DE1131336B

DE1131336B - Anisotroper zylindrischer Dauermagnet-koerper

Info

Publication number: DE1131336B
Application number: DEN9747A
Authority: DE
Inventors: Jan Timmermann
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-11-16
Filing date: 1954-11-12
Publication date: 1962-06-14

Description

Anisotroper zylindrischer Dauermagnetkörper Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Dauermagnetkörper, insbesondere einen Rotor für eine elektrische Maschine, der am Zylinderumfang mindestens vier Pole wechselnder Polarität aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Verbindungslinien je zweier bezüglich des gleichen Durchmessers einander gegenüberliegender Pole mit entgegengesetztem Vorzeichen parallel zueinander verlaufen.
Solche Dauermagnetkörper sind allgemein bekannt. Sie werden sowohl aus isotropern wie auch aus anisotropem Material gefertigt. Bei ihrer Herstellung aus anisotropem Werkstoff sind die magnetischen Vorzugsrichtungen in dem Körper stets so erzeugt, daß sie in verschiedenen, einen Winkel miteinander einschließenden Richtungen verlaufen. Um derartige Vorzugsrichtungen zu erzeugen, muß der Körper während der Herstellung gedreht werden, und außerdem muß mehr als ein Polpaar für die Magnetisierung vorhanden sein. Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der aus einer anisotropen Ni-AI-Co-Fe-Legierung bestehende Magnet nur eine einzige Vorzugsrichtung aufweist, die parallel zu den genannten parallelen Verbindungslinien der einander gegenüberliegenden Pole mit entgegengesetzter Polarität verläuft. Trotz der sehr einfachen Form des zylindrischen Körpers nach der Erfindung, der aus einem Stück gegossen und während der Wännebehandlung zwischen zwei Polen in nur einem Magnetfeld abgekühlt wird, wodurch nur eine einzige Vorzugsrichtung entsteht, ist es möglich, dem Körper bei der endgültigen Magnetisierung vier oder mehr (z. B. sechs oder acht) Pole zu geben.
Zweckmäßig sind am Zylinderumfang zwischen den Polen wechselnder Polarität U-förmige Aussparungen vorgesehen, wie sie bei zylindrischen Dauermagneten der eingangs genannten bekannten Bauart ebenfalls üblich sind. Die Seitenkanten dieser Aussparungen werden so angeordnet, daß ihre Seitenkanten nahezu parallel zu der erwähnten Vorzugsrichtung verlaufen.
Vorzugsweise ist der Dauermagnetkörper am zylindrischen Umfang an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen mit Abflachungen versehen, wie dies bei Dauermagneten der genannten Art ebenfalls bekannt ist. Diese erstrecken sich im wesentlichen parallel zur magnetischen Vorzugsrichtung. Auch diese Maßnahme wirkt sich günstio, auf die magnetischen Eigenschaften aus, was z. B. in einer gesteigerten Motor- oder Generatorleistung bei Verwendung des Körpers als Rotor für elektrische Maschinen, z. B.. für einen Fahrraddynamo, zum Ausdruck kommt. Die Erfindung wird an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer elektrischen Maschine mit einem Stator 1, Wicklungen 2, Statorpolen 3 und einem anisotropen, dauermagnetischen, zylindrischen Rotor 4 nach der Erfindung. Letzterer besteht aus einer bekannten Ni-Al-Co-Fe-Legierung. Zum Unterschied von der dargestellten Gestalt kann der Rotor auch kreiszylindrisch sein. Er wird bei der Abkühlung in einem einzigen, im wesentlichen geradlinigen Magnetfeld gehärtet, wodurch die durch Pfeile 5 angedeutete einzig& Vorzugsrichtung entsteht. Nach der Abkühlung wird der Rotor in an sich bekannter Weise endgültig parallel zur Vorzugsrichtung magnetisiert, jedoch derart, daß Pole wechselnder Polarität am Umfang entstehen (6, 7, 8, 9). Die durch die Pfeile 10, 11 angedeuteten mittleren Kraftlinienwege sind im wesentlichen geradlinig und erstrecken sich sowohl parallel zueinander als auch nahezu parallel zur Vorzugsrichtung 5. Bei der endgültigen Magnetisierung werden durch Streuung zwischen den Polen auch durch die Pfeile 23 an-,gedeutete Teile in Richtungen quer zur magnetischen Vorzugsrichtung magnetisiert, was einen zusätzlichen Gewinn ergibt.
Die Anbringung der U-förmigen Aussparungen 24 zwischen den Polen und den Abflachungen 12 am zylindrischen Umfang parallel zur Vorzugsrichtung an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen ergibt, wie oben erwähnt, eine bessere Wirkung.
Fig. 2 zeigt einen Achtpolrotor, bei dem die Pole mit 13 bis 20 bezeichnet sind. Die Pfeile 10, 11, 21, 22 deuten die mittleren Kraftlinienwege an, wobei z. B. der Pfeil 11- zugleich die magnetische Vorzugsrichtung andeutet. Die Seitenkanten der U-förmigen Aussparungen 24 erstrecken sich nahezu parallel zur Vorzugsrichtung.
Wenn beiderseits des Rotors drei nur zwei U-förmige Aussparungen an der richtigen Stelle verwendet werden, so entsteht ein Sechspolrotor.
Die Pole werden bei den Dauermagnetkörpern gemäß der Erfindung vorzugsweise derart über den Umfang verteilt, daß die Polflächen, an denen der Magnetfluß aus- oder eintritt, gleich sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anisotroper zylindrischer Dauermagnetkörper, insbesondere Rotor für eine elektrische Maschine, der am Zylinderumfang mindestens vier Pole wechselnder Polarität aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Verbindungslinien je zweier bezüglich des gleichen Durchmessers einander gegenüberliegender Pole mit entgegengesetztem Vorzeichen parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet aus einer anisotropen Nickel-Aluminium-Kobalt-Eisen-Legierung besteht und nur eine einzige Vorzugsrichtung aufweist, die parallel zu diesen parallelen Verbindungslinien der einander gegenüberhegenden Pole mit entgegengesetzter Polarität verläuft.
2. Dauermagnetkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinderumfang zwischen den Polen wechselnder Polarität U-förmige Aussparungen vorgesehen sind, deren Seitenkanten nahezu parallel zu der erwähnten Vorzugsrichtung verlaufen. 3. Dauermagnetkörper nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er am zylindrischen Umfang an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen mit Abflachungen versehen ist, die sich im wesentlichen parallel zur magnetischen Vorzugsrichtung erstrecken.
In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 541871, 697 051; französische Patentschriften Nr. 936 395, 1037 263; USA.-Patentschrift Nr. 2 213 724; Hennig, »Dauermagnettechnik«, 1952, S. 111, Abb. 97 d; Firmenschrift, »Indiana Permanent Manual No. 4«, 1948, S. 13, 15, 21.