Dauermagnetpole für Dauermagnetsysteme Die Erfindung ist gerichtet
auf den Aufbau von Dauermagnetkörpern für solche Dauermagnetsysteme, die eine große
Luftspaltfläche besitzen und eine hohe Luftspaltinduktion aufweisen sollen* Solche
Dauermagnetsysteme werden zum Beispiel insbesondere benötigt auf dem Gebiet der
Elementarteilchen-physik und der Elementarteilchentechnik. Auch größere permanentmagnetisch
erregte GleichstronÜnotore und elektrische Generatoren benötigen Dauermagnetsysteme
dieser Art. Ferner zeichnet sich in der Meßtechnik die Notwendigkeit abg großflächige
Dauermagnetkörper zu verwenden* Die eigentlichen Dauermagnetkörper derartiger Magnetsystemeg
die durch große Luftspaltflächen und hohe Luftspaltinduktion gekennzeichnet sind,
weisen meistens eine verhältnismäßig große flächenmäßige Ausdehnung auf, Bei der
tabrikationsmässigen Herstellung solcher Magnetnysteme taucht also das Problem auf,
großflächige Dauermagnetkörper in wirtschaftlicher und technologisch sowie qualitativ
einwandfreier Weine herzustellen. Oft sind die benötigten Dauermagneteinheiten
flä-
chenmäßig so groß, daß sie nicht in einem Stück gefertigt werden könneng
und es ist daher Ublich, eine Unterteilung in vergleichsweise große Teilmagnete
vorzunehmene Die in jedem
Falle verhältnismäßig großen Magnetkörper
müssen als Formgußkörper vornehmlich aus den bekannten Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen
mit oder ohne Kobalt hergestellt werden, Hierbei sind technologische Nachteile wie
z.B. Lunkerbildung, Neigung zur Rißbildung u.dgl. unvermeidbar. Die Verwendung derartiger
Körper wird infolge der hierdurch bedingten wirtschaftlichen Nachteile weitgehend
erschwert oder unmöglich gemacht. Außerdem haftet der Verwendung derartiger Gußkörper
ein weiterer wirtschaftlicher Mangel an, der dann von Bedeutung wird, wenn ein Programm
verschiedener sich in den Abmessungen unterscheidender Typen eines Erzeugnisses
z.B. Gleichstrommotoren verschiedener Leistung gefertigt werden sollen. In diesem
Fall ist es meist erforderlich, für die Dauermagnetanordnung der verschiedenen Typen
des Produktes Magnetkörper unterschiedlicher Abmessungen vorzusehen* Die dadurch
bedingte Vielfalt von Magnetabmessungen kann die Wirtschaftlichkeit der Erzeugung
in Frage stellen, weil die fertigungstechnischen Schwierigkeiten für den Aufwand
an Gußformen für jeweils relativ geringe Stückzahlen zu groß werden. Auch erweist
sich die Verwendung großer Teilmagnetkörper dann als unzweckmäßig, wenn die Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen
mit oder ohne Kobalt mit Kornorientierung zur Anwendung kommen sollen. Diese Magnetkörper
lassen sich nur mit Schwierigkeit oder in ungenügendem Maße so behandeln, daß eine
Kornorientierung eintritt. Zweck der ErOndung ist es, für derartige Dauerwagnetsysteme
Dauermagnetpole vorzuschiageng bei deren Herstellung die genannten Schwierigkeiten
und Nachteile nicht auftreten* Geld-st
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch, daß ein Bündel von Stabmagneten vorgesehen wird, die mit Gießharz oder
anderen Kunststoffen zu einem Block der gewünschten Form zusammengefügt sind, Diese
Stabmagnete können kreisförmigen oder polygonalen, z.B. quadratischen oder sechseckigen
Querschnitt haben. Stabmagnete mit sechseckigem Querschnitt haben den Vorte:Llg
daß sich ein Polkörper mit Bienenwabenstruktur aufbauen läßt. Es wird auf diese
Weise ein relativ hoher Füllgrad erreicht, d.h. ein relativ hoher Anteil der Wirkfläche
des Polkörpers besteht aus Dauermagnetwerkstoff. Der Füllgrad kann bei Verwendung
von Rundstäben verbessert werden, indem Rundstäbe geringen Durchmessers beispielsweise
am Rand eingefügt werden. Mit der Verwendung von Stabmagneten mit rundem Querschnitt
wird ein großer wirtschaftlicher Vorteil erzielt. Diese runden Stabmagnete lassen
sich aus den bei der Erzeugung stets serienmäßig auch für andere Zwecke gefertigten
Gußstäben großer Länge durch Abtrennen gewinnen* Ihre Verwendung für den erfindungsgemäßen
Zweck macht die Anfertigung spezieller. Formen für die Herstellung der Jeweils benötigten
Polkörper überflüssig. Die Gußstäbe weisen im Vergleich zu anderen Gußkörperformen
die günstigsten technologischen und magnetischen Eigenschaften auf; sie neigen wenig
zur Rißbildung, weisen praktisch keine Lunker auf und lassen sich ohne Schwierigkeit
nach an sich bekannten Verfahren mit krintallorientiertem.Gefüge herstellen* Als
Werkstoff zur Herstellung der Dauermagnetstäbe können die an sich bekannten Eisen-Aluminium-Nickel-Legierungen
mit oder
ohne Kobalt sowie gegebenenfalls Kupfer verwendet werdeng
.die je nach den gegebenen Umständen vorzugsgerichtet oder auch zusätzlich
kDr.norientiert sein können* Um eine genügende Stabilität der Magnetisierung des
Einzelstabes zu gewährleisten, empfiehlt es sich, das Dimensionsverhältnis Länge
:
Durchmesser des flächengleichen Kreises des einzelnen Stabmagneten so zu
wählen$ daß der einzelne Magnet eine solche Neigung der Scherungsgeraden aufweist,
daß der Arbeitspunkt oberhalb des bekannten Knickpunktes in der Entmagnetisierungskurve
liegt. Ferner hat die Verwendung einer Vielzahl von Stabmagneten für den Aufbau
eines Dauerhtagnetpoles gemäß der Erfindung einen weiteren qualitativen Vorteill
weil es zu einem sehr weitgehenden Ausgleich der Güteschwankungen zwischen den einzelnen
für den Aufbau des Poles verwendeten Magnete kommt6 Die Großpole gemäß der Erfindung
zeigen also bei einer Serienfertigung gleichmäßige magnetische Eigenschaften. Dies
kommt der Produktion von Geräten, die mit,Dauermagnetpolen gemäß der Erfindung ausgerüstet
sind, in der Serienfertigung zugute, da selbsttätig eine hohe magnetische Gleichmäßigkeit
erreicht wird& Justierarbeiten können auf diese Weine weitgehend überflüssig
werden. Die zusammengefügten Magnetetäbe 1 (Abb. 1) mit rundem Querschnitt
werden zu einem Block gebündelt" wie er in Abb. 2 in Ansicht auf die Polfläche dargestellt
iste,Die zusammengefügten Stäbe 19 die mit Gießharz 2 oder anderen Kunststof-£en
vergossen werden, sind mit einer Bandagierung 3 versehen (vgl auch die Abb.
3p die einen Schnitt längs der Linie A-A
der Abbe 2 darstellt)o
Im gewählten Beispiel ist eine Bandagierung aus Glasseideband angebracht*
Es können auch andere Bandagierungen mit anderen Werkstoffen, z.B. Textilien"
verwendet werden. Gegebenenfalls kwam eine Wicklung 4 aus isoliertem Kupferdraht
vorgesehen werden. Eine solche Wicklung aus Kupferdraht hat den Vorteil, einem doppelten
Zweck zu dienen, nämlich einerseits den Block zusammenzuhalten und andererseits
die Aufmagnetisierung zu ermöglichen. Die Pole müssen nämlich praktisch im eingebauten
Zustand magnetisiert werden. Dies kann mit Hilfe einer solchen Wicklung 4 durchge!fUhrt
werden, wobei alsdann die Wicklung al's mechanischer Schutz für-den Dauermagnetblock
dort belassen wird, obwohl seine elektrische Funktion erledigt istg Es ist
auch möglich, e ' i " ne Wicklung 4 ohne die Wicklung 3 anzubringen.
In diesem Falle kann die zuvor gewickelte Spule 4 als Gießform für die Gußmasse
2 des Poles dienen. Die Dauermagnetpole gemäß der Erfindung müssen in den Dauermagnetsystemeng
in denen sie benutzt werden, z&Bg in den Statorgehäusen der Blektromaschinen
befestigt wetden. Das läßt sich in einfacher Weine durch Verschraubungen erreichen,
wobei die Schraubenbolzen durch Bohrungen 5 (Abbe 4) hindurchgeführt werden,
die an Stellenangebracht sind.. an denen ein Dauermagnetstab 1 fortgelassen
ist* Gegebenenfalls kann für eine solche Bohrung auch eine Gruppe von Stäben
1 fortgelassen seine