DE1613098A1 - Induktionsrotor mit Permanentmagneten fuer eine elektrische Maschine - Google Patents
Induktionsrotor mit Permanentmagneten fuer eine elektrische MaschineInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
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Description
.JSAH LOUIS GrRATZpnTLLER-, aomioilie 66 Boulevard iviaurice ßarres,
leuilly aur\Seine, Hauts-äe-Seiney Eraiice '
Induktionsrotor mit Fermanentmagneten für eine elektrische
Maschine. - ■_;" ; -.-"
Die Erfindung Toezieht sich: auf einen Indulrtionsrotor mit Permanent
magneten für eine -elektrische. Maschine und- a.ttf Elektromotoren
oder Generatoren, die einen solchen 1Rotor aufweisen. Jj
Elektrische Maschinen, hei denen die Erregung^ mit Hilfe eines
Rotors mit^Permanentmagneten erzeugt v;i??d, eind bereits hekannt,
jedoch Bind solche Induktoren Msher lediglich hei Maschinen
Ton geringer Leistung eingesetzt worden, etwa, in der Größe von
einigen hundert T,'iatt (i^agneteünder, S-nlel^eiigmOtoren, Tachometer, ;
kleine Generatoren, "ühertrager usw.). Dies hat seinen Grund in
der Öharakteristik der Permanentmagneten in magnetischer und
mechanischer Hinsicht. . :
BAD ORäGINAL
009826/05^7
25.5.1967 W/He G/p 5006
Wird für eine elektrische Maschine ein permanentinagnetischer
Induktor vorgesehen, so ist es "besonders vorteilhaft, den Rotor
zum Induktor zu machen, da hierbei das Problem der Schleifringübertragung ausgeschaltet wird. Jedoch kommt die mechanische
Festigkeit der Magente, die vom magnetischen Standpunkt aus am
interessantesten erscheinen, den Anforderungen, die Rotoren von
großem "Durchmesser und hoher Drehzahl unterworfen sind, wenig
entgegen. Tatsächlich ist einerseits "bei metallischen Magneten, insbes. aus Stahl oder Kobalt, die gute mechanische Eigenschaften
und eine hohe magnetische Permeabilität aufweisen, das Kraftfeld "' ziemlich schwach. Anderer/seits sind die Preßmassenmagnete oder
die Ferrite, die ein starkes Koerzitivfeld aufweisen, was eine
vollständige Aufrechterhaltung der Magnetisierung trotz inverser
Felder gewährleistet, in ihrer magnetischen Permeabilität schwach und weisen eine geringe mechanische Festigkeit auf, was daran
hindert, sie bei größeren Zugspannungen einzusetzen. Darüber hinaus ist bekanntlich die Herstellung dieser Magnete unter
wirtschaftlichen Bedingungen praktisch nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, Maßnahmen anzugeben, die es gestat—
^ ten, Induktionsrotoren für Maschinen beliebiger Leistung zu bauen,
die trotz der ungünstigen mechanischen Eigenschaften der bekannten
Permanentmagnete einwandfrei arbeiten. Die Erfindung bedient
sich Zur Lösung dieser Aufgabe einer besonderen Anordnung der
Leiterelemente für den magnetischen Fluß und einer speziellen Montage der Magnete.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor wenigstene
zwei koaxial angeordnete Kreisscheiben aus magnetischem Material
aufweist, die auf der Drehachse des Rotors zentriert sind, daß diese Scheiben mit Befestigungsmitteln aus unmagnetischem Material
ÖG9826/Ö527
BAD
Ö/p 5Q06
zusammengehalten sind, derart, daß zwischen 4en beiden Scheiben
eines jeden ScheibenpaaBS ein Zwischenraum entsteht, in welchem
Blind es tens ein Permanentmagnet untergebracht ist, dessen Achse
der Rotationsachse parallel ist, und dessen Word— und Südpolflächen jeweils an den entsprechenden Flächen der Scheibenpaare anliegen,
so daß diese Scheiben abwechselnd zu Nord- bzw, Südpolen
werden,· daß jede der Scheiben an ihrem TJmfang wen is tens einen Polansatz aufweist, der im Verhältnis zum Scheibenumfang vorspringt,
und daß die Polansätze gleichwinklig und abwechselnd auf den
beiden Scheiben eines Scheibenpaares verteilt sind, so daß die
Poloberflache des Induktionsrotors durch die Polansätze gebildet
ist, die abwechselnd Nord- und Südpole aufweisen.
