DE2915192A1

DE2915192A1 - Permanentmagnetischer stromerzeuger

Info

Publication number: DE2915192A1
Application number: DE19792915192
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Spodig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1980-10-30
Also published as: EP0026196A1; WO1980002215A1

Description

"Permanentmagnetischer Stromerzeuger
20 Seiten Beschreibung mit 19 Patentansprüchen Die Erfindung betrifft einen permanentmagnetischen Stromerzeuger.
Permanentmagnete sind in Form einfacher Hufeisen- oder Stabmagnete bereits zur Stromerzeugung herangezogen worden. Man hat aber bald erkannt, daß mit den damaligen fgne tqualitäten und den Empfindlichkeiten der magnete gegen alle möglichen Einflüsse aus der Umwelt keine großen Leistungen zu erzielen wären.
Die derzeitige Energiekrise hat zu neuen tiberlegungen geführt, ob und inwieweit bei Verwendung neuzeitlicher Permanentqualitäten, insbesondere aushärtbarer, richtungsmagnetisierter, anisotroper, stengelkristallisierter, hochkoerzitiver Kobaltstahlmagnete oder neuerer keramischer, richtungsmagnetisierter, anisotroper, ferriter Permanentmagnete, wie beispielsweise Bariumferrite, mit extrem hohen Koerzitivkräften trotz ihrer beschränkten kleinen Volumen-und Abmessungsverhältnisse bei kleiner Remanenz hier nicht ein Energieträger gefunden werden könnte, den man gegebenenfalls auch als Energielieferanten für die Stromerzeugung heranziehen sollte.
Wenn es gelingen würde, mit neuen Magnetsystemen, die nach magnettechnischen Gesetzmäßigkeiten in einem magnetisierungsfesten Magnetkreis streng magnetisch geordnet sind, bei Bildung eines magnetischen Arbeitsspalts in diesem höchste magnetische Feldstärken zu erzeugen, dann wäre die Möglichkeit, hohe Magnetfelder zur Erzeugung von Starkströmen einzubringen, als realer Faktor anzusehen.
Aufbauend auf dieser Erkenntnis, können die meisten nachteiligen elektrischen Erscheinungen wie Induktion, Selbstinduktion und Gegeninduktion beim Bewegen, Andern, öffnen und Schließen des Feldes mit ihren gefährlichen und nachteilen gegenläufigen elektrischen und elektromagnetischen Wirkungen beseitigt werde.
In Fig. 3 der DE-OS 26 07 197 (SPODIG) ist der prinzipielle Grundaufbau eines nach außen hin magnetisch nicht abgeschirmen Doppeljochmagnetsystems gezeigt, das als permanentmagnetostatischer Energiebasisträger bei der Dynamis--erung dieser Permanentmagnetbasis zur Erzeugung von Induktions-Starkströmen eingesetzt werden kann. Es stellt ein klassisches Doppeljochsystem dar, wo im nicht abgeschlruiten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinanderliegenden Seiten des Doppeljochs jeweils mindestens auf jeder Seite zwei Stabmagnete, Blockmagnete, Ringmagnete oder zahn ich Profilkörper, eckig oder rund zusammengebündelt, nur durch zwei weichmagnetische Eisenrückschlußstücke getrennt, zur Bildung einer neutralen magnetischen Zone hintereinander in gleicher Magnetisierungsrichtung (NS - neutrale Weicheisenzone - NS) verbunden sind und dessen beide anderen nur aus weichmagnetischem Eisen bestehende Seiten mit nach dem Innern des Doppeljochs hereingezogenen Eisenpolen zur Bildung eines magnetischen Arbeitsspaltes in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Seiten eine Einheit des Doppeljochs bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf einem solchen Basis system, Permanentmagnetismus zur Stromerzeugung zu verwenden.
