DE1613098A1 - Induktionsrotor mit Permanentmagneten fuer eine elektrische Maschine - Google Patents

Induktionsrotor mit Permanentmagneten fuer eine elektrische Maschine

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DE1613098A1 DE19671613098 DE1613098A DE1613098A1 DE 1613098 A1 DE1613098 A1 DE 1613098A1 DE 19671613098 DE19671613098 DE 19671613098 DE 1613098 A DE1613098 A DE 1613098A DE 1613098 A1 DE1613098 A1 DE 1613098A1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/2713Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type

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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.
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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
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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. ,
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!«· 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.
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Claims (14)

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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
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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
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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DE19671613098 1966-04-04 1967-03-25 Induktionsrotor fur Elektro motoren oder Generatoren Expired DE1613098C (de)

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