Die zwischen den beiden Flächen eines Seheibenpaares eingebetteten Magnete haben vorzugsweise eine geringe Länge, verglichen mit
ihrem Durchmesser.
Die einzelnen Scheiben können mit Hilfe von Distanzstücken in
einem gewissen Abstand voneinander gehalten sein, so daß zwischen ihnen ein freier Saum für die Magnete geschaffen ist.
Der Rotor kann nach einer bevorzugten Äusführungsart aus einer
Anzahl von axial aneinandergereihten Scheiben bestehen, die abwechseind
Kord- und Südpolarität aufweisen und zwischen denen jeweils ein Magnet-^Bett" liegt, dessen gleichnamige Pole sämtlich
mit einer Scheibe in Verbindung steh'en.
Die Magnete sind lediglich durch Druck gegeneinander und gegen die beiden Scheibenflächen, nicht aber durch eine mechanische
Halterung .festgehalten. Aus diesem Gründe können Magnete von einfacher geometrischer Form verwendet werden, z.B. Zylinderstäbe
von geringer Länge, mit rundem oder vieleckigem, z.B. sechsecki-
..,.S-:--*-- 0C9826/0527 ."
BAD GlNA
*v 25.5.1967 W/He Gr/jp 5006
161309a
Da die Magnete lediglich Druckkräften unterworfen sind, können
solche aus Magnetpulver verwendet werden, z.B. !ferrite, die eine
geringe Zugfestigkeit, aber ein sehr starkes Kraftfeld aufweisen, das es ihnen ermöglicht, der entmagnetisierenden Wirkung der
inversen Felder zu widerstehen. Andererseits ist die erforderliche Länge für ein gegebenes starkes Kraftfeld bei solchen Magneten
relativ gering. Dies ermöglicht, die Erzielung einer großen
Poloberfläche im Verhältnis zur-lÄnge der Magnete. Abgesehen davon
kann, da die lange der Magnete gering ist, die Mnge des.
Induktors gering gebalten werden.
,. ■■ '■■■■· '■■■ ■ ■
Bei den Induktoren gemäß der Erfindung, die mit Ferriten ausgestattet
sind, ergibt sieh nicht nur der Vorteil des starken
Koerzitivfeües (Unempfindlichkeit gegen inverse Felder im Kurzisch
schlußfalle), sondern auch der einer begrenzten magneten Permeabilität
dieser Materialien, wodurch die Stärke der Kurzschlußströme
begrenzt und dadurch die Maschine geschützt wird. Bei einem Generator kann es sich,hierbei um Betriebsunfälle (Accident
d'exploitation) handeln.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen, die ver- .
fe schiedene Ausführungsbeispiele zeigen, beschrieben. Die Zeichnungen
zeigen: . . ' . ;
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Induktionsrotor von einfachem
Aufbau nach der Erfindung,
Fig. 2 eine· Schrägansicht des zerlegten Rotors nach Fig. 1,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch einen 18-poligen Rotor
nach der ^rfindung für eine elektrische Maschine höherer
Leistung, z.B. einer. Wechselstromgenerator, 009826/0527 ν <
t;.-'..
