DE1237209B - Zweipolige permanenterregte elektrische Aussenpolmaschine - Google Patents

Description

• Zweipolige perinanenterregte elektrische Für permanenterregte elektrische Maschinen wurde Außenpolmaschine bereits -die Verwendung von Barinm-Ferrit-Magneten vorgeschlagen, da diese eimnal eine sehr hohe Koerzitivfeldstärke aufweisen und zum anderen sehr preiswürdig sind. Andererseits ist die Remanenz dieser Magnete verhältnismäßig klein, so daß zur Erreichung hoher Luftspalt-Induktionen besondere Maßnahmen zum Aufbau des magnetischen Kreises gefunden werden müssen. Diese bestehen im wesentlichen darin, daß die Flußdurchtrittsflächeder Dauermagnete ein Mehrfaches der Luftspalt-Querschnittsfläche -der Maschine betragen muß. - Bei den meisten bisher gebräuchlichenDauerinagnetmaschinen werden entweder Ringmagnete oder in ein Blechjoch eingespannte Schalenmagnete verwendet. Zur Vereinfachung wurde auch schon vorgeschlagen, Dauerinagnete seitlich neben dem Anker zwischen Polsegmenten anzuordnen, wobei die Flußlinien im Dauermagnet parallel zu denen im Anker verlaufen. Dies jedoch erfordert große, unvorteilhafte Abmessungen.
• Die Erfindung geht von einer zweipoligen permanenterregten elektrischen Außenpolmaschine aus, deren Ständer aus Polsegmenten besteht, zwischen denen wenigstens ein Dauermagnetblock eingebaut ist, derart, daß die Flußlinien im Dauermagnet senkrecht oder annähernd senkrecht zu denen im Anker verlaufen. Eine solche Ausbildung bzw. Anordnung hat den Vorteil, daß die Abmessungen der Maschine verhältnismäßig klein gehalten werden können.
• Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung einer solchen Maschine hinsichtlich einer genauen Luftspalteinstellung. Dauermagnetblöcke weisen eine große Fertigungstoleranz auf, so daß sich Schwierigkeiten bezüglich der Luftspalteinhaltung ergeben, wenn die Magnete, vor dem Einbau nicht plangeschliffen werden. Dieses Schleifen aber ist sehr kostspielig, so daß man bemüht ist, die roh gefertigten Magnete einzubauen. Die Erfindung ist nun gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der beiden Polsegmente und ihrer Polschenkel, zwischen denen der oder die Dauerrnagneteeingebaut sind, daß die Segmente bei der Montage des Ständerpaketes zur Einstellung des Luftspaltes zwischen Ständer und Läufer gegeneinanderverschiebbar sind.
• Die Zeichnungen zeigen in rein schematischer Darstelluno, einicc Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Außenpolmaschinen, die im folgenden näher erläutert sind.
• In den F i g. 1 und 2 ist mit 1,der Anker,eines zweipoligen Außenpolmotors bezeichnet. 2 und 3 sind Polsegmente, die nach unten in Polschenkel 4 und 5 auslaufen. Zwischen diesen Polschenkeln 4 und 5 ist ein Dauermagnetblock 6 eingebaut, derart, daß die Flußlinien in diesem Dauermagnet senkrecht zu den Flußlinien im Anker verlaufen. Die beiden Polsegmente 2 und 3 sind gegeneinander so verschiebbar, daß mit Hilfeeines Lehrdorns,ein exakter Luftspalt in der Polinitte einstellbar ist. Die Segmente sind ferner so geformt, daß der Luftspalt 7 von der Polmitte aus nach beiden Seiten hin sich etwas erweitert. Auf diese Weise wirk-en sich Schwankungen in der Stärke des Dauermagnets 6 auf den Luftspalt nur geringfügig aus, so daß die Magnete nicht planparallel geschliffen werden müssen. Gegebenenfalls können zur Korrektur des Luftspaltversatzes bei, zu großen Maßabweichungen der Magnetrohlinge zwischen Magnet und Polschenkeln dünne, Justierbleche eingelegt werden.
• In F i g. 3 sind 8 und 9 je,ein Polsegment, die einen inneren, kurzen Polschenkel 10 bzw. 10' und einen gegenüberliegenden äußeren, längeren Polschenkel 11 bzw. 11' aufweisen. Zwischen den Schenkeln 10 und 11! sowie 10' und 11 ist je ein Dauermagnetblock 12 und 13 eingebaut. Auch hier läßt sich mit Hilfe einer einge-schobenenBohrungslehre undVerschieben der Polsegmente der Luftspalt zwischen Polen und Anker exakteinstellen.
• Zur Begrenzung,des magnetischen Streuflusses verbleibt zwischen den inneren Stimflächen der Magnete und den diesen gegenüberliegenden Polschenkeln eine Lücke 15. Diese kann -egebenenfalls - wie in F i g. 4 dargestellt - zur Aufnahme einer Hilfsspule 16 dienen, welche zur Beeinflussung der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie, einer Gleichstrommaschine als Kompoundwicklung geschaltet ist. F i cr. 5 zeigt an sich die gleiche Anordnung, wie F i g. 3, wobei ledigel C CD lieh die Außenkontur der Maschine rund ist.
• Auch in F i g. 6 ist der Aufbau im Prinzip der gleiche; lediglich sind hier die Polschenkel symmetrisch. Es ist ein Polsegment 17 vorhanden, welches zwei gleich lange Polschenkel 18 besitzt. Das zweite Polsegment 19 hing en besitzt zwei gegeneeg über den Polschenkeln 18 längere, außenliegende Polschenkel 20. Zwischen je einem Schenkel 18 und einem Schenkel 20 ist wiederum je ein Dauermagnet 21 bzw. 22 eingebaut. 23 bezeichnet den Anker.
• Bei der Bauweise nach den F i g. 1 bis 6 kommen im wesentlichen für die Polseginente Stanzteile in Betracht. Bei der Fertigung von Großserien ist es lohnend, von gewalztem oder kalt gezogenem Profilstahl auszugehen. Dabei könnten die Polseginente so ausgebildet sein, wie F i g. 7 zeigt. Hier setzt sich der äußere magnetische Kreis aus einem H-förinigen Walzteil 24 und zwei L-fönnigen Schenkeln 25 und 26 zusammen. 27 sind die Dauermagnetblöcke. Das ganze System wird nach- Einstellung des Luftspaltes - wiederum durch eine Lehre - von einer oder mehreren Klammern 28 zusammengehalten. Die Unterteilung des einen Poles in zwei L-förmige Schenkel 25 und 26 mit einer kleinen Stoßfuge 29 trägt ebenfalls dazu bei, Maßtoleranzen der Magnete auszugleichen. Der Raum 30 zwischen den Schenkeln des H-förmigen Poles 24 kann gegebenenfalls zur Aufnahme von Funkentstörungsmitteln dienen.
• Remanenzbetonte Dauermagnete müssen nachträglich innerhalb des magnetischen Kreises aufmagnetisiert werden. Dies kann, wie in F i g. 8 gezeigt, durch Anlegen eines Magnetgestelles 31 an die Polsegmente 32 und 33 geschehen. Dabei sind die Segmente mit Hilfe eines unmagnetischen Bügels 34 zusammengehalten und selbstverständlich der Magnet 35 vorher eingebracht. Das Aufmagnetisieren ge- schieht mit Hilfe einer Aufmagnetisierungsspule 36. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß durch die Bauweise des äußeren magnetischen Kreises der Maschine die Flußübertrittsflächen vom Aufmagnetisierungsjoch 31 in die Polsegmente sehr groß sind und dadurch der magnetische Spannungsabfall über den übergangsspalt klein gehalten wird.
• C

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Zweipolige permanenterregte elektrische Außenpolmaschine, mit wenigstens einem zwischen Polsegmenten des Ständers eingebauten Dauermat-,netblock, dessen Flußlinien senkrecht oder annähernd senkrecht zu denen im Anker verlaufen, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der beiden Polsegmente (2, 3) und ihrer Polschenkel (4, 5) zwischen denen der oder die Dauermagnete (6) eingebaut sind, daß die Segmente bei der Montage des Ständerpaketes zur Einstellung des Luftspaltes zwischen Ständer und Läufer gegeneinanderverschiebbar sind.
2. 2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Polsegmente, daß sich der Luftspalt zwischen Anker und Polen von der Polmitte aus nach beiden Seiten erweitert. 3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Polsegment (8, 9) einen kürzeren und einen längeren Polschenkel (10, 11) aufweist und jeder Magnetblock zwischen einem kurzen Schenkel des einen und einem längeren Schenkel des anderen Poles eingebaut ist. 4. Elektrische Maschine nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetblöcke (21, 22) zwischen inneren, kurzen Schenkeln (18) eines Poles (17) und äußeren, langen Schenkeln (20) eines zweiten Poles (19) eingebaut sind. 5. Elektrische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pol mit den längeren Schenkeln aus zwei gleichen, L-förmigen Teilen (25, 26) besteht. 6. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lücken (15) zwischen einem jeden Polschenkel und der diesem gegenüberliegenden Stirnfläche jedes Magnetblockes (12, 13) eine Hilfsspule (16) untergebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 741488, 917 677; deutsche Auslegeschrift Nr. 1173 178.