DE112006002084T5

DE112006002084T5 - Rotor of a permanent magnet machine, predominantly a synchronous generator with permanent magnets

Info

Publication number: DE112006002084T5
Application number: DE112006002084T
Authority: DE
Inventors: Igor Wiktorowich Suworow; Leonid Wiktorowich Folimonow
Original assignee: OBSHSHESTWO S OGRANICHENNOI OT; OBSHSHESTWO S OGRANICHENNOI OTWETSTWENNOSTIYOO NAUCHNO-PROIZWODSTWENNAYA "OSOBYE SWAROCHNYE AGREGATY" (OOO NPF "OSA") Firma
Current assignee: OBSHSHESTWO S OGRANICHENNOI OT; OBSHSHESTWO S OGRANICHENNOI OTWETSTWENNOSTIYOO NAUCHNO-PROIZWODSTWENNAYA "OSOBYE SWAROCHNYE AGREGATY" (OOO NPF "OSA") Firma
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-07-10
Also published as: DE202006020832U1; WO2007018453A2; RU2308139C2; WO2007018453A3; RU2005124958A

Abstract

Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend eines Synchrongenerators mit Dauermagneten, wobei der Rotor eine ringförmige Magnetleitungsfassung mit einem Anschlagflansch aufweist, die Fassung mit einer Stützachse fest verbunden, an der seitlichen Innenwand der Fassung eine ringförmige, magnetische Einlage angeordnet und die ringförmige, magnetische Einlage von permanenten Feldmagneten mit kreisförmig angeordneten, wechselnden Polen gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die seitliche Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung mit einer ringförmigen Aussparung ausgestattet ist,
dass die genannte, ringförmige, magnetische Einlage aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete mit im Kreis angeordneten, wechselnden Polen hergestellt ist,
dass die Ringmagnete in der genannten, ringförmigen Aussparung an der seitlichen Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung angeordnet und unter sich an ihren Stirnflächen sowie mit der seitlichen Wand der genannten, ringförmigen Aussparung gekoppelt sind, und
dass die gleichnamigen, kreisförmig angeordneten, wechselnden Magnetpole der angrenzenden, einteiligen Ringmagnete kongruent zueinander angeordnet sind und in den gleichen Radialebenen liegen.Rotor of a permanent magnet machine, predominantly a synchronous generator with permanent magnets, wherein the rotor has an annular magnetic line socket with a stop flange, the socket fixedly connected to a support shaft, arranged on the lateral inner wall of the socket, an annular, magnetic insert and the annular, magnetic insert of permanent field magnets formed with circular, alternating poles,
characterized,
the lateral inner wall of the annular magnetic line socket is provided with an annular recess,
that said annular magnetic insert is made of a group of identical one-piece ring magnets with alternating poles arranged in a circle,
that the ring magnets are arranged in the said annular recess on the lateral inner wall of the annular magnetic line socket and are coupled to each other at their end faces and with the lateral wall of said annular recess, and
the identically arranged, circularly arranged, alternating magnetic poles of the adjoining, one-part ring magnets are arranged congruent to one another and lie in the same radial planes.

Description

Die Erfindung betrifft den Elektromaschinenbau, insbesondere Rotoren von Dauermagnetmaschinen, vorwiegend von Synchrongeneratoren mit Dauermagneten. Die Erfindung kann als Bestandteil verschiedener Stromversorgungsquellen als Generator mit permanentem Feld eingesetzt werden. Sie kann beispielsweise als Bestandteil eines Synchrongenerators mit Dauermagneten in Autos oder Motorbooten verwendet werden. Die Rotoren können zu autonomen Energieerzeugungsanlagen gehören, und zwar als Bestandteil von Dauermagnetmaschinen (Synchrongeneratoren mit permanenten Magneten) zur Stromversorgung verschiedener Verbraucher (Beleuchtung, Betätigung unterschiedlicher elektrischer Werkzeuge) sowie zur Ausführung unterschiedlicher, verfahrenstechnischer Abläufe, beispielsweise Lichtbogenschweißen.The The invention relates to electrical engineering, in particular rotors of permanent magnet machines, mainly of synchronous generators with permanent magnets. The invention can be used as part of various power sources be used as a generator with a permanent field. She can, for example as part of a synchronous generator with permanent magnets in cars or motorboats are used. The rotors can become autonomous power plants belong, and Although as part of permanent magnet machines (synchronous generators with permanent magnets) to power various consumers (Lighting, operation different electrical tools) and to perform different, procedural processes, for example, arc welding.

