DE3922123C2

DE3922123C2 -

Info

Publication number: DE3922123C2
Application number: DE3922123A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Himeji Hyogo Jp Shirakawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1993-05-13
Also published as: KR900002510A; JPH0223049A; JPH071990B2; DE3922123A1; KR910010194B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Läufer für eine dynamoelektri sche Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a rotor for a dynamoelectric cal machine according to the generic term of claim 1.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht im Längsschnitt ein Bei spiel einer dynamoelektrischen Maschine 10 in Permanentma gnetbauweise mit einem herkömmlichen Läufer, der eine Perma nentmagnetsegmentanordnung aufweist. Die dynamoelektrische Maschine 10 weist ein Gehäuse 11 und einen am Gehäuse 11 an gebrachten Ständer 12 auf. Ferner sind ein Ständerkern 13 so wie Ständerspulen 14 vorgesehen, die um den Ständerkern 13 gewickelt sind. Die dynamoelektrische Maschine 10 weist fer ner einen Läufer 15 auf, der innerhalb des Gehäuses 11 mit einem Paar von Lagern 16 und 17 drehbar gelagert ist. Fig. 1 shows a side view in longitudinal section of a game of a dynamoelectric machine 10 in Permanentma gnetbauweise with a conventional rotor that has a permanent magnet segment arrangement. The dynamoelectric machine 10 has a housing 11 and a stand 12 attached to the housing 11 . Furthermore, a stator core 13 as well as stator coils 14 are provided, which are wound around the stator core 13 . The dynamoelectric machine 10 also has a rotor 15 , which is rotatably mounted within the housing 11 with a pair of bearings 16 and 17 .

Der Läufer 15 umfaßt eine drehbare Welle 18, die von den Lagern 16 und 17 drehbar gelagert ist, einen rohrförmigen zylindri schen Läuferkern 19, der mit Preßsitz auf die Welle 18 aufge bracht ist, sowie eine Läufermagnetanordnung 20. Die Läufer magnetanordnung 20 weist eine Vielzahl von Permanentmagnetseg menten 21 auf, die an einer Umfangsfläche 22 des Läuferkerns 19 angebracht sind, um eine im wesentlichen rohrförmige Anord nung zu bilden, die am deutlichsten in Fig. 2 dargestellt ist. Beim dargestellten Beispiel weist die Läufermagnetanordnung 20 vier Permanentmagnetsegmente 21 aus einem magnetischen Ferrit material auf.The rotor 15 comprises a rotatable shaft 18 , which is rotatably supported by the bearings 16 and 17 , a tubular cylindrical rotor core 19 , which is brought onto the shaft 18 with a press fit, and a rotor magnet arrangement 20th The rotor magnet assembly 20 has a plurality of Permanentmagnetseg elements 21 which are attached to a peripheral surface 22 of the rotor core 19 to form a substantially tubular Anord voltage, which is most clearly shown in Fig. 2. In the example shown, the rotor magnet arrangement 20 has four permanent magnet segments 21 made of a magnetic ferrite material.

Wie in Fig. 3 dargestellt, hat jedes Permanentmagnetsegment 21 eine innere Zylinderfläche 23, die längs der äußeren Umfangs fläche 22 des Läuferkerns 19 verläuft, eine äußere Zylinder fläche 24, zwei Stirnflächen 25, zwei Seitenflächen 26, die axial in einer Ebene verlaufen, welche die Achse des Läufers 15 enthält, sowie zwei axial verlaufende, abgeschrägte Flächen 27 an den äußeren axialen Seitenkanten oder -ecken der Perma nentmagnetsegmente 21.As shown in Fig. 3, each permanent magnet segment 21 has an inner cylinder surface 23 which extends along the outer circumferential surface 22 of the rotor core 19 , an outer cylinder surface 24 , two end faces 25 , two side surfaces 26 which extend axially in a plane which contains the axis of the rotor 15 , and two axially extending, beveled surfaces 27 on the outer axial side edges or corners of the permanent magnet segments 21st

Die abgeschrägten Flächen 27 der Permanentmagnetsegmente 21 sind vorgesehen, um das Hängenbleiben beim Hochlaufen, das so genannte Hakmoment, sowie magnetische Störungen zu reduzieren. Die Permanentmagnetsegmente 21 sind an der äußeren Umfangs fläche 22 des Läuerkerns 19 mit einem geeigneten Bindemittel oder Klebstoff 28 befestigt. Nach dem Zusammenbau bildet jede der abgeschrägten, axial verlaufenden äußeren Flächen 27 - zu sammen mit der abgeschrägten äußeren Fläche 27 des angrenzenden Permanentmagnetsegments 21 - eine Vielzahl von axialen Ausspa rungen 29 mit V-förmigem Querschnitt.The beveled surfaces 27 of the permanent magnet segments 21 are provided in order to reduce the sticking when starting up, the so-called hooking moment, and to reduce magnetic interference. The permanent magnet segments 21 are attached to the outer circumferential surface 22 of the leach core 19 with a suitable binder or adhesive 28 . After assembly, each of the tapered, axially extending outer surfaces 27 - together with the tapered outer surface 27 of the adjacent permanent magnet segment 21 - forms a plurality of axial recesses 29 with a V-shaped cross section.