ORIGINAL
23.3.1967 VSe ^ :: - οΛ 5006
Pig, 4 einen Schnitt durch- dens erben Eotor nach der Linie IY-IV
der Fig. 3, V "- -/''--'
Fig. 5 eine Teilänsicht des Rotors nach. E1Xg. 3 vonob en, und
Pig. 6 eine Sehrägansieht'eines der Polansätze des Sotors nach
pig. 5. ; ".;' ■■■:-■■■-. ■■'-■ ?;...-■■
Bei dein einfachen Ausführungsbeispiel der; Erfindung nach den
Eignren 1 und 2 weist der' Induktor eine erste Kreisscheibe 2
und eine zv/.eite Kreisscheibe '4 aus magnetischem Material, wie
z.B.■Weicheisen auf. Die beiden Kreisscheibeh sind miteinander
und parallel zueinander mit Hilfe nichtmagnetischer Befestigungsmittel
, z.B. Bolzen 6 aus Bronze oder rostfreiem Stahl, die durch
die in die Scheiben eingebrachten Löcher 8 gesteclrt sind, befestigt.
Ein Bistänzstück aua nichtmagnetischem Material, "wie Bronze
vorzugsweise in Form eines Ringes 10 hält einen vorbestimmten
Abstand av/ischen den einander -gegenüberliegenden Seiten der Platten 2 und 4 aufrecht. Der so entstehende Raum bildet eine Kammer
von der Form einer flachen Walze, in der die Permanentmagnete
untergebracht werden, wie später gezeigt wird:. -
Wenigstens eine der beiden Scheiben 2 und 4r z.B. die Scheibe
ist mit der Welle 12 der Maschine beispielsweise mit Hilfe eines
Flansches 14, vorzugsweise aus unmagnetischem Metall, der an der
freien Seite der Scheibe 4 "befestigt ist, fest verbunden. Die
Welle 12 kann eine Antriebswelle sein, für den Fall, daß die mit dem Induktor versehene Maschine ein Motor ist (deren Stator scheimatisch
bei 16 angedeutetist) oder eine angetriebene Welle für
den Fall, daß die Maschine ein G-enerator für G-leichstrom/oder
Wechselstrom ist* - '-'---:- "■.--. ".■/:, , : .'"".-"
: 00982«/Q«7 BAD J ' '
23.3.1967 W/He J &/p 5°°61 R 1 3 Q 9 8
Jede der Scheiben weist an ihrem Umfang eine "bestimmte. Anzahl
von Polansätzen 18, 18' und 20, 20· auf, die in regelmäßigen
Winkelabständen verteilt und auf der äußeren Umfangsfläche des
Rotors ausgerichtet sind, wenn die beiden Scheiben miteinander
verbunden sind. In den Figuren 1 und 2 ist ein vierpoliger Induktor dargestellt. Eine größere Anzahl von einzelnen Permanentmagneten 22 gleicher länge ist nebeneinander in der genannter.
Kammer von flacher Walzenform untergebracht. Die Achsen sämtlicher Magnete verlaufen parallel zur Drehachse XX* des Rotors.
Alle "Nord"-Polflächen liegen an der Innenfläche der einen Scheibe
fe während alle "Süd"-Polflächen an der entsprechenden Innenfläche
der anderen Scheibe liegen* Durch diese Parallelausrichtung der
Magnete nimmt die eine der beiden-Scheiben, z.B. 2, die Polarität
"Ford" an, während die andere Scheibe 4 die Polarität "Süd" annimmt.
Der Induktor hat also in montiertem Zustand an seinem Umfang
die aufeinanderfolgenden Polaritäten: "Ford" 18, "Süd" 20·,
"Ford" 18«, "Süd" 20. Die Pole laufen bei Drehung des Rotors an
den nicht dargestellten Spulen des Stators 16 vorbei.
