DE2738175B1

DE2738175B1 - Dauermagneterregte elektrische Maschine

Info

Publication number: DE2738175B1
Application number: DE2738175A
Authority: DE
Inventors: Horst Graefenschnell
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-08-24
Filing date: 1977-08-24
Publication date: 1978-07-27
Also published as: JPS5445710A; DE2738175C2; US4338533A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine dauermagneterregte elektrische Maschine, deren Ständer aus einem eckigen, den magnetischen Rückschluß bildenden Jochrahmen und Dauermagneten besteht, die an der Innenseite des Jochrahmens mit seitlichem Abstand zueinander befestigt sind und bei der die Zahl der Ecken des Jochrahmens gerade und größer als zwei ist

Eine solche elektrische Maschine ist durch die DE-AS 11 60080 bekannt Bei dieser Maschine sind an dem auch innen eckig ausgeführten Jochrahmen ebene Magnetplatten befestigt auf die zur Konzentration des magnetischen Flusses Polschuhe aufgesetzt sind. Diese Polschuhe ragen zum Läufer der Maschine hin und sind zumindest teilweise entsprechend dem Durchmesser des Läufers ausgerundet Diese Polschuhe müssen sowohl in einem getrennten Arbeitsgang hergestellt als auch anschließend im Ständer der Maschine montiert werden.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine dauermagneterregte elektrische Maschine so auszubilden, daß deren Aufbau und Montage wesentlich vereinfacht ist

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer elektrischen Maschine der eingangs beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch, daß der Jochrahmen innen kreisförmig ausgebildet und die dem Innendurchmesser des Jochrahmens angepaßten, bogenförmig ausgebildeten Dauermagnete jeweils mittig zwischen zwei Ecken des Jochrahmens angeordnet sind Eine derartige Ausbildung des Jochrahmens und der Dauermagnete hat den Vorteil, daß durch die geometrische Form der Dauermagnete der Fluß genügend konzentriert und gerichtet ist so daß ganz auf Polschuhe verzichtet werden kann. Dies hat wiederum den Vorteil, daß bei gleichen Außenabmessungen der elektrischen Maschine durch den Wegfall der Polschuhe ein größerer Läuferdurchmesser möglich ist wodurch die Leistung der Maschine erhöht wird Durch die kreisförmige Ausbildung der Innenseite des Jochrahmens bedingt weist dieser jeweils an seinen Ecken einen großen s Querschnitt auf, der zur Seitenmitte hin bis auf em Minimum abnimmt Dadurch, daß die Dauermagnete jeweils mittig zwischen zwei Ecken des Jochrahmens angeordnet sind entspricht der Verlauf der Flußdichläs dem Verlauf des Querschnitts des Jochrahmens. Das

ίο heißt die größte Flußdichte tritt jeweils an den Ecke» des Jochrahmens auf, wo auch der größte Querschnitt zur Verfügung steht In der Mitte zwischen zwei Ecken geht die Flußdichte praktisch bis auf Null zurück, so daß der geringe Querschnitt des Jochrahmens in der Mitte

is zwischen zwei Ecken für diese Flußdichte voll ausreicht Damit kann der Innendurchmesser des Jochrahmens entsprechend groß gewählt werden, da die Stärke des Jochrahmens in der Mitte zwischen zwei Ecken letztlich nur durch die mechanische Festigkeit desselben bestimmt wird Ein solch großer Durchmesser führt wie bereits erläutert zu einer Leistungserhöhung der Maschine.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine einfache Befestigung der Dauermagnete dadurch erreicht daß diese durch in den seitlichen Raum zwischen jeweils zwei Dauermagneten eingebrachten Haltestäbe im Ständer befestigt sind wobei die Haltestäbe auf den beiden Stirnseiten des Ständen durch jeweils einen Ring miteinander verbunden sind.

Eine einfache Montage der Maschine ergibt sich dadurch, daß in die von den Dauermagneten gebildete Ständerbohrung ein Rohr aus amagnetischem Material eingesetzt ist und die Haltestäbe sowie die sie verbindenden Ringe im Spritzgußverfahren hergestellt sind

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt der elektrischen Maschine und

Fig.2 einen Längsschnitt derselben Maschine entlang der Linie H-II in F i g. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 der aus ferromagnetischem Material bestehende Jochrahmen bezeichnet An seiner Außenseite ist dieser Jochrahmen 1 viereckig und an seiner Innenseite kreisförmig ausgebildet Durch diese geometrische Form bedingt weist der Jochrahmen 1 an seinen vier Ecken 2 einen großen Querschnitt' auf. Dieser Querschnitt vermindert sich bis zur Mitte 3

so jeder Außenjochseite bis auf ein Minimum. An der Innenseite des Jochrahmens 1 sind bogenförmig ausgebildete Dauermagnete 4 befestigt Die Dauermagnete 4 sind so an dem Jochrahmen angeordnet daß sie mittig zwischen jeweils zwei Ecken liegen, d h. die Mit« der Dauermagnete 4 stimmt mit der Mitte 3 der Außenjochseiten überein. Die bogenförmigen Dauermagnete 4 bilden eine Ständerbohrung 5, in welcher der Läufer 6 der Maschine drehbar angeordnet ist Da die Dauermagnete 4 mit seitlichem Abstand zueinander angeordnet sind ergibt sich ein Raum zwischen jewetb zwei Dauermagneten 4, in dem jeweils ein Hahestab 7 eingebracht ist Die einzelnen Haltestäbe 7 sind durch auf der Stirnseite des Ständer vorgesehene Ringe · miteinander verbunden und bilden somit ein Hahegerust für die Dauermagnete 4 In der Ständerbohrung 5 ist ein dünnes Rohr 9 aus amagnetischem Material, z. B. Messing, angeordnet durch das die Räume zwischen zwei Dauermagneten 4 zur Ständerbohrung S ha

ORIGINAL INSPECTED

verschlossen werden, so daß die Haltestäbe 7 zusammen mit den Ringen 8 im Spritzgußverfahren hergestellt werden können. Durch das Rohr 9 werden außerdem die Dauermagnete 4 gesichert, falls diese beim Einspritzen der Haltestäbe 7 Risse bilden. Vorteilhafterweise werden die Haltestäbe 7 aus Aluminium hergestellt, da hierdurch eine gute Wärmeableitung vom Läufer zum Jochrahmen erreicht wird.

Durch die kreisförmige Ausbildung der Innenseite des Jochrahmens ist es möglich, bogenförmige Dauermagnete 4 anzuordnen, bei denen aufgrund der geometrischen Form der Fluß hinreichend zum Läufer konzentriert ist Die bei bekannten Maschinen notwendigen Polschuhe können somit entfallen. Der hierdurch in radialer Richtung gewonnene Raum kann zur Vergrößerung des Läuferdurchmessers genutzt werden.

Dadurch, daß die Dauermagnete jeweils in der Mitte zwischen zwei Ecken des Jochrahmens angeordnet sind, tritt die größte Flußdichte jeweils im Bereich der Ecken 2 des Jochrahmens auf. Da an dieser Stelle aufgrund der geometrischen Ausbildung des Jochrahmens (eckige Außenkontur), kreisförmige Innenkontur) ohnehin der größte Querschnitt vorliegt, kann der Durchmesser der

kreisförmigen öffnung des Jochrahmens 1 so groß gewählt werden, daß im Bereich der Mitte 3 der Außenseiten des Jochrahmens 1 nur noch ein durch die Festigkeit des Jochrahmens bestimmter schmaler Stege verbleibt

ίο Somit wird durch die beschriebene Anordnung der Dauermagnete 4 bei vorgegebenen Außenabmessungen des Jochrahmens 1 ein maximaler Durchmesser für den Läufer erzielt Die Vergrößerung des Läuferdurchmessers hat eine Leistungssteigerung zur Folge. Die

is Maschine kann somit bei gleichen Außenabmessungen gegenüber der bekannten Maschine für eine größere Leistung gebaut werden. Andererseits können die Abmessungen bei gleicher Leistung entsprechend verkleinert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dauermagneterregte elektrische Maschine, deren Ständer aus einem eckigen, den magnetischen Rückschluß bildenden Jochrahmen und Dauermagneten besteht die an der Innenseite des Jochrahmens mit seitlichem Abstand zueinander befestigt sind und bei der die Zahl der Ecken des Jochrahmens gerade und größer als zwei ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Jochrahmen (1) innen kreisförmig ausgebildet ist und die dem Innendurchmesser des Jochrahmens (1) angepaßten, bogenförmig ausgebildeten Dauermagnete (4) jeweils mittig zwischen zwei Ecken (2) des Jochrahmens (1) angeordnet sind

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (4) durch in den seitlichen Raum zwischen jeweils zwei Dauermagnete (4) eingebrachte Haltestabe (7) im Ständer befestigt sind, wobei die Haltestäbe (7) an den beiden Stirnseiten des Ständers durch jeweils einen Ring (8) miteinander verbunden sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die von den Dauermagneten (4) gebildete Ständerbohrung (5) ein Rohr (9) aus amagnetischem Material eingesetzt ist und die Haltestäbe (7) sowie die sie verbindenden Ringe (8) im Spritzgußverfahren hergestellt sind.