Die Permanentmagnetsegmente 21 der Läufermagnetanordnung 20 her kömmlicher Bauart sind nur mit dem Bindemittel oder Klebstoff 28 befestigt, der zwischen der inneren Zylinderfläche 23 der Permanentmagnetsegmente 21 sowie der äußeren zylindrischen Um fangsfläche 22 des Läuferkerns 19 aufgebracht ist.The permanent magnet segments 21 of the rotor magnet assembly 20 her conventional design are only attached with the binder or adhesive 28 which is applied between the inner cylindrical surface 23 of the permanent magnet segments 21 and the outer cylindrical circumferential surface 22 of the rotor core 19 .

Im Betrieb wird somit eine sehr große Zentrifugalkraft auf die Permanentmagnetsegmente 21 ausgeübt, mit der Folge, daß eine Trennkraft mit erheblichem Wert auf das Bindemittel bzw. den Klebstoff 28 wirkt. Weiterhin wirkt zum Zeitpunkt der Beschleu nigung und der Abbremsung während des Startens und Stoppens eine massive Scherkraft auf das Bindemittel bzw. den Klebstoff 28 zwischen den Permanentmagnetsegmenten 21 einerseits und der zylinderförmigen Umfangsfläche 22 des Läuferkerns 19 anderer seits.In operation, a very large centrifugal force is thus exerted on the permanent magnet segments 21 , with the result that a separating force acts on the binder or the adhesive 28 with considerable value. Furthermore, at the time of acceleration and braking during starting and stopping, a massive shear force acts on the binder or adhesive 28 between the permanent magnet segments 21 on the one hand and the cylindrical peripheral surface 22 of the rotor core 19 on the other hand.

Eine Läuferanordnung für eine dynamoelektrische Maschine unter Verwendung von Permanentmagnetsegmenten, die mit einem derarti gen Klebstoff am Läuferkern angebracht sind, ist daher nicht geeignet für einen Betrieb bei relativ hohen Drehzahlen oder einen Betrieb mit wiederholten Start- und Stoppvorgängen.A rotor assembly for a dynamoelectric machine under Use of permanent magnet segments with such a are not attached to the rotor core suitable for operation at relatively high speeds or an operation with repeated starts and stops.

Wenn die Permanentmagnetsegmente oder Teile davon sich bei hoher Drehzahl durch die Zentrifugalkraft lösen, so sind die abgetrennten Teile äußerst gefährlich, da sie mit hoher Geschwindigkeit weggeschleudert werden. Weiterhin können sol che Permanentmagnetsegmente oder Fragmente, die sich davon gelöst haben, zwischen dem Läufer und dem Ständer gefangen werden und auf diese Weise die dynamoelektrische Maschine beschädigen. If the permanent magnet segments or parts of them solve high speed by centrifugal force, so they are severed parts extremely dangerous because they are high Thrown away at speed. Furthermore, sol che permanent magnet segments or fragments that differ from it caught between the runner and the stand and in this way the dynamoelectric machine to damage.

Ein Läufer der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der JP 63 23 543 (A) bekannt. Nach der Montage von Permanent magneten 12 auf einem entsprechenden Kern, der auf einer drehbaren Welle fixiert ist, hat die Läufermagnetanordnung in axialer Richtung verlaufende Polspalte. Danach wird ein nicht-magnetischer dünner Metallzylinder, dessen Innendurch messer etwas größer ist als der Außendurchmesser der Perma nentmagnete, über die Außenseite der Magnete gesetzt. An schließend wird dieser Zylinder in radialer Richtung gepreßt, so daß das Material des Zylinders an bestimmten Stellen in die Polspalte hineingedrückt wird, und zwar durch plastische Verformung des Zylinders. Es kann aber beim radialen Zusam menpressen des Zylinders nur mit begrenzten Kräften gearbei tet werden, da anderenfalls die Gefahr der Beschädigungen der Permanentmagnete besteht. Außerdem hat der Zylinder die Ten denz, sich wieder radial nach außen zu entspannen, wenn der äußere Druck nicht mehr vorhanden ist. Daraus resultiert die Gefahr, daß bei hohen Drehzahlen die dann wirkenden Zentrifu galkräfte eine Aufweitung des Zylinders bewirken, so daß der feste Sitz der Permanentmagnete nicht immer gewährleistet werden kann. Eine Fixierung der Läufermagnetanordnung in axialer Richtung ist dort nicht vorgesehen. Wenn sich der Zylin der im Betrieb aufgeweitet hat, besteht somit auch die Ge fahr, daß sich der Zylinder in axialer Richtung verschiebt.A runner of the type mentioned is known for example from JP 63 23 543 (A). After the assembly of permanent magnets 12 on a corresponding core, which is fixed on a rotatable shaft, the rotor magnet arrangement has pole gaps running in the axial direction. Then a non-magnetic thin metal cylinder, the inside diameter of which is slightly larger than the outside diameter of the permanent magnets, is placed over the outside of the magnets. At closing this cylinder is pressed in the radial direction, so that the material of the cylinder is pressed into the pole gap at certain points, namely by plastic deformation of the cylinder. However, it can only be worked with limited forces when compressing the cylinder radially, otherwise there is a risk of damage to the permanent magnets. In addition, the cylinder has the tendency to relax radially outwards again when the external pressure is no longer present. This results in the danger that at high speeds, the centrifugal forces then acting cause an expansion of the cylinder, so that the tight fit of the permanent magnets cannot always be guaranteed. A fixation of the rotor magnet arrangement in the axial direction is not provided there. If the cylin has expanded in operation, there is also the danger that the cylinder shifts in the axial direction.

Aus der DE-AS 11 39 197 ist ein Läufer bekannt, der eine Ma gnetanordnung aufweist, welche von einem nicht-magnetischen, elektrisch leitenden Stützgehäuse zusammengehalten wird. Aller dings finden sich in dieser Druckschrift keine näheren An gaben über die konstruktive Ausgestaltung dieses Stützgehäu ses, jedenfalls sind dort keine schalenförmigen Teile vorge sehen, die eine Halterung der Läufermagnetanordnung in radialer Richtung, in axialer Richtung und zugleich in Umfangs richtung bewirken könnten. From DE-AS 11 39 197 a runner is known who a Ma gnet arrangement, which is of a non-magnetic, electrically conductive support housing is held together. Everything However, there are no closer references to this publication gave about the structural design of this support housing ses, at least there are no bowl-shaped parts featured see the a holder of the rotor magnet arrangement in radial Direction, in the axial direction and at the same time in circumference direction could cause.

In der DE-GM 84 27 706 ist ein Läufer für eine dynamoelektri sche Maschine vom Permanentmagnettyp beschrieben, wobei eine nicht-magnetische, rohrförmige Abstützung vorgesehen ist, die in diesem Falle aus einem Schrumpfschlauch aus Kunststoff be steht. Dieses zunächst zylinderförmige Material des Schrumpf schlauches wird erst über die Magnete gesetzt und dann er hitzt, damit die Schrumpfwirkung eintritt. Soweit ersicht lich, ist eine Halterung der Magnete in Umfangsrichtung mit einem derartigen Schrumpfschlauch weder vorgesehen noch mög lich, da entsprechende Aussparungen fehlen. Daher muß für die Fixierung in Umfangsrichtung mit anderen formschlüssigen Mit teln gesorgt werden. Es kommt hinzu, daß ein solcher Schrumpfschlauch bei hohen Drehzahlen keine ausreichend hohe Festigkeit gewährleisten kann.In DE-GM 84 27 706 there is a rotor for a dynamoelectric cal permanent magnet type machine described, wherein a non-magnetic, tubular support is provided which in this case from a plastic shrink tube stands. This initially cylindrical material of shrinkage hose is first placed over the magnets and then it heats up so that the shrinking effect occurs. So far Lich, is a holder for the magnets in the circumferential direction such a shrink tube neither provided nor possible Lich, since corresponding recesses are missing. Therefore, for the Fixation in the circumferential direction with other positive Mit be taken care of. Added to this is that Shrink tubing not high enough at high speeds Can ensure strength.

Aus der DE-PS 4 03 880 ist schließlich eine Läuferanordnung bekannt, bei der eine rohrförmige Hülse vorgesehen ist, die einen Ringmagneten bzw. Profilstäbe umschließt. Nach dem Auf setzen einer solchen Hülse werden ihre Enden in radialer Richtung nach innen umgebogen, um für eine axiale Fixierung zu sorgen. Außerdem wird die Hülse in radialer Richtung in eine Rille eingepreßt, die aber nur in Umfangsrichtung ver läuft, nicht aber in axialer Richtung der Anordnung. Damit ist eine Fixierung der Segmentmagnete in Umfangsrichtung nicht möglich. Die Formgebung der Hülse erfolgt aus der Läu fermagnetanordnung selbst, so daß Drücke nur mit einem be grenzten Wert ausgeübt werden können, damit die Magnete nicht beschädigt werden.From DE-PS 4 03 880 is finally a rotor arrangement known in which a tubular sleeve is provided, the encloses a ring magnet or profile bars. After opening such a sleeve will put its ends in radial Folded inward direction for axial fixation to care. In addition, the sleeve in the radial direction a groove pressed in, but ver only in the circumferential direction runs, but not in the axial direction of the arrangement. In order to is a fixation of the segment magnets in the circumferential direction not possible. The sleeve is shaped from the läu fermagnetanordnung itself, so that pressures with only one be limited value can be exercised so the magnets not be damaged.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Läufer der eingangs genannten Art anzugeben, der eine zuverlässige Halterung der Läufermagnetanordnung in radialer, axialer so wie Umfangsrichtung gewährleistet, so daß der Läufer bei re lativ hohen Drehzahlen betrieben werden kann und für einen Betrieb mit wiederholten Start- und Stoppvorgängen geeignet ist.The invention is therefore based on the object of a runner of the type mentioned at the outset, which is a reliable Holding the rotor magnet arrangement in a radial, axial way as circumferential direction ensured so that the runner at right relatively high speeds can be operated and for one Suitable for repeated starts and stops is.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is accomplished by the characterizing features of claim 1 solved.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Läufers ist vorgesehen, daß die axiale Erstreckung der Vor sprünge etwa 1/3 bis 1/2 der axialen Länge des Umfangsberei ches des schalenförmigen Teiles ausmacht.In a special embodiment of the invention Runner is provided that the axial extension of the front jumps about 1/3 to 1/2 of the axial length of the circumference of the bowl-shaped part.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Läufers ist vorgese hen, daß das schalenförmige Teil, gegebenenfalls mit einem zylindrischen Ansatz, mit seiner Stirnwand an der Welle befe stigt ist.In a further development of the runner according to the invention, it is provided hen that the bowl-shaped part, optionally with a cylindrical approach, with its end wall on the shaft is increasing.

Bei einer speziellen Bauform des erfindungsgemäßen Läufers ist vorgesehen, daß eine Schicht aus Bindemittel oder Kleb stoff zwischen dem schalenförmigen Teil und der Läufermagnet anordnung vorgesehen ist.With a special design of the rotor according to the invention it is envisaged that a layer of binder or adhesive fabric between the bowl-shaped part and the rotor magnet arrangement is provided.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Läufers kann schließ lich ein Paar von gegenüberliegenden schalenförmigen Teilen vorgesehen sein, deren zylinderförmige Umfangsbereiche sich zumindest über einen Teil der axialen Gesamtlänge der Läufer magnetanordnung erstrecken.In a development of the runner according to the invention can close Lich a pair of opposing bowl-shaped parts be provided, the cylindrical peripheral regions at least over part of the total axial length of the rotor extend magnet arrangement.

Bei dem erfindungsgemäßen Läufer erstrecken sich die Vor sprünge nur über einen Teil der axialen Länge des schalenför migen Teiles, so daß eine derartige Abstützung in vorteilhaf ter Weise als Preßteil aus Metall hergestellt werden kann, das hohe Festigkeit besitzt. Die Verformung dieser Abstützung wird in vorteilhafter Weise vorgenommen, bevor die Abstützung auf die Läufermagnetanordnung gesetzt wird. Somit können die Magnete durch die Preßverformung selbst nicht beschädigt werden. Die Formgebung kann dabei in der Weise erfolgen, daß die Abstützung tatsächlich die gewünschte Dimensionierung hat, auch wenn der radial von außen wirkende Druck nachläßt. Es brauchen im Bereich der radial verlaufenden Stirnwand des schalenförmigen Teiles keine Verformungen vorgenommen zu wer den, so daß die Abstützung in diesem Bereich ihre hohe Fe stigkeit beibehält. Dennoch haben die radialen Vorsprünge eine ausreichende Länge, um die gewünschte Fixierung der Ma gnete sicherzustellen.In the runner according to the invention, the front extends jumps only over part of the axial length of the shell Migen part, so that such a support in advantageous ter way can be produced as a pressed part made of metal, that has high strength. The deformation of this support is advantageously carried out before the support is placed on the rotor magnet arrangement. Thus, the Magnets are not damaged by the press deformation itself will. The shaping can be done in such a way that the support actually has the desired dimensioning has, even if the pressure acting radially from the outside decreases. It needs in the region of the radially extending end wall shell-shaped part made no deformation to who the, so that the support in this area their high Fe maintains stability. Still have the radial protrusions sufficient length to achieve the desired fixation of the Ma be sure.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungs beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnun gen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in: The invention is as follows based on the description of execution examples and with reference to the accompanying drawings gene explained in more detail. The drawings show in:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Längsschnitt einer dynamoelektri schen Maschine in Permanentmagnetbauweise, wobei ein herkömmlicher Läufer eingebaut ist; Figure 1 is a side view in longitudinal section of a dynamoelectric machine's permanent magnet construction, with a conventional rotor is installed.

Fig. 2 eine Stirnansicht des Läufers gemäß Fig. 1 mit einem aus Segmenten bestehenden Läufermagneten; FIG. 2 shows an end view of the rotor according to FIG. 1 with a rotor magnet consisting of segments;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Permanentmagnet segmentes eines Läufers gemäß Fig. 1 und 2; Fig. 3 is a perspective view of a permanent magnet segment of a rotor according to Fig. 1 and 2;

Fig. 4 eine Vorderansicht im Querschnitt eines erfindungs gemäßen Läufers für eine dynamoelektrische Maschine; Fig. 4 is a front view in cross section of a rotor according to the Invention for a dynamoelectric machine;

Fig. 5 eine Seitenansicht im Schnitt des erfindungsgemäßen Läufers längs der Linie V-V in Fig. 4; und in Fig. 5 is a side sectional view of the rotor according to the invention along the line VV in Fig. 4; and in

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines nicht-magnetischen Stützelementes, das bei dem erfin dungsgemäßen Läufer gemäß Fig. 4 und 5 verwendet wird. Fig. 6 is a perspective view for explaining a non-magnetic support member, which is used in the inventive rotor according to FIGS . 4 and 5.

Im folgenden wird auf die Fig. 4 bis 6 Bezug genommen, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Läufers 30 für eine dynamoelektrische Maschine in Permanentmagnetbauweise zeigen, wobei der Läufer 30 den herkömmlichen Läufer 15 der dynamo elektrischen Maschine 10 ersetzt.In the following reference is made to FIGS. 4 to 6, which show an embodiment of a rotor 30 according to the invention for a dynamoelectric machine in permanent magnet construction, the rotor 30 replacing the conventional rotor 15 of the dynamo-electric machine 10 .

Der erfindungsgemäße Läufer 30 weist eine drehbare Welle 31 auf, die mit Lagern 16 und 17 im Gehäuse 11 der dynamoelektri schen Maschine 10 drehbar gelagert ist. Ein rohrförmiger zylindrischer Läuferkern 32 ist mit Preßsitz auf die drehbare Welle 31 aufgesetzt, und eine Läufermagnetanordnung 33 ist auf einer zylindrischen Außenfläche 34 des Läuferkerns 32 montiert. Die Läufermagnetanordnung 33 weist eine Vielzahl von Permanent magnetsegmenten 35 auf, die an der Außenfläche 34 des Läufer kerns 32 angebracht sind, um die im wesentlichen rohrförmige Läufermagnetanordnung 33 zu bilden, die am deutlichsten in Fig. 4 dargestellt ist. The rotor 30 according to the invention has a rotatable shaft 31 which is rotatably mounted with bearings 16 and 17 in the housing 11 of the dynamoelectric machine 10 . A tubular cylindrical rotor core 32 is press-fitted onto the rotatable shaft 31 , and a rotor magnet assembly 33 is mounted on a cylindrical outer surface 34 of the rotor core 32 . The rotor magnet assembly 33 has a plurality of permanent magnet segments 35 which are attached to the outer surface 34 of the rotor core 32 to form the substantially tubular rotor magnet assembly 33 , which is most clearly shown in Fig. 4.

Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Läufermagnet anordnung 33 vier Permanentmagnetsegmente 35, die aus magneti schem Ferritmaterial bestehen. In gleicher Weise wie bei den Permanentmagnetsegmenten 21 gemäß Fig. 2 und 3 hat jedes Per manentmagnetsegment 35 eine innere Zylinderfläche 37, die längs der zylindrischen Außenfläche 34 des Läuferkerns 32 verläuft, eine äußere Zylinderfläche 38, zwei Stirnflächen 39, zwei Sei tenflächen 40, die axial in einer Ebene verlaufen, welche die Achse des Läufers 30 enthält, sowie zwei axial verlaufende, abgeschrägte Flächen 41 an den äußeren axialen Seitenteilen oder Ecken der Permanentmagnetsegmente 35.In the illustrated embodiment, the rotor magnet arrangement 33 comprises four permanent magnet segments 35 , which consist of magnetic ferrite material. In the same manner as in the permanent magnet segments 21 of FIG. 2 and 3, each Per manentmagnetsegment 35 an inner cylindrical surface 37 which extends along the outer cylindrical surface 34 of the rotor core 32, an outer cylindrical surface 38, two end surfaces 39, two Be tenflächen 40 extend axially in a plane which contains the axis of the rotor 30 , and two axially extending, beveled surfaces 41 on the outer axial side parts or corners of the permanent magnet segments 35 .

Die abgeschrägten Flächen 41 der Permanentmagnetsegmente 35 sind vorgesehen, um das Hakmoment sowie magnetischen Störungen zu reduzieren. Die Permanentmagnetsegmente 35 sind an der Außenfläche 34 des Läuferkerns 32 mit einem geeigneten Binde mittel oder Klebstoff 42 befestigt. Wenn die Permanentmagnet segmente 35 zusammengebaut und um den Läuferkern 32 herum befestigt sind, so bildet jede der axial verlaufenden abge schrägten äußeren seitlichen Flächen 41 zusammen mit der ab geschrägten äußeren seitlichen Fläche 41 des benachbarten Per manentmagnetsegmentes 35 eine Vielzahl von axialen Aussparun gen 43 mit im wesentlichen V-förmigem Querschnitt.The beveled surfaces 41 of the permanent magnet segments 35 are provided in order to reduce the hooking moment and magnetic interference. The permanent magnet segments 35 are attached to the outer surface 34 of the rotor core 32 with a suitable binding agent or adhesive 42 . When the permanent magnet segments 35 are assembled and fastened around the rotor core 32 , each of the axially extending beveled outer lateral surfaces 41 together with the beveled outer lateral surface 41 of the adjacent permanent magnet segment 35 forms a plurality of axial recesses 43 with im essential V-shaped cross section.

Gemäß der Erfindung ist der Läufer 30 mit einem nicht-magneti schen rohrförmigen Halteelement oder Stützelement 44 ausgerü stet, das über die Läufermagnetanordnung 33 gesetzt ist, so daß es mit der äußeren Zylinderfläche 38 am Umfang jedes Per manentmagnetsegments 35 der Läufermagnetanordnung 33 in Kon takt kommt und dieses abstützt. Das nicht-magnetische Stütz element 44 kann durch Preßverformung eines dünnen Metallblechs aus nicht-magnetischem rostfreien Stahl oder aus Messing her gestellt sein.According to the invention, the rotor 30 is equipped with a non-magnetic tubular holding element or support element 44 which is placed over the rotor magnet arrangement 33 so that it comes into contact with the outer cylindrical surface 38 on the circumference of each permanent magnet segment 35 of the rotor magnet arrangement 33 and supports it. The non-magnetic support element 44 can be made by pressing a thin metal sheet from non-magnetic stainless steel or brass.

Das nicht-magnetische Stützelement 44 besteht aus einem Paar von metallischen schalenförmigen Teilen 45, die jeweils ein im wesentlichen rohrförmiges Teil 46, das um die Läufermagnetan ordnung 33 herum angeordnet wird, und eine radial verlaufende Stirnwand 47 aufweisen, die durch Schweißen oder Verstemmen an der drehbaren Welle 31 befestigt wird, und zwar über ein im wesentlichen zylindrisches Buchsenteil 48, welches vom Innen umfang der zentralen Öffnung der Stirnwand 47 aus axial ver läuft. Die beiden schalenförmigen Teile 45 werden in einer gegenüberliegenden Stellung angeordnet, wobei ihre offenen Enden einander gegenüberliegen, um zwischeneinander einen ring förmigen Raum zur Aufnahme der Läufermagnetanordnung 33 zu bil den.The non-magnetic support member 44 consists of a pair of metallic shell-shaped parts 45 , each having a substantially tubular part 46 , which is arranged around the rotor magnet arrangement 33 , and a radially extending end wall 47 , which by welding or caulking on the rotatable shaft 31 is attached, via a substantially cylindrical socket part 48 , which runs axially ver from the inner circumference of the central opening of the end wall 47 . The two shell-shaped parts 45 are arranged in an opposite position, with their open ends facing each other to form an annular space between them for receiving the rotor magnet arrangement 33 .

Das schalenförmige Teil 45 ist in seinem rohrförmigen Bereich 46 mit einer Vielzahl von nach innen vorstehenden, durch Preß formen oder durch Anformen gebildeten Vorsprüngen 49 versehen, die mit den abgeschrägten seitlichen Flächen 41 der Permanent magnetsegmente 35 in Kontakt kommen und diese abstützen, wenn sie auf dem Läuferkern 32 zusammengebaut sind.The bowl-shaped part 45 is provided in its tubular region 46 with a plurality of inwardly projecting, formed by pressing or by molding projections 49 which come into contact with the beveled lateral surfaces 41 of the permanent magnet segments 35 and support them when they are on the rotor core 32 are assembled.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind vier Vorsprünge 49 vorgesehen, da die Anzahl der Permanentmagnetsegmente und da mit der V-förmigen Aussparungen 43, die von den schrägen seit lichen Flächen 41 gebildet werden, vier beträgt. Die Vorsprünge 49 verlaufen in axialer Richtung vom offenen Ende des schalen förmigen Teiles 45 aus und enden, bevor sie die Stirnwand 47 erreichen. Vorzugsweise ist die axiale Länge der Vorsprünge 49 so gewählt, daß sie etwa 1/2 bis etwa 1/3 der Tiefe des schalenförmigen Teiles 44 ausmacht, um die Preßverformung der Halteelemente 44 zu erleichtern.In the illustrated embodiment, four projections 49 are provided because the number of permanent magnet segments and with the V-shaped recesses 43 , which are formed by the oblique side surfaces 41 , is four. The projections 49 extend in the axial direction from the open end of the shell-shaped part 45 and end before they reach the end wall 47 . Preferably, the axial length of the projections 49 is chosen so that it makes up about 1/2 to about 1/3 of the depth of the shell-shaped part 44 in order to facilitate the compression deformation of the holding elements 44 .

Während der Montage des erfindungsgemäßen Läufers für die dyna moelektrische Maschine wird der Läuferkern 32 mit Preßsitz in eine vorgegebene Stellung auf der drehbaren Welle 31 gebracht, und eines der schalenförmigen Teile 45 wird mit Preßsitz oder durch Schweißen im Bereich seines Buchsenteiles 48 auf der drehbaren Welle 31 befestigt, so daß es eine Hälfte des Läufer kerns 32 im offenen Ende des schalenförmigen Teiles 45 auf nimmt.During the assembly of the rotor according to the invention for the dynamic electric machine, the rotor core 32 is press-fitted into a predetermined position on the rotatable shaft 31 , and one of the shell-shaped parts 45 is press-fitted or by welding in the region of its bushing part 48 on the rotatable shaft 31 attached so that it takes one half of the rotor core 32 in the open end of the cup-shaped part 45 .

Dann wird eine Schicht aus Bindemittel oder Klebstoff 42 auf die gesamte Außenoberfläche des Läuferkerns 32 sowie auf die gesamte Innenoberfläche des schalenförmigen Teiles 45 auf gebracht, das an der drehbaren Welle 31 befestigt ist. Dann werden vier Permanentmagnetsegmente 35 einzeln nacheinander vom offenen Ende des schalenförmigen Teiles 45 aus in den Raum eingesetzt, der zwischen dem schalenförmigen Teil 45 und dem Läuferkern 32 gebildet ist.Then a layer of binder or adhesive 42 is applied to the entire outer surface of the rotor core 32 and to the entire inner surface of the shell-shaped part 45 , which is fastened to the rotatable shaft 31 . Then four permanent magnet segments 35 are inserted one after the other from the open end of the shell-shaped part 45 into the space which is formed between the shell-shaped part 45 and the rotor core 32 .

Nachdem alle vier Permanentmagnetsegmente 35 auf dem Läuferkern 32 montiert worden sind und von dem schalenförmigen Teil 45 teilweise gehalten und abgestützt werden, wird das andere scha lenförmige Teil 45, bei dem ein Bindemittel oder Klebstoff 42 auf seine Innenoberfläche aufgebracht worden ist, unter Kraft aufwendung von dem gegenüberliegenden Ende der drehbaren Welle 31 aus auf diese drehbare Welle 31 aufgesetzt, bis es gegen die Stirnflächen des Läuferkerns 32 und der Permanentmagnet segmente 35 sowie des offenen Endes des ersten schalenförmigen Teiles 45 stößt. Schließlich werden die zylinderförmigen Buch senteile 48 der beiden schalenförmigen Teile 45 durch Schweißen oder durch Verstemmen auf der drehbaren Welle 31 befestigt, so daß die beiden schalenförmigen Teile 45 das nicht-magnetische Halteelement oder Stützelement 44 des erfindungsgemäßen Läufers bilden.After all four permanent magnet segments 35 have been mounted on the rotor core 32 and are partially held and supported by the cup-shaped part 45 , the other cup-shaped part 45 , in which a binder or adhesive 42 has been applied to its inner surface, is applied with force from the opposite end of the rotatable shaft 31 from this rotatable shaft 31 until it abuts against the end faces of the rotor core 32 and the permanent magnet segments 35 and the open end of the first shell-shaped part 45 . Finally, the cylindrical book parts 48 of the two shell-shaped parts 45 are fastened by welding or caulking on the rotatable shaft 31 , so that the two shell-shaped parts 45 form the non-magnetic holding element or support element 44 of the rotor according to the invention.

Während der Montage stehen die axial verlaufenden Vorsprünge 49, die im schalenförmigen Teil 45 gebildet sind, mit den ab geschrägten Flächen 41 der Permanentmagnetsegmente 35 in Ein griff und dienen als Führung für diese, wenn sie in das scha lenförmige Teil 45 eingesetzt werden. Wenn das zweite schalen förmige Teil 45 über die Permanentmagnetsegmente 35 gesetzt wird, dienen die V-förmigen Aussparungen wiederum als Führun gen für das zweite schalenförmige Teil 45.During assembly, the axially extending projections 49 , which are formed in the shell-shaped part 45 , with the beveled surfaces 41 of the permanent magnet segments 35 in one grip and serve as a guide for them when they are used in the bowl-shaped part 45 . If the second shell-shaped part 45 is placed over the permanent magnet segments 35 , the V-shaped recesses in turn serve as guides for the second shell-shaped part 45 .

Während des Betriebes der dynamoelektrischen Maschine können die verschiedenen mechanischen Kräfte, die auf die jeweiligen Permanentmagnetsegmente 35 wirken, in wirksamer Weise von dem nicht-magnetischen Halte- und Stützelement 44 aufgenommen wer den, welches in sicherem Eingriff mit den Permanentmagnetsegmenten 35 steht und fest an der drehbaren Welle 31 angebracht ist. Auch starke Zentrifugalkräfte, die auf die Permanentmagnetsegmente 35 wirken und sonst eine erhebliche Trennkraft auf das Bindemittel bzw. den Klebstoff 42 zwischen den Permanentmagnetsegmenten 35 und dem Läuferkern 32 ausüben, wird in zuverlässiger Weise von dem rohrförmigen zylindrischen Bereich 46 des schalenförmigen Teiles 45 aufgenommen.During operation of the dynamoelectric machine, the various mechanical forces acting on the respective permanent magnet segments 35 can be effectively absorbed by the non-magnetic holding and supporting element 44 , which is in secure engagement with the permanent magnet segments 35 and is firmly attached to the rotatable shaft 31 is attached. Even strong centrifugal forces, which act on the permanent magnet segments 35 and otherwise exert a considerable separating force on the binder or adhesive 42 between the permanent magnet segments 35 and the rotor core 32 , are reliably absorbed by the tubular cylindrical region 46 of the shell-shaped part 45 .

Auch die starken, in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte, die auf die Permanentmagnetsegmente 35 zum Zeitpunkt der Beschleunigung und der Abbremsung beim Starten und Stoppen wirken, werden in zuverlässiger Weise von den Vorsprüngen 49 aufgenommen, welche mit den abgeschrägten Flächen 41 der Permanentmagnetsegmente 35 in Eingriff stehen. Die Stirnwände 47 der schalenförmigen Teile 45 dienen dazu, Axialbewegungen der Permanentmagnetsegmente 35 zu verhindern.The strong, circumferential forces acting on the permanent magnet segments 35 at the time of acceleration and deceleration when starting and stopping are also reliably absorbed by the projections 49 , which are in engagement with the chamfered surfaces 41 of the permanent magnet segments 35 . The end walls 47 of the shell-shaped parts 45 serve to prevent axial movements of the permanent magnet segments 35 .

Eine dynamoelektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Läu fer kann somit in sicherer und zuverlässiger Weise auch bei hohen Drehzahlen und bei wiederholten Start- und Stoppvorgän gen verwendet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Permanentmagnetsegmente oder Fragmente davon durch Zentri fugalkräfte lösen, die bei Rotationen mit hoher Drehzahl auf treten.A dynamoelectric machine with the Läu invention fer can thus also in a safe and reliable manner high speeds and with repeated start and stop processes gene can be used without the risk that the permanent magnet segments or fragments thereof by centri Dissolve fugal forces when rotating at high speed to step.

Auch wenn bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ein Bindemittel oder Klebstoff 42 auf die Innenoberfläche des schalenförmigen Teiles 45 aufgebracht ist, kann diese Schicht des Bindemittels oder Klebstoffes 42 zwischen den Permanent magnetsegmenten 35 und dem Stützelement 44 entfallen, wenn die dynamoelektrische Maschine eine kleine Kapazität bzw. Leistung hat. Das nicht-magnetische Stützelement 44 kann auch dahin gehend modifiziert werden, daß es nur einen gewissen Bereich der äußeren zylindrischen Oberfläche dicht bei den axialen Enden der Permanentmagnetsegmente 35 überdeckt, während der mittlere Bereich der Permanentmagnetsegmente 35 unbedeckt gelas sen wird.Even if a binder or adhesive 42 is applied to the inner surface of the shell-shaped part 45 in the embodiment described above, this layer of the binder or adhesive 42 between the permanent magnet segments 35 and the support element 44 can be omitted if the dynamoelectric machine has a small capacity or Has performance. The non-magnetic support member 44 can also be modified such that it covers only a certain area of the outer cylindrical surface close to the axial ends of the permanent magnet segments 35 , while the central region of the permanent magnet segments 35 is left uncovered.

Claims

1. A rotor for a permanent magnet type dynamoelectric machine comprising

- a rotatable shaft ( 31 ) for the rotor ( 30 ),
- A rotor magnet arrangement ( 33 ) which is arranged around the rotatable shaft ( 31 ) for rotation therewith and contains a plurality of permanent magnet segments ( 35 ) which, after their assembly, segments with their axially extending outer inclined surfaces ( 41 ) between adjacent permanent magnet ( 35 ) form a plurality of axial recesses ( 43 ), and
- A non-magnetic, tubular support ( 44, 45 ), with the cylindrical outer surface and the axial recesses ( 43 ) of the rotor magnet arrangement ( 33 ) is in a handle,

characterized by
that the support ( 44, 45 ) has at least one shell-shaped part ( 45 ) which can be pushed in the axial direction onto the shaft ( 31 ) with the rotor magnet arrangement ( 33 ) mounted thereon,
and that the shell-shaped part ( 45 ) has a radially extending end wall ( 47 ) with a central opening and in its zy-cylindrical peripheral region ( 46 ) radially inwardly directed projections ( 49 ) complementary to the recesses ( 43 ) from the open end of cylindrical circumferential area ( 46 ) extending in the axial direction and extending over part of the axial length of the cylindrical circumferential area ( 46 ).

2. Runner according to claim 1, characterized in that the axial extent of the projections ( 49 ) makes up about 1/3 to 1/2 of the axial length of the peripheral region ( 46 ) of the shell-shaped part ( 45 ).

3. Runner according to claim 1 or 2, characterized in that the shell-shaped part ( 45 ), optionally with a cylindrical projection ( 48 ), is attached to the shaft ( 31 ) with its end wall ( 47 ).

4. Runner according to one of claims 1 to 3, characterized in that a layer of binder or adhesive ( 42 ) between the shell-shaped part ( 45 ) and the rotor magnet arrangement ( 33 ) is provided.

5. Rotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that a pair of opposing bowl-shaped parts ( 45 ) is provided, the cylindrical circumferential regions ( 46 ) extending at least over part of the total axial length of the rotor magnet arrangement ( 33 ).