DE3310565A1 - Laeufer fuer einen dauermagnet-synchronmotor - Google Patents
Laeufer fuer einen dauermagnet-synchronmotorInfo
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- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
Description
- Y-
* 3-
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Ausführung zum Anbringen von Magneten eines Rotors oder Läufers für
einen Dauermagnet-Synchronmotor.
Bei bekannten Dauermagnet-Synchronmotoren ist der Läufer derart ausgeführt, daß eine gerade Anzahl von Dauermagneten
1 länglicher Gestalt mit keilförmigem Querschnitt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, mittels Klebstoff rund um eine
Läuferwelle 2 an diese geklebt und mittels eines Ringes 3 festgelegt werden, der, wie in Fig. 2 dargestellt, rund um
den Außenumfang der Magnete 1 angeordnet ist. Obwohl eine solche Ausführung dahingehend wirksam ist, zu verhindern,
daß die Magnete 1 sich nach außen ablösen, ist, wenn die Klebkraft durch unzureichende Haftung oder durch Alterung
oder Verschlechterung des Klebstoffes schwächer wird, die bei wiederholtem Anlaufen und/oder Anhalten des Motors hervorgerufene
Trägheitskraft ausreichend, um zu bewirken, daß die Magnete 1 in Umfangsrichtung an der Rotorwelle 2
gleiten. Dies stellt ein beträchtliches Problem dar, weil der Motor oftmals unbrauchbar wird.
Demgemäß besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen Motor mit größerer Zuverlässigkeit zu schaffen, bei
welchem das oben genannte Problem nicht vorhanden ist. Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin,
einen Läufer oder Rotor für einen Permanentmagnet-Synchronmotor zu schaffen, derart, daß verhindert ist, daß die Magnete
sich nach außen ablösen, wenn die Klebkraft durch untaugliche Haftung des Klebstoffes schwächer wird.
J2
Weitere Merkmale, Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in welcher die
Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist.
Figur 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Ausführungsform der Gestalt eines Magneten.
Figur 2 ist eine Querschnittsansicht eines bekannten Läufers rechtwinklig zur Läuferwelle.
Figur 3 ist eine axiale Querschnittsansicht eines Läufers gemäß der Erfindung.
Figur 4 ist eine schaubildliche Ansicht einer Seitenplatte gemäß der Erfindung.
Figur 5 ist eine Querschnittsansicht des Läufers nach Linie V-V der Figur 3.
Figur 6 ist eine axiale Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Seitenplatte gemäß der Erfindung.
Figur 7 ist eine axiale Querschnittsansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Seitenplatte gemäß der Erfindung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert.
Seitenplatten 4 aus unmagnetischem Material wie rostfreier Stahl, Aluminium oder Messing, sind an einer Läuferwelle
2 durch Schweißen, Löten oder durch eine kraftschlüssige Verbindung in einem Abstand voneinander befestigt, daß
längliche Dauermagnete 1 mit keilförmigem Querschnitt zwischen den Seitenplatten 4 derart eingesetzt werden können,
daß Verschiebung der Magnete 1 in Umfangsrichtung verhindert
ist, wie es in Figur 3 dargestellt ist. An den sich gegenüberliegenden Flächen der Seitenplatten 4 sind Ausnehmungen 4a
_ "3 — '
- ζ-
getdläet, die in radialer Richtung eine Tiefe haben, die
gleich der Querschnittshöhe der mit den Seitenplatten 4 in Eingriff tretenden Enden der Magnete 1 ist, wie dies aus
Figur 5 ersichtlich ist. Bei dieser Ausführungsform sind
vier Magnete 1 vorhanden, so daß die Ausnehmungen 4a an zwei Stellen gebildet sind, die sich in einem Abstand von 180°
voneinander befinden. Die Ausnehmungen 4a haben vorzugsweise eine solche Breite, daß sie mit den Magneten 1 stramm in
Eingriff treten. Wenn jedoch die Herstellungstoleranzen für die beiden miteinander in Eingriff tretenden Teile 4a und
1 kleiner gemacht werden, können die Herstellungskosten steigen. Daher wird die Breite der Ausnehmungen 4a allgemein geringfügig
größer als die Breite der Magnete 1 gemacht. Wenn die Ausnehmungen 4a an den einander gegenüberliegenden Flächen
der beiden Seitenplatten 4 mit Bezug aufeinander um 90° versetzt sind, ragen die Magnete 1 abwechselnd mit dem einen Ende
in eine Ausnehmung 4a in der einen Seitenplatte 4 und mit dem anderen Ende in eine Ausnehmung in der anderen Seitenplatte 4 vor. Eine
solche Ausführung ist für die Wartung der Magnete 1 vorteilhaft. Wenn die Ausnehmungen 4a in den beiden Seitenplatten 4
sich in Ausrichtung miteinander befinden, sind zwei Arten von Magneten 1 unterschiedlicher Länge vorhanden, von denen
die eine Art eine Länge hat, die um das Zweifache der Tiefe der Ausnehmungen 4a größer als die Länge der anderen Art ist.
