DE10217977A1

DE10217977A1 - Rotor e.g. for synchronous machine, has body with several permanent magnets on peripheral surface and covered by holding cover joined to body between permanent magnets in peripheral direction

Info

Publication number: DE10217977A1
Application number: DE2002117977
Authority: DE
Inventors: Johannes Oswald
Original assignee: OSWALD ELEKTROMOTOREN GmbH
Current assignee: OSWALD ELEKTROMOTOREN GmbH
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-11-27

Abstract

The rotor has a body (3) with several permanent magnets arranged on its peripheral surface and covered by a holding cover (9) joined to the body between permanent magnets in the peripheral direction. The holding cover has at least two connections (10,11) to the rotor body for each pole (N,S). Several magnets can be arranged on the body surface per pole.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einem Körper, an dessen Umfangsfläche mehrere Permanentmagnete angeordnet sind, die mit einer Halteabdeckung abgedeckt sind. The invention relates to a rotor of an electrical Machine with a body on its peripheral surface several permanent magnets are arranged, which with a Holding cover are covered.

Derartige Rotoren werden in permanentmagneterregten Synchronmaschinen eingesetzt. Bei einem Motor wird in dem zu dem Rotor gehörenden Ständer oder Stator ein umlaufendes Drehfeld erzeugt, dem der Rotor synchron folgt. In Abhängigkeit von der Polpaarzahl enthält der Rotor auf einer Umfangsfläche mehrere Gruppen von Permanentmagneten, die innerhalb einer Gruppe alle in die gleiche Richtung magnetisiert sind. Die einzelnen Gruppen wechseln sich dabei in ihrer Magnetisierungsrichtung ab. Such rotors are in permanent magnet Synchronous machines used. With an engine is in the stator or stator belonging to the rotor revolving rotating field generated, the rotor synchronously follows. Depending on the number of pole pairs, the Rotor on a peripheral surface several groups of Permanent magnets, all within a group magnetized in the same direction. The single ones Groups change in their Direction of magnetization.

Die Permanentmagnete werden derzeit überwiegend auf den Körper aufgeklebt. Beim Körper kann es sich um einen massiven Körper oder auch um Blechpaket handeln. Anschließend werden die Permanentmagnete mit einer Halteabdeckung abgedeckt. Die Halteabdeckung hat die Aufgabe, die Permanentmagnete am Umfang des Rotors festzuhalten, wenn sich der Rotor dreht und die Fliehkräfte dabei größer werden, als sie durch die Klebebefestigung aufgenommen werden könnten. Bei der Halteabdeckung handelt es sich derzeit zumeist um eine Bandage aus einem Fasermaterial, beispielsweise Glasfaser oder Kohlefaser, oder einen Metalldraht. The permanent magnets are currently mainly on the Body glued on. The body can be one massive body or a sheet metal package. Then the permanent magnets with a Holding cover covered. The holding cover has the Task, the permanent magnets on the circumference of the rotor hold on when the rotor turns and the centrifugal forces become larger than they are due to the adhesive attachment could be included. At the holding cover is currently mostly a bandage from one Fiber material, for example glass fiber or Carbon fiber, or a metal wire.

Die Befestigung der Permanentmagnete an der Umfangsfläche des Rotors durch Kleben und derartige Bandagen reicht in vielen Fällen aus. Probleme ergeben sich jedoch insbesondere bei höheren Drehzahlen und auch bei größeren Rotordurchmessern. In diesen Fällen werden die Fliehkräfte auf die Permanentmagnete so groß, daß sich Klebung und/oder Bandagen lösen oder aufreißen. Bereits ein Anriß oder ein Schleifen der Bandage am Stator wirkt wie eine Laufmasche, die sich im Betrieb fortsetzt und so zur Zerstörung des Rotors oder sogar des ganzen Motors führen kann. The attachment of the permanent magnets to the Circumferential surface of the rotor by gluing and such bandages is sufficient in many cases. Problems arise however, especially at higher speeds and also at larger rotor diameters. In these cases, the Centrifugal forces on the permanent magnets are so great that Loosen or tear open the adhesive and / or bandages. Already a tearing or grinding of the bandage on the stator acts like a running stitch that is in operation continues, destroying the rotor or even the whole engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Erhöhung der Drehzahl und/oder des Durchmessers zur Verfügung zu stellen. The invention has for its object a Possibility to increase the speed and / or the To provide diameter.

Diese Aufgabe wird bei einem Rotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Halteabdeckung in Umfangsrichtung zwischen Permanentmagneten mit dem Körper verbunden ist. This task is the beginning of a rotor mentioned type in that the holding cover in Circumferential direction between permanent magnets with the body connected is.