Dementsprechend wird erfindungsgemäß ein permanentmagnetischer Stromerzeuger vorgeschlagen, dessen Stator aus einem nach außen hin magnetisch nicht abgeschirmten Doppeljochmagnetsystem besteht, wobei im nicht abgeschirmten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinander liegender Seiten des Doppeljoches jeweils auf jeder Seite mindestens zwe- Blockmagnete durch ein weichmagnetisches Eisenrückschlußstück zur Bildung einer neutralen magnetischen Zone hintereinander in gleicher MagnetisieSungsrichtung verbunden sind und dessen beide anderen nur aus weichmagnetischem Eisen bestehenden Seiten mit nach dem Inneren des Doppeljoches hereingezogenen Eisenpolen zur Bildung eines magnetischen Arbeitsspaltes in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Seiten eine Einheit des Doppeljoches bilden.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß zwischen den beiden Polen in geicher Symmetrieebenenrichtung ein Rotor mit seinen beidseitigen Achsen in Richtung auf die beidseitigen neutraten Zonen eingebaut ist und daß der Rotor mit einer Antriebsmaschine koppelbar ist.
Dabei können die beidseitigen Achsen zwischen den jeweils beiden Magneten gelagert sein. Die Lagerung der Achsen kann aber auch außerhalb des Jochs auf- oder angebaut sein. Zwec'-mäßig werden auf der Achse Schleifringe im Inneren des Jochs vorfflesehen.
Dieses Basis system kann entweder in der Symmetrieebene oder auch abgewinkelt beliebig vervielfältigt werden, sei es durch konzentrische Verdoppelung, Verdreifachung usw., sei es durch tibereinanderschichten, sei es durch Nebeneinanderlegen und Zusammenbiegen der Einzelsysteme zu einem geschlossenen Ganzen, in dessen Innerem ein einzelner Rotor umläuft.
Diese und ähnliche Ausgestaltunge n der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung sind nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Aushrungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Doppeljochsystem, wie es vorher als zum Stand der Technik gehörig erwähnt wurde (DE-OS 26 07 197); Fig. la eine Einzelheit von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; Fig. 2 eine Verdoppelung des Systems in Fig. 1 in der Symmetrieebene; Fig. 3 eine konzentrische Verdreifachung des Systems in der Symmetrieebene; Fig. 4 eine Abwandlung von Fig. 2; Fig. 5 übereinandergeschichtete Systeme gemäß Fig.
1; Fig. 6 die Prinzipskizze der Anordnung eines Rotors im Arbeitsspalt der Fig. 1; Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Teil einer Versuchsanlage; Fig. 7a eine Ansicht in Pfeilrichtung A; Fig. 7b einen Schnitt nach der Linie E-F; Fig. 7c einen Schnitt nach der Linie C-D; Fig. 8 dasselbe System und denselben Magnetkreis wie Fig. 1, jedoch mit Abwinkelung der Magnete aus ihrer Symmetrieebene heraus; Fig. 9 eine spiegelbildliche Verdoppelung des Systems nach Fig. 8; Fig. 10 das System nach Fig. 9 mit eingesetztem Rotor; Fig. 11 eine Verdoppelung des Systems nach Fig. 9; Fig. 12 eine Verdreifachung des Systems nach Fig. 9; Fig. 13 nebeneinander angeordnete Systeme der Fig. 1; Fig. 14 zusammengebogene und mit eingebautem Rotor versehene Systeme nach Fig. 13; Fig. 15 nebeneinander angeordnete Systeme nach Fig. 9; Fig. 16 zusammengebogene Systeme der Fig. 15 zu einer geschlossenen Einheit in einem Abschirmgehäuse mit eingebautem Rotor.
In Fig. 1 ist das vorerwähnte Basissystem dargestellt, wie es sich etwa aus der DE-OS 26 &7 197 ergibt. Durch die Sättigungsmagnetisierung # s dieses Doppeljochmagnetsystems in den beiden zum inneren eisernen Magnetkreis gehörenden Polen in Kraftflußrichtung (vgl. i7ig. la) entsteht eine magre-tostriktiv initiierte Volumensdeformation der rechtwinklig aus gebildeten Pole, die begleitet ist durch starke Anderungen der Richtungen der Molekularteilchen des Eisens.
Diese physikalischen Eigenschaften werden in der Technik als 'lagnetostriktion bezeichnet. Die Größe dieser Magnetostriktion ist abhängig von der Sättigungsmagnetisierung und von dem magnetischen xlloment (;s = Sättigungspermeabilität) des jeweiligen eingesetzten weichmagnetischen Eisens.
