DE102016219973A1 - Electric drive motor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsmotor (1), aufweisend einen Stator (3) mit Polschuhen (4) und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung (5), und einen im Feld der Statorwicklung (5) unter Belassen eines Ringspaltes (6) drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor (7), der eine Motorwelle (8) und einen auf der Motorwelle (8) sitzenden Magnetenträger (9) aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete (10) über einen Umfang verteilt angeordnet sind, wobei jeder Permanentmagnet (10) eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche (10a), sowie eine in Drehrichtung des Permanentmagnetenrotors (7) weisende vordere Stirnseite (10b) und eine entgegen der Drehrichtung des Permanentmagnetenrotors (7) weisende hintere Stirnseite (10c) aufweist, und wobei jeder Permanentmagnet (10) an seiner konvexen Magnetoberfläche (10a) sowohl einen magnetischen Südpol (S1), als auch in Umfangsrichtung versetzt einen magnetischen Nordpol (N1) aufweist und die beiden Stirnseiten (10b, 10c) jeweils einen von magnetischem Südpol (S2) und magnetischem Nordpol (N2) als Gegenpole der beiden magnetischen Pole (S1, N1) der konvexen Magnetoberfläche (10a) aufweisen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät mit einem solchen elektrischen Antriebsmotor (1). The invention relates to an electric drive motor (1), comprising a stator (3) with pole shoes (4) and at least one electrically controllable stator winding (5), and a permanent magnet rotor mounted in the field of the stator winding (5) while leaving an annular gap (6) rotatably drivable (7) comprising a motor shaft (8) and a magnet carrier (9) seated on the motor shaft (8), at which a plurality of separate permanent magnets (10) are distributed over a circumference, each permanent magnet (10) extending radially outwardly facing convex magnetic surface (10a), as well as in the direction of rotation of the permanent magnet rotor (7) facing front end face (10b) and opposite to the direction of rotation of the permanent magnet rotor (7) facing rear end face (10c), and wherein each permanent magnet (10) at its convex Magnetic surface (10 a) both a magnetic south pole (S1), as well as circumferentially offset magnetic north pole (N1) and d The two end faces (10b, 10c) each have one of the south magnetic pole (S2) and the north magnetic pole (N2) as opposite poles of the two magnetic poles (S1, N1) of the convex magnetic surface (10a). The invention also relates to a household appliance with such an electric drive motor (1).
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung, und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und einen auf der Motorwelle sitzenden Magnetenträger aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete über einen Umfang verteilt angeordnet sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät mit einem solchen elektrischen Antriebsmotor.The invention relates to an electric drive motor, comprising a stator with pole pieces and at least one electrically controllable stator winding, and a permanent magnet rotor rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap, having a motor shaft and a seated on the motor shaft magnetic carrier, to the plurality of separate permanent magnets arranged distributed over a circumference. The invention also relates to a household appliance with such an electric drive motor.
Die
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Antriebsmotor zu schaffen, dessen Permanentmagnetenrotor verbessert ist.The object of the invention is to provide an electric drive motor whose permanent magnet rotor is improved.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen elektrischen Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Polschuhen und wenigstens einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung, und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und einen auf der Motorwelle sitzenden Magnetenträger aufweist, an dem mehrere separate Permanentmagnete über einen Umfang verteilt angeordnet sind, wobei jeder Permanentmagnet eine radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche, sowie eine in Drehrichtung des Permanentmagnetenrotors weisende vordere Stirnseite und eine entgegen der Drehrichtung des Permanentmagnetenrotors weisende hintere Stirnseite aufweist, und wobei jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetoberfläche sowohl einen magnetischen Südpol, als auch in Umfangsrichtung versetzt einen magnetischen Nordpol aufweist und die beiden Stirnseiten jeweils einen von magnetischem Südpol und magnetischem Nordpol als Gegenpole der beiden magnetischen Pole der konvexen Magnetoberfläche aufweisen.The object of the invention is achieved by an electric drive motor, comprising a stator with pole shoes and at least one electrically controllable stator winding, and a rotatably mounted in the field of the stator winding while leaving an annular gap permanent magnet rotor having a motor shaft and a seated on the motor shaft magnetic carrier to the plurality of separate permanent magnets are arranged distributed over a circumference, wherein each permanent magnet has a radially outwardly facing convex magnetic surface, and facing in the direction of rotation of the permanent magnet rotor front end side and facing the direction of rotation of the permanent magnet rotor rear end side, and wherein each permanent magnet at its convex Magnetic surface both a magnetic south pole, and offset in the circumferential direction has a magnetic north pole and the two end faces each one of magnetic south pole and magnetic em north pole as opposite poles of the two magnetic poles of the convex magnetic surface.