Durch diese relativ einfach erscheinende Maßnahme erhält man eine Halteabdeckung mit einer erhöhten Stabilität. Sie wird dort, wo die Zentrifugalkräfte entstehen, zusätzlich am Körper festgehalten. Im Gegensatz zu Bandagen, die einfach nur um den Umfang des Rotors herumgewickelt sind, ist die Halteabdeckung damit in der Lage, größeren Kräften zu widerstehen. Die Halteabdeckung wird in Umfangsrichtung verteilt an mehreren Stellen am Körper festgehalten. Dementsprechend ist die freie Länge zwischen einzelnen Befestigungspunkten, an denen die Zentrifugalkraft die Permantentmagnete gegen die Halteabdeckung drücken könnte, verkleinert. Dementsprechend ergeben sich geringere Spannungen in der Halteabdeckung. Die geringere Belastung auf die Halteabdeckung wiederum führt zu einer vergleichsweise größeren Haltbarkeit. Das Herstellen von Verbindungen zwischen der Halteabdeckung und dem Körper ist problemlos möglich, wenn man dies von Anfang an vorsieht. Through this relatively simple measure you get a holding cover with an elevated Stability. It becomes where the centrifugal forces are arise, also held on to the body. In contrast to Bandages that are just around the circumference of the rotor are wrapped around, the holding cover is thus in the Able to withstand greater forces. The Retaining cover is distributed to several in the circumferential direction Places held on the body. Accordingly, the free length between individual attachment points which the centrifugal force against the permanent magnets the holding cover could press down. Accordingly, there are lower tensions in the Holding cover. The lower burden on the Holding cover in turn leads to a comparatively greater durability. Making connections between the holding cover and the body is easy possible if you provide this from the beginning.

Dabei ist bevorzugt, daß die Halteabdeckung pro Pol mindestens zwei Verbindungen mit dem Körper aufweist. Insbesondere bei höherpoligen Maschinen ergibt sich dadurch eine Befestigung der Halteabdeckung an dem Körper, die hohe Kräfte aushält. Darüber hinaus konzentriert man die Befestigung auf Positionen, wo die entsprechenden Kräfte entstehen, nämlich an den Polen, wo die Permanentmagnete befestigt sind. It is preferred that the holding cover per pole has at least two connections to the body. This is particularly the case with higher-pole machines thereby attaching the holding cover to the Body that can withstand high forces. Furthermore one focuses the attachment on positions where the corresponding forces arise, namely at the poles, where the permanent magnets are attached.

Bevorzugterweise sind pro Pol mehrere Permanentmagnete an der Umfangsfläche angeordnet, und die Halteabdeckung weist zwischen Permanentmagneten eines Pols mindestens eine Verbindung mit dem Körper auf. Die Halteabdeckung wird also innerhalb eines Poles mit dem Körper verbunden. Dies ist eine weitere Maßnahme dafür, die Kräfte auf die Halteabdeckung, die bei der Rotation des Rotors durch die Zentrifugalkräfte auf die Permanentmagnete entstehen, am Ort ihrer Entstehung zu neutralisieren. There are preferably several permanent magnets per pole arranged on the peripheral surface, and the holding cover points at least between permanent magnets of a pole a connection with the body. The holding cover thus becomes within a pole with the body connected. This is another measure of the forces on the holding cover that occurs when the rotor rotates by the centrifugal forces on the permanent magnets arise to neutralize at the place of their origin.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Halteabdeckung in jedem Zwischenraum zwischen den Permanentmagneten eine Verbindung mit dem Körper aufweist. Damit ist für jeden Permanentmagneten eine eigene Verbindung zwischen der Halteabdeckung und dem Körper vorgesehen, für einen Permanentmagneten am Rand eines Poles (in Umfangsrichtung gesehen) sogar zwei. Eine derartige Verbindung ist auf jeden Fall in der Lage, die Kräfte aufzunehmen, die von einem einzelnen Permanentmagneten herrühren. Insgesamt ergibt sich also eine ausgesprochen hohe mechanische Stabilität. It is particularly preferred that the holding cover in every space between the permanent magnets has a connection with the body. That is for each permanent magnet has its own connection between the holding cover and the body provided for one Permanent magnets on the edge of a pole (in Seen circumferentially) even two. Such a connection is definitely able to absorb the forces that derive from a single permanent magnet. Overall, the result is an extremely high one mechanical stability.

Bevorzugterweise ist der Körper aus einem Stapel geschichteter Blechzuschnitte gebildet, und jeder n-te Blechzuschnitt weist eine eigene Halteabdeckung auf, wobei n eine natürliche Zahl ist. Vorzugsweise ist n = 1, es ist aber auch möglich, n = 2, n = 5, n = 10 oder andere Abstände zu wählen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Halteabdeckung in axialer Richtung des Motors in mehrere Abschnitte unterteilt wird, so daß auch bei einer zwar unwahrscheinlichen, aber dennoch möglichen Beschädigung einer Halteabdeckung eines Blechzuschnitts die anderen Halteabdeckungen der anderen Blechzuschnitte noch in der Lage sind, den Permanentmagneten an der Umfangsfläche des Körpers festzuhalten. The body is preferably from a stack layered sheet metal blanks formed, and every nth Sheet metal blank has its own holding cover, where n is a natural number. Preferably n = 1, but it is also possible n = 2, n = 5, n = 10 or choose other distances. This configuration has the advantage that the holding cover in the axial direction the engine is divided into several sections, so that even with an unlikely, but possible damage to a retaining cover Cut the other holding covers of the other sheet metal blanks are still able to Permanent magnets on the peripheral surface of the body hold.