Sie Xommt zustande, wenn in weichmagnetischen Korpern im inneren Volumen die makroskopischen molekularen ungeordneten Dipole sich inner Magnetisierungsrichtung (siehe Pfeile Fig. 1a) anisotropisch parallel zu den Seiten einordnen und eine Längenänderung hervorrufen, die sich beispielsweise bei den rechteckigen eisernen Polkörpern durch eine ~inschnürung der äußeren Kanten durch Verkürzung der Kraftlinien bemerkbar machen. Diese Tendenz setzt sich von den jeweiligen Polen aus in dem Luftvolumen des magnetischen Arbeitsspaltes durch Verkürzung der Kraftlinien und Einschnürung fort. Die gestrichelten Linien in den eisernen Polen und der Kraftlinienverlauf in dem magnetischen Arbeitsspalt stellen symbolisch die Volumensveränderung der magnetostriktiven Wirkung dar (Fig. la). Die Kraftlinien werden also im Arbeitsspalt gebündelt nach innen gedrückt und stellen somit ein absolut homogenes entmagnetisierungsfestes Kraftfeld des Magnetsystems dar. Je hoher der Einsatz der Permanentmagnetkraft bzw. der Magnetisierungskraft in diesen Magnetkreisen der Erfindung in Richtung auf die Pole am Arbeitsspalt ist, desto stärker ist die magnetostriktive Kraft, die die scharfgebündelten Kraftlinien im Arbeitsspalt Immer stärker festhalten und sich gegen jede Verzerrung der Kraftlinienfelder durch die Einwirkung des rotierenden Rotors widersetzen kann. Man kann sie meBbar dadurch als absolut homogen darstellen, daß man an den Luftspaltflächen an jedem Aufpunkt dieser Flächen, beispielsweise bei einem Arbeitsspalt von 10 mm (Versuchsergebnis eines Systems der Erfindung) die gleiche Gaußzahl von 10.000 mißt, während zur Mitte zwischen den beiden Polen dasselbe Potential erscheint, also keine Verdünnung, sondern sogar noch ein erhöhtes Potential von etwa 150 Gauß, also zusammen 10.150 Gauß. Potentialverschiebungen nach den Kanten zu, wie sie bei der bekannten Dynamomaschine durch Verdrängung der Kraftlinien nach außen zu dem eisernen Jochkreis entstehen, finden hier nicht statt.
Der Wirkungsgrad der Dynamomaschine der Erfindung wird schon allein infolge dieser magnetostriktiven Maßnahme ungemein verbessert. Eine Verbesserung ist in dem konstruktiven Einbau des rotierenden Rotors zwischen den eisernen Polen des Magnetkreises zu suchen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Rotor im Erfindungssinn zwischen den Polen des Stators in Symmetrieebene mit seinen beiden Achsstümpfen jeweils in Richtung der neutralen Zonen beider hintereinander geschalteter Permanentmagnetstäbe (NS - Weicheisenzwischenstück - NS) auf beiden Seiten drehbar und in das Doppeljoch eingebaut, wobei die Lagerung der beiden Achsstümpfe innerhalb oder außerhalb in den eisernen neutralen Rückschlüssen eingebaut werden kann, oder die Achsstümpfe werden ganz nach außen hin durch die Rückschlußkörper durchgezogen und gesondert gelagert. Die Achse kann aus jedem elektrisch leitenden Material bestehen wie Eisen, Kupfer, Aluminium usw. Wenn sich nun der Rotor mit hoher Drehzahl dreht, um den geforderten Induktionshauptstrom zu erzeugen, werden alli induktiven Nebenstrome und Selbstinduktions- und Gegenströme usw. durch die starke magnetostriktive Einwirkung im Arbeitsspalt eliminiert. Soweit noch restliche den Hauptinduktionsstrom schwächende induktive Gegenströme oder Selbstinduktionen sich bilden, werden sie sofort in statu nascendi in den Drahtwicklungen des Rotors elektronisch mit beinahe Lichtgeschwindigkeit durch die Achse in die neutrale Zone des außenjochs zwischen den beiden Magneten je nach Wechsel des Induktionsstromes plus oder minus jeweils in den Magnetkreis des Doppeljochs nach oben oder unten zur Stärkung des gesamten magnetischen Jochkreises wieder zurückgefülirt. Der Rotor selbst ist aufgeblättert, ebenso kurze Stücke der Polschuhe, um sich bildende Wirbelströme, die Erwärmung erzeugen, suszuschalten. Die Magnete selbst sollten bevorzugt aus Ferriten, beispielsweise Bariumferriten, bestehen, weil diese durch ihre anisotropische Makrostruktur hemmend auf Wirbelströme ansprechen und ihre Entmagnetisierungsfestigkeit stärken. Bei diesem System hat man es daher mit einem rein Ohm'schen Widerstand der Rotorwicklungen zu tun. Alle abträglichen Induktionsnebenströme sind ausgeschaltet.
