewicht eine elektromagnetische Kraft entgegenwirken zu lassen. Diese bekannten Vorrichtungen erfordern jedoch komplizierte zusätzliche Einrichtungen, deren Aufwand für die in der Fernmeldetechnik meist üblichen einfachen, kleinen Maschinen nicht lohnend ist.
Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer besonders einfachen und wirkungsvollen Zugentlastungsvorrichtung für elektromagnetische Maschinen der genannten Art und erreicht dies dadurch, daß diese statorseitig auf der dem U-förmigen Kern abgewandten Seite des Rotors und von dieser durch einen Luftspalt getrennt mit einer magnetisch leitfähigen Brücke versehen ist, die zwei im Rotor mit entgegengesetzter Polungsrichtung angeordnete Dauermagnete magnetisch hintereinanderschaltet. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Weges für den magnetischen Kraftfluß bewirkt, daß die bei den bekannten Maschinen in einer Richtung auf den Rotor wirkende Kraft durch eine zweite, im wesentlichen gleich große, aber in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft kompensiert wird.
Die erfindungsgemäße Ausbildung bringt somit wesentliche funktionsmäßige und fabrikationstechnische Vorteile in Verbindung mit einer Verminderung der Herstellungskosten mit sich.
An Stelle der magnetisch leitfähigen Brücke kann auch ein zweiter Kern mit Wicklung angebracht werden. Dieser kann gemäß weiterer Erfindung gegenüber dem ersten axial verdreht angeordnet werden, um erforderlichenfalls eine besondere Kurvenform der mit dieser Maschine erzeugbaren EMK und/oder eine besondere Kurvenform des zum Drehen des Rotors notwendigen Drehmomentes, aber auch um eine Umkehrung, wenn die Maschine als Motor laufen soll, zu erzielen. Das gleiche kann auch durch eine entsprechende Gestaltung der Brücke erreicht werden.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist es auch möglich, die magnetisch leitfähige Brücke mittels eines Magnetjoches mit dem U-förmigen Kern zu verbinden, um den Magnetkreis auf diese Weise zu schließen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Maschine aufgeschnitten in einer durch die Rotorachse verlaufenden Ebene, Fig. 2 einen Schnitt gemäß A-B in Fig. 1.
Vor der Stirnseite der freien Schenkelenden des U-förmigen Kernes 1 mit den Spulen 2 ist um die Achse 3 drehbar ein Rotor gelagert, der im wesentlichen aus zwei Dauermagneten 4 und 5 besteht, deren Polungsrichtung einander entgegengesetzt ist. An den Stirnseiten der Dauermagnete 4, 5 sind Polschuhe 6, 7 angebracht, die miteinander nicht in direkter Verbindung stehen. Diese bewirken eine möglichst gute Ausnutzung des Magnetmaterials sowie günstige Kurvenformen der EMK und des Drehmoments. Sie sind jedoch nicht unbedingt notwendig. In der dargestellten Ausführung sind nur an einer Seite Polschuhe vorgesehen, selbstverständlich können auch an den anderen Übergangsstellen für den magnetischen Kraftfluß sowohl am Rotor als auch am Stator solche Polschuhe vorgesehen sein. Gegenüber der dem U-förmigen Kern 1 abgewandten Seite des Rotors 3 bis 7 ist eine magnetisch leitfähige Brücke 8 angeordnet, die die beiden Magnete 4, 5 magnetisch hintereinanderschaltet. Die Lagerstellen 9, 10 für die Rotorachse 3 können in bekannter Weise als Gleit- oder Kugellager öder sonstige bekannte Lagerarten ausgebildet sein.
Selbstverständlich ist es bei geeigneter Dimensionierung möglich, an Stelle der zwei Dauermagnete im Rotor auch ein geradzahliges Vielfaches von Dauermagneten vorzusehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromagnetische Maschine, insbesondere Induktor für Fernmeldezwecke, bei der vor den freien Schenkelenden eines im wesentlichen U-förmigen, von einer Wicklung umgebenen Kerns (Stator) ein Dauermagnetsystem (Rotor) um eine senkrecht zu einem ebenen Luftspalt zwischen Stator und Rotor verlaufende Achse drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie statorseitig auf der dem U-förmigen Kern (1) abgewandten Seite des Rotors (3 bis 7) und von diesem durch einen Luftspalt getrennt mit einer magnetisch leitfähigen Brücke (8) versehen ist, die zwei im Rotor (3 bis 7) mit entgegengesetzter Polungsrichtung angeordnete Dauermagnete (4, 5) magnetisch hintereinanderschaltet.
2. Elektromagnetische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (8) in an sich bekannter Weise als Elektromagnet ausgebildet und gegenüber dem U-förmigen Kern (1) axial verdrehbar angeordnet ist.
3. Elektromagnetische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß an Stelle der die Dauermagnete (4, 5) hintereinanderschaltenden Brücke (8) zusätzlich eine magnetisch leitfähige Brücke vorgesehen ist, die die dem Kern (1) abgewandte Seite des Rotors (3 bis 7) mit dem Kern (1) verbindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 367 705, 824 231, 852 411; französische Patentschrift Nr. 1020 676.