Vorzugsweise werden lauter völlig gleiche Magnete verwendet. Sie
haben im Ausführungsbeispiel die Form zylinderischer Stäbe von P im Verhältnis zu ihrem Querschnitt geringer Länge (beispielsweise
kann die Länge etwa so groß sein wie der Durchmesser). Die Länge
der Stabmagnete ist gleich der Dicke des ringförmigen Distanz-Stückes
10. -■.'■_■-
Bei einer motorischen oder generatorischen elektrischen Maschine
try ist der Induktor erheblichen entmagnetisierenden Wirkungen unter-O0
werfen-. Es ist zudem vorteilhaft, Magnete aus einem Material von.
cn starkem Koerzitivfeld zu verwenden (z.B. über 1Ö00 Oe), wie sie
o z.B. unter der Bezeichnung ALFICO als Sinter- oder Preßmassen-
bo magnete bekannt sind, oder auch Ferrite. Dadurch, wird eine
-ά " - -'ν."""-
Entmagnetisierung durch inverse Felder vermieden. Außerdem kann
die länge, der Stabmaghete wesentlich geringer gehalten werden
als mit .den gewöhnliehen Magnetmaterialien, wodurch die Abmessun-gen
dies Induktors verkleinert werden können, selbst wenn dieser
aus einer Hehrzahl von Scheiben zusammengesetzt ist, wie die
Vorschläge nach den Fig» 5- 6 zeigen. .
Die genannten Werkstoffe bringen gewöhnlich mechanische Problememit
sich,, denn sie sind hart, zerbrechlich und praktisch kaum
bearbeitbar, es sei denn durch Schleifen.
Die erfinäungsgemäße Art der Montage schaltet diese Probleme aus, (|
; denn die -Sintertnagnete können mit sehr geringen Toleranzen herge^
stellt werden (z.B. 2/100 mm) und sie kommen an die.ebenen -Flächen
der Scheiben zu liegen, die mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden können. Es werden daher darüber hinaus^ äußerst geringe luft—
spalte erzielt.
Sind die Magnete einmal zwischen die Platten eingebracht, so
"unterliegen sie keiner Zugbeanspruchung und auch keiner Seherbeänspruohung,
der sie schlecht widerstehen könnten. Sie unterliegen
,lediglich Druckkräften, die sie aufnehmen können, wenn die
Toleranzen so sind, daß sie zwischen den Platten zulässig gepreßt f
werden.
Die Srrite haben eine relativ geringe magnetische Permeabilität,
jedoch steht in einem Induktor nach der Erfindung eine Stützfläche
ο -für" die Magnetpole (diese Fläche kann etwa 80 fo der Oterflache der
ta genannten Scheiben betragen) zur Verfügung, die wesentlich größer '
to ist als die Fläche der Polansätze 18, 18.', z.B. zehnmal so groß-r
cn In die freien Raumelemente zwischen den zylindrischen Oberflächen*/
^a der «-leinen Stabraagnete können weitere kleine.,-Stabmagne-tif^ν?φη
r,erv ~erer· Qi- er schritt eingebracht.'werfer. ■ le.r. Eau^g
BAD OBiGINAL
jedoch, gering. Sofern der Raum besser als mit Stabmagneten von
rundem Querschnitt ausgenutzt werden soll, können Stabmagnete von z.B. sechseckigem Quer'schnitt verwendet werden. Um bei Verwendung
von Stäbmagneten mit rundem Querschnitt diese Anordnung
zu versteifen, kann ein Füllstoff, z.B. Klebstoff, zwischen die Stabmagnete eingebracht werden. Für den Fall, daß die Stabmagnete
in ihrer Länge bei der Herstellung im Vergleich zu dem ringförmigen Distanzstück 10 etwas zu kurz geraten, kann vor dem Einbringen
der Stabmagnete in den Raum zwischen den Scheiben 2 und 4 die
Fläche der Scheiben mit einer dünnen Schicht Klebstoff (z.B. £ ARALDIT) versehen werden, um die einzelnen Magnete in ihrer Lage
zu den Scheiben endgültig festzulegen.
Für den Fall, daß der Induktor für eine Maschine kleiner Leistung bestimmt ist, kann das "Bett", welches in Fig. 2 mit einer großen
Anzahl von Elementarmagneten 22 dargestellt ist, auch, durch einige
wenige Elementarmagnete, z.B* sieben Magnete von sechseckigem
Querschnitt, die Seite an Seite angeordnet sind, gebildet sein.
Im äußersten Fall und bei geringen mechanischen Kräften kann zwischen den beiden Flachen eines Scheibenpaares ein einziger Magnet
von der Form einer Walze eingelegt sein. ■
Bei gewissen Ausführungsbeispielen kann die Maschinenwelle 12 die
Scheiben 2 ur.ö 4 durchdringen, jedoch geht hierbei ein Teil des
Raumes, π er sonst für nie ilagnete zur Verfügung steht, verloren
und nan muß ziemlich große Luftspalte vorsehen, um magnetische
Ve rl us le in der V.'elle z\t vermeiden.
Ir, den Fig.- 3-6 ist ein Induktor nach der Erfindung dargestellt,
der für einer. Generator oder einen Kotor größerer Leistung geeignet
ist.
009826/0527
BAD ORIGINAL
§2,3*196? W/He ^ ":; --.. G/p
Der Induktor weist eine lehrzalil; ?ön Eeeisscheiben 2, , 4, 4p >
2~ 4«,? «2, VaBf', die aneinandergereihtsind, derart,-daß jeweils, zwischen zwei aufeinand erfolgend en ScheiT? en ein Zwischenraura von der
I1QEm einer, runden Walze entsteht;, in welchem ein
eingelagert ist« ■"- ..." " --:
Bei d:^W dargestellten JLusfuhrungsbeispiel weist der Induktor sie-"bem
BGh.exb.exi auf t so daß zwischen den Sehei/ben sechs Zwischenräume
£4_t 24«f«·« «'«*.»24ς» 24g entstehen^ in welahen die Hagne/fee vrie "bei
de.n in den lig, 1 und t dargestellten Fällen angeordnet sind? d.h.
derart^ daß ihre Äehsen der Aehs'e IX* des Induktors paraile].. sind»
Me laeiden einander gegeiiulaerliepaden flächen ein. und defrselben
Seheifee stehen mit lauter g!e.iehna©ig-en ^olen der Magnete in Yer-Mndun.g,
sb. daß die aufe/inanderfolgendeH Scheiben
" und «Südw^Polarim^ haften, · : '
So kann die Sch ei "be 4-, rait ihren "be id en einander gegenüberliegen··»
den Seiten mit den^^ Südpol en. der^ Magnete 2f der heideii «Mainefbet.-*
ten« 84-^ und 24 in ferfeindung aelo, socfeß diese Seheihe "Südu-Pola.r-ität
anniiniitt, . :
■■- ; ■ '■:.■■ ''■'■■".
: :" '/. ^V--■■■■■■■' ' <
la iat "von Torteili wie in Fig« ^ dargestellt^ eine ,ungerade Ansah!
-?©n geheifeen zu verwenden, so daß' der Induktor jsweä ^ußen|ilatteB
aufweistt die gleiohe Polarität hahen, was die inagnetisaheR ¥erlu-~
ste heyafeget^t* Bie feeiden äuierem Eeheiheii, g. ußd
eine geringere Stärke; hahen-i fe sieuw.TOK einer/Seite he:*?
rtetiaiert werden, ;:- ""- ..
Der dargestellte Induktor weist als© ¥ier· ScheifeeR ίοίΐ Hordpolari·«
tat (B1, 2gt tj* Zj wwd drei Seh^tteit mit Südpolarität (4^*42^)
auf, "■■' -- ;:- :.■■ -.''. ■■;;■. ■■'."-■- ■". . ;. . .". . - ;/ V"
23.5.1967 w/He ö/p5OO6 1313093'
Der Abstand zwischen den einzelnen Scheiben wird durch niohtmägnetisehe
Abstandshalterungen aufrechterhalten, z.B. durch !Distanzringe 1O1 - 10, aus Bronze. Der Stapel Scheiben wird hierbei durclr
Bolzen 6 zusammengehalten, deren Schraubmuttern 2β auch die Außenflansohe
28 und 30 aus unmagnetischem Metall zusammenpressen. Der
eine der beiden Flansche kann mit der Maschinenwelle verbunden
sein, während der andere einen Lagerzapfen 32 trägt, der in einer
Lagerschale 34 drehbar gelagert ist.