Bevorzugterweise ist die Halteabdeckung einstückig mit dem Blechzuschnitt verbunden. Man kann die Halteabdeckung dann bei dem Herstellen des Blechzuschnitts gleich mitfertigen, beispielsweise dadurch, daß man in den Blechzuschnitt für die einzelnen Permanentmagnete entsprechende Öffnungen vorsieht. Beim Aufeinanderstapeln der Blechzuschnitte ergeben sich dann die entsprechenden Öffnungen, in die die Permanentmagnete eingeführt werden können. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich zwar radial außerhalb der Permanentmagnete eine Materialschicht, die möglicherweise noch magnetisch leitend wirkt. Diese Materialschicht ist aus dem gleichen Material gefertigt, wie der Blechzuschnitt auch. Wenn man diesen Materialbereich nicht so behandeln kann, daß er magnetisch nicht leitend wirkt, dann ist dies auch nicht weiter nachteilig. Innerhalb eines Poles haben sämtliche Permanentmagnete die gleiche magnetische Richtung, so daß ein magnetischer Kurzschluß über die Halteabdeckung nur von untergeordneter Bedeutung ist. Darüber hinaus ist in der Halteabdeckung das magnetische Feld relativ stark, so daß das Material der Halteabdeckung in der Regel weitgehend in die Sättigung gefahren ist, so daß zusätzliche elektrische oder magnetische Verluste im Grunde nicht in nennenswerter Höhe zu befürchten sind. Kleinere Verluste können in Kauf genommen werden, wenn man dafür eine leistungsfähigere Maschine erhält, also eine Maschine, die mit einer höheren Drehzahl arbeiten kann oder die mit einem größeren Durchmesser und damit einem entsprechend höheren Drehmoment arbeiten kann. The holding cover is preferably integral with connected to the sheet metal blank. You can do that Holding cover then the same when producing the sheet metal blank co-produce, for example, in that in the Sheet cutting for the individual permanent magnets appropriate openings. When stacking on top of each other the sheet metal blanks then result in the corresponding openings into which the permanent magnets are inserted can be. This configuration results in radially outside of the permanent magnets Layer of material that may still be magnetically conductive acts. This layer of material is the same Made of material, like the sheet metal blank. If cannot treat this area of material so that it magnetically non-conductive, then it is no further disadvantage. Have within a pole all permanent magnets the same magnetic Direction so that a magnetic short circuit across the Holding cover is of minor importance. In addition, that is in the holding cover magnetic field relatively strong, so the material of the Holding coverage is generally largely in saturation is driven, so that additional electrical or magnetic losses basically not to any significant extent are to be feared. Smaller losses can be purchased be taken if you have a more powerful one Machine, i.e. a machine with a higher speed can work or with a larger diameter and thus a correspondingly higher Torque can work.

Bevorzugterweise ist die Verbindung zwischen der Halteabdeckung und dem Körper durch einen radial verlaufenden Steg gebildet, an dessen Fuß der Körper auf mindestens einer Seite in Umfangsrichtung eine Vertiefung aufweist. Dadurch wird zwar in unmittelbarer Nähe des Fußes des Steges ein kleiner Luftspalt geschaffen, in dessen Bereich der Permanentmagnet nicht am Blech oder Eisen des Rotorkörpers anliegen kann. Dafür vermeidet man aber, daß scharfe Ecken entstehen, die zu einer Rißbildung am Fuß des Steges führen könnten. Die Befestigung der Halteabdeckung am Körper wird dadurch sicherer gemacht. The connection between the Holding cover and the body through a radial extending web formed at the foot of the body a recess in at least one side in the circumferential direction having. This will in the immediate vicinity of the Created a small air gap at the foot of the whose area the permanent magnet is not on the sheet metal or Iron of the rotor body can rest. Avoid for that but one sees that sharp corners arise which lead to a Cracking could lead to the foot of the web. The Fastening the holding cover to the body is thereby made safer.

Vorzugsweise ist ein Übergang zwischen dem Steg und der Halteabdeckung abgerundet. Dies betrifft sozusagen die radiale Außenseite des Steges. Auch hier wird eine Rißbildung wirkungsvoll vermieden. Preferably there is a transition between the web and the Holding cover rounded. This affects, so to speak radial outside of the web. Here, too Crack formation effectively avoided.

Bevorzugterweise bilden jeweils zwei Stege, der Körper und die Halteabdeckung eine Tasche mit trapezförmigem Querschnitt, in die ein Permanentmagnet mit rechteckförmigem Querschnitt eingesteckt ist. Bei dieser Ausgestaltung kann man auf ein Kleben des Permanentmagneten an die Umfangsfläche des Körpers völlig verzichten. Das Aufkleben von Permanentmagneten ist ein unbefriedigendes Verfahren aus Sicht der Qualitätssicherung, weil die Vorreinigung der Klebeflächen, das Vorbereiten des Klebeuntergrunds und des Aufbringens einer Klebeschicht von vielen Unsicherheiten belastet sind. Durch das Einstecken der Permanentmagnete in die Taschen werden die Permanentmagnete positioniert und gleichzeitig mechanisch fixiert. Dadurch, daß man einen Permanentmagneten mit rechteckförmigem Querschnitt in eine Tasche mit trapezförmigem Querschnitt einsteckt begrenzt man die Berührungsflächen zwischen dem Permanentmagneten und den Stegen auf relativ schmale Streifen. Dies erleichtert zum einen das Einstecken, verbessert zum anderen aber auch die magnetischen Eigenschaften. Preferably each form two webs, the body and the holding cover is a trapezoidal pocket Cross section in which a permanent magnet rectangular cross section is inserted. At this Design can be glued to the permanent magnet completely do without the peripheral surface of the body. The Gluing permanent magnets is a unsatisfactory procedure from a quality assurance perspective because the pre-cleaning of the adhesive surfaces, the preparation of the Adhesive surface and the application of an adhesive layer are burdened by many uncertainties. By the The permanent magnets are inserted into the pockets Permanent magnets positioned and at the same time mechanically fixed. By having a permanent magnet with a rectangular cross section in a pocket with the trapezoidal cross-section is limited Contact surfaces between the permanent magnet and the bars on relatively narrow strips. This on the one hand makes plugging in easier, on the other hand improves but also the magnetic properties.