Dieser Stromerzeuger nach der Erfindung erzeugt deshalb praktisch keine Wärme wie die bekannte Dynamomaschine und braucht auch nicht gewartet zu werden.
Wegen der hohen Stabilität und großen Entmagnetisierungsfestigkeit der Maschine der Erfindung, bedingt durch die Magnetkonstruktion und ihre magnetostriktive Einwirkung, kann man sie sehr stark überlasten ohne große abträgliche Wirkungen. Es sinkt lediglich je nach der Uberbelastung die Spannung um einen geringen Betrag, wie in der Bandbreite zwischen 410 und 370 Volt gemessen wurde. Diese Bandbreite der Spannung liegt noch im normalen technischen Bereich von dem littel 380 Volt bei einer Tourenzahl n = 3.000 mit 50 Hertz und kann deshalb bei seiner System- und Entmagnetisierungsfestigkeit auch als zusätzlicher Nutzstrom angesehen werden.
Das Doppeljoch-Basissystem der Fig. 1, das aus einem geschlossenen Rahmen gebildet ist, der aus T- oder E-förmigen Rahmenteilen 1 und 2 aus Weicheisen und den dazwischen gefügten untereinander durch Weicheisenstücke 3 und 4^verbundenen Dauermagnetpaaren 5 und 6 bzw. 7 und 8 besteht, ist gen der Fig. 2 durch konzentrische Verdoppelung bzw. Hinzufügung eines weiteren äußeren Rahmens in der Symmetrieebene zu einem zweifachen Doppeljoch-Basissystem ausgebildet, wodurch zwischen den vorgezogenen Mittelstirnflächen 9 und 10, also im Arbeitsluftspalt, das Magnetfeld weiter verstärkt wird. Der äußere Rahmen setzt sich aus den weiteren paarweise mit Weicheisenteilen 11 und 12 verbundenen Dauermagneten 13 und 14 bzw. 15 und 16 zusammen und ist mit Verbindungsleisten 17, 18, 19 und 20 an das innenliegende Doppeljoch-Basissystem angeschlossen.
Die im Arbeitsluftspalt wirkende magnetostriktive Kraft kann durch die Anordnung weiterer konzentrischer Rahmen ebenfalls in Symmetrieebene zusätzlich gesteigert werden. Die Fig. 3 zeigt ein auf drei Rahmen, also auf ein dreifaches Doppeljoch-Basissystem aufgestocktes, einfaches Doppeljoch-Basissystem, wobei der dritte Rahmen sich ebenfalls aus mit Weicheisenteilen 21 und 22 verbundenen Dauermagnetpaaren 23 und 24 bzw. 25 und 26 aufbaut und über die Verbindungsleisten 27 98 an die inneren Doppeljochsysteme angeschlossen ist.
Anstelle der für die Verstärkung der magnetostriktiven Kraft vorgesehenen Mehrfachanordnung der Doppeljoch-Basissysteme, kann eine Verstärkung der Magnetkraft auch durch Mehreinsatz von Magnetmaterial erreicht werden. In Fig. 4 sind im äueren Rahmen anstelle von bisher je einem Dauermagnetpaar 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeweils zwei Dauermagnetpaare 29 und 30 bzw. 31 und 32 vorgesehen. Solche Mehrfachanordnungen der Dauermagnete sind analog auch bei den übrigen bereits beschriebenen Doppeljoch-Basissystemen je nach der gewunschten Magnetkraft möglich.
