DE4005987A1 - Permanentmagnet und magnetisierungsvorrichtung zu dessen herstellung - Google Patents

Permanentmagnet und magnetisierungsvorrichtung zu dessen herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Permanentma­ gneten, der abwechselnd sowie kontinuierlich ausgebildete N- und S-Pole hat, und auf eine Vorrichtung zur Herstel­ lung eines solchen Permanentmagneten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Permanentmagneten, der einen unmagnetischen Flußbereich oder einen Bereich mit schwachem Magnetfluß zwischen benachbarten Polen aufweist und zur Ver­ wendung in einem Anker oder einem Feldsystem eines Elektro­ motors geeignet ist, und sie bezieht sich auf eine Magneti­ sierungsvorrichtung zur Erzeugung eines derartigen Permanent­ magneten.
Ein Elektromotor ist ein typisches Beispiel einer Vorrich­ tung, die einen durch abwechselnd und kontinuierlich ausge­ bildete N- und S-Pole gebildeten Permanentmagneten hat. In einem Gleichstrommotor ist beispielweise ein zylindrischer oder scheibenförmiger Permanentmagnet für ein Feldsystem oder einen Anker des Motors verwendet worden. Im Fall des zylindri­ schen oder scheibenförmigen Permanentmagneten, der z. B. vier Magnetpole aufweist, sind diese Magnetpole in der Weise ver­ teilt, wie das in der beigefügten Fig. 1A bzw. 1B gezeigt ist, wobei die Feldstärke in Umfangsrichtung die in Fig. 2 dargestellte Ausbildung hat.
Da, wie der Fig. 2 deutlich zu entnehmen ist, kein unmagneti­ scher Flußbereich oder kein Bereich mit schwachem Magnetfluß zwischen benachbarten Magnetpolen vorhanden ist, ist es schwierig gewesen, die Leistungsfähigkeit und Kennwerte von Elektromotoren zu verbessern.
Die Fig. 3A zeigt ein typisches Beispiel einer Magnetisier­ vorrichtung, um den herkömmlichen Permanentmagneten mit vier Polen, der in Fig. 1A gezeigt ist, herzustellen, und die Fig. 3B zeigt die Arbeitsweise der in Fig. 3A dargestellten Ma­ gnetisiervorrichtung aus einem Magnetjoch 20, das bevorzugter­ weise aus einem ferromagnetischem Material gebildet ist, und einer Magnetspule 22, die über einen Schalter 28 an eine Gleichstromquelle 26 angeschlossen ist. Ein zu magnetisieren­ des Objekt 24 aus einem magnetischen Material ist z. B. zylin­ drisch ausgestaltet. Die Spule 22 wird um jedes von vorsprin­ genden Teilen 20a-20d des Magnetjochs 20 geschlungen. Ein Gleichstrom wird zum augenblicklichen Fließen in der Spule 22 gebracht, so daß ein Magnetfluß beispielsweise vom Vor­ sprung 20b in den Vorsprung 20a durch das zu magnetisier­ rende Objekt 24 fließt, wie in Fig. 3B angedeutet ist. Als Ergebnis dessen wird an dem zu magnetisierenden Objekt 24 eine Magnetisierung in der Weise bewirkt, daß S- und N-Pole in Bereichen 24a und 24b des Objekts 24 gebildet werden. Die durch die Magnetisierung hervorgerufene Feldstärke hat die in Fig. 3C gezeigte Verteilung. Wie der Zeichnung zu entneh­ men ist, existiert kein unmagnetischer Flußbereich oder kein Bereich mit einem schwachen Magnetfluß.
Um einen Bereich mit schwachem Magnetfluß zwischen benach­ barten Polen zu erzeugen, wurden deshalb solche Permanent­ magnete herkömmlicherweise verwendet, die in den Fig. 4A, 4B, 5A, 5B, 6A und 6B gezeigt sind, wobei mehrere Permanent­ magnetstücke, die voneinander getrennt sind und jeweils einen Pol haben, mit Hilfe von Klebemitteln, metallischen Verbin­ dungsteilen od. dgl. aneinandergesetzt sind.
Derartige Permanentmagnete bilden Anker von Elektromotoren. Die Fig. 4A und 4B zeigen einen Anker, bei dem Permanentma­ gnetstücke unter Verwendung von gepreßten Metallverbindungs­ teilen befestigt sind. Die Fig. 4A ist ein Querschnitt nach der Linie A-A der Seitenansicht von Fig. 4B, und in diesem Fall sind Permanentmagnetstücke 2 an einem Joch 8 mit Hilfe von gepreßten Metallverbindungsteilen 4, die Gewindestücke aufweisen, befestigt. Eine Drehwelle ist mit der Bezugszahl 6 bezeichnet.