Bevorzugterweise ist der Stapel durch Teilstapel gebildet, deren axiale Länge der Länge der Permanentmagneten entspricht. Die Permanentmagnete haben in der Regel eine axiale Länge, die wesentlich kürzer ist als die axiale Länge des Rotors. Wenn man nun die Teilstapel auf diese Länge begrenzt, dann erleichtert dies das Einschieben der Permanentmagnete in die Tasche. Man muß nur eine begrenzte Reibung überwinden. Das Einstecken geht schneller. Die Belastung auf die Permanentmagnete bleibt kleiner. Zusätzlich hat diese Ausgestaltung den Vorteil, daß man die einzelnen Teilstapel in Umfangsrichtung etwas gegeneinander versetzen kann, was die magnetischen Eigenschaften des Rotors weiter verbessert. The stack is preferably a partial stack formed, the axial length of the length of the permanent magnet equivalent. The permanent magnets usually have an axial length that is significantly shorter than that axial length of the rotor. If you look at the partial stack limited to this length, this makes it easier Push the permanent magnets into the pocket. One must overcome only a limited amount of friction. The plugging goes faster. The load on the permanent magnets stays smaller. In addition, this configuration has the Advantage that the individual sub-stacks in Circumferential direction can offset something, which the magnetic properties of the rotor improved.

Vorzugsweise ist die Halteabdeckung zwischen den Polen unterbrochen. Damit vermeidet man einen magnetischen Kurzschluß durch die Halteabdeckung zwischen den Polen. Dies ist eine relativ einfache Lösung. Man kann die Halteabdeckung zwischen den Polen auf einfache Weise entfernen, beispielsweise dadurch, daß man sie bereits beim Herstellen der Blechzuschnitte entfernt, oder dadurch, daß man beim fertigen Stapel oder beim fertigen Teilstapel die Halteabdeckung aufsägt. Dadurch, daß die Halteabdeckung mehrfach am Körper befestigt ist, ergibt sich durch die Unterbrechung der Halteabdeckung in Umfangsrichtung kein nachteiliger Effekt. Preferably, the holding cover is between the poles interrupted. This avoids a magnetic one Short circuit through the holding cover between the poles. This is a relatively simple solution. You can do that Holding cover between the poles in a simple way remove it, for example by already having it removed when producing the sheet metal blanks, or in that one at the finished stack or at the finished Partial stack saws up the holding cover. Because the Holding cover is attached to the body several times, results yourself by interrupting the holding cover in No adverse effect in the circumferential direction.

Bevorzugterweise weist eine Unterbrechung zwischen den Polen eine Breite auf, die der Breite eines Permanentmagneten entspricht. Dies erleichtert die Fertigung. Man kann die Ausnehmungen, die später im Stapel oder im Teilstapel die Taschen zur Aufnahme der Permanentmagnet bilden, im Einzelnutverfahren ausstanzen, d. h. man verwendet eine einzelne Stanze, die jeweils eine einzelne Ausnehmung erzeugt. Nachdem Erzeugen einer Ausnehmung wird der Blechzuschnitt um einen vorbestimmten Winkel weitergedreht. Dies erfolgt unabhängig davon, ob die Ausnehmung später zur Bildung einer Tasche, d. h. zum Aufnehmen eines Permanentmagneten, dient, oder ob die Ausnehmung zur Unterbrechung der Halteabdeckung dienst. Preferably there is an interruption between the Poland a width equal to the width of a Corresponds to permanent magnets. This simplifies production. You can see the recesses that are later in the stack or in Partial stack the pockets to hold the permanent magnet form, punch out using the single-groove method, d. H. you uses a single punch, each one Recess created. After creating a recess the sheet metal blank is cut by a predetermined angle turned further. This happens regardless of whether the Recess later to form a pocket, d. H. to the Picking up a permanent magnet, serves, or whether the Cutout to interrupt the holding cover.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen: The invention is based on a preferred embodiment in connection with the Drawing described in more detail. Show here:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Rotor, Fig. 1 shows a cross section through a rotor,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt einer Tasche aus Fig. 1 und Fig. 2 shows an enlarged section of a bag from Fig. 1 and

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Rotor- Blechpakets. Fig. 3 is a schematic representation of a rotor laminated core.