Eine weitere mögliche Abwandlung der Ausbildungen der Einfach- und Nehrfach-Doppeljoch-Basissysteme in Symmetrieebene zeigt Fig. 5, wo das Doppeljoch-Basissystem der Fig.
1 in dreifacher Weise übereinandergeschichtet ist und wobei die einzelnen Doppeljoch-Basissysteme in diesem Falle an gegenüberliegenden Seiten durch Weicheisenplatten 33 und 34 miteinander zu einem gemeinsamen Arbeitsluftspalt zwischen den Stirnflächen 9 und 10 verbunden sind.
Das Doppeljoch-Basissystem der Fig. 1 ist in Fig 6 durch den Einbau eines Rotors 35 prinzipmäßig zu einem Stromerzeuger nach der Erfindung vervollständigt. Der Rotor 35 befindet sich dabei im Arbeitsluftspalt zwischen den MittelstirnLlächen 9 und 10 der Rahmenteile 1 und 2, wobei sie der Zylinderform des Rotors 35 entsprechend gegengleiche Aussparungen für seine Umschließung aufweisen.
Von den Enden der kreisförmigen Aussparungen aus sind die MittelstirnLlächen 1, 2 nach außen hin abgeschrägt, wie dies ähnlich auch Fig. 5 erkennen läßt. Mit seinen beiden Achsstümpfen 36 bzw. 37 ist der Rotor 35 in den 'Veicheisenstücken 3 bzw. 4, und zwar in deren neutralen Zonen, die sich praktisch genau in der Mitte von den sernsneten 5 und 5 bzw. 7 und 8 befinden, beiderseits in Lagern 39 gelagert. Auf der einen Seite des Rotors 35 ist eine an sich bekannte Einrichtung Lto für die Stromabnahme an dem Achsstumpf 36 angebracht.
Die in Fig. 7 bis Fig. 7c dargestellte Versuchsanlage entspricht wieder dem Prinzip des Doppeljoch-Basissystems der Fig. 1 sowie der prinzipiellen Wiedergabe der Stromerzeugungsanlage der Fig. 6. Analog zum Doppeljoch-Basissystem der Fig. 1 ist zwischen den etwa 300 mm langen und kreisförmig ausgesparten Mittelstirnflächen 9 und 10 der T-förmigen Rahmenteile 1 und 2, die ihrerseits eine Längenausdehnung von ca. 1000 mm haben, der im Durchmesser etwa 165 mm starke Rotor 35 von gleicher Zylinderlänge wie die Mittelstirnflächen 9 und 10 angeordnet. In den etwa 220 x 300 mm großen Weicheisenstücken 3 und 4, die zusammen mit den etwa 75 mm hohen und etwa 300 x 202 mm flächenmäßig großen Dauermagneten 5 und 6 bzw. 7 und 8 beiderseits zwischen den äusseren Enden der Rahmenteile 1 und 2 zur Bildung eines gegeschlossenen Magnetkreises angeordnet sind, befinden sich, und zwar wie bereits erwähnt in der neutralen Zone, die Lager 39 für die Lagerung der ca. 55 mm starken Achsstumpfe 36 und 37 des Rotors 35.
Die Dauermagnete 5 und 6 bzw. 7 und 8, die in der angegebe Gro3enordnung auch aus zieren Einzelmagneten zusanrnengesetzt sein können, haben auf beiden Seiten jeweils eine, aber untereinander gegensätzliche Magnetisierungsrichtung, so daß die Rahmenteile 1 und 2 und damit auch die ittelstirnflächen 9 und 10 gegensätzliche Polarität aufweisen. Auf dem Achsstumpf 36 befindet sich die Stromabnah,leeinrichtung 40, bestehend aus Schleifkörpern 41 und 42 sowie einem Anschlußkörper 45' mit einem Ableitungskabel 44' für den erzeugten Strom.
Auf der Oberfläche des Rotors 35 sind gleichmäßig auf seinem rtmoang verteilte Nuten 43 angeordnet, die sich auf eine Gesamtzahl von 24 Stück belaufen und mit in axialer Richtung gewickelten Kupferdrähten ausgefüllt sind.