Der elektrische Antriebsmotor kann insbesondere einen feststehenden Außenstator und einen drehbar gelagerten Innenrotor aufweisen. Der Permanentmagnetenrotor weist mehrere Pole, insbesondere vier, sechs, acht, zehn oder zwölf Pole auf. Jeder Permanentmagnet des Permanentmagnetenrotors kann separat im Magnetträger angeordnet sein und darin insbesondere gegen Verrutschen und/oder Herausfallen fixiert sein. Der Magnetträger kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass die einzelnen Permanentmagnete und die Motorwelle in eine Spritzgießform eingesetzt, darin lagerichtig positioniert und von einem Kunststoffwerkstoff, insbesondere einem Thermoplast umspritzt werden. Der Magnetträger entsteht in solchen Ausführungsformen insoweit durch die eingespritzte und ausgehärtete Kunststoffmasse. Die Gestalt des Magnetträgers wird dabei durch die Form der Kavität in der Spritzgießform vorgegeben.The electric drive motor may in particular have a fixed outer stator and a rotatably mounted inner rotor. The permanent magnet rotor has a plurality of poles, in particular four, six, eight, ten or twelve poles. Each permanent magnet of the permanent magnet rotor may be arranged separately in the magnet carrier and in particular fixed against slipping and / or falling out. The magnet carrier can be produced, in particular, by inserting the individual permanent magnets and the motor shaft into an injection mold, positioning them in the correct position and encapsulating them with a plastic material, in particular a thermoplastic. The magnetic carrier is formed in such embodiments insofar by the injected and cured plastic compound. The shape of the magnetic carrier is predetermined by the shape of the cavity in the injection mold.
Generell sind alle Permanentmagnete des Permanentmagnetenrotors vorzugsweise identisch ausgebildet. Jeder Permanentmagnet kann insbesondere eine kreisringsektorförmige Gestalt aufweisen. Die Permanentmagnete können über den Umfang des Permanentmagnetenrotors gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Insoweit können sich die über den Umfang des Permanentmagnetenrotors gleichmäßig verteilt angeordneten Permanentmagnete, abgesehen von geringfügigen Spalten, zu einem umlaufenden, mehrstückig zusammengesetzten Magnetring ergänzen. Jeder Permanentmagnet alleine betrachtet, ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Permanentmagnete können insbesondere aus hartmagnetischen Ferriten hergestellt sein.In general, all permanent magnets of the permanent magnet rotor are preferably identical. Each permanent magnet may in particular have a circular-sector-shaped shape. The permanent magnets can be arranged distributed uniformly over the circumference of the permanent magnet rotor. In that regard, the evenly distributed over the circumference of the permanent magnet rotor arranged permanent magnets, apart from minor gaps, to complement a rotating, multi-piece assembled magnet ring. Each permanent magnet considered alone, is preferably formed in one piece. The permanent magnets may in particular be made of hard magnetic ferrites.