Ein Rotor 1 ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, durch ein Blechpaket gebildet, d. h. aus einer Vielzahl von Blechzuschnitten 2, die in Axialrichtung des Rotors aufeinandergestapelt sind. Anstelle der Verwendung eines Stapels von Blechzuschnitten ist es natürlich auch möglich, den Rotor 1 massiv auszubilden. In diesem Fall stellt Fig. 1 eine Draufsicht oder eine Schnittansicht dieses Rotor dar. A rotor 1 , as can be seen from FIG. 3, is formed by a laminated core, that is to say from a plurality of sheet metal blanks 2 which are stacked on top of one another in the axial direction of the rotor. Instead of using a stack of sheet metal blanks, it is of course also possible to make the rotor 1 solid. In this case, FIG. 1 shows a top view or a sectional view of this rotor.

Der Rotor 1 weist einen Körper 3 auf, in dessen Mitte eine zentrische Ausnehmung 4 vorgesehen ist, die zur Aufnahme einer nicht näher dargestellten Rotorachse dient. Die Ausnehmung 4 weist eine Nut 5 auf, in die ein Keil oder eine Feder eingreifen kann, um ein drehfestes Befestigen des Rotors 1 auf der nicht näher dargestellten Achse zu gewährleisten. The rotor 1 has a body 3 , in the center of which a central recess 4 is provided, which serves to receive a rotor axis (not shown in more detail). The recess 4 has a groove 5 into which a wedge or a spring can engage in order to ensure that the rotor 1 is fixed in a rotationally fixed manner on the axis (not shown in more detail).

Der Körper 3 weist im vorliegenden Fall drei Polpaare N, S auf. Für jeden Pol ist eine Ausnehmung 6 zwischen der Ausnehmung 4 und der Umfangsfläche vorgesehen. Diese Ausnehmung 6 dient zum einen der Verringerung des Trägheitsmoments des Rotors 1, zum andern aber auch dazu, eine bestimmte Form des Magnetfelds im Rotor 1 zu bewirken, d. h. die Feldlinien entsprechend zu leiten. In the present case, the body 3 has three pole pairs N, S. A recess 6 is provided for each pole between the recess 4 and the peripheral surface. This recess 6 serves on the one hand to reduce the moment of inertia of the rotor 1 , and on the other hand also to bring about a specific shape of the magnetic field in the rotor 1 , ie to conduct the field lines accordingly.

Der Körper 3 weist eine Umfangsfläche 7 auf, an der, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, eine Reihe von Permanentmagneten 8 angeordnet sind. Hierbei sind die Permanentmagnete 8 so ausgerichtet, daß alle Permanentmagnete 8 eines Poles die gleiche magnetische Orientierung haben. Die Permanentmagnete benachbarter magnetischer Pole haben einander entgegengesetzte Orientierungen. Die Permantentmagneten 8 sind in Fig. 1 nicht einzeln eingezeichnet. Sie werden gruppen- oder polweise durch ihre Magnetrichtung beschrieben. Dies ist durch die Buchstaben N und S am Umfang des Rotors 1 dargestellt. The body 3 has a peripheral surface 7 , on which, as can be seen in FIG. 2, a number of permanent magnets 8 are arranged. Here, the permanent magnets 8 are aligned so that all permanent magnets 8 of a pole have the same magnetic orientation. The permanent magnets of adjacent magnetic poles have opposite orientations. The permanent magnets 8 are not shown individually in FIG. 1. They are described in groups or poles by their magnetic direction. This is represented by the letters N and S on the circumference of the rotor 1 .

Die Permanentmagnete 8 sind durch eine Halteabdeckung 9 an der Umfangsfläche 7 des Körpers 3 gehalten. Die Halteabdeckung 9 ist jeweils auf beiden Seiten der Permanentmagnete 8 durch Stege 10, 11 mit dem Körper 3 verbunden. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, bildet der Körper 3 mit den Stegen 10, 11 und der Halteabdeckung 9 eine Tasche 12 mit trapezförmigem Querschnitt, in die der Permanentmagnet 8 mit rechteckförmigen Querschnitt eingesetzt ist. Dadurch ergeben sich Berührungen zwischen dem Permanentmagneten Bund den Stegen 10, 11 nur in einem relativ schmalen Bereich am radial inneren Ende des Permanentmagneten 8. Dies verbessert die Ausbildung des magnetischen Feldes. The permanent magnets 8 are held by a holding cover 9 on the peripheral surface 7 of the body 3 . The holding cover 9 is connected to the body 3 on both sides of the permanent magnets 8 by webs 10 , 11 . As can be seen from FIG. 2, the body 3 with the webs 10 , 11 and the holding cover 9 forms a pocket 12 with a trapezoidal cross section, into which the permanent magnet 8 with a rectangular cross section is inserted. This results in contact between the permanent magnet collar and the webs 10 , 11 only in a relatively narrow area at the radially inner end of the permanent magnet 8 . This improves the formation of the magnetic field.

Am Übergang zwischen den Stegen 10, 11 und der Halteabdeckung 9 ist jeweils eine Abrundung 13 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Abrundung vermeidet man, daß hier scharfe Ecken entstehen, die eine Rißbildung begünstigen könnten. At the transition between the webs 10 , 11 and the holding cover 9 , a rounding 13 is provided. With the help of this rounding, one avoids that there are sharp corners which could promote the formation of cracks.