Stand der TechnikState of the art

Durch die RF 2178615 zur Anmeldung 2000120729/09 vom 02.08.2000 ist ein Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend von einem Synchrongenerator mit Dauermagneten, bekannt. Er enthält eine Fassung eines Magnetleiters. Die Fassung ist fest mit einer Stützachse verbunden. An der Fassung des Magnetleiters sind permanente Feldmagnete befestigt. Die Magnetpole sind wechselseitig am Umfang der Fassung angeordnet.By RF 2178615 to the application 2000120729/09 of 02.08.2000 is a Rotor of a permanent magnet machine, predominantly of a synchronous generator with permanent magnets, known. It contains a socket of a magnetic conductor. The socket is firmly connected to a support shaft. On the socket of the magnetic conductor permanent field magnets are attached. The magnetic poles are mutually arranged on the circumference of the socket.

Die Mängel des bekannten Rotors der Dauermagnetmaschine sind dessen bedeutender Metallaufwand sowie die beachtlichen Abmessungen. Die Ursachen sind sowohl ein hoher Metallaufwand als auch die Abmessungen der robusten, zylinderförmigen Magnetleitungsfassung. Die Fassung besteht aus zwei gleichen, voneinander getrennten und axial aneinander gesetzten Segmenten. Auf den Segmenten sind separate, permanente Feldmagnete angeordnet. Die Magnete sind radial magnetisiert. Die gleichnamigen Magnetpole sind in angrenzenden Segmenten in diametral entgegen gesetzter Richtung gedreht. Die Magnete sind mit ihren Polen im Kreis der angrenzenden Segmente um 180 elektrische Grad zueinander verschoben. Ein weiterer Mangel des bekannten Rotors ist dessen fertigungstechnische Komplexität. Sie ist dadurch bedingt, dass in der Magnetleitungsfassung spezielle Radialnuten angebracht werden müssen. Sie sind für den Magneteinbau vorgesehen, um die einzelnen Magnete zuverlässig in der Fassung zu befestigen und ein Herausfallen der Magnete zu verhindern, wenn sich der Rotor mit einer großen Winkelgeschwindigkeit dreht. Ferner ist die fertigungstechnische Komplexität dadurch bedingt, dass zwischen den einzelnen Fassungssegmenten der Magnetleitung ein spezielles unmagnetisches Einsatzstück vorhanden ist. Das unmagnetische Einsatzstück teilt die Segmente axial voneinander ab.The defects the well-known rotor of the permanent magnet machine are the more significant Metal expense and the considerable dimensions. The causes are both a high metal cost and the dimensions of the robust, cylindrical Magnetic line version. The version consists of two equal, from each other separate and axially juxtaposed segments. On the segments separate, permanent field magnets are arranged. The magnets are radially magnetized. The magnetic poles of the same name are in adjacent segments turned in diametrically opposite directions. The magnets are with its poles in the circle of adjacent segments by 180 electrical Grad shifted to each other. Another shortcoming of the known rotor is its manufacturing complexity. It is conditioned by that in the magnetic line socket special radial grooves are attached have to. They are for The magnetic mounting provided to the individual magnets reliable in to fix the socket and to prevent the magnets from falling out, when the rotor is rotating at a high angular velocity. Furthermore, the manufacturing complexity is due to the fact that between the individual socket segments of the magnetic line a special non-magnetic insert is available. The non-magnetic insert splits the segments axially from each other.

Durch die RF 2141716 zur Anmeldung 4831043/09 vom 02.03.1988 ist ein Rotor einer Dauermagnetmaschine bekannt. Der Rotor enthält eine Ringfassung einer Magnetleitung. Die Ringfassung ist mit einer Stützachse fest verbunden. Auf der seitli chen Innenwand der Fassung ist eine ringförmige, magnetische Einlage eingebaut. Die magnetische Einlage wird durch permanente Feldmagnete gebildet. Die Magnetpole der Feldmagneten sind wechselseitig am Umfang der Fassung angeordnet.By The RF 2141716 to the application 4831043/09 from 02.03.1988 is a rotor a permanent magnet machine known. The rotor contains a ring socket a magnetic line. The ring socket is with a support axis firmly connected. On the seitli chen inner wall of the version is a annular, magnetic Inserted insert. The magnetic insert is made permanent Field magnets formed. The magnetic poles of the field magnets are mutually alternating arranged on the circumference of the socket.