Üblicherweise werden an Permanentmagnetenrotoren eine der Polzahl oder der Polpaarzahl entsprechende Anzahl von einzelnen Permanentmagnete verwendet, wobei jeder Permanentmagnet genau einen einzigen Nordpol und einen einzigen Südpol aufweist. Alternativ können Permanentmagnetrotoren auch nur einen einzigen, einstückigen kreisringförmigen Permanentmagneten aufweisen, der dann jedoch mit einer der Polzahl oder der Polpaarzahl entsprechende Anzahl von Polen magnetisiert ist.Usually, a number of individual permanent magnets corresponding to the number of poles or the number of pole pairs are used on permanent magnet rotors, each permanent magnet having exactly one single north pole and one single south pole. Alternatively, permanent magnet rotors can also have only a single, one-piece annular permanent magnet, which is then magnetized with a number of poles corresponding to the number of poles or the number of pole pairs.
Indem erfindungsgemäß jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetoberfläche sowohl einen magnetischen Südpol, als auch in Umfangsrichtung versetzt einen magnetischen Nordpol aufweist und die beiden Stirnseiten jeweils einen von magnetischem Südpol und magnetischem Nordpol als Gegenpole der beiden magnetischen Pole der konvexen Magnetoberfläche aufweisen, wird ein Permanentmagnetenrotoren geschaffen, der mit einer geringen Anzahl von einzelnen Permanentmagneten auskommt, jedoch eine ausreichend hohe Anzahl von Polen oder Polpaaren aufweist. Zudem wird ein in der Herstellung kostenintensiver, schwierig herzustellender und im Gebrauch besonders bruchempfindlicher einstückiger Ringmagnet vermieden.According to the invention, each permanent magnet has at its convex magnetic surface both a magnetic south pole and a magnetic north pole offset in the circumferential direction and the two end faces each have a magnetic south pole and magnetic north pole as opposite poles of the two magnetic poles of the convex magnetic surface, a permanent magnet rotors is provided which manages with a small number of individual permanent magnets, but has a sufficiently high number of poles or pole pairs. In addition, a more expensive to manufacture, difficult to be produced and in use very fragile one-piece ring magnet avoided.
Der erfindungsgemäße Permanentmagnetenrotoren kann demgemäß mehrere Permanentmagnete aufweisen, von denen jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetoberfläche zumindest einen einzigen magnetischen Südpol und einen einzigen magnetischem Nordpol aufweist. Jeder Permanentmagnet kann prinzipiell jedoch auch zwei oder mehr magnetische Südpole aufweisen. Jeder Permanentmagnet kann demgemäß dann prinzipiell auch zwei oder mehr magnetische Nordpole aufweisen. Vorzugsweise weist jeder Permanentmagnet an seiner konvexen Magnetoberfläche jedoch genau einen einzigen magnetischen Südpol und genau einen einzigen magnetischen Nordpol auf. An der dem magnetischen Südpol der konvexen Magnetoberfläche örtlich näher gelegenen Stirnseite des Permanentmagneten weist dieser einen magnetischen Nordpol auf, der den Gegenpol zum magnetischen Südpol der konvexen Magnetoberfläche bildet. Im selben Sinne weist der Permanentmagnet an der dem magnetischen Nordpol der konvexen Magnetoberfläche örtlich näher gelegenen Stirnseite einen magnetischen Südpol auf, der den Gegenpol zum magnetischen Nordpol der konvexen Magnetoberfläche bildet.The permanent magnet rotor according to the invention may accordingly comprise a plurality of permanent magnets, each of which has permanent magnets on its convex magnetic surface at least a single magnetic south pole and a single magnetic north pole. In principle, however, each permanent magnet can also have two or more magnetic south poles. Accordingly, each permanent magnet can in principle then also have two or more magnetic north poles. However, each permanent magnet preferably has at its convex magnetic surface exactly one single magnetic south pole and exactly one magnetic north pole. At the magnetic south pole of the convex magnetic surface locally closer to the end face of the permanent magnet, this has a magnetic north pole, which forms the opposite pole to the magnetic south pole of the convex magnetic surface. In the same sense, the permanent magnet on the magnetic north pole of the convex magnetic surface locally closer end face on a magnetic south pole, which forms the opposite pole to the magnetic north pole of the convex magnetic surface.