Am Fuß der Stege 10, 11 ist zumindest auf der Seite in Umfangsrichtung, an der sich ein Permanentmagnet 8 befindet, eine Vertiefung 14 vorgesehen. Diese Vertiefung 14 erlaubt ebenfalls einen abgerundeten Übergang zwischen dem Stegen 10, 11 und dem Körper 3, was dazu beiträgt, scharfe Ecken und Kanten zu vermeiden. Die Vertiefung 14 geht mit einer Rundung in die Stege 10, 11 und auch in die Umfangsfläche 7 über. Die Vertiefung 14 stellt zwar einen kleinen Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten 8 und dem Körper 3 dar. Da sich dieser Luftspalt aber auf einen außerordentlich kleinen Bereich in Umfangsrichtung beschränkt und der Luftspalt zudem eine relativ geringe Tiefe hat, ist er hinzunehmen. Die geringfügigen magnetischen Verluste, die durch den Luftspalt bedingt sind, werden durch die erhöhte mechanische Stabilität bei weitem ausgeglichen. At the foot of the webs 10 , 11 , a recess 14 is provided at least on the side in the circumferential direction on which a permanent magnet 8 is located. This recess 14 also allows a rounded transition between the webs 10 , 11 and the body 3 , which helps to avoid sharp corners and edges. The recess 14 merges into the webs 10 , 11 and also into the peripheral surface 7 with a rounding. The depression 14 represents a small air gap between the permanent magnet 8 and the body 3. However , since this air gap is limited to an extremely small area in the circumferential direction and the air gap also has a relatively small depth, it must be accepted. The slight magnetic losses caused by the air gap are compensated for by the increased mechanical stability.

Die Halteabdeckung 9 ist relativ dünn. Ihre Dicke in Radialrichtung liegt in der Größenordnung von 1 bis 1,5 mm. Ein nennenswerter magnetischer Kurzschluß zwischen benachbarten Permanentmagneten 8 tritt also durch die Halteabdeckung 9 nicht auf. Dies ist zum einen dadurch bedingt, daß benachbarte Permanentmagnete 8 alle die gleiche magnetische Richtung haben, so daß das die Halteabdeckung 9 eines Poles durchsetzende Feld radial gerichtet ist. Zum anderen geht das Material der Halteabdeckung 9 aufgrund der hohen magnetischen Feldstärke in die Sättigung, so daß durch die Halteabdeckung 9, wenn sie aus ferromagnetischem Material gebildet ist, keine Störungen bewirkt werden. The holding cover 9 is relatively thin. Their thickness in the radial direction is of the order of 1 to 1.5 mm. A significant magnetic short circuit between adjacent permanent magnets 8 does not occur through the holding cover 9 . This is due, on the one hand, to the fact that adjacent permanent magnets 8 all have the same magnetic direction, so that the field passing through the holding cover 9 of a pole is directed radially. On the other hand, the material of the holding cover 9 saturates due to the high magnetic field strength, so that the holding cover 9 , if it is formed from ferromagnetic material, does not cause any interference.

Zwischen den Polen N, S weist die Halteabdeckung 9 Unterbrechungen 15 auf. Die Breite einer Unterbrechung 15 in Umfangsrichtung ist genau so groß, wie die Breite einer Tasche 12 in Umfangsrichtung. Dies hat den Vorteil, daß die Taschen 12 und auch die Unterbrechung 5 im Einzelnutverfahren hergestellt werden können, d. h. die Taschen 12 werden aus dem Blechzuschnitt 2 einzeln ausgestanzt. Zwischen jedem Stanzvorgang wird der Blechzuschnitt 2 um einen vorbestimmten Winkel weitergedreht. Die Darstellung in Fig. 1 ist insoweit nicht maßstäblich. Auch die Form der Unterbrechung 15 wird dann mit der Form der Tasche 12 übereinstimmen, wobei die Halteabdeckung 9 dann später noch entfernt werden kann. The holding cover 9 has interruptions 15 between the poles N, S. The width of an interruption 15 in the circumferential direction is exactly the same as the width of a pocket 12 in the circumferential direction. This has the advantage that the pockets 12 and also the interruption 5 can be produced using the single-groove method, ie the pockets 12 are punched out individually from the sheet metal blank 2 . Between each punching operation of the sheet blank 2 is further rotated by a predetermined angle. The representation in FIG. 1 is not to scale in this respect. The shape of the interruption 15 will then also match the shape of the pocket 12 , the holding cover 9 then being able to be removed later.

Dadurch, daß die Halteabdeckung 9 überall da, wo es möglich ist, in Radialrichtung unmittelbar am Körper 3 befestigt ist, kann die Halteabdeckung 9 relativ große Kräfte aufnehmen, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie sich dehnt, reißt oder auf andere Weise beschädigt wird. Man kann daher die Permanentmagnete 8 ohne zusätzliche Befestigung, wie etwa Kleben, einfach in die Tasche 12 hineinschieben. Dies ist auch dann möglich, wenn der Rotor 1 mit höheren Drehzahlen betrieben werden soll oder der Rotor 1 einen größeren Durchmesser aufweist. In beiden Betriebsfällen treten teilweise erhebliche Zentrifugalkräfte auf die Permanentmagnete 8 auf, die dann aber von der Halteabdeckung 9 aufgenommen werden könne. Because the holding cover 9 is fastened directly to the body 3 in the radial direction wherever possible, the holding cover 9 can absorb relatively large forces without the risk of it expanding, tearing or being damaged in any other way , The permanent magnets 8 can therefore simply be pushed into the pocket 12 without additional fastening, such as gluing. This is also possible if the rotor 1 is to be operated at higher speeds or if the rotor 1 has a larger diameter. In both operating cases, considerable centrifugal forces occur on the permanent magnets 8 , which can then be absorbed by the holding cover 9 .