Der Mangel des bekannten Rotors der Dauermagnetmaschine ist deren geringe Betriebszuverlässigkeit infolge der fertigungstechnischen Komplexität der zusammengesetzten, ringförmigen Einlage. Die Einlage ist mit separaten Dauermagneten versehen. Die Breite der Dauermagnete variiert in Radialrichtung. Die Magnete sind voneinander durch magnetleitende Strecken getrennt. Die fertigungstechnische Komplexität ist ebenfalls durch eine geringe Zuverlässigkeit der Befestigung einzelner Dauermagnete an die seitliche Innenwand der ringförmigen Rotorfassung bedingt (Einsatz eines diamagnetischen, ringförmigen Abstandhalters aus Kunststoff und einer Kappe; der Abstandhalter und die Kappe bilden die Ringfassung des Rotors; dabei nimmt die Kappe die beachtlichen Radialfliehkräfte beim Drehen der ringförmigen, magnetischen Einlage mit den einzelnen Dauermagneten auf). Ein weiterer Mangel des bekannten Rotors der Dauermagnetmaschine besteht in seinen engen Betriebsparametern. Sie sind durch einen geringen Magnetfluss bedingt, der beim Drehen der ringförmigen Fassung der Rotormagnetleitung entsteht (aufgrund der geringen Breite der ringförmigen, magnetischen Einlage und der inhomogenen Magnetisierung der Dauermagnete; die magnetische Einlage wird von einzelnen Dauermagneten gebildet).Of the Lack of the known rotor of the permanent magnet machine is their low operational reliability due to the manufacturing complexity of the composite, annular insert. The Insert is provided with separate permanent magnets. The width of the Permanent magnets varies in the radial direction. The magnets are from each other separated by magnetic lines. The production engineering complexity is also due to a low reliability of attachment of individual Permanent magnets to the lateral inner wall of the annular rotor socket conditionally (use of a diamagnetic, annular spacer made of plastic and a cap; the spacer and the cap form the ring socket the rotor; while the cap takes the considerable radial centrifugal forces Turning the annular, magnetic insert with the individual permanent magnets on). Another Lack of the known rotor of the permanent magnet machine consists in its tight operating parameters. They are due to a low magnetic flux conditionally, when turning the annular socket of the rotor magnetic wire arises (due to the small width of the annular, magnetic insert and the inhomogeneous magnetization of the permanent magnets; the magnetic Insert is formed by individual permanent magnets).

Durch die RF 2069441 zur Anmeldung 4894702/07 vom 01.06.1990 ist ein Rotor einer Dauermagnetmaschine bekannt. Der Rotor enthält eine ringförmige Fassung einer Magnetleitung mit einem Anschlagflansch. Die ringförmige Fassung ist mit einer Stützachse fest verbunden. An der seitlichen Innenwand der Fassung sind permanente Feldmagnete eingebaut. Die Magnete bilden unter sich eine ringförmige, magnetische Einlage mit im Kreis wechselnden Polen.By RF 2069441 for application 4894702/07 dated 01.06.1990 is a rotor a permanent magnet machine known. The rotor contains an annular socket a magnetic line with a stop flange. The annular version is with a support axis firmly connected. On the lateral inner wall of the socket are permanent Field magnets installed. The magnets form an annular, magnetic Deposit with Poland changing in a circle.