Dies kann hinsichtlich der Wartung geringfügig unzweckmäßig sein. Wenn die Magnete 1 jedoch in einem Läufer zusammengebaut
sind, ergibt sich überlegenes bzw. besseres dynamisches Gleichgewicht. Die Magnete 1 sind zwischen den Seitenplatten
4 angeordnet, die mittels einer der oben genannten Arbeitsweisen festgelegt sind. Die Magnete 1 werden befestigt, indem
mittels Klebstoff ihre mit der Welle 2 in Berührung tretenden Flächen an die Welle 2 und die mit den Seitenplatten
in Berührung tretenden Flächen an die Seitenplatten 4 angeklebt werden, und indem Harz in den Zwischenraum m eingespritzt
wird, der gleich dem Abstand zwischen einer Seitenfläche des Magneten 1 und der gegenüberliegenden Wand der
Ausnehmung 4a ist. Der auf diese Weise zusammengefügte Läufer wird an seinem Außenumfang mit unmagnetischen Fasern
wie Glasfasern, Kohlenstoffasern oder dgl., umwickelt und dann mit Harz festgelegt, so daß die Magnete 1 sich
nicht nach außen ablösen können.
Um zu verhindern, daß die gewickelten Fasern 5 während des Betriebes in axialer Richtung verschoben werden, ist bei
der in Fig. 6 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Außendurchmesser der Seitenplatten 4 kleiner als der
Außendurchmesser der Magnetanordnung, so daß die unmagnetischen Fasern 5 die Magnete 1 an beiden Seiten einschließen,
wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Eine ähnliche Wirkung kann erhalten werden, indem der Außendurchmesser der
Seitenplatten 4 geringfügig größer als der Außendurchmesser der Magnetanordnung gemacht wird. Axiale Verschiebung
der Fasern 5 kann auch verhindert werden, wenn eine ringförmige Nut 4b am Außenumfang jeder Seitenplatte 4 gebildet
wird, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, und in welchem Fall das Fasergebilde im Bereich der Nuten 4b in diese eintritt,
wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Für die Seitenplatten 4 wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
Metall verwendet im Hinblick auf die Anforderungen an die Festigkeit und beim Schweißen oder beim Bilden der kraftschlüssigen
Verbindung. Bei anderen Ausführungsformen"kann
die Läuferwelle 2 in axialer Richtung mit einer Nut versehen sein und Seitenplatten aus festem Harzmaterial, die am
Innendurchmesser eine Gestalt haben, die mit der Nut in Eingriff treten kann, werden an der Welle anhaften
gelassen. Die Läuferwelle 2 kann alternativ mit einer Ausnehmung versehen sein und Seitenplatten aus Harzmaterial werden
auf die Welle getrieben oder gezwungen derart, daß sie in die Ausnehmung passen, wonach sie mittels Klebstoff festgelegt
werden. Eine noch andere Ausführungsform, mit welcher
erreicht wird, daß die Seitenplatten sich nicht axial ver-
—5 -
schieben, besteht darin, wenigstens eine der Endflächen oder Stirnflächen der Magnete 1 vorragen zu lassen, eine Ausnehmung
am Umfang der Welle außerhalb der Enden der Magnete zu bilden, Formteile in einem Abstand voneinander vorzusehen,
der zu den Seitenplatten 4 äquivalent ist, und Harz, beispielsweise Epoxyharz, in den leeren Raum für Verfestigung
darin einzuspritzen.
Wie oben im einzelnen beschrieben, wird axiale Verschiebung oder Ablösen nach außen der Magnete 1, hervorgerufen durch
unzureichende Haftung oder Verschlechterung der Haftung , durch die vorliegende Erfindung wirksam und vollständig
vermieden, da die Seitenplatten 4, welche Ausnehmungen 4a haben, auf beiden Seiten der Magnete 1, die an die Läuferwelle
2 geklebt sind, derart befestigt sind, daß sie mit wenigstens einer Endfläche oder Stirnfläche der Magneten in
Eingriff treten, und da der Außenumfang der Seitenplatten 4 und der Magnetanordnung mit unmagnetischen Fasern 5 umwickelt
sind, zum Festlegen der Magnete 1, wodurch die Zuverlässigkeit des Läufers und damit des Motors in großem
Ausmaß verbessert ist.
Claims (5)
1.J Laufer für einen Dauermagnet-Synchronmotor, mit einer
Mehrzahl von länglichen Magneten (1) mit segmentförmigem
Querschnitt, die am Außenumfang einer Läuferwelle (2) anhaften gelassen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
End- bzw. Stirnflächen wenigstens eines der Magnete (1) in axialer Richtung vorragen, daß Seitenplatten (4) aus
unmagnetischem Material, welche Ausnehmungen (4a) der gleichen Gestalt wie die Gestalt des Querschnitts der
Magnete aufweisen, auf beiden Seiten der Magnete derart angeordnet sind, daß die Ausnehmungen (4a) mit den ihnen
zugewandten End- bzw. Stirnflächen der Magnete in Eingriff treten, die Seitenplatten an der Läuferwelle (2)
mittels einer Einrichtung befestigt sind, die Verschiebung in Umfangsrichtung verhindert, und daß der Außenumfang
wenigstens der Magnetanordnung mit unmagnetischen Fasern (5) umwickelt und mittels Harz gesichert ist.
2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Außendurchmesser der Seitenplatten (4) von dem Außendurchmesser
der Magnetanordnung verschieden ist.
3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Seitenplatten (4) an ihrem Außenumfang mit Nuten (4b) versehen sind.
4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenplatten (4) aus Metall gebildet sind.
5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenplatten aus Harz gebildet sind.
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