Dargestellt ist eine Ausbildung, in der die Halteabdeckung 9 einstückig mit dem Blechzuschnitt 2 ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Halteabdeckung 9 nicht nur für jeden Permanentmagneten 8 zweifach mit dem Körper 3 verbunden ist. Sie ist in Axialrichtung auch mehrfach unterteilt, und zwar so oft, wie es Blechzuschnitte 2 gibt. Eine Beschädigung einer Halteabdeckung 9 in einem Blechzuschnitt führt dann nicht automatisch zum Verlust der Haltekraft für den entsprechenden Permanentmagneten 8. Dieser wird vielmehr von Halteabdeckungen 9 benachbarter Blechzuschnitte gehalten. An embodiment is shown in which the holding cover 9 is formed in one piece with the sheet metal blank 2 . This has the advantage that the holding cover 9 is not only connected twice to the body 3 for each permanent magnet 8 . It is also divided several times in the axial direction, as often as there are sheet metal blanks 2 . Damage to a holding cover 9 in a sheet metal blank then does not automatically result in the loss of the holding force for the corresponding permanent magnet 8 . Rather, this is held by holding covers 9 of adjacent sheet metal blanks.

Man kann unter Umständen dafür sorgen, daß die Halteabdeckung 9 nicht mehr magnetisch leitend ist. Wenn die Halteabdeckung 9 einstückig mit dem Blechzuschnitt 2 ausgebildet ist, ist dies natürlich schwierig, ließe sich aber durch eine Umwandlung gewisser Teilbereiche in Edelstahl erreichen. Alternativ dazu kann man die Halteabdeckung 9 mit ihren Stegen 10, 11 auch als getrenntes Teil ausbilden, beispielsweise aus Aluminium oder einen Kunststoff, und den Fuß der Stege 10, 11 mit dem Körper 3 verbinden. Hierzu reicht beispielsweise eine Steckverbindung nach Art eines Hammerkopfes oder eines Schwalbenschwanzes aus, so daß die Stege 10, 11 mit der Halteabdeckung 9 in Axialrichtung in den Körper 3 eingeschoben werden können. Under certain circumstances, it can be ensured that the holding cover 9 is no longer magnetically conductive. If the holding cover 9 is formed in one piece with the sheet metal blank 2 , this is of course difficult, but could be achieved by converting certain partial areas into stainless steel. Alternatively, the holding cover 9 with its webs 10 , 11 can also be formed as a separate part, for example made of aluminum or a plastic, and the base of the webs 10 , 11 can be connected to the body 3 . For this purpose, for example, a plug connection in the manner of a hammer head or a dovetail is sufficient, so that the webs 10 , 11 with the holding cover 9 can be pushed into the body 3 in the axial direction.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, besteht der Stapel der Blechzuschnitte 2 aus mehreren Teilstapeln 16, 17. Aus Gründen der Übersicht sind hier nur zwei Teilstapel dargestellt. Die Teilstapel 16, 17 sind, wie man durch die Unterbrechungen 15 erkennen kann, in Umfangsrichtung etwas zueinander versetzt. Der Versatz aller Teilstapel des Rotors entspricht dabei etwa einer Ständer- Nut-Breite. As can be seen from FIG. 3, the stack of sheet metal blanks 2 consists of several partial stacks 16 , 17 . For reasons of clarity, only two partial stacks are shown here. The partial stacks 16 , 17 are, as can be seen from the interruptions 15 , slightly offset from one another in the circumferential direction. The offset of all partial stacks of the rotor corresponds approximately to a stator-groove width.

Die axiale Länge eines Teilstapels 16, 17 entspricht dabei der axialen Länge eines Permanentmagneten 8. Sie liegt also im Bereich einiger Zentimeter. Diese Unterteilung hat zusätzlich den Vorteil, daß das Einstecken der Permanentmagnete 8 in die Taschen 12 einfach wird, d. h. man muß jeden Permanentmagneten 8 nur um eine begrenzte Länge in die Tasche 12 einschieben. Die dabei auftretenden Reibungskräfte sind noch beherrschbar. Sie steigen naturgemäß mit der Länge der Permanentmagnete 8 an. The axial length of a partial stack 16 , 17 corresponds to the axial length of a permanent magnet 8 . So it is in the range of a few centimeters. This subdivision has the additional advantage that it is easy to insert the permanent magnets 8 into the pockets 12 , ie each permanent magnet 8 only has to be inserted into the pocket 12 by a limited length. The resulting frictional forces are still manageable. They naturally increase with the length of the permanent magnets 8 .