Der Mangel des bekannten Rotors der Dauermagnetmaschine ist dessen geringe Betriebszuverlässigkeit. Der Grund dafür ist die ungenügende Zuverlässigkeit der einzelnen Dauermagnetbefestigungen an der seitlichen Innenwand der ringförmigen Rotorfassung. Die Dauermagnete bilden dabei eine ringförmige, magnetische Einlage. Die Spannungsverteilung im Verknüpfungsbereich der ringförmigen, magnetischen Einlage mit der seitlichen Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung ist äußerst ungleichmäßig. Der Spannungsverlauf weist Sprünge und starke Gefälle auf. Ein weiterer Mangel des bekannten Rotors der Dauermagnetmaschine besteht in seinen engen Betriebsparametern. Diese sind einerseits durch einen geringen Magnetfluss bedingt, der beim Drehen des Rotors entsteht (Einsatz einer schmalen, ringförmigen, magnetischen Einlage unter Berücksichtigung einer inhomogenen Magnetisierung der Magnetpole und eines zusätzlichen Randeffekts der eine Abschwächung der magnetischen Feldintensität verursacht). Die engen Betriebsparameter sind ferner durch die fertigungstechnische Kompliziertheit der breiten, ringförmigen, magnetischen Einlage bedingt. Die magnetische Einlage wird von einzelnen Dauermagneten gebildet. Laut Anforderung sind spezielle Anlagen zur Aufmagnetisierung mehrpoliger Ringmagnete einzusetzen, die ihrer Zusammensetzung nach vorwiegend einzigartig sind. Der Magnetfluss wird durch den Magnetring des Rotors erzeugt. Dieser geringe Magnetfluss verursacht seinerseits eine geringe Wirkleistung des Synchrongenerators, der diesen Rotor einer Dauermagnetmaschine enthält.The defect of the known rotor of the permanent magnet machine is its low operational reliability. The reason for this is the insufficient reliability of the individual permanent magnet attachments on the lateral inner wall of the annular rotor socket. The permanent magnets form an annular, magnetic insert. The stress distribution in the linking region of the annular, magnetic insert with the lateral inner wall of the annular magnetic line socket is extremely uneven. The voltage curve has jumps and steep slopes. Another shortcoming of the known rotor of the permanent magnet machine is its narrow operating parameters. These are due on the one hand by a small magnetic flux, which arises when turning the rotor (use of a narrow, annular, magnetic insert, taking into account an inhomogeneous magnetization of the magnetic poles and an additional edge effect causing a weakening of the magnetic field intensity). The tight operating parameters are further due to the manufacturing complexity of the wide, annular, magnetic insert. The magnetic insert is formed by individual permanent magnets. According to the requirement, special systems are required to magnetize multi-pole ring magnets whose composition is predominantly unique. The magnetic flux is generated by the magnetic ring of the rotor. This small magnetic flux in turn causes a low active power of the synchronous generator containing this rotor of a permanent magnet machine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Betriebssicherheiterhöhung des Rotors der Dauermagnetmaschine und einer Erweiterung seiner Betriebsparameter.The The object of the invention consists in an increase in the reliability of the Rotor of the permanent magnet machine and an extension of its operating parameters.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Demnach weist der Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend eines Synchrongenerators mit Dauermagneten, eine ringförmige Magnetleitungsfassung mit einem Anschlagflansch auf. Die Fassung ist mit einer Stützachse fest verbunden. An der seitlichen Innenwand der Fassung ist eine ringförmige, magnetische Einlage eingebaut. Die Einlage wird von permanenten Feldmagneten mit im Kreis wechselnden Polen gebildet. Die seitliche Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung im Rotor ist mit einer ringförmigen Aussparung versehen. Die genannte, ringförmige, magnetische Einlage ist aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete mit im Kreis wechselnden Polen gefertigt. Die Ringmagnete sind in der genannten, ringförmigen Aussparung an der seitlichen Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung angeordnet. Die Ringmagnete sind unter sich an ihren Stirnflächen und mit der seitlichen Wand der genannten, ringförmigen Aussparung gekoppelt. Dabei liegen die gleichnamigen, abwechselnden, kreisförmig angeordneten Magnetpole der angrenzenden, einteiligen Ringmagnete kongruent zueinander und in gleichen Radialebenen.Therefore has the rotor of a permanent magnet machine, mainly a synchronous generator Permanent magnet, an annular Magnetic line socket with a stop flange on. The version is with a support axis firmly connected. On the lateral inner wall of the socket is a annular magnetic insert installed. The deposit is permanent Field magnet formed in a circle alternating poles. The lateral Inner wall of the annular Magnetic line socket in the rotor is with an annular recess Mistake. The said, annular, magnetic Insert is made of a group of identical, one-piece ring magnets with made in a circle changing poles. The ring magnets are in the mentioned, annular Recess on the lateral inner wall of the annular magnetic line socket arranged. The ring magnets are under themselves on their faces and coupled with the side wall of said annular recess. Here are the eponymous, alternating, arranged in a circle Magnetic poles of the adjacent, one-piece ring magnets congruent to each other and in the same radial planes.

Der Unterschied der vorliegenden Erfindung zum Stand der Technik besteht darin, dass jeder der einteiligen Ringmagnete als hohler Kreiszylinder hergestellt wird. Der Zylinder besteht aus einem pulverartigen, magnetisch anisotropen Material.Of the Difference of the present invention to the prior art exists in that each of the one-piece ring magnets as a hollow circular cylinder will be produced. The cylinder consists of a powdery, magnetically anisotropic material.

Außerdem sind die Verknüpfungsbereiche der einteiligen Ringmagnete unter sich und mit der seitlichen Wand der erwähnten, ringförmigen Aussparung in der seitlichen Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung verklebt.Besides, they are the linking areas of the one - piece ring magnets underneath and with the side wall of the mentioned, annular Recess in the lateral inner wall of the annular magnetic line socket bonded.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment. It demonstrate:

1 einen Längsschnitt durch einen Rotor einer Dauermagnetmaschine gemäß der Erfindung und 1 a longitudinal section through a rotor of a permanent magnet machine according to the invention and