Nach 7i. 8 läßt sich auch eine etagenförmige Ausbildung eines Doppeljoch-Basissystems dadurch aufbauen, daß die jewelligen beiden Dauermagnete und 6 bzw. 7 und 8 der beiden zueinander parallel liegenden Seiten einschließlich der Rahmenteile 1 und 2 aus der Symmetrieebene heraus abgewinkelt werden. Das bedeutet, daß die Dauermagnete 5 und 6 bzw. 7 und 8 ihrer Magnetisierungsrichtung entsprechend senkrecht auf den Weicheisenstücken 3 und 4 aufstehen. Die neutrale Zone liegt dabei unverändert jeweils in der Mitte der Weicheisenstücke 3, 4 zwischen den Dauermagneten 5 und 6 bzw.
7 und 8. Für die Lagerung des Rotors 35 sind entsprechende in den Bereich des Arbeitsspaltes zwischen den .Xíttelstirnflächen 9 und 10 führende Bauteile vorzusehen.
Auch ein solches Doppeijoch-Basissystem kann ebenfalls zu einem zweifachen Doppeljochsystem vergrößert werden, wenn stärkere Magnetkräfte erforderlich sind. In Fig. 9 ist gezeigt, daß auf dem Doppeljoch-Basissystem gemäß der Fig. 8 ein weiteres Doppeljoch-Basissystem spiegelbildlich bei jeweil gemeinsamen Rahmenteilen 1 und 2 aufgesetzt ist, und zwar mit deckungsgleichen Polen, so daß die magnetische Kraft an aen Mittelstirnflächen 9 und 10 der Rahmenteile 1 und 2 gegenüber der Ausführungsform der Fig. 8 nunmehr praktisch verdoppelt ist. Die Bezugszahlen des aufgesetzten Doppeljoch-3asissystems entsprechen denen des unteren Systems, jedoch mit dem Unterschied, daß die Bezugszahlen mit einem Beistffich t9" versehen sind.
In Fig. 10 ist das Zweifach-Doppeljoch-Basissystem der Fig.
9 mit einem eingebauten Rotor 35 vervollständigt. Dazu sind die Weicheisenstücke 3' und 4 bzw. 3 und 4' durch jeweils eine außenliegende Seitenplatte 44 bzw. 45 aus Weicheisen verbunden. In diesen Seitenplatten 44 bzw. 45, und zwar wiederum im Nullzonenbereich, sind die Aehsstümpfe 36 und 37 des Rotors 35 in zweckdienlichen Lagern 39 gelagert.
Die Fig. 11 zeigt ein Zweifach-Doppeljoch-Basissystem der Bauweise der Fig. 9, jedoch mit einem weiteren Zweifach-Doppeljoch-Basissystem, das konzentrisch um das mittlere Doppeljoch -Basissystem herum mit deckungsgleichen Magnetpolen angeordnet ist, wobei die Systeme miteinander über gemeinsame Rahmenteile 46 und 47 zu einer Einheit verbunden sind.
Die Anordnung von drei solchen konzentrischen Zweifach-Doppeljoch-Basissystemen sieht die Flug. 12 vor. Die Verbindung der Systeme erfolgt hier über die Rahmenteile 48 und 49 und Polschuhe 50 und 51 bzw. 52 und 53. Auf die beschriebene Weise kann das Statorsystem beliebig vergrößert und dementsprechend nach Bedarf magnetisch verstärkt werden.
sl weitere Abwandlung des Statorsystems lassen die Fig. 13 und 4 erkennen. Hier sind vier Doppeljoch-Basissysteme entspWrenhend Fig. 1, die in der Abwicklung (Fig. 13) mit ihre Rah-enteilen 1 und 2 jeweils nebeneinander angeordnet sind, in Ig. 14 zu einem Viereckstator zusammengestellt. Von den in Ächsrichtung gegenüberliegenden Doppeljoch-Basissystee sind jeweils an den Weicheisenstücken 3 und 4 sternförmig Elsenleiter 54, 55, 56 (ein vierter ist nicht dargestellt) angebracht, die innerhalb der Systeme auf jeder Seite des Rotors 35 in einem Ring 57 münden. Diese Ringe 57 stellen die In die Systemmitte verlängerte Nullzone der einzelnen Systeme und die Kontaktstellen für die Verbindung der Nullzone mit dem Rotor 35 dar, und zwar über die in den Ringen 57 angeordneten Lager 39 für die Achsstümpfe 36 und 37 des Rotors 35. Bei sechs oder acht Systemen in der Abwicklung der Fig. 13 käme man in Fig. 14 zu Sechseck- oder Achteckstatoren.
Schließlich zeigen die Fig. 15 und 16 eine noch weiter möglichte Ausbildung eines Stators gemäß der Erfindung.
Hier sind die Doppeljoch-Basissysteme der Fig. 8 zugrunde gelegt, wo die jeweiligen beiden Dauermagnete 5 und 6 bzw.
7 und 8 der beiden zueinander parallel liegenden Seiten aus der Symmetrieebene heraus abgewinkelt sind. In Fig. 15 sid diese Doppeljoch-Basissystene zu vier Systemen neuen einander angeordnet, so daß sich auf beiden Seiten der Systeme die Weicheisenstcke 3 und 4 zu einer geneinsaren SchIene veriängern, während die benachbarten Rahmenlelsten 1 bzw. 2 entsprechend verbindende Teile darstellen.
Dieses Verbundsystem der Fig. 15 kann wiederum zu einem Stator zusammengebogen werden, und zwar zu einem Viereck.
FalLs ein Achteck oder grö3eresMehreck gewünscht wird, braucht nur eine entsprechende Anzahl von Systemen bei der Abwicklung vorgesehen zu werden. Die Fig. 16 zeigt ein in einem Gehäuse 58 angeordnetes .';lehrecksystem gemäß Fig. 15.
Das gehäuse 58 bildet dabei für das innenliegende Mehrecksystem die neutrale Zone, und demgemäß ist das Gehäuse 53 als solches über die Lager 39 die Lagerstelle für die Achsstümpfe 36 und 37 des Rotors 55.
Se'b-sverständlich sind auch weitere nicht dargestellte Weiterausgestaltungen der Doppeljoch-Basissysteme nach Fig.
1 oder Fig. 8 möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Abschließend ist festzustellen, daß man bei der Magnetostriktion von festen Körpern, insbesondere der z.B. aus Weicheisen (St 37) bestehenden Eisenpole hinsichtlich der Magnetostriktionstendenz im Arbeitsluftspalt zwischen den Polen zur Festigung der Kraftliniendich-te mehr Beachtung schenken sollte als bisher, weil - wie es sich bei Messungen im Arbeitsluftspalt der Stromerzeugermaschine nach der Erfindung gezeigt hat - eine hohe Magnetostriktion es gestattet, die Maschine ohne abträglichen Einfluß in Bezug auf die Leistung zu überlasten.
Die Magnetostriktion des in der Versuchsmaschine verwendeten Weicheisens (St 37) ist relativ niedrig, obschon Weicheisen bei Raumtemperatur eine erhebliche Verfestigung der Magnetfeldstruktur zeigt, die bei Uberlastungen zusätzliche Werte ergibt, die man als Nutzstrom verwenden kann. Es gibt aber eine Reihe von Weicheisensorten, die mit Aluminium bzw.
Silizium legiert sind. Mach den Untersuchungen mit St 37 ist zu erwarten, daß diese Legierungen noch bessere Effekte ergeben und zu noch höheren Stromausbeuten führen.

Claims

Patentansprüche: U Permanentmagnetischer Stromerzeuger, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stator aus einem nach außen hin magnetisch nicht abgeschirmten Doppeljochmagnetsystem besteht, wobei im nicht abgeschirmten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinander liegender Seiten des Doppeijoches jeweils auf jeder Seite mindestens zwei Blockniagnete durch ein weichmagnetisches Eisenrückschlußstück zur Bildung einer neutralen magnetischen Zone hintereinander in gleicher Magnetisierungsrichtung verbunden sind und dessen beide anderen nur aus weichmagnetischem Eisen bestehenden Seiten mit nach dem Inneren des Doppeljoches hereingezogenen Eisenpolen zur Bildung eines magnetischen Arbeitsspaltes in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Seiten eine Einheit des Doppeljoches bilden (Fig. 1).
2. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den beiden Polen in gleicher Symmetrieebenenrichtung ein Rotor mit den beidseitigen Achsen in Richtung auf die beidseitigen neutralen Zonen eingebaut ist (Fig. 6, 7) und daß der Rotor mit einer Antriebsmaschine koppelbar ist.
3. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beidseitigen Achsen zwischen den jeweils beiden Magneten gelagert sind (Fig.7).
4. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lagerung der Achsen außerhalb des Joches auf- oder angebaut ist.
5. Stromerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Inneren des Joches auf der Achse Schleifringe vorgesehen sind (Fig. 7).
6. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Doppeljochsystem in der Symmetrieebene mit einem zweiten magnetisch gleichwertigen Doppeijochsystem umgeben ist, wobei von seinen eisernen Polseiten her eine Verbindung mit den Polen des inneren Kreises besteht (Fig. 2).
7. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in Symmetrieebene das Doppeljochsystem verdreifacht und über die Polschuhe zu einer Einheit verbunden ist (Fig. 3).
8. Stromerzeuger nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das zweite den ersten Kreis konzentrisch umgebende System auf zwei Seiten des Doppeljoches mit je vier Magneten ausgestattet ist und von den Eisenseiten her mit den Polen des inneren Jochkreises zu einer Einheit verbunden ist (Fig. 4).
9. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Doppeijochsystem mehrfach übereinander angeordnet ist, wobei die jeweiligen beiden Eisenseiten der Doppeljoche miteinander verbunden und zu einheitlichen, magnetisch ausgeglichenen gemeinsamen Polen ausgebildet sind (Fig. 5).
10. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die jeweiligen beiden tfagreste der beiden zueinander parallel liegenden Seiten des äußeren Teiles des Magnetkreises einschließlich der neutralen Weicheisenzone aus der Symmetrieebene heraus abgewinkelt sind (Fig. 8).
11. Stromerzeuger nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -; e n n z e i c h n e t , daß auf dem abgewinkelten Doppelnochkreis ein zweiter Doppeljochkreis mit gleicher Polarität angeordnet ist, wobei beide Systeme durch ge--.einsame Polseiten zu einer Einheit verbunden sind (Fig.9).
12. Stromerzeuger nach Ansprüchen 2 und 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Doppeljochkreise durch die oberen und unteren Abdeckplatten verbindende eicheisenplatten verbunden sind, die als Lager für die Rotorachsen dienen (Fig. 10).
13. Stromerzeuger nach Anspruch 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß um die beiden gleichpolar überlagerten Doppeijochsysteme ein weiteres Doppelåochsystem gleicher Bauweise konzentrisch angeordnet ist, wobei die Systeme gemeinsam an die Weicheisen-Nordsüdpole magnetisch angeglichen und zu einer Einheit verbunden sind (Fig. 11).
14. Stromerzeuger nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t y daß drei gleiche floppeljochsysteme magnetisch durch die Polschuhe verbunden sind (Fig. 12).
15. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mehrere der Doppeljochsysteme mit ihren gleichpolaren Eisenpolen nebeneinander angeordnet sind (Fig. 13).
16. Stromerzeuger nach Ansprüchen 2 und 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mehreren Doppel-Sochsysteme angenähert kreisförmig, z. B. bei vier Systeren in Viereckform, angeordnet sind, wobei die außen lie-~erden neutralen Zonen durch Eisenleiter zentral auf die Rotorachsen gerichtet vereinigt sind (Fig. 14).
17. Stromerzeuger nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mehrere der abgewinkelten Doppeljochsysteme mit ihren gleichpolaren Eisenpolen nebeneinander angeordnet sind (Fig. 15).
18. Stromerzeuger nach Ansprüchen 2 und 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vier, acht oder mehr der nebeneinander angeordneten Doppeljochsysteme zu einem Vier-, Acht- oder Mehreck zusammengebogen sind, das von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben ist, welches die neutrale Zone für alle Systeme bildet und in welchem die Rotorachsen gelagert sind (Fig. 16).
19. Stromerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Weicheisenteile, insbesondere die nach innen eingezogenen Eisenpole vorzugsweise aus mit Aluminium oder Silizium legierten Eisensorten bestehen.