Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufmagneti
sieren von Permanentmagnetläufern mit einer Mehrzahl von win
kelversetzten Polpaaren.The invention relates to a method for magnetizing
permanent magnet rotor with a plurality of win
staggered pole pairs.
Bei elektrischen Arbeits- und Antriebsmaschinen mit Permanent
magnetläufern versucht man mit Werkstoffen zu arbeiten, die ei
ne sehr hohe Koerzitivkraft besitzen. Neben der Möglichkeit,
auf diese Art und Weise relativ kleine leistungsstarke Maschinen
zu bauen, ergibt sich durch die Verwendung solcher Werkstoffe
der Vorteil, daß sie praktisch entmagnetisiersicher sind, so
daß selbst höchste Gegen-Magnetisierung durch das Ankerquerfeld
zu keiner bleibenden Schädigung führen kann. Notwendige Folge
dieser Entmagnetisiersicherheit ist aber auf der anderen Seite,
daß solche Permanentmagnetläufer nur schwer aufmagnetisierbar
sind. Zum Aufmagnetisieren dieser hochkoerzitiven Werkstoffe
benötigt man derart große Durchflutungen, daß sich die notwen
digen Spulen bei mehrpoligen Anordnungen, insbesondere beispiels
weise sechspoligen Läufern, im Magnetisierjoch nicht unterbringen
lassen. Die grundsätzliche Möglichkeit des Aufmagnetisierens ein
zelner auf den Läufer aufzuklebender Magnetstreifen scheidet
in der Praxis wegen des hohen Aufwandes und der erheblichen
Schwierigkeiten, die gleichpoligen Streifen nebeneinander
auf dem Läuferkern festzuhalten, bis der Kleber ausgehärtet
ist, in den meisten Fällen ebenfalls aus.For electrical machines and drive machines with permanent
Magnetic rotors are tried to work with materials that
ne very high coercive force. In addition to the possibility
in this way relatively small powerful machines
to build results from the use of such materials
the advantage that they are practically safe against demagnetization, so
that even the highest counter-magnetization by the armature transverse field
cannot lead to permanent damage. Necessary consequence
this demagnetization security is on the other hand,
that such permanent magnet rotors are difficult to magnetize
are. For magnetizing these highly coercive materials
you need such large floods that the necessary
Digen coils in multi-pole arrangements, especially for example
wise six-pole runners, do not accommodate in the magnetizing yoke
to let. The basic possibility of magnetization
separates magnetic strips to be glued onto the runner
in practice because of the high effort and the considerable
Difficulties side-by-side stripes
hold onto the rotor core until the glue hardens
is also off in most cases.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine hierfür geeignete Vorrichtung zu schaffen, um Per
manentmagnetläufer auch unter Verwendung von Materialien
höhster Koerzitivkraft, wie beispielsweise Samarium-Cobalt,
aufzumagnetisieren.The invention is therefore based on the object of a method
and to provide a suitable device for this to enable Per
Magnetic rotor also using materials
highest coercive force, such as samarium cobalt,
to magnetize.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß
in einer zweipoligen Aufmagnetisierungsvorrichtung die Pol
paare nacheinander aufmagnetisiert werden, wobei schritt
weise der Läufer gegenüber dem Spulenpaar der Aufmagneti
siervorrichtung um die Winkelversetzung benachbarter Pol
paare gedreht wird.To solve this problem, the invention provides that
the pole in a two-pole magnetizing device
Pairs are magnetized one after the other, step
the rotor points towards the pair of coils of the magnet
Siervorrichtung around the angular displacement of adjacent pole
pairs is rotated.
Das erfindungsgemäße Abgehen von dem bisherigen Aufmagneti
sierverfahren, bei dem die Vorrichtung grundsätzlich in der
gleichen Polzahl ausgeführt war wie der Läufer, so daß bei
einem sechspoligen Läufer auch drei entsprechend versetzte
Spulenpaare im Magnetisierjoch verwendet wurden, ermöglicht
es, auch die heutzutage bevorzugten hochkoerzitiven Werkstoffe
zu verwenden, ohne daß es umgekehrt - wie weiter oben bereits
einmal angedeutet - erforderlich ist, daß die Magnetwerkstoff
plättchen vor dem Aufbringen auf den Läufer bereits magneti
siert sind. Die Anordnung nur eines Spulenpaares gestattet
die Unterbringung genügend vieler Windungen auch unter Ver
wendung entsprechend starker Leiterquerschnitte, so daß die
benötigten Magnetisierspulen, die im Pulsbetrieb Spitzenströ
me von über 3000 A zulassen, im Magnetisierjoch angeordnet
werden können. Dabei ergibt sich von vorneherein durch das
Streufeld der Spulenpaare eine Vormagnetisierung der jeweils
benachbarten Polabschnitte in der gewünschten Magnetpolung,
die dann nach der Winkelverdrehung des Läufers mit dem näch
sten Aufmagnetisierstromstoß auf das gewünschte Endmaß nur noch
verstärkt zu werden braucht.The inventive departure from the previous Aufmagneti
sierverfahren in which the device is basically in the
was the same number of poles as the rotor, so that at
a six-pole rotor also three accordingly
Coil pairs were used in the magnetizing yoke
es, also the highly coercive materials preferred today
to use without reversing it - as already mentioned above
once hinted - it is necessary that the magnetic material
already magneti before application to the rotor
are based. The arrangement of only one pair of coils allowed
the accommodation of enough turns, also under Ver
accordingly thick conductor cross sections, so that the
required magnetizing coils, the peak currents in pulse mode
allow over 3000 A, arranged in the magnetizing yoke
can be. From the outset this results from the
Stray field of the coil pairs a bias of each
adjacent pole sections in the desired magnetic polarity,
which then after the rotation of the rotor with the next
most of the magnetizing current surge to the desired final dimension
needs to be reinforced.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein an
sich bekanntes Magnetisierjoch mit einem geblechten Ständer
und mit einer axialen Bohrung zur Aufnahme des Läufers sowie
mit dieser eng benachbarte axiale Ausnehmungen, in denen die
Windungen zweier einander diametral gegenüberliegender Mag
netisierspulen verlaufen, vorgesehen, wobei ein Spanndeckel
zum Einspannen des Läufers gegen den Ständerboden in Verbin
dung mit einer Vorrichtung zur einstellbaren Verdrehung des
Läufers während der verschiedenen Aufmagnetisierzyklen sichert.To carry out the method according to the invention, an is
well-known magnetizing yoke with a laminated stand
and with an axial bore for receiving the rotor as well
with this closely adjacent axial recesses in which the
Turns of two diametrically opposite mag
Sizing coils run, provided a tension cover
for clamping the runner against the stand base in Verbin
dung with a device for adjustable rotation of the
Secures the rotor during the different magnetization cycles.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
sowie anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dabei zei
gen:The invention is based on an exemplary embodiment
and be explained in more detail with reference to the drawing. Here zei
gene:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer er
findungsgemäßen Vorrichtung zum stufenweisen Aufmagne
tisieren von Permanentmagnetläufern und Fig. 1 is a partially cutaway side view of a device according to the invention for gradual Aufmagne tize of permanent magnet rotors and
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1
Zum Aufmagnetisieren eines im dargestellen Ausführungsbeispiel
sechspoligen Permanentmagnetläufers, dessen einzelne Polab
schnitte aus einer Vielzahl von relativ dünnen aufgeklebten
Streifen 2 aus Samarium-Cobalt bestehen, deren Aufbringen sehr
einfach ist, da sie zunächst noch nicht aufmagnetisiert sind,
dient eine nur zweipolige Aufmagnetisiervorrichtung. Diese
besteht aus dem geblechten Ständer 3 mit einer Paßbohrung 4
für den Läufer 1 sowie dieser eng benachbarte Ausnehmungen 5
und 6 zur Aufnahme der Windungen 7 der beiden Magnetisier
spulen. Die Stromversorgungseinrichtung und die Elektronik
sind dabei nicht mit dargestellt, da sie in gleicher bzw.
ähnlicher Weise aufgebaut sind, wie bei handelsüblichen Mag
netisiervorrichtungen. Entscheidend ist, daß für einen mehr
poligen Permanentmagnetläufer nicht eine entsprechend mehr
polige Aufmagnetisiervorrichtung verwendet wird, sondern je
weils nur eine zweipolige mit entsprechend großen starken
Spulen und daß das Aufmagnetisieren in mehreren Stufen nach
einander erfolgt. In einer ersten Magnetisierstufe wird durch
Einschalten der Magnetisierspulen zunächst ein Polpaar auf
magnetisiert, wobei willkürlich im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 vorgesehen sein soll, daß das Magnetisierspulenpaar
oben einen Nord- und unten einen Südpol bilden soll. Demzufol
ge wird der Polabschnitt 8 außen einen Südpol und der Polab
schnitt 9 einen Nordpol bilden, während durch das Streufeld
in den jeweils benachbarten Polabschnitten 10, 11 und 12, 13
jeweils bereits die gewünschten Polaritäten angelegt werden.
Anschließend erfolgt eine Verdrehung des Läufers 1 in der Boh
rung um jeweils 120°, um die Magnetisierung des Polpaars 10,
11 auf den Endwert in der bereits vorgeprägten Magnetisierung
zu verstärken. Diese Stufe wird dann bei dem gezeigten sechs
poligen Permanentmagnetläufer nocheinmal wiederholt, so daß
nach drei Stufen der Permanentmagnetläufer vollständig aufmag
netisiert ist.To magnetize a six-pole permanent magnet rotor in the illustrated embodiment, the individual pole sections of which consist of a plurality of relatively thin glued strips 2 made of samarium cobalt, the application of which is very simple since they are not yet magnetized, using only a two-pole magnetizing device. This consists of the laminated stand 3 with a fitting hole 4 for the rotor 1 and this closely adjacent recesses 5 and 6 for receiving the turns 7 of the two magnetizing coils. The power supply device and the electronics are not shown, since they are constructed in the same or similar manner as in the case of commercially available magnetizing devices. It is crucial that a correspondingly more pole magnetizing device is not used for a multi-pole permanent magnet rotor, but only ever a two-pole with correspondingly large strong coils and that the magnetization takes place in several stages one after the other. In a first magnetizing stage, a pair of poles is first magnetized by switching on the magnetizing coils, it being arbitrarily provided in the exemplary embodiment according to FIG. 2 that the pair of magnetizing coils should form a north pole at the top and a south pole at the bottom. Accordingly, the pole section 8 will form a south pole on the outside and the pole section 9 will form a north pole, while the desired polarities are already created by the stray field in the adjacent pole sections 10 , 11 and 12, 13 . The rotor 1 is then rotated in the bore by 120 ° in each case in order to increase the magnetization of the pole pair 10 , 11 to the final value in the already pre-embossed magnetization. This stage is then repeated once more in the six-pole permanent magnet rotor shown, so that after three stages the permanent magnet rotor is completely magnetized.
In Fig. 1 erkennt man zusätzlich die Bodenplatte 14 sowie einen
wegschwenkbaren Deckel 15, um den Permanentmagnetläufer 1 jeweils
fest in der notwendigen Zuordnungsposition gegenüber den Magneti
sierspulen einzuspannen. Der Deckel 15 kann mit einer Dreh- und/
oder Positioniereinrichtung versehen sein, um die exakte Win
kelzuordnung ohne notwendige Handjustierung zu erzielen und
um selbsttätig nach jeder Magnetisierstufe den Läufer um die
nowendige Gradzahl weiterzuverdrehen. Bei dieser Einrichtung
handelt es sich aber um Bauteile, die an dieser Stelle nicht
im einzelnen dargestellt zu werden brauchen, da sie im Bedarfs
fall von einem Fachmann unschwer erstellt werden können.In Fig. 1 you can also see the base plate 14 and a swing-away cover 15 in order to clamp the permanent magnet rotor 1 each firmly in the necessary assignment position relative to the magnetizing coils. The cover 15 can be provided with a rotating and / or positioning device in order to achieve the exact angle assignment without the need for manual adjustment and to automatically rotate the rotor by the required number of degrees after each magnetization step. This device is, however, components that do not need to be shown in detail at this point, since they can be easily created by a specialist if necessary.