Obwohl hierbei die gepreßten Metallverbindungsteile Bereiche mit einem schwachen Magnetfluß bilden, ist es ein Nachteil, daß es schwierig ist, die Permanentmagnetstücke mit Hilfe der Metall-Verbindungsteile festzulegen, wodurch die Arbeits­ leistung mäßig ist und folglich die Kosten ansteigen. Die Fig. 5A und 5B sowie 6A und 6B zeigen Anker, bei denen Perma­ nentmagnetstücke mit Hilfe eines Bindestrahtes bzw. einer dünnen Röhre aus rostfreiem Stahl befestigt werden. Die Fig. 5B und 6B sind Querschnitte nach den Linien A-A der in den Fig. 5A bzw. 6A gezeigten Stirnansichten. Gemäß den Fig. 5 und 6 sind Permanentmagnetstücke 2 an Jochen 8 durch einen Bindedraht 10 aus rostfreiem Stahl bzw. eine dünne Röhre 12 aus rostfreiem Stahl fest angebracht. Obwohl die Teile aus rostfreiem Stahl zwischen den Magnetstücken Bereiche mit einem schwachen Magnetfluß bilden, besteht in beiden Fällen ein Problem darin, daß die Befestigungsarbeit mühsam und schwierig ist, so daß die Kosten erhöht werden, und daß die Magnetkraft des Permanentmagneten wegen der Verwendung des Bindedrahtes oder der Röhre herabgesetzt wird, während der Abstand zwischen dem Anker und einem Feldsystem auf Grund der Dicke des Bindedrahtes oder der Röhre vergrößert wird, wodurch ferner die Magnetkraft herabgesetzt wird, so daß die Leistung des Ankers vermindert wird. Ferner bestehen die Mög­ lichkeiten, daß Verklebungsteile einem Verfall durch Zeital­ terung unterliegen oder Befestigungsteile durch Vibrationen gelockert werden, wodurch der Nachteil hervorgerufen wird, daß Permanentmagnetstücke sich vom Joch lösen.
Es ist insofern eine erste Aufgabe der Erfindung, die vor­ stehend genannten Nachteile von herkömmlichen Permanentmagne­ ten zu beseitigen, um dadurch einen Permanentmagneten zu schaffen, bei welchem S- und N-Pole kontinuierlich sowie ab­ wechselnd durch dazwischen vorhandene oder eingefügte unma­ gnetische Flußbereiche oder Bereiche mit einem schwachen Magnetfluß gebildet werden, und der eine ausgezeichnete Lei­ stung aufweist, von hoher Zuverlässigkeit ist und in bezug auf die Arbeitsleistung im Herstellungsvorgang verbessert ist.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile bei einer herkömmlichen Magnetisiervor­ richtung zur Herstellung eines Permanentmagneten zu beseiti­ gen, um dadurch eine Magnetisiervorrichtung zur Herstellung eines Permanentmagneten zu schaffen, bei dem S- und N-Pole fortlaufend abwechselnd mit zwischenliegenden unmagneti­ schen Flußbereichen oder Bereichen eines schwachen Magnet­ flusses vorhanden sind, der eine ausgezeichnete Leistung auf­ weist, von hoher Zuverlässigkeit ist und bei dem die Lei­ stung in bezug auf die Herstellung verbessert ist.
Um die erste Aufgabe zu lösen, wird gemäß der Erfindung der Permanentmagnet aus einem einzigen Stück eines magnetischen Materials gefertigt, in welchem S- und N-Pole abwechselnd kontinuierlich durch zwischengefügte unmagnetische Flußberei­ che oder Bereiche mit schwachem Magnetfluß gebildet werden. Es wird folglich ein einziges Stück aus Magnetmaterial in einer solchen Weise magnetisiert, daß ein N-Pol, ein unmagne­ tischer Flußbereich oder ein Bereich mit schwachem Magnet­ fluß und ein S-Pol fortlaufend abwechselnd gebildet werden, so daß dieser Permanentmagnet auf einfache Weise mit gering­ sten Kosten ohne das Erfordernis irgendeiner komplizierten Montagearbeit gefertigt werden kann, um dadurch die Möglich­ keit zu schaffen, Permanentmagnete mit einer hohen Zuverläs­ sigkeit und einer ausgezeichneten Leistung zu erzeugen.
Zur Lösung der zweiten Aufgabe umfaßt die Magnetisiervorrich­ tung zur Magnetisierung eines Permanentmagneten gemäß der Erfindung ein einziges Stück eines magnetischen Materials mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Vorsprüngen aus einem Magnetmaterial, die einstückig an der einen Fläche die­ ses einzigen Stücks aus Magnetmaterial abwechselnd in einer Reihe ausgebildet sind, eine Mehrzahl von dritten vorsprin­ genden Teilen aus Magnetmaterial, die an dieser einen Fläche des einzigen Stücks aus Magnetmaterial einstückig derart aus­ gebildet sind, daß jeder der dritten Vorsprünge zwischen zwei zugeordneten, benachbarten der ersten und zweiten Vorsprünge liegt, so daß folglich die ersten, zweiten und dritten Vor­ sprünge abwechselnd angeordnet sind, ein Wicklungsbauteil, das durch einen Schalter mit einer Gleichstromquelle verbun­ den ist und in Serie oder nacheinander kontinuierlich um all die ersten und zweiten Vorsprünge gewickelt ist, eine Mehr­ zahl von Kurzschlußwicklugnen, die jeweils um einen zugeord­ neten der dritten Vorsprünge gewickelt sind, wobei das um die ersten Vorsprünge gewickelte Wicklungsteil und das um die zweiten Vorsprünge geschlungene Wicklungsteil eine ent­ gegengesetzte Wicklungsrichtung aufweisen, so daß, wenn ein zu magnetisierendes Objekt in Gegenüberlage zu der einen Flä­ che des einen Stücks aus Magnetmaterial angeordnet und der Schalter augenblicklich geschlossen wird, einer der N- und S-Pole in einem Bereich des zu magnetisierenden Objekts, der jedem der ersten Vorsprünge gegenüberliegt, entsteht, während der andere der N- und S-Pole in einem Bereich des zu magnetisierenden Objekts, der jedem der zweiten Vorsprün­ ge gegenüberