DE19748678C2 - Elektrische Maschine mit Permanentmagneten und Verfahren derer Zusammenbau - Google Patents

Elektrische Maschine mit Permanentmagneten und Verfahren derer Zusammenbau

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf drehende elektrische Maschinen mit Permanent­ magneten am Läufer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und auf das Verfahren des Zusammenbaus solcher Maschinen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 4 und 5.
Es sind elektrische Maschinen, Elektromotoren bzw. Generatoren mit einem Läufer und einem ringförmigen Ständer mit am Umfang angebrachten Wicklungen bekannt. Der Läufer hat eine nichtmagnetische Welle, am Umfang derer segmentartige Pole befestigt sind, wodurch zwischenpolige Nuten gebildet werden, in denen die tangential magnetisierten prismenförmigen Permanentmagnete angeordnet sind.
Verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Befestigung der Magnete am Läufer liegen vor, w. z. B. mittels verschiedener Keile, Laschen, Blechstreifen u. s. w.. Durch das DE 42 35 873 A1 ist es bekannt, die Magnete mittels eines speziellen, den Läufer umfassenden Gitters, zu befestigen. In dem US 51 75 461 A wird die Befestigung der Magnete mittels eines sich erhärtenden Klebers, der die speziell angebrachten Hohlräume zwischen den Permanentmagneten und den Läuferpolen ausfüllt, beschrieben.
Alle diese bekannten Bauarten von elektrischen Maschinen sehen eine Endbefestigung der Magnete am Läufer vor dem Zusammenbau der Maschine, d. h. vor der Einführung des Läufers in den Ständer, vor.
Außerdem erhöhen die obengenannten Bauarten die Rest- und Magnetunbalance des Läufers.
Der Zusammenbau von allen diesen bekannten elektrischen Maschinen erfolgt traditionell, wobei der Läufer mit den an ihm befestigten Magneten in den Ständer während der Endmontage eingeführt wird, wodurch der Zusammenbau insbesondere von großdimensionierten Maschinen erheblich erschwert wird.
In dem Fachbuch von W. A. Balagurow und F. F. Galtejew "Stromerzeuger mit den Permanentmagneten", Moskau, Energoatomizdat, 1988, Abb. 1.28, ist eine elektrische Maschine mit den Permanentmagneten beschrieben, die einen ringförmigen Ständer mit der am Umfang angebrachten Wicklung einschließt, sowie einen zylindrischen Läufer, der mit der nichtmagnetischen Welle versehen mit am Umfang verteilten ferromagnetischen segmentartigen Polen, die die nichtmagnetischen Zwischenräume in Form der parallel zu der Wellenachse verlaufenden Nuten bilden, mit den in den Nuten in der Tangentialrichtung angeordneten magnetisierten prismenförmigen Permanentmagneten, und mit den Vorrichtungen zur Befestigung der Magnete in den Nuten, die als eine den Läufer umfassende zylindrische Umhüllung ausgeführt ist. Die Permanentmagnete werden in den Nuten bei der Anfertigung des Läufers in dem magnetisierten Zustand eingeschoben.
Die wichtigsten Nachteile der Elektromaschinen mit dieser Befestigungsweise der Magnete sind:
  • - die Magnete werden mit bestimmter Massen- und Gewichtstoleranz eingebaut, was zur eventuellen Erhöhung der Restunwucht des Läufers führen kann und sein Auswuchten erschwert;
  • - es erschwert sich der Austausch eines mangelhaften Magneten bei der sich im Betrieb befindenden Maschine, da es mit dem Abbau der Maschine (d. h. mit dem Herausnehmen des Läufers aus dem Ständer) und mit dem Aufmachen der Nuten verbunden ist. Außerdem kann nach dem Austausch des Magneten ein neues Auswuchten des Läufers wegen einer eventuellen Abweichung von der ursprünglichen Lage in der Nut und von der ursprünglichen Masse des Magneten u. ä. notwendig sein;
  • - das Anbringen und das Datenablesen von Meßgebern, die die notwendigen Eigenschaften und die Betriebsbedingungen des Magneten überwachen, wird erschwert.
Diese Nachteile treten insbesondere bei großen Abmessungen von elektrischen Maschinen auf. Der Zusammenbau einer solchen Maschine auf herkömmliche Weise wird bedeutend dadurch erschwert, daß der Läufer vollmagnetisiert in den Ständer eingeführt wird, und es wird die Entwicklung einer speziellen Montagevorrichtung zum Überwinden der Anziehungskraft des magnetisierten Läufers an die ferromagnetischen Baugruppen der Maschine und der Ausrüstung erforderlich.
Diese Nachteile erschweren die Herstellung der Maschine und vermindern ihre Zuverlässigkeit und Anwendungseffektivität.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Technologie zu vereinfachen und dementsprechend Herstellungskosten herabzusetzen sowie die Zuverlässigkeit und die Reparatureignung der Maschine zu erhöhen.
Gemäß der Erfindung enthält die elektrische Maschine mit den Permanentmagneten einen ringförmigen Ständer mit der am Umkreis verteilten Mehrphasenwicklung, einen zylinderförmigen Läufer mit nichtmagnetischer Welle und mit den am Umfang verteilten ferromagnetischen segmentartigen Polen, die die nichtmagnetischen Zwischenräume in Form der parallel zu der Wellenachse verlaufenden Nuten bilden. In den Nuten werden die in der Tangentialrichtung magnetisierten prismenförmigen Permanentmagnete angeordnet, die durch die Vorrichtungen zur Befestigung eines Magneten in den Nuten fixiert sind. Jede Vorrichtung für die Befestigung eines Magneten in der Nut wird als eine den Magneten umfassende Umhüllung ausgebildet, im weiteren "Gehäuse" genannt, ausgeführt in Form eines prismenförmigen Gehäuses, dessen Wände von der Stirn-, Welle- und Ständerseiten aus nichtferromagnetischem Material und dessen an den Polen anliegenden Wände aus ferromagnetischem Material hergestellt sind. Das Gehäuse wird in der Läufernut mit lösbaren Verbindungen befestigt, deren entsprechende Elemente an den Läufer- und Gehäusestirnseiten angebracht werden, so daß das Gehäuse in der Nut angeordnet und aus der Nut in der Achsenrichtung ausgeschoben werden kann.
Vorteilhaft werden die nichtferromagnetischen Wände des Prismengehäuses aus elektrisch gut leitendem Material und einen elektrischen Kontakt zueinander habend gefertigt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, sind darüber hinaus die nichtferromagnetischen Wände des Gehäuses von den ferromagnetischen Wänden und von dem Läufer isoliert, eine dieser nicht ferromagnetischen Wände ist durch ein Dielektrikum in der Tangentialrichtung geteilt und an beiden Seiten der Trennlinie ist diese Wand mit den Klemmen für den Anschluß der Stromleiter versehen.
Durch diese Bauart erhält die elektrische Maschine gemäß der Erfindung folgende Vorteile:
  • - die Einheitlichkeit der ganzen Baugruppe "Gehäuse-Magnet", die durch im wesentlichen feste Arretierung des Magneten in einem ausreichend massiven Gehäuse erreicht wird, erhöht die mechanische Festigkeit der Baugruppe und ihre Zuverlässigkeit;
  • - es wird wesentlich die Anfertigung und die Anordnung an dem Läufer großer Magnetbaugruppen erleichtert, die von der Industrie nicht produziert werden;
  • - durch die Anwendung des Gehäuses wird ein zusammengesetzter Magnet, bestehend aus den relativ kleinen Magneten, zu einer Einheit, wodurch die Anfertigung von großen Maschinen erleichtert und die Anwendungsmöglichkeiten der Permanentmagnete erweitert werden;
  • - es wird das ursprüngliche Auswuchten des Läufers erleichtert und dessen Qualität höher, es entfällt die Notwendigkeit eines wiederholten Auswuchtens des Läufers nach der Anordnung der Gehäuse mit Magneten, da die Restunwucht des Läufers maximal reduziert werden kann, was sowohl durch Identität der Baugruppen "Gehäuse-Magnet" nach Magnetparametern, Gewicht und Einbauabmessungen infolge des Kalibrierens der Baugruppen, als auch durch die Identität ihrer Stirnbefestigungen am Läufer, die eine hohe Präzision in der Arretierung der Baugruppen in der Radial- und Tangentialrichtung sichert, erreicht wird;
  • - es wird die Betriebsleistung der Maschine infolge des nichtkomplizierten Austausches der Gehäuse-Magnet-Baugruppe, wobei die Herausnahme des Läufers und sein nachfolgendes Auswuchten nicht erforderlich sind, erhöht;
  • - durch Anwendung des Gehäuses und dank dem gleichzeitigen Beibehalten einfacher Bauart wird das Anbringen verschiedener Meßgeräte zur Kontrolle des Magneten, w. z. B. seiner Temperatur, Restmagnetisierung, mechanischer Spannung und anderer Werte, die für die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Maschine von Bedeutung sind, vereinfacht;
In der vorteilhaften Weiterbildung der elektrischen Maschine gemäß der Erfindung
  • - werden die Zuverlässigkeit und die Betriebseigenschaften der Maschine durch höhere Zuverlässigkeit des Permanentmagenten, durch die Beständigkeit des elektromagnetischen Moments und der Leistungsfähigkeit der Maschine erhöht, was durch den Schutz des Permanentmagneten vor Störungen der äußeren Magnetfelder durch einen Kurzschlußkreis, der mittels elektrisch gut leitender nichtferromagnetischer Gehäusewände gebildet wird, erreicht wird;
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der elektrischen Maschine wird erfindungsgemäß
  • - die Herstellungstechnologie vereinfacht, die Betriebszuverlässigkeit und die Nutzungseffektivität der Maschine werden höher, denn es wird möglich, das Aufmagnetisieren der Permanentmagnete unmittelbar an der zusammengebauten Maschine durch Stromimpulse in den Stromkreis, gebildet von isolierten elektrisch gut leitenden nichtferromagnetischen Wänden des Gehäuses zu erzielen.
Das Verfahren des Zusammenbaus der elektrischen Maschine, die laut der Erfindung die Einführung des Läufers in den Ständer und seine Befestigung in den Ständer vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einführung des Läufers ohne Magnete, in den Ständer in die Nuten des Läufers Permanentmagnete eingebaut und am Läufer befestigt werden.
Bei diesem Verfahren, wird das Montieren wesentlich vereinfacht und bei den größeren Maschinen die Aufgabe eines der wichtigsten Arbeitsgänge bei der Anfertigung der Maschine grundsätzlich gelöst - Einführung des Läufers in den Ständer durch die Einführung des Läufers in den Ständer ohne Magnete und durch einfacheres und leichteres Montieren der Gehäuse mit den Permanentmagneten in den Nuten des Läufers, der in den Ständer bereits eingeführt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Schematische Darstellung des Längsschnittes der elektrischen Maschine und die Lage der Gehäuse mit den Magneten in der Maschine;
Fig. 2 dito, Querschnitt;
Fig. 3 Axonometrie des Gehäuses mit dem eingebauten Magneten;
Fig. 4 Schnitt des Gehäuses mit dem eingebauten Magneten, Seitenansicht;
Fig. 5 dito, Frontansicht (von der Stirn), Schnitt A-A;
Fig. 6 andere Varianten der Ausführung des Gehäuses mit dem eingebauten Magneten, Seitenansicht, im Schnitt;
Fig. 7 Schematische Darstellung des Querschnittes des Läufers, die die Lage der Gehäuse mit den Magneten in den zwischenpoligen Nuten des Läufers zeigt.