Nach dem Einschieben der Permanentmagnete 8 in die Taschen 12 kann man sie natürlich noch im Vakuum imprägnieren oder vergießen. Dies bedeutet eine zusätzliche Fixierung der Permanentmagnete 8 in den Taschen 12, würde aber an sich nicht ausreichen, um die Permanentmagnete 8 zuverlässig 8 an der Umfangsfläche 7 des Körpers 3 festzuhalten. After the permanent magnets 8 have been inserted into the pockets 12 , they can of course still be impregnated or cast in a vacuum. This means an additional fixing of the permanent magnets 8 in the pockets 12, but would not be sufficient in itself to hold the permanent magnets 8 reliable 8 on the circumferential surface 7 of the body. 3

Eine Bandage kann entfallen. Eine Bandage im Luftspalt ist immer problematisch, da sich ein Anriß oder Schleifen der Bandage wie eine Laufmasche fortsetzt und so zur Zerstörung des Rotors führen kann. Die mechanische Stabilität des Rotors 1 wird entscheidend erhöht. Dadurch werden Ausfälle reduziert und es können problemlos höhere Motordrehzahlen gefahren werden. A bandage can be omitted. A bandage in the air gap is always problematic, since tearing or grinding the bandage continues like a running stitch and can thus destroy the rotor. The mechanical stability of the rotor 1 is significantly increased. This reduces failures and higher engine speeds can easily be driven.

Berechnungen zeigen, daß durch die Halteabdeckung 9, auch wenn sie aus Eisen besteht, keine nennenswerten Nachteile gebildet werden. Der mechanische Luftspalt läßt sich durch diese neue Anordnung problemlos verkleinern. Calculations show that the holding cover 9 , even if it is made of iron, does not form any significant disadvantages. The mechanical air gap can easily be reduced by this new arrangement.

Ein derartiger Rotor 1 läßt sich sowohl manuell als auch maschinell fertigen. Vor allem bei einer Handfertigung verringert sich die Fertigungsdauer. Es ergibt sich eine signifikante Kostenreduzierung. Die Verfahrensunsicherheit beim Verkleben in Handarbeit wird erheblich vermindert. Wenn bislang beim Kleben von einer Vielzahl, beispielsweise 100, Magneten einer nicht hält, führt dies zu einer Zerstörung der Maschine. Mit der neuen Halteabdeckung wird jeder Magnet zuverlässig festgehalten. Such a rotor 1 can be manufactured both manually and by machine. Especially in the case of manual production, the production time is reduced. There is a significant cost reduction. The process uncertainty when gluing by hand is considerably reduced. If up to now one of the magnets, for example 100, does not hold when gluing, this leads to the destruction of the machine. With the new holding cover, every magnet is held securely.

In Fig. 3 ist dargestellt, daß jeder Blechzuschnitt mit einer Halteabdeckung versehen ist. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. In Abhängigkeit von den zu erwartenden Kräften reicht es auch aus, jeden zweiten, fünften oder zehnten Blechzuschnitt mit der Halteabdeckung zu versehen. In Fig. 3 it is shown that each sheet blank is provided with a holding cover. However, this is not absolutely necessary. Depending on the forces to be expected, it is also sufficient to provide the holding cover for every second, fifth or tenth sheet metal blank.

Claims

1. Rotor of an electrical machine with a body, on the peripheral surface of which a plurality of permanent magnets are arranged, which are covered with a holding cover, characterized in that the holding cover ( 9 ) is connected in the circumferential direction between permanent magnets ( 8 ) to the body ( 3 ).

2. Rotor according to claim 1, characterized in that the holding cover per pole (N, S) has at least two connections ( 10 , 11 ) with the body ( 3 ).

3. Rotor according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of permanent magnets ( 8 ) are arranged on the peripheral surface ( 7 ) per pole (N, S) and the holding cover ( 9 ) between permanent magnets ( 8 ) of a pole has at least one connection ( 10 , 11 ) with the body ( 3 ).

4. Rotor according to claim 3, characterized in that the holding cover ( 9 ) has a connection ( 10 , 11 ) with the body ( 3 ) in each space between the permanent magnets ( 8 ).

5. Rotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the body ( 3 ) is formed from a stack of layered sheet metal blanks ( 2 ) and each sheet metal blank ( 2 ) has its own holding cover ( 9 ).

6. Rotor according to claim 5, characterized in that the holding cover ( 9 ) is integrally connected to the sheet metal blank ( 2 ).

7. Rotor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connection between the holding cover ( 9 ) and the body ( 3 ) is formed by a radially extending web ( 10 , 11 ), at the foot of which the body ( 3 ) has a recess ( 14 ) on at least one side in the circumferential direction.

8. Rotor according to claim 7, characterized in that a transition ( 14 ) between the web ( 10 , 11 ) and the holding cover ( 9 ) is rounded.

9. Rotor according to claim 7 or 8, characterized in that two webs ( 10 , 11 ), the body ( 3 ) and the holding cover ( 9 ) form a pocket ( 12 ) with a trapezoidal cross-section, into which a permanent magnet ( 8 ) is inserted with a rectangular cross section.

10. Rotor according to claim 9, characterized in that the stack is formed by partial stacks ( 16 , 17 ), the axial length of which corresponds to the length of the permanent magnets ( 8 ).

11. Rotor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the holding cover ( 9 ) between the poles (N, S) is interrupted.

12. Rotor according to claim 11, characterized in that an interruption ( 15 ) between the poles (N, S) has a width which corresponds to the width of a permanent magnet.