2 einen Schnitt längs der Linie A-A in 1. 2 a section along the line AA in 1 ,

Der Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend eines Synchrongenerators mit Dauermagneten, besteht aus einer ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung mit einem Anschlagflansch 3. Die Fassung 2 ist mit einer Stützachse 1 fest verbunden. An einer seitlichen Innenwand 4 der Fassung 2 ist eine ringförmige, magnetische Einlage eingebaut. Die Einlage ist von permanenten Feldmagneten mit am Umfang wechselnden Polen (S-N) verbunden. Die seitliche Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung ist mit einer ringförmigen Aussparung „a" versehen. Die genannte, ringförmige, magnetische Einlage ist aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete 5 mit am Umfang wechselnden Polen (S-N) versehen. Die Magnete sind in der Ringaussparung „a" angeordnet. Sie befinden sich an der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 und sind unter sich an ihren Stirnflächen „b" und mit der Seitenwand der genannten, ringförmigen Aussparung „a" verknüpft. Die gleichnamigen, im Kreis wechselnden Magnetpole (S-N) in den angrenzenden, einteiligen Ringmagneten 5 sind kongruent zueinander angeordnet und liegen in denselben Radialebenen.The rotor of a permanent magnet machine, mainly a synchronous generator with permanent magnets, consists of an annular socket 2 the magnetic line with a stop flange 3 , The version 2 is with a support axis 1 firmly connected. On a side inner wall 4 the version 2 is an annular, magnetic insert installed. The insert is connected by permanent field magnets with circumferentially changing poles (SN). The lateral inner wall 4 the annular version 2 the magnetic line is provided with an annular recess "a." The said annular magnetic insert is made of a group of identical one-piece ring magnets 5 provided with on the circumference changing poles (SN). The magnets are arranged in the ring recess "a" and are located on the inside wall 4 the annular version 2 and are connected to each other at their end faces "b" and to the side wall of said annular recess "a". The same name, in a circle changing magnetic poles (SN) in the adjacent, one-piece ring magnet 5 are arranged congruent to each other and lie in the same radial planes.

Jeder der einteiligen Ringmagnete 5 ist als hohler Kreiszylinder aus einem pulverartigen, magnetisch anisotropen Material hergestellt. Die Verknüpfungsbereiche der einteiligen Ringmagnete 5 unter sich und ihre Verknüpfungsbereiche mit der Seitenwand der ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung sind miteinander verklebt (in der Zeichnung nicht abgebildet). Zur Übertragung des Drehmoments ist die Ringfassung 2 der Magnetleitung mit der Stützachse 1 mittels einer Federverbindung mit einer Feder 6 verknüpft. Die Feder 6 ist in einer entsprechenden Nut der Stützachse 1 angeordnet.Each of the one-piece ring magnets 5 is made as a hollow circular cylinder of a powdery, magnetically anisotropic material. The linking areas of the one-piece ring magnets 5 below and their connecting portions with the side wall of the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular version 2 the magnetic line are glued together (not shown in the drawing). To transmit the torque is the ring socket 2 the magnetic line with the support axis 1 by means of a spring connection with a spring 6 connected. The feather 6 is in a corresponding groove of the support axis 1 arranged.

Der Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend eines Synchrongenerators mit Dauermagneten, wird folgendermaßen montiert und betrieben:
Die einteiligen Ringmagnete 5 sind aus einem pulverartigen, magnetisch anisotropen Material hergestellt. Jeder dieser Ringmagneten 5 ist in einem verfahrenstechnischen Hilfsring untergebracht (in der Zeichnung nicht abgebildet) und gemäß den vorgegebenen Kennwerten magnetisiert (abhängig von der Polanzahl und der Koerzitivfeldstärkengröße, je nach Materialmagnetisierung des einteiligen Ringmagneten). Jeder dieser Ringmagnete 5 wird zusammen mit dem genannten, verfahrenstechnischen Hilfsring in einem Sonderinduktor einer Anlage zur Aufmagnetisierung von Ringmagneten (in der Zeichnung nicht abgebildet) nach Abschluss des Magnetisiervorgangs aus dem verfahrenstechnischen Hilfsring herausgepresst und in die Ringfassung 2 der Magnetleitung und in die ringförmige Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 bis zum jeweiligen Anschlag eingepresst. Danach wird der Vorgang wiederholt. Der nächste einteilige, ringförmige Magnet 5 wird in einem Sonderinduktor der Anlage zur Aufmagnetisierung magnetisiert. Er wird aus dem verfahrenstechnischen Hilfsring herausgepresst. Danach wird er in die Ringfassung 2 der Magnetleitung in die ringförmige Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 bis zum Anschlag gegen den vorhergehenden, einteiligen, ringförmigen Magnet 5 bis zum Anschlag gegen seine Stirnfläche „b" eingepresst. Danach wiederholt sich der Vorgang wiederum, bis in der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung (d. h. in der ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 eine durchgehende, ringförmige, magnetische Einlage (Bund) gebildet ist. Diese Einlage besteht aus einteiligen Ringmagneten 5. Gleichnamige, im Kreis wechselnde Magnetpole (S-N) sind in dieser Einlage in den angrenzenden, einteiligen Ringmagneten kongruent zueinander angeordnet und liegen in denselben Radialebenen.The rotor of a permanent magnet machine, predominantly a synchronous generator with permanent magnets, is mounted and operated as follows:
The one-piece ring magnets 5 are made of a powdery, magnetically anisotropic material. Each of these ring magnets 5 is housed in a procedural auxiliary ring (not shown in the drawing) and magnetized according to the predetermined characteristics (depending on the number of poles and the Koerzitivfeldstärkengröße, depending on the material magnetization of the one-piece ring magnet). Each of these ring magnets 5 is pressed out of the procedural auxiliary ring together with said, procedural auxiliary ring in a Sonderinduktor a system for magnetizing ring magnets (not shown in the drawing) after completion of Magnetisiervorgangs and in the ring socket 2 the magnetic line and in the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular version 2 pressed in until the respective stop. Thereafter, the process is repeated. The next one-piece, ring-shaped magnet 5 is magnetized in a special inductor of the system for magnetization. It is pressed out of the procedural auxiliary ring. After that he will be in the ring version 2 the magnetic line in the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular version 2 until it stops against the previous, one-piece, annular magnet 5 pressed against its end surface "b" until it stops, after which the process is repeated again, until in the annular version 2 the magnetic line (ie in the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 a continuous, annular, magnetic insert (collar) is formed. This insert consists of one-piece ring magnets 5 , The magnetic poles (SN) of the same name, which change in a circle, are arranged congruent to one another in this insert in the adjoining, one-part ring magnets and lie in the same radial planes.

Zur Festigkeitserhöhung und der Zuverlässigkeit der Befestigung der einteiligen Ringmagnete 5 in der ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 sind die Verknüpfungsbereiche der einteiligen Ringmagnete 5 unter sich und ihre Verknüpfungsbereiche mit der Seitenwand der erwähnten, ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Magnetleitungsfassung miteinander verklebt. Hierzu werden die einteiligen Ringmagnete 5 vor dem Einpressen in die Ringfassung 2 der Magnetleitung und die Seitenwand der ringförmigen Aussparung „a" in der Seitenwand 4 der ringförmigen Fassung mit dem entsprechenden Klebstoff versehen (in der Zeichnung nicht abgebildet).To increase the strength and the reliability of the attachment of the one-piece ring magnets 5 in the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular version 2 are the linking areas of the one-piece ring magnets 5 below and their connecting areas with the side wall of said annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular magnetic line socket glued together. For this purpose, the one-piece ring magnets 5 before pressing into the ring socket 2 the magnetic line and the side wall of the annular recess "a" in the side wall 4 the annular socket provided with the corresponding adhesive (not shown in the drawing).

Die ringförmige, magnetische Einlage ist aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete 5 mit im Kreis angeordneten, wechselnden Polen hergestellt. Die Ringmagnete werden in der erwähnten Ringaussparung „a" angeordnet. Die Ringaussparung ist in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 vorgesehen. Der verfahrenstechnische Hilfsring in einem Sonderinduktor der Anlage zur Aufmagnetisie rung der Ringmagnete (in der Zeichnung ebenfalls nicht abgebildet) wird nach Abschluss des Magnetisierungsvorgangs aus dem verfahrenstechnischen Hilfsring herausgepresst und in die Ringfassung 2 der Magnetleitung bis zum jeweiligen Anschlag eingepresst. Danach wird der Vorgang wiederholt. Der nächste einteilige, ringförmige Magnet 5 aus einem pulverartigen, magnetisch anisotropen Material wird in einem Sonderinduktor der Anlage zur Aufmagnetisierung magnetisiert. Er wird aus dem verfahrenstechnischen Hilfsring herausgepresst. Danach wird er in die Ringfassung 2 der Magnetleitung bis zum Anschlag gegen den vorhergehenden einteiligen ringförmigen Magnet 5 bis zum Anschlag gegen seine Stirnfläche „b" eingepresst. Danach wiederholt sich der Vorgang wiederum, bis in der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung (d. h. in der ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4) eine durchgehende, ringförmige, magnetische Einlage (Bund) zusammengesetzt ist. Diese Einlage besteht aus den einteiligen Ringmagneten 5. Die gleichnamigen, im Kreis angeordneten, wechselnden Magnetpole (S-N) sind in dieser Einlage in den angrenzenden, einteiligen Ringmagneten kongruent zueinander angeordnet und liegen in denselben Radialebenen.The annular, magnetic insert is from a group of identical, one-piece ring magnets 5 made with arranged in a circle, changing poles. The ring magnets are arranged in the aforementioned ring recess "a." The ring recess is in the lateral inner wall 4 the annular version 2 intended. The procedural auxiliary ring in a Sonderinduktor the system for Aufmagnetisie tion of the ring magnets (also not shown in the drawing) is pressed out of the procedural auxiliary ring after completion of the magnetization process and in the ring socket 2 the magnetic line pressed to the respective stop. Thereafter, the process is repeated. The next one-piece, ring-shaped magnet 5 From a powdery, magnetically anisotropic material is magnetized in a special inductor of the system for magnetization. It is pressed out of the procedural auxiliary ring. After that he will be in the ring version 2 the magnetic line to the stop against the previous one-piece annular magnet 5 pressed against its end surface "b" until it stops, after which the process is repeated again, until in the annular version 2 the magnetic line (ie in the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 ) is composed of a continuous, annular, magnetic insert (collar). This insert consists of the one-piece ring magnets 5 , The same named, arranged in a circle, changing magnetic poles (SN) are arranged congruent in this insert in the adjacent, one-piece ring magnet to each other and lie in the same radial planes.

Zur Festigkeitserhöhung und um die Zuverlässigkeit der Befestigung der einteiligen Ringmagneten 5 zu erhöhen, sind die Verknüpfungsbereiche der einteiligen Ringmagnete 5 unter sich und ihre Verknüpfungsbereiche mit der Seitenwand der erwähnten, ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Magnetleitungsfassung verklebt. Hierzu werden die einteiligen Ringmagnete 5 vor dem Einpressen in die Ringfassung 2 der Magnetleitung und die Seitenwand der ringförmigen Aussparung „a" in der Seitenwand 4 der ringförmigen Fassung mit dem entsprechenden Klebstoff versehen.To increase the strength and the reliability of the attachment of the one-piece ring magnet 5 To increase, are the connecting areas of the one-piece ring magnets 5 below and their connecting areas with the side wall of said annular recess "a" in the lateral inner wall 4 glued to the annular magnetic line socket. For this purpose, the one-piece ring magnets 5 before pressing into the ring socket 2 the magnetic line and the side wall of the annular recess "a" in the side wall 4 the annular socket provided with the appropriate adhesive.

Die ringförmige, magnetische Einlage ist aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete 5 mit kreisförmig angeordneten, wechselnden Polen hergestellt. Die Ringmagnete werden in der erwähnten Ringsaussparung „a" angeordnet. Die Ringaussparung ist in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung angeordnet. Diese Bauweise stellt die Betriebssicherheitserhöhung des Rotors der Dauermagnetmaschine sicher. Das liegt daran, dass die einteiligen Ringmagnete 5 einen sehr hohen, mechanischen Sicherheitsgrad aufweisen. Die hohen Fliehkräfte wirken auf die zusammengesetzte, ringförmige, magnetische Einlage mit Dauermagneten ein und streben danach, die magnetische Einlage zu verformen bzw. zu zerreißen. Diese Fliehkräfte verursachen jedoch keine derartigen Spannungen in der Einlage, die ihren Sicherheitsgrad überschreiten würde. Die Spannungsverteilung weist keine Sprünge bzw. starken Gefälle (beim Spannungsverlauf) im Verknüpfungsbereich der einteiligen Ringmagneten 5 und der Seitenwand der ringförmigen Aussparung „a" in der seitlichen Innenwand 4 der ringförmigen Fassung 2 der Magnetleitung auf. Ein zusätzlicher Vorteil des Rotors der vorliegenden Erfindung ist eine Erweiterung der Rotorbetriebsparameter. Dies ist dadurch bedingt, dass die breite, ringförmige, magnetische Einlage aus einer Gruppe von relativ schmalen, gleichen, einteiligen Ringmagneten 5 zusammengebaut wird. Diese Bauweise ermöglicht, den gesamten, magnetischen Fluss innerhalb eines weiten Bereichs zu variieren, je nach erforderlicher Wirkleistung der Dauermagnetmaschine. Es wird auch möglich, die Gleichmäßigkeit des Magnetfelds zu verbessern und zu erweitern sowie seine Stärke zu erhöhen. Folglich kann auch die elektrische Wirkleistung des Generators mit permanentem Feld direkt erhöht werden. Dabei werden gleichzeitig das Gewicht und die Größe sowohl des Rotors selbst als auch des Generators verbessert. Es entsteht also zusätzlich die Möglichkeit, den Betriebsaufwand in Zusammenhang mit der Herstellung des Rotors der Dauermagnetmaschine zu vermindern. Die Kostensenkung erfolgt aufgrund einer Magnetisierung der einteiligen Ringmagneten 5 in konventionellen Induktoren der Magnetisieranlagen. Diese Anlagen haben dementsprechend keine speziell vorgegebenen, einzigartigen Kennwerte, beispielsweise in Bezug auf die benötigte Impulsstromgröße, der die erforderliche magnetische Feldstärke beim Induktor sicherstellt, oder in Bezug auf die Wärmedurchgangskennwerte des speziellen Kühlsystems für Stromanschlüsse und für Entladekreise. Dieses Kühlsystem ist zur Ableitung hoher Wärmeströme erforderlich, die in den Stromanschlüssen und in den Entladekreisen während der Magnetisierung entstehen.The annular, magnetic insert is from a group of identical, one-piece ring magnets 5 made with circular, alternating poles. The ring magnets are arranged in the mentioned ring recess "a." The ring recess is in the lateral inner wall 4 the annular version 2 arranged the magnetic line. This design ensures the reliability increase of the rotor of the permanent magnet machine. That's because the one-piece ring magnets 5 have a very high degree of mechanical safety. The high centrifugal forces act on the composite, annular, magnetic insert with duration magnets and strive to deform or tear the magnetic insert. However, these centrifugal forces do not cause such stresses in the pad which would exceed their safety level. The stress distribution has no jumps or steep slopes (in the case of the voltage curve) in the connection region of the one-piece ring magnets 5 and the side wall of the annular recess "a" in the lateral inner wall 4 the annular version 2 the magnetic line on. An additional advantage of the rotor of the present invention is an extension of rotor operating parameters. This is due to the fact that the wide, annular, magnetic insert of a group of relatively narrow, equal, one-piece ring magnet 5 is assembled. This design makes it possible to vary the total magnetic flux within a wide range, depending on the required active power of the permanent magnet machine. It also becomes possible to improve and expand the uniformity of the magnetic field and to increase its strength. Consequently, the electric real power of the generator with a permanent field can be directly increased. At the same time the weight and size of both the rotor itself and the generator are improved. Thus, there is also the possibility to reduce the operating costs in connection with the production of the rotor of the permanent magnet machine. The cost reduction is due to a magnetization of the one-piece ring magnets 5 in conventional inductors of Magnetisieranlagen. Accordingly, these systems have no specific, unique characteristics, for example, in terms of the required pulse current size, which ensures the required magnetic field strength at the inductor, or with respect to the heat transfer characteristics of the specific cooling system for power connections and for discharge circuits. This cooling system is required to dissipate high heat fluxes that occur in the power and discharge circuits during magnetization.