Die elektrische Maschine mit den Permanentmagneten (Fig. 1, 2) hat einen ringförmigen Ständer 1 mit der am Umkreis verteilten Wicklung und einen zylindrischen Läufer 2. Der Läufer beinhaltet die nichtmagnetische Welle 3 und die am Umkreis verteilten, ferromagnetischen, segmentartigen Pole 4, die die Zwischenräume der Pole in Form der Wellenachse paralleler Nuten 5 (Fig. 7) bilden. In jede der Nuten 5 ist der in der Tangentialrichtung magnetisierte Permanentmagnet eingebaut, der den Magnetfluß erzeugt, und der aus einigen, nach magnetischen Charakteristiken und Gewicht angeglichenen, relativ kleinen Magneten 6 besteht. Die Permanentmagnete 6 werden in das prismenförmige Gehäuse 7 eingebaut. Für die Ausfüllung von eventuellen Hohlräumen zwischen den Magneten 6 und den Wänden des Gehäuses 7 kann eine Metallfolie verwendet werden, wobei zwischen den ferromagnetischen Wänden die Folie aus dem ferromagnestischen Material zweckmäßig zu gebrauchen ist. Fixierung und Dichtung der Magnete 6 im Gehäuse 7 kann z. B. mit der Kompaundmasse erfolgen.
Die Gehäuse 7 mit den Permanentmagneten 6 sind nach magnetischen Charakteristiken, Gewicht und Einbauabmessungen kalibriert. Die Gehäuse 7 sind in den Nuten 5 dicht mit möglichst minimalem Luftabstand angeordnet.
Die Stirnwände 8, 9 der Gehäuse 7 (Fig. 2-5), die die Nuten 5 an den Stirnseiten schließen, und die Seitenwände 10, 11 seitens des Ständers 1 und der Welle 3 sind aus nichtferromagnetischen Material für die Reduzierung der magnetischen Streufelder angefertigt. Die Wände 12, 13 des Gehäuses 7, welche an den Polen 4 anliegen, sind aus ferromagnetischem Material angefertigt, um den kompletten Magnetwiderstand dem magnetischen Hauptfluß gegenüber zu reduzieren, der sich über die an den Magneten anliegenden Pole und Ständer 1 schließt. Die Stirnwände 8 und 9 der Gehäuse 7 sind durch die lösbaren Verbindungen mit den Stirnseiten des Läufers 2 verbunden. Z. B. laut Weiterbildung, die auf den Fig. 1, 2, 7 dargestellt ist, wird der an der Stirnwand 9 des Gehäuses 7 angeordnete Stift 14 ins Loch an der Druckplatte 17 eingeführt, die zum Zusammenziehen der aus Magnetblech ausgeführten Pole 4 dient. An der anderen Seite des Läufers 2 wird die Stirnwand 8 des Gehäuses mittels eines Flansches 16 fixiert, der mit dem Gehäuse und dem Läufer mittels Schrauben und Stiften 15 befestigt wird.
Alle nichtferromagnetischen Wände - Stirnwände 8, 9 und Seitenwände 10, 11 der Gehäuse 7 - werden vorzugsweise aus elektrisch gut leitendem Material angefertigt, z. B. aus Kupfer, Aluminium, Titan oder deren Legierungen u. ä., einen guten elektrischen Kontakt zueinander habend, z. B. zusammengeschweißt, und bilden einen Kurzschlußkreis, der die Permanentmagnete 6 in Richtung der Läuferachse umfaßt.
Außerdem ist das Gehäuse 7 im Fall der in der Fig. 6 dargestellten Weiterbildung so ausgeführt, daß die nichtferromagnetischen Wände 8, 9, 10, 11 des Gehäuses 7 von den ferromagnetischen Wänden 12, 13 und den anderen Läuferteilen elektrisch isoliert, z. B. durch dielektrische Zwischenlagen 18 oder elektroisolierenden Beschichtungen, und miteinander elektrisch verbunden sind. Dabei ist eine der Stirnwände, in diesem Fall die Wand 9, durch eine dielektrische Einlage 19 geteilt, und an beiden Seiten der Einlage 19 an der Wand 9 sind die Klemmen 20 für den Anschluß der Stromleiter so ausgeführt, daß um die Permanentmagnete 6 eine offene Windung gebildet wird. In diesem Fall können die Magnete 6 in den Gehäusen 7 nichtmagnetisiert eingebaut werden.
Der Zusammenbau einer elektrischen Maschine mit der vorgeschlagenen Vorrichtung für die Befestigung der Permanentmagnete verläuft wie folgt.
Der ringförmige Ständer 1 wird auf die Montagevorrichtung aufgelegt und der Läufer 2 wird in den Ständer 1 eingeführt. Der Läufer wird auf Stützen, z. B. auf den Traglagern, festgestellt. Danach wird der Läufer mit den Magneten ausgestattet. Dafür werden die Gehäuse 7 mit den Magneten 6 in die Nuten 5 von der Stirnseite des Läufers mit Montageelementen, z. B. mit den Stiften 14, nach vorn entlang der Nut 5 bis zur vollen Einführung in die entsprechende Befestigung am Läufer, z. B. in das Verbindungsglied an der Druckplatte eingeschoben, wonach die gegenüberliegende Stirnseite des Gehäuses mittels des Flansches 16 befestigt wird. Um den Arbeitsgang zu vereinfachen, können bestimmte technologische Vorrichtungen, z. B. Führungsschlitze, Stifte u. ä. angewendet werden. Die Gehäuse 7 mit den Magneten 6 können in die Nuten 5 aufeinanderfolgend eingeführt werden, wobei die Gehäuse 7 vorteilhaft paarweise in die diametral entgegengesetzten Nuten für den Ausgleich der einseitigen magnetischen Anziehungskräfte des Läufers an den Ständer angeordnet werden.
Nach dem Anordnen an den Läufer und der Befestigung aller Gehäuse 7 mit den Magneten 6 gilt die Maschine als zusammengebaut, wenn es keine zusätzlichen Arbeitsgänge, z. B. den Zusammenbau der Lagerstützen oder für die Anordnung der Stirnschutzbleche nötig sind.
Der Arbeitsgang zum Herausschieben der Gehäuse mit den Magneten, falls sie an einer Maschine im Betriebszustand auszutauschen sind, ist leicht ohne Herausnahme des Läufers aus dem Ständer auszuführen. Dafür werden die Befestigungselemente des Gehäuses 7 an dem Läufer entfernt und das Gehäuse 7 mit den Magneten 6 wird aus der Nut 5 mittels einfacher technologischer Vorrichtung, z. B. einer Ausdrückschraube, herausgeschoben.
Die angeführten Arbeitsgänge zu dem Anordnen und der Abnahme des Gehäuses 7 mit den Magneten können auch an einem separat liegendem Läufer ausgeführt werden.
Im Einzelfall, wenn alle nichtferromagnetischen Wände - Stirnwände 8, 9 und Seitenwände 10, 11 des Gehäuses 7 - aus elektrisch gut leitendem Material sind und einen guten elektrischen Kontakt zueinander haben, wirkt der den Permanentmagneten 6 umfassende Kurzschlußkreis als Dämpfer, der die Schwingungen des magnetischen Hauptflusses stabilisiert und die Einwirkung der durch die Umwicklung des Ständers 1 erzeugten Entmagnetisierungsfelder auf den Magneten reduziert.
Außerdem, falls das Gehäuse 7, wie oben beschrieben, in Form einer die Permanentmagnete 6 umfassenden offenen Windung, die durch die elektrisch gut leitenden, nichtferromagnetischen, von den ferromagnetischen Wänden 12, 13 des Gehäuses 7 isolierten Wände 8, 9, 10, 11 gebildet wird, kann diese Windung zum Aufmagnetisieren der Magnete 6 verwendet werden.
Die Aufmagnetisierung der Permanentmagnete kann sowohl außerhalb der Maschine mittels spezieller Magneteisen mit Betriebsluftabstand, die in das Gehäuse mit dem Magneten eingeführt werden, als auch unmittelbar innerhalb der zusammengebauten Maschine ausgeführt werden. Im letzten Fall ist eine der Reihe nach erfolgende Aufmagnetisierung der Gehäuse mit den Magneten zweckmäßig, um die Gesamtinduktivität des Aufmagnetisierungskreises und demzufolge die Leistung der Stromquelle zu reduzieren. Dafür wird das Gehäuse 7 mit den Magneten in die Nut 5 des Läufers eingeführt und die übrigen Nuten bleiben frei. Zusätzlich kann während der Aufmagnetisierung in den Luftabstand zwischen Läufer und Ständer eine ferromagnetische Einlage eingeführt werden. An die Klemmen 20, die an der Wand 9 des Gehäuses 7 angeordnet sind, wird die Stromquelle angeschlossen und ein angemessener Stromimpuls zugeschaltet. Zusätzlich kann der entsprechende Teil der Wicklung des Ständers 1 auch an eine Stromquelle zur Verstärkung des Aufmagnetisierungsfeldes des Permanentmagnets angeschlossen werden.
Danach wird das Gehäuse 7 mit dem magnetisierten Magneten herausgenommen, an seine Stelle wird das nächste eingeführt und der Arbeitsgang der Aufmagnetisierung wird wiederholt. Die Aufmagnetisierungsrichtung wird durch die Umschaltung der Polarität der Stromquelle geändert. Es ist zweckmäßig, zuerst alle Magnete mit einer Aufmagnetisierungsrichtung und dann die Magnete mit entgegengesetzter Aufmagnetisierungsrichtung zu magnetisieren. Wenn danach die Klemmen 20 des Gehäuses 7 durch eine elektrisch gut leitende Lasche kurzgeschlossen werden, wird die Windung die Funktion des obengenannten Dämpfers erfüllen.
Die angemeldete Erfindung wurde bei dem Zusammenbau eines elektrischen Motors mit der Kapazität von 75 kW erfolgreich erprobt. Der Läufer des Motors hat einen Durchmesser von 400 mm und ist mit 8 obenerwähnten Gehäusen mit den zusammengesetzten Permanentmagneten 10 × 60 × 570 mm, die aus einzelnen Magneten 10 × 60 × 60 mm und 10 × 40 × 60 mm bestehen, ausgestattet.
Die vorgeschlagene Erfindung ist in erster Linie für große Maschinen aussichtsreich, denn die zu erzielenden Vorteile können eine höhere technisch- ökonomische Effektivität dort sichern, wo Kompliziertheit der zu lösenden Aufgaben und die Kosten ihrer Realisierung anwachsen. Die Erfindung kann auch für die Fälle von großem Interesse sein, wo Maschinen eine hohe Betriebszuverlässigkeit, z. B. bei der Anwendung als Schiffsmotoren und in anderen Verkehrsmitteln, haben sollen.

Claims (5)

1. Elektrische Maschine mit Permanentmagneten mit einem ringförmigen Ständer (1) mit am Umfang angebrachter Wicklung und mit einem zylinderförmigen Läufer (2) mit nichtmagnetischer Welle (3) mit am Umfang verteilten, ferromagnetischen, segmentartigen Polen (4), die die nichtmagnetischen Zwischenräume in Form parallel zu der Wellenachse verlaufender Nuten (5) bilden, sowie mit in den Nuten angeordneten, prismenförmigen Permanentmagneten (6) und mit einer Vorrichtung zur Befestigung der Magnete in den Nuten, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vorrichtungen zur Befestigung der Magnete (6) in den Nuten (5) als ein die Magnete umfassendes prismenförmiges Gehäuse (7) ausgebildet ist, deren Stirnwände (8, 9), sowie die Wände (10, 11) der Wellen- und Ständerseiten aus nichtferromagnetischem, und die an den Polen (4) anliegenden aus ferromagnetischem Material ausgeführt sind, wobei die Gehäuse (7) in der Läufernut mit trennbaren Verbindungen befestigt werden, deren entsprechende Elemente an den Läufer- und Gehäusestirnseiten angebracht werden, so daß die Gehäuse angeordnet und aus den Nuten in der Achsenrichtung ausgeschoben werden können.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtferromagnetischen Wände (8, 9, 10, 11) der Gehäuse (7) aus elektrisch gut leitendem Material ausgeführt sind und einen elektrischen Kontakt zueinander haben.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtferromagnetischen Wände (8, 9, 10, 11) der Gehäuse von den ferromagnetischen Wänden (12, 13) und dem Läufer (2) elektrisch isoliert sind, und eine der Stirnwände durch eine dielektrische Einlage (18) in der Tangetialrichtung geteilt ist, so daß eine offene Windung gebildet wird, und an beiden Seiten der Einlage die Klemmen (20) für den Anschluß der Stromleiter angebracht sind.
4. Verfahren zum Zusammenbauen der elektrischen Maschine mit Permanentmagneten (6) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der Läufer (2) in den Ständer (1) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (2) in den Ständer (1) ohne Magnete (6) eingeführt wird, danach die magnetisierten Permanentmagnete (6) in die Läufernuten (5) angeordnet werden, die in den Gehäusen (7) eingelegt und befestigt werden, und die Gehäuse (7) im Läufer (2) starr befestigt werden.
5. Verfahren zum Zusammenbauen der elektrischen Maschine mit Permanentmagneten nach Anspruch 3, bei dem in den Ständer (1) der Läufer (2) mit den nichtmagnetisierten Permanentmagneten (6) angeordnet wird und anschließend eine Aufmagnetisierung der Magnete (6) in der Maschine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufmagnetisierung durch Stromgabe durch die offene Windung erfolgt, die durch die nichtferromagnetischen Wände (8, 9, 10, 11) des Gehäuses gebildet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009439A1 (de) * 2006-03-01 2007-09-06 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Einschubeinrichtung für einen Dauermagneten zwischen Polzahnhälften und entsprechendes Herstellungsverfahren

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19914021C2 (de) * 1999-03-19 2002-01-31 Siemens Ag Mehrpoliger, permanenterregter Rotor für eine rotierende elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines solchen Läufers
DK2410633T3 (da) 2010-07-20 2019-09-16 Siemens Gamesa Renewable Energy As Permanentmagnetrotor og fremgangsmåde til fremstilling af en sådan rotor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US515461A (en) * 1894-02-27 bowen
GB2075274A (en) * 1980-05-02 1981-11-11 Inst Elektropromishlenost Permanent-magnet rotors for electrical machines
JPS61106050A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁石回転型電動機のロ−タ
US4724348A (en) * 1984-12-03 1988-02-09 General Electric Company Rotatable assembly for dynamoelectric machines having means for reducing release of magnet material particles therefrom
JPS6392246A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Hitachi Ltd 磁石回転子
DE4235873A1 (de) * 1992-10-23 1994-04-28 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines permanentmagneterregten Läufers
JPH08331784A (ja) * 1995-03-24 1996-12-13 Hitachi Metals Ltd 永久磁石界磁方式回転機
DE29715400U1 (de) * 1997-08-27 1997-11-06 Magnet-Motor Gesellschaft für magnetmotorische Technik mbH, 82319 Starnberg Elektrische Maschine, deren Rotor aus Dauermagneten und Magnetfluß-Leitstücken aufgebaut ist

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US515461A (en) * 1894-02-27 bowen
GB2075274A (en) * 1980-05-02 1981-11-11 Inst Elektropromishlenost Permanent-magnet rotors for electrical machines
JPS61106050A (ja) * 1984-10-29 1986-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁石回転型電動機のロ−タ
US4724348A (en) * 1984-12-03 1988-02-09 General Electric Company Rotatable assembly for dynamoelectric machines having means for reducing release of magnet material particles therefrom
JPS6392246A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Hitachi Ltd 磁石回転子
DE4235873A1 (de) * 1992-10-23 1994-04-28 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines permanentmagneterregten Läufers
JPH08331784A (ja) * 1995-03-24 1996-12-13 Hitachi Metals Ltd 永久磁石界磁方式回転機
DE29715400U1 (de) * 1997-08-27 1997-11-06 Magnet-Motor Gesellschaft für magnetmotorische Technik mbH, 82319 Starnberg Elektrische Maschine, deren Rotor aus Dauermagneten und Magnetfluß-Leitstücken aufgebaut ist

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009439A1 (de) * 2006-03-01 2007-09-06 Siemens Ag Elektrische Maschine mit Einschubeinrichtung für einen Dauermagneten zwischen Polzahnhälften und entsprechendes Herstellungsverfahren
US7880361B2 (en) 2006-03-01 2011-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Electrical machine with an insertion device for a permanent magnet between pole tooth halves and corresponding production method

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