Jeder Permanentmagnet kann eine radial nach innen gewandte konkave Magnetoberfläche aufweisen, die frei von magnetischen Polen ist.Each permanent magnet may have a radially inwardly facing concave magnetic surface that is free of magnetic poles.
Wenn jeder Permanentmagnet eine radial nach innen gewandte konkave Magnetoberfläche aufweist und die radial nach außen gewandte Magnetoberfläche konvex ausgebildet ist, dann wird schon dadurch eine ringsektorförmige Gestalt des Permanentmagneten vorgegeben. Zwei, drei, vier oder mehr einzelne solche Permanentmagnete können dann zu einem koaxial zur Motorwelle angeordneten Kreisring aneinandergesetzt werden. Jeweils eine Stirnseite eines Permanentmagneten liegt dabei an einer anderen Stirnseite eines benachbarten Permanentmagneten an. Derartige aneinanderliegende Stirnseiten zweier benachbarter Permanentmagneten werden insbesondere von einem Paar eines magnetischen Südpols und eines magnetischen Nordpols gebildet.If each permanent magnet has a radially inwardly facing concave magnet surface and the radially outwardly facing magnet surface is convex, then an annular sector-shaped shape of the permanent magnet is already predetermined. Two, three, four or more individual such permanent magnets can then be put together to form a coaxial with the motor shaft arranged circular ring. In each case one end face of a permanent magnet abuts against another end face of an adjacent permanent magnet. Such adjacent end faces of two adjacent permanent magnets are formed in particular by a pair of a magnetic south pole and a magnetic north pole.
Ein Gruppieren von mehreren Permanentmagneten kann beispielsweise im Falle von insgesamt drei einstückigen Permanentmagneten dadurch erfolgen, dass drei Permanentmagnete, die jeweils eine über 120 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden. Im Falle von insgesamt vier einstückigen Permanentmagneten kann ein Gruppieren dadurch erfolgen, dass vier Permanentmagnete, die jeweils eine über 90 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden. Im Falle von insgesamt fünf einstückigen Permanentmagneten kann ein Gruppieren dadurch erfolgen, dass fünf Permanentmagnete, die jeweils eine über 72 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden u.s.w.. Von diesen Winkelwerten kann im Rahmen der Erfindung auch geringfügig abgewichen werden, beispielsweise um zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Permanentmagnete bewusst einen geringfügigen Spalt zu belassen. Einen Spalt zwischen den Stirnseiten zweier benachbarter Permanentmagnete zu belassen kann sinnvoll sein, beispielsweise um herstellungsbedingte Toleranzen in den Abmaßen der einzelnen Permanentmagnete ausgleichen zu können oder beispielsweise um durch die Spalte Spielraum zu haben, damit sich die einzelnen Permanentmagnete während des Betriebs an Temperaturänderungen anpassen können, ohne dass Verspannungen in den Permanentmagneten auftreten.A grouping of a plurality of permanent magnets, for example, in the case of a total of three one-piece permanent magnets carried out in that three permanent magnets, each having a running over 120 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Gesamtkreisring. In the case of a total of four one-piece permanent magnets grouping can be done by four permanent magnets, each having a running over 90 degrees arc length, are grouped together to form a 360 degrees running Gesamtkreisring. In the case of a total of five one-piece permanent magnets, grouping can be carried out by grouping together five permanent magnets, each having an arc length of more than 72 degrees, to form a 360-degree total annulus, etc. It is also possible to slightly deviate from these angular values within the scope of the invention , For example, to deliberately leave a slight gap between the end faces of two adjacent permanent magnets. To leave a gap between the end faces of two adjacent permanent magnets may be useful, for example, to compensate for manufacturing tolerances in the dimensions of the individual permanent magnets or, for example, to have room through the gap, so that the individual permanent magnets can adapt to changes in temperature during operation, without tension in the permanent magnets occur.
Die radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche und die radial nach innen gewandte konkave Magnetoberfläche können jeweils eine kreiszylindrische Mantelwand des Permanentmagneten sein. Die radial nach außen gewandte konvexe Magnetoberfläche und die radial nach innen gewandte konkave Magnetoberfläche können in einem Abstand parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein und somit kreisringsektorförmige Permanentmagnete konstanter Wanddicke bilden.The radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave magnetic surface may each be a circular cylindrical jacket wall of the permanent magnet. The radially outwardly facing convex magnetic surface and the radially inwardly facing concave magnetic surface may be arranged aligned at a distance parallel to each other and thus form annular sector-shaped permanent magnets of constant wall thickness.
Jeder Permanentmagnet kann aus einem gepressten und anschließend gesinterten Magnetpulver hergestellt sein, das während der Herstellung des Permanentmagneten einem Magnetisierungsfeld ausgesetzt ist, bei dem die aus dem magnetischen Nordpol an der konvexen Magnetoberfläche des zu magnetisierenden Permanentmagnets austretenden und/oder die in den magnetischen Südpol an der konvexen Magnetoberfläche des zu magnetisierenden Permanentmagnets eintretenden Magnetfeldlinien sich jeweils in einem virtuellen Fokus verdichten, der auf einem Magnetisierungsradius außerhalb des Außenkonturradius der konvexen Magnetoberfläche des Permanentmagnets liegt.Each permanent magnet can be made of a pressed and then sintered magnetic powder which is exposed to a magnetization field during the production of the permanent magnet, in which the emerging from the magnetic north pole on the convex magnetic surface of the permanent magnet to be magnetized and / or in the magnetic south pole at the Convex magnetic surface of the magnetizing permanent magnet entering magnetic field lines each compact in a virtual focus, which lies on a magnetization radius outside the outer contour radius of the convex magnetic surface of the permanent magnet.
Werden die Permanentmagnete aus einem gepressten und anschließend gesinterten Magnetpulver hergestellt, so ist es besonders zweckmäßig, wenn jeder einzelne, einstückige Permanentmagnet eine Bogenlänge aufweist, die um weniger als 180 Grad läuft, also vorzugsweise um 120 Grad, 90 Grad, 72 Grad oder weniger läuft. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Pressvorgang an allen Stellen des Permanentmagneten ausreichend hohe Presskräfte in das Magnetpulver eingeleitet werden können.If the permanent magnets are produced from a pressed and subsequently sintered magnetic powder, it is particularly expedient if each individual, one-piece permanent magnet has an arc length which runs through less than 180 degrees, that is to say preferably 120 degrees, 90 degrees, 72 degrees or less , This ensures that in a pressing operation at all points of the permanent magnet sufficiently high pressing forces can be introduced into the magnetic powder.
Der Magnetisierungsradius kann um einen Faktor von 1,2 bis 1,8 größer sein, als der Außenkonturradius der konvexen Magnetoberfläche des Permanentmagnets. Ein solches Verhältnis von Magnetisierungsradius zu Außenkonturradius bewirkt einen besonders günstigen Verlauf der Magnetfeldlinien in dem Permanentmagneten. The magnetization radius may be larger by a factor of 1.2 to 1.8 than the outer contour radius of the convex magnetic surface of the permanent magnet. Such a ratio of magnetization radius to outer contour radius causes a particularly favorable course of the magnetic field lines in the permanent magnet.
Der Permanentmagnetenrotor kann in einer speziellen Ausführungsform genau drei Permanentmagnete aufweisen, die an dem Magnetenträger über den Umfang verteilt um jeweils 120 Grad versetzt zueinander angeordnet sind.In a specific embodiment, the permanent magnet rotor may have exactly three permanent magnets, which are distributed on the magnet carrier over the circumference and offset by 120 degrees relative to each other.
In diesem Fall kann ein Gruppieren von mehreren Permanentmagneten dadurch erfolgen, dass die drei Permanentmagnete, die jeweils eine über 120 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden.In this case, grouping of a plurality of permanent magnets may be performed by grouping together the three permanent magnets, each having an arc length in excess of 120 degrees, to form a 360 ° continuous ring.
Jeder Permanentmagnet kann die Gestalt eines Kreisringzylindersektors aufweisen, der eine sich axial erstreckende Spiegelsymmetrieebene aufweist, von der aus das Zentrum des magnetischen Nordpols der konvexen Magnetoberfläche um einen ersten Winkel versetzt angeordnet ist.Each permanent magnet may be in the shape of a circular ring sector having an axially extending mirror symmetry plane from which the center of the magnetic north pole of the convex magnetic surface is offset by a first angle.
Jeder Permanentmagnet kann die Gestalt eines Kreisringzylindersektors aufweisen, der eine sich axial erstreckende Spiegelsymmetrieebene aufweist, von der aus der das Zentrum des magnetischen Südpols der konvexen Magnetoberfläche um einen zweiten Winkel versetzt angeordnet ist.Each permanent magnet may be in the form of a donut cylinder sector having an axially extending mirror symmetry plane from which the center of the south magnetic pole of the convex magnet surface is offset by a second angle.
In Falle, dass ein Gruppieren von mehreren Permanentmagneten dadurch erfolgt, dass drei Permanentmagnete, die jeweils eine über 120 Grad laufende Bogenlänge aufweisen, zu einem über 360 Grad laufenden Gesamtkreisring zusammengruppiert werden, kann der erste Winkel beispielsweise 30 Grad betragen und der zweite Winkel beispielsweise 30 Grad betragen. Dies bewirkt eine gleichmäßig über den Umfang laufende abwechselnde Verteilung von Nordpolen und Südpolen über den äußeren Mantel des Permanentmagnetenrotors hinweg und zwar in Winkelabständen von 60 Grad.In the event that grouping of a plurality of permanent magnets is effected by grouping together three permanent magnets, each having an arc length of more than 120 degrees, to form a total circular ring running through 360 degrees, the first angle may be 30 degrees, for example, and the second angle may be 30 degrees Degrees. This causes an evenly circumferential alternating distribution of north poles and south poles across the outer shell of the permanent magnet rotor, at 60 degree intervals.
Der erste Winkel und der zweite Winkel können demgemäß in einer ersten Variante betragsmäßig dieselbe Winkelgröße aufweisen, ausgehend von der Spiegelsymmetrieebene jedoch in entgegen gesetzte Richtungen laufen.Accordingly, in a first variant, the first angle and the second angle may have the same angular size in absolute terms, but may run in opposite directions starting from the mirror symmetry plane.
Der erste Winkel und der zweite Winkel können in einer zweiten Variante betragsmäßig jedoch auch unterschiedliche Winkelgrößen aufweisen.However, in a second variant, the first angle and the second angle may also have different angular sizes in terms of magnitude.
Jeder Permanentmagnet kann in allen beschriebenen Ausführungsvarianten an seiner jeweiligen konvexen Magnetoberfläche eine sich in axialer Richtung längserstreckende Nut aufweisen.Each permanent magnet may, in all described embodiments, have at its respective convex magnetic surface a groove extending longitudinally in the axial direction.
Die sich in axialer Richtung längserstreckende Nut kann die jeweilige konvexe Magnetoberfläche eines Permanentmagnets insoweit in zwei gleichgroße Teiloberflächen abgrenzen. An jeder dieser beiden Teiloberflächen kann jeweils einer der beiden magnetischen Pole der konvexen Magnetoberfläche angeordnet sein. Die Nut verläuft insoweit zwischen den beiden magnetischen Pole der konvexen Magnetoberfläche entlang und trennt den einen magnetischen Pol der konvexen Magnetoberfläche von dem anderen magnetischen Pol der konvexen Magnetoberfläche.The longitudinally extending groove in the axial direction can delimit the respective convex magnetic surface of a permanent magnet in two equally sized sub-surfaces. In each case one of the two magnetic poles of the convex magnetic surface can be arranged on each of these two sub-surfaces. The groove extends so far between the two magnetic poles of the convex magnetic surface and separates the one magnetic pole of the convex magnetic surface of the other magnetic pole of the convex magnetic surface.