^ Zwischen den Bolzen 6 können POsition^ierungsstifte 36 vorgesehen
sein, die keine Preßkräfte übernehmen (Fig. 31 4 und 5)*
Zur Herabsetzung der magnetischen Verluste können die Distanz—
ringe 10-, - 10g, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Dicke erhalten,
die größer ist als die Abstände 24-, - 24 , in denen die Magnete
liegen, wodurch sich der Abstand zwischen den Uinfangsteilen der
Leiterscheiben für den F,luß vergrößert. Hierzu genügt es, diese
Umfängst eile 58 dünner auszuführen,; wie dies im Schnitt in Fig. 3.
und in Schrägansicht in FIg, 6 für die Scheibe 2g dargestellt ist.
fc Die Erfindung gestattet es, sowohl einen InäktOr herzustellen", der
nur· eine geringe Polzahl aufweist (z.B. vier, wie in dem Beispiel
der Figuren 1 und 2), als auch einen Induktor mit einer hohen Polzahl
(z.B. achtzehn Polen, wie in dem Beispiel der Figuren 3-6
dargestellt).
Jede Scheibe, z.B. die "Hord'^Seheibe 2^% dargestellt in Fig. 6,
ist mit Polansätzen versehen 1 die, in gleichen Winkelabstäncien verj-■
teilt sind, z.B. in Winkeln von vierzig Grrad» wie in dein gewählte»
Beispiel« ■ - ' . . .:' . ..-.■.'
0Q9826/0S27 bad owoinal
-"*■ ■.' 25.3.1967 W/He - G/p 5006 - ß 1 «n Q '
-■■..- y Ig Uo ο
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Die Polansätze"bestellen aus einem Teil 40, der in. .radialer Richtung;
den Umfang 42 der Stheibe begrenzt und aus einem Ansatz 44, der
in radialer und in axialer Richtung ISeZUgIiClI der Scheibe die zylindrische
Oberfläche 46 des Ansatzes begrenzt, welcher die eigentliche Poloberflache bildet.
Bei der Draufsicht auf die Abwicklung nach Fig., 5 ist zu sehen,
daß die Polansätze 46 der "NordUSeheiben 2-,,.- 2?, 2_, 2. nach den
Matellinien AA1, BB1 der zylindrischen äußeren Oberfläche des
Induktors ausgerichtet sind, während die Polansätze 48 der "Südn-Scheiben
4-, * 4?» 4-, nach den Mantellinien QQ1, RR1 ausgericllet
sind und zwar in gleichen Abständen wie die vorerwähnten. Bei gewissen AusfUhrungsbeispielen sind die Pollinien relativ' zu den
Mantellinien geringfügig verschoben, z.B. nach einer Schraubenlinie,
wie es bei bestimmten rotierenden Maschinen der Ml ist.
Die gleiche Wirkung kann auch mit p.olygohförmigen PoIflachen erreicht
werden, wie dies in Fig., 5 dargestellt ist. Die Polansätze
können, auch beliebige eiene Form haben, aber· es ist vorteilhaft,
die Oberfläche polygonförmig zu ■■ machen-,., z.B. achtseitig (Fig. 5),
um die Abstande zwischen ungleichnamigen Polen konstant zu halten.
Sind die äußeren Scheiben von gleicher Polarität, so höben die
Pole 50 dieser Scheiben vorzugsweise eine halb so große Oberfläche
wie die Pole 46 der Zwisehenseheiben, so daß die gesamte Polfläche
für beide Polaritäten die gleiche ist. '
Die Polansätze an den Scheiben können durch Schmftieden und anschließende
Bearbeitung hergestellt werden, aber es können insbes.
bei Rotanen mit geringer Umfangsgeschwindigkeit auch nur angesetzte
Pol stücke vorgesehen sein. ,
009826/0527
BAD ORIGINAL
!«· 23-3-1967 W/He G/p 5006 ■ ,
Der in Fig. 3-6 dargestellte Induktor arbeitet mit einem Stator
16 von bekannter Bauart zusammen und bildet mit diesem eine rotierende
Maschine, wie Generator oder Motor, ohne Schleifringe.
Wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel und aus den gleichen
Gründen, wie bei diesem, werden auch hler vorzugsweise Permanentmagnete aus Ferrit mit einem Feld von hoher Koerzitivkraft verwendet.
.. . .
Um die Ansammlung von Magnetstaub zwischen den Polen zu verhindarn,
kann/die-Zwischenräume, gebildet von der Peripherie 42 der Scheiben
und der Zylinderfläche der peripheren Oberflächen 46, 48, 50 der Pole ein Isoliermaterial, z.B. Kunstharz, eingebracht werden.
Die beschriebenen Anordnungen gestatten die Herstellung von
Induktoren, bei denen die Maschinenwellen den Rotor nicht durchsetzen,
aber es ist gleichwohl möglich, durch Verwendung von Ringscheiben in bekannter Weise die Welle durchgehend zu montieren,
wie dies bei den herkömmlichen Rotoren üblich ist. Diese Lösung führt indessen zu einem Rotor von größerem Volumen, wenn
die magnetischen Eigenschaften gleich sein sollen.
0 G 9 8 2 6/05 2 7 BAD ORIGINAL
Claims (14)
1. Induktionsrotor mit Permanentmagneten für eine elektrische
(motorische oder generatorische) Maschine, d ad ur eh ge kenn ζ e i chne t,
daß er wenigstens zwei koaxial angeordnete Kreisscheiben (2, 4)
aus magnetischem Metall aufweist, die auf der Drehachse des Rotor?
zentriert sind, daß diese Scheiben mit xmmagnetischen Bef eisttingsmitteln
zusammengehalten sind," derart, daß zwischen den beiden
Scheiben eines jeden Scheibenpaares ein Zwischenraum entsteht, in welchem mindestens ein Permanentmagnet (22) untergebracht ist,
dessen Achse der Rotationsachse parallel ist und dessen "Word"-
und !lSüd"-Polflächen jeweils an den entsprechenden Machen der
Scheibenpaare anliegen, so daß diese Scheiben abwechselnd zu
Nord— bzw. Südpolen trerd'en, daß jede dieser Scheiben an ihrem
Umfang wenigstens einen Polansata (18, 18' bzw.^ 20, 20*) aufweist,
der im Verhältnis zum Scneibenurofang vorspringt, daß die Polansätze
gleichwinkelig und abwechselnd a.uf die beiden Sheiben eines
Scheibenpaares "Verteilt sind, so· daß die·Poloberfläche des Induktionsrotors
durch die Polansätze (18, 18' und 20, 20') gebildet
ist. ;.."' """';.""; -.""""""■
2, Induktionsrotor naöh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Raum zwischen den beiden Seheiben (2» 4) eines jeden Scheiben^
paares eine Anzahl von Permanentmagneten (22) untergebracht sind, die Seite an Seite angeordnet sind, so daß ihre Achsen der Rotationsachse des Rotors parallel sind, und daß alle Fordpöle auf
die/eine Scheibe und alle Südpole auf die andere Scheibe zu gerichtet
sind. ".ν. .._■--■■,
QQSS26/0S21
25,2.1967 V/He G/p 5006 .
ik ι ο ι
3. Induktionsrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der "beiden Scheiben (z.B. 4) mit der Welle
(12) der Maschine fest verbunden ist.
4. Induktionsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Scheiben (2, 4) volle Kreisscheiben sind, die an ihrem Umfa.ng
Polansätze (1.8, 18' bzw. 20, 20») tragen, und daß die eine der
beiden äußeren Scheiben an feinem Flansch (14) aus unmagnetischem Material befestigt ist, der mit der Motor- bzw. Generatorwelle
fest verbunden ist, derart, daß die Scheiben (2, 4) von der Welle
^ (12) nicht durchdrungen sind. .
5. Induktionsrotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Scheibe an einem Plansch (30) aus unmagnetischem Material
befestigt ist, der in einem Maschinenläger (34) drehbar gelagert
ist.
6. Induktionrotor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Permanentmagnete (22) aus Ferrit bestehen und im Verhältnis zu ihrem Durchmesser kurz sind.
%
7. Induktionsrotor nach einem der Anspruch 2-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Permanentmagnete (22) zylindrische Stäbe von geringe!
Länge s ind
der
8. Induktionrotor nach einem/Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Permanentmagnete (22) Stäbe von polygonförmigem, insb?-*
sondere sechseckigem Querschnitt sind, und daß sie dicht nebeneinander
eingepaßt, Seite an Seite in dem Raum zwischen den beiden Scheiben liegen.
009826/0527
BAD ORIGINAL
^5.2.1967 W/He - G/p 5006
9. InduktioraOtor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß er eine HehrzaTil von Kreisseheiben (2, 4) aufweist, die -·
so aneinandergereiht sind, daß jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Scheiben (z.B.'72_t 4-,) ein Raum von der Form einer
runden Walze entsteht, .daß im Innern dieser Räume jeweils eine
Mehrzahl von Permanentmagneten (22) untergebracht ist, derart,
daß die gegenüberliegenden Seiten ein und derselben Scheibe mit gleichnamigen Polen der Magnete in Verbindung sind, und so die
aufeinanderfolgenden-Scheiben abwechselnd "Nord"- und "Süd"-Polarität
haben. ·
10. Induktionsrotor nach einem oder, mehreren der Anap?üche 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polansätze (18,/181 bzw. 20, 20')
der Scheiben von gleicher Polarität nach den gleichen Mantellinien
des Rotors ausgerichtet sind und die Polansätze der Scheiben
von der anderen Polarität nach/den dazwischenliegenden, in gleichen
Abständen von den anderen befindlichen Mantellinien ausgerichtet sind. . ·
11. Induktionsrotor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeich
net, daß er aus folgenden Teilen besteht: einem Flansch (28) aus
unmagnetischem Material, der an der Welle (12) der Maschine be- "
festigt ist,, einer ersten Kreisscheibe (2.) aus magnetischem
Metall, einer "ersten Gruüpe von kurzen Permanentmagneten (24,-),
die Seite an Seite angeordnet sind und deren gleichnamige Polflächen
an der freien Seite der ersten Scheibe liegen, einer zweiten
Kreisscheibe (4_) aus magnetischem Ketall, einer zweiten Gruppe
von kurzen Permanentmagneten (24ς), die Seite an Seite angeordnet
sind und deren gleichnamige Polflächen der anderen Polarität
an der freien Seite der "zweiten-: Scheibe, liegen und so fort.
009826/0527
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
23.2.1967 W/He - G/p 5OOj6g *| 3 g g g
4?
unmagnetischen Preß- und Haltemitteln (6, 26, 36), am Umfang
der Kreisscheiben angebrachten Polansätzen (4-6, 50), die in
. regelmäßigen Winkelabständen verteilt sind, und die für die
geradzahligen Scheiben nach den gleichen Mantellinien des Rotors, für die ungeradzahligen Scheiben aber nach anderen Mantellinlen
des Rotors ausgerichtet sind.
12» InduktioiBTotor nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet,
daß er eine ungerade Anzahl von Kreisscheiben (2, 4) aufweist, so daß die Endscheiben gleiche Polarität haben.
13. Induktionsrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kreisseheiben (2, 4) durchbohrt sind und/Oie Maschinenwelle
(12) den Rotor durchdringt.
14. Induktionsrotor: nach einem der Ansprüche1-13» dadurch gekennzeichnet,
daß die gesamte Polfläche der Magnete, die mit den Seiten der magnetischen Scheiben (2, 4) in Kontakt sind, erheblich
größer ist, z.B. fünf bis fünfzehnmal so groß, wie die gesamte Fläche der Polansätze (18, 18' bzw. 20, 20')·
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FR56228 | 1966-04-04 | ||
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |