DE1282163B

DE1282163B - Durch Permanentmagnete synchronisierte Asynchronmaschine

Info

Publication number: DE1282163B
Application number: DE1960S0067823
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wolfgang Volkrodt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-03-31
Filing date: 1960-03-31
Publication date: 1968-11-07

Description

Durch Permanentmagnete synchronisierte Asynchronmaschine Zusatz zur Anmeldung: S 59766 VIII b/21 d2 -Auslegesehrift 1257 954 Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine durch PermAnentmagnete synchronisierte Asynchronmaschine nift g,eblechtem Läuferpaket, das mit einer Kurzschlußwicklung versehen und durch radial verlaufende unmagnetische Schlitze in der Polzahl entsprechende Segmente unterteilt ist. Die Permanentmagnete sind stirnseitig am Läuferblechpaket so angeordnet und axial in einer in Umfangsrichtung wechselnden Polfolge magnetisiert, daß der aus den Magneten austretende Fluß, bevor er radial in den Luftspalt eintritt, im geblechten Läufer quer zur Blechlamellierung fließt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Steigerung der Ausnutzung einer solchen Permanentmagnetmaschine durch Verstärkung der Permanentmagneterregung und erreicht dies dadurch, daß auch in die radial verlaufenden Schlitze des Läuferkörpers tangential zur Drehrichtung des Läufers magnetisierende Permanentmagnetplatten eingesetzt sind, die zwischen ihrem äußeren Ende und dem Läuferumfang einenTeil desSchlitzes alsStreuweg(27) frei lassen. Damit die Magnetplatten einen festen und sicheren Sitz haben, können sie in den Läuferkörper eingeklebt oder auch zusammen mit dem Anlaufkäfig des Läufers mit elektrisch leitendem Material, insbesondere mit Aluminium, umspritzt sein. Durch das Einsetzen dieser Pollückenmagnete wird der Vorteil erreicht, daß die Ausnutzung der Permanentmagnetmaschine wesentlich gesteigert werden kann. Da jeder Polschuh auf vier Seiten von Magneten umschlossen ist, so kann sich neben dem Nutzmagnetfluß nur noch ein relativ kleiner Streufluß zur Maschinenwelle hin ausbilden. Eine solche Maschine besitzt daher eine sehr kleine Längsreaktanz, während die Querreaktanz in der bei Schenkelpolmaschinen gewohnten Größenordnung liegt. Durch die erwähnten, zwischen den Pollückenmagneten und dem Läuferumfang frei gelassenen Streuwege sowie auch über die Welle und die sie umgebende unmagnetische Hülse kann sich beim asynchronen Anlauf der Maschine ein genügend großer Streufluß bilden, der eine schädliche Gegenmagnetisierung der Pollückenmagnete verhindert. Im übrigen empfiehlt es sich selbstverständlich, gegen Entmagnetisierung unempfindliche Permanentmagnetmaterialien zu verwenden.
Da die für die Pollücken vorgesehenen Permanentmagnetplatten verhältnismäßig billig sind, so ist die vorgeschlagene Ausbildung der elektrischen Maschine durchaus wirtschaftlich.
In der F i g. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Permanentmagnetanordnung für ein durch radial verlaufende Schlitze unterteiltes Läuferpaket in perspektivischer Ansicht dargestellt. 1 ist hierbei die Maschinenwelle und 2 der an den nicht besonders dargestellten Läuferpolen anliegende ringförmige, axial und in Umfangsrichtung wechselpolig magnetisierte Permanentmagnet, der auf einer auf der Maschinenwelle 1 sitzenden, der Einfachheit halber in der Zeichnung weggelassenen unmagnetischen Hülse sitzt und an den seitlich eine magnetische Rückschlußplatte 3 von ebenfalls scheibenförmiger Gestalt angesetzt ist. In die Pollücken zwischen den nicht dargestellten Polschuhen sind nun der Anzahl der Pollücken entsprechende Permanentmagnetplatten 4 eingesetzt, und zwar im vorliegenden Fall vier Stück, da es sich um eine vierpolige Maschine handelt. Die Magnetplatten sind dabei so magnetisiert, daß der Magnetfluß tangential zur Drehrichtung des Läufers, und zwar abwechselnd in entgegengesetzter Richtung, verläuft. Die Magnetplatten können dabei, wie oben ausgeführt, durch Einkleben od. dgl. befestigt sein, so daß sie einen sicheren Sitz in dem Läufer haben.
In der F i g. 2 ist dieser prinzipielle Aufbau der Permanentmagnete noch in aufgewickelter Stellung in ebenfalls perspektivischer Ansicht gezeigt. Wie man daraus ersieht, ist der ringförmige, wechselpolig magnetisierte Permanentmagnet 2 hier in aufgerollter Form dargestellt. In den radial verlaufenden Schlitzen sind seitlich an dem Permanentmagneten, und zwar senkrecht dazu, die vier Permanentmagnetplatten durch Kleben od. dgl. befestigt. Dieses kastenförmige Gebilde kann auch in einem Stück zusammengesintert und anschließend in der gewünschten Weise aufmagnetisiert sein. In den am weitesten rechts liegenden Kastenteil ist ein lamellierter Polkem 5 eingesetzt, der am oberen Rand mit Nuten 6 für die Kurzschlußwicklung versehen ist. Es tritt hier nur in der Pfeilrichtung 7, also nach oben zu, ein magnetischer Nutzfluß aus, während nach unten in der Pfeilrichtung 8 ein Streufluß zur Welle hin vorhanden ist. Ein weiterer, für den asynchronen Anlauf erforderlicher Streufluß kann sich über die zwischen dem äußeren Ende jeder Magnetplatte und dem Läuferumfang frei gelassenen Streuwege 27 ausbilden. Besonders vorteilhaft ist es, für eine solche Magnetkastenanordnung keramische Magnete zu verwenden, da derartige Magnete praktisch nicht entmagnetisierbar sind und nur einen Bruchteil 'von den bisher üblichen Alnico-Magneten kosten.

Claims

Patentanspräche: 1. Durch Permanentmagnete synchronisierte Asynchronmaschine mit geblechtem, mit einer Kurzschlußwicklung versehenem und durch radial verlaufende unmagnetische Schlitze in der Polzahl entsprechende Segmente unterteiltem Läuferpaket, bei der die Permanentmagnete im Läüfei in der Weise angeordnet sind, daß die Polfolge in Umfangsrichtung wechselt und jeder Pol- mit dein zugehörigen Segment des Läuferpaketes in magnetischer--Verbindung steht, wobei die Permanentmagnete in der Weise stimseitig am Läuferblechpaket angeordnet und axial entsprechend der genannten Polfolge magnetisiert sind, daß der aus den Magneten austretende Fluß, bevor er radial in den Luftspalt eintritt, im geblechten Läufer quer (deutsche Auslegeschrift 1257 954) zur Blechlamellierung fließt, nach Patentanmeldung S59766V111b/21 d2, dadurch gekennzeichnet, daß auch in die radial verlaufenden Schlitze des Läuferkörpers tangential zur Drehrichtung des Läufers magnetisierende Permanentmagnetplatten (4) eingesetzt sind, die zwischen ihrem äußeren Ende und dem Läuferumfang einen Teil des- Schlitzes als Streuweg (27) freilassen.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatten (4) in den Läuferkörper eingeldebt sind. 3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatten (4) zusammen mit dem Anlaufkäfig des Läufers mit elektrisch leitendem Material, insbesondere mit Aluminium, umspritzt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr, 642 303, 667 646, 711184, 826 767, 1018 143; britische Patentschrift Nr. 624 952; USA.-Patentschrift Nr. 2 525 455.