Die sich in axialer Richtung längserstreckende Nut kann eine andere bzw. weitere Funktion aufweisen. So kann die Nut einen Kanal bilden, in den plastifizierte Kunststoffmasse während der Herstellung des Magnetträgers einfließen kann, wenn die Permanentmagnet und die Motorwelle in eine Spritzgießform eingesetzt sind, um den Magnetträger durch Spritzgießen herzustellen. Die Permanentmagnete und die Motorwelle werden dabei von der Kunststoffmasse umspritzt und der Magnetträger gebildet. Im ausgehärteten Zustand der Kunststoffmasse werden in den Nuten folglich Stege aus Kunststoff gebildet, welche im Betrieb des Antriebsmotors die Permanentmagnete gegen die aufgrund der Drehung des Permanentmagnetenrotors auf die Permanentmagnete wirkende Fliehkraft mechanisch stützen und somit die Permanentmagnete auf ihrem Umfang halten.The longitudinally extending groove in the axial direction may have a different or further function. Thus, the groove may form a channel in which plasticized plastic mass may flow during the manufacture of the magnetic carrier, when the permanent magnet and the motor shaft are inserted into an injection mold to produce the magnetic carrier by injection molding. The permanent magnets and the motor shaft are encapsulated by the plastic compound and the magnetic carrier formed. In the cured state of the plastic mass consequently webs of plastic are formed in the grooves, which mechanically support the permanent magnets against the force acting on the permanent magnets due to the rotation of the permanent magnet rotor centrifugal force during operation of the drive motor and thus hold the permanent magnets on its circumference.
Generell können ein oder mehrere Kanten jeden Permanentmagnets mit einer Fase versehen sein.Generally, one or more edges of each permanent magnet may be chamfered.
Die Fasen können an einzelnen, mehreren oder allen Kanten des jeweiligen Permanentmagnets vorhanden sein. Jede Fase kann an vorzugsweise den rechtwinkeligen Kanten des Permanentmagnets vorhanden sein. Jede Fase kann insbesondere durch eine um 45 Grad angestellte Winkellage zu einer der Anschlussflächen der Kante gebildet werden. Die Fasen können insbesondere bereits bei der Herstellung der Permanentmagnete durch Pressen und Sintern vom Magnetpulver eingebracht werden. Sie müssen insbesondere nicht erst nachträglich durch Abschleifen bzw. Anfasen der rechtwinkeligen Kanten des Permanentmagnets hergestellt werden.The chamfers may be present on individual, several or all edges of the respective permanent magnet. Each chamfer may be present on preferably the rectangular edges of the permanent magnet. In particular, each chamfer can be formed by an angular position set at 45 degrees to one of the contact surfaces of the edge. The chamfers can be introduced in particular already during the production of the permanent magnets by pressing and sintering of the magnetic powder. In particular, they need not be subsequently produced by abrading or chamfering the rectangular edges of the permanent magnet.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine, einen Trockner, eine Dunstabzugshaube, oder eine Haushaltsgerätepumpe, insbesondere als Komponente einer der genannten Haushaltsgeräte, aufweisend einen elektrischen Antriebsmotor nach einer oder mehreren der beschriebenen und/oder dargestellten Ausführungsformen.The object is also achieved by a household appliance, in particular a dishwasher, a washing machine, a dryer, an extractor hood, or a household appliance pump, in particular as a component of one of said domestic appliances, comprising an electric drive motor according to one or more of described and / or illustrated embodiments.