ZusammenfassungSummary

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer Dauermagnetmaschine, vorwiegend eines Synchrongenerators mit Dauermagneten. Der Rotor weist eine ringförmige Magnetleitungsfassung mit einem Anschlagflansch auf. Die Fassung ist mit einer Stützachse fest verbunden. An der seitlichen Innenwand der Fassung ist eine ringförmige, magnetische Einlage angeordnet und die ringförmige, magnetische Einlage ist von permanenten Feldmagneten mit kreisförmig angeordneten, wechselnden Polen gebildet. Die seitliche Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung ist mit einer ringförmigen Aussparung ausgestattet. Die genannte, ringförmige, magnetische Einlage aus einer Gruppe gleicher, einteiliger Ringmagnete ist mit im Kreis angeordneten, wechselnden Polen hergestellt. Die Ringmagnete in der genannten, ringförmigen Aussparung sind an der seitlichen Innenwand der ringförmigen Magnetleitungsfassung angeordnet und unter sich an ihren Stirnflächen sowie mit der seitlichen Wand der genannten, ringförmigen Aussparung gekoppelt. Die gleichnamigen, kreisförmig angeordneten, wechselnden Magnetpole sind der angrenzenden, einteiligen Ringmagnete kongruent zueinander angeordnet und liegen in den gleichen Radialebenen.The The invention relates to a rotor of a permanent magnet machine, predominantly a synchronous generator with permanent magnets. The rotor has an annular magnetic line socket with a stop flange on. The socket is with a support axle firmly connected. On the lateral inner wall of the socket is a annular arranged magnetic insert and the annular, magnetic insert is composed of permanent field magnets with circular, alternating Poland formed. The lateral inner wall of the annular magnetic line socket is with an annular Recess equipped. The said, annular, magnetic insert from a group of identical, one-piece ring magnets is in the circle arranged, changing poles produced. The ring magnets in the mentioned, annular Recess are on the lateral inner wall of the annular magnetic line socket arranged and underneath on their faces as well as with the lateral ones Wall of said, annular Recess coupled. The eponymous, circular arranged, changing Magnetic poles are congruent to the adjacent one-piece ring magnets arranged to each other and lie in the same radial planes.

Claims

Rotor of a permanent magnet machine, predominantly a synchronous generator with permanent magnets, wherein the rotor has an annular magnetic line socket with a stop flange, the socket fixedly connected to a support shaft, arranged on the lateral inner wall of the socket, an annular, magnetic insert and the annular, magnetic insert of permanent field magnets is formed with circularly arranged, alternating poles, characterized in that the lateral inner wall of the annular magnetic line socket is provided with an annular recess, that said annular magnetic insert of a group of identical, one-piece ring magnets is made with arranged in a circle, changing poles in that the ring magnets are arranged in the said annular recess on the lateral inner wall of the annular magnetic line socket and are arranged below one another at their end faces and with the lateral wall of said annular ring coupled recess are coupled, and that the same name, arranged in a circle, alternating magnetic poles of the adjacent, one-piece ring magnets are arranged congruent to each other and lie in the same radial planes.

Rotor according to claim 1, characterized in that each of the one-piece ring magnet as a hollow circular cylinder made a powdery, magnetically anisotropic material is.

Rotor according to claim 1, characterized in that the linking areas the one-piece ring magnets underneath and the linking areas between the one-piece ring magnet and the seitli chen wall of mentioned, annular Recess in the lateral inner wall of the annular magnetic line socket are glued.