Konkrete Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Komponenten von elektrischen Antriebsmotoren sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Bestimmte einzelne Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Concrete embodiments of components according to the invention of electric drive motors are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Certain individual features of these embodiments, regardless of the specific context in which they are mentioned, may, if appropriate also individually or in combinations other than those shown, represent general features of the invention.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Haushaltsgerätepumpe einer Geschirrspülmaschine, die einen elektrischen Antriebsmotor aufweist; -
2 eine Schnittdarstellung der Haushaltsgerätepumpe gemäß1 und des elektrischen Antriebsmotors; -
3 eine explodierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Permanentmagnetenrotors des elektrischen Antriebsmotors gemäß2 ; -
4 eine perspektivische Darstellung des Permanentmagnetenrotors gemäß3 in der Zusammenstellung; -
5 eine schematische Darstellung des Magnetisierungsfeldes zur Herstellung der erfindungsgemäßen Permanentmagnete; -
6 eine schematische Darstellung der Magnetfeldlinien innerhalb eines erfindungsgemäßen Permanentmagneten; -
7 eine stirnseitige Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Permanentmagneten; -
8 eine Ansicht auf die konvexe Magnetoberfläche eines erfindungsgemäßen Permanentmagneten; und -
9 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch den erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotor mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten erfindungsgemäßen Permanentmagneten und schematisch eingezeichneten Magnetfeldlinien.
-
1 a perspective view of an exemplary domestic appliance pump of a dishwasher, which has an electric drive motor; -
2 a sectional view of the household appliance pump according to1 and the electric drive motor; -
3 an exploded view of a permanent magnet rotor according to the invention of the electric drive motor according to2 ; -
4 a perspective view of the permanent magnet rotor according to3 in the compilation; -
5 a schematic representation of the magnetizing field for producing the permanent magnets according to the invention; -
6 a schematic representation of the magnetic field lines within a permanent magnet according to the invention; -
7 a frontal plan view of a permanent magnet according to the invention; -
8th a view of the convex magnetic surface of a permanent magnet according to the invention; and -
9 a schematic representation of a cross section through the electric drive motor according to the invention with three uniformly distributed over the circumference arranged according to the invention permanent magnet and schematically drawn magnetic field lines.
Die
Der Permanentmagnetenrotor
Jeder Permanentmagnet
Jeder Permanentmagnet
Jeder Permanentmagnet
Der Magnetisierungsradius
Der Permanentmagnetenrotor
Wie insbesondere in
In dieser Ausführungsform der
In diesem beispielhaften und im Allgemeinen bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen der erste Winkel α und der zweite Winkel β betragsmäßig dieselbe Winkelgröße auf, ausgehend von der Spiegelsymmetrieebene. Die beiden Winkel α und Winkel β laufen jedoch in entgegen gesetzte Richtungen.In this exemplary and generally preferred embodiment, the first angle α and the second angle β have the same angular magnitude, starting from the mirror symmetry plane. However, the two angles α and β angle run in opposite directions.
Die
Darüber hinaus sind, wie in
Die
Die radial nach außen gewandten konvexen Magnetoberflächen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrischer Antriebsmotorelectric drive motor
- 22
- HaushaltsgerätepumpeAppliances pump
- 33
- Statorstator
- 44
- Polschuhenpole pieces
- 55
- Statorwicklungstator
- 66
- Ringspaltannular gap
- 77
- PermanentmagnetenrotorPermanent magnet rotor
- 88th
- Motorwellemotor shaft
- 99
- Magnetenträgermagnet carrier
- 1010
- Permanentmagnetepermanent magnets
- 10a10a
- konvexe Magnetoberflächeconvex magnetic surface
- 10b10b
- vordere Stirnseitefront end
- 10c10c
- hintere Stirnseiterear end face
- 10d10d
- konkave Magnetoberflächeconcave magnetic surface
- 1111
- Nut groove
- F1,F2F1, F2
- Fokusfocus
- RR
- Magnetisierungsradiusmagnetization radius
- rr
- AußenkonturradiusOuter contour radius
- SS
- SpiegelsymmetrieebeneMirror symmetry plane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2908407 A2 [0002]EP 2908407 A2
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2016
- 2016-10-13 DE DE102016219973.0A patent/DE102016219973A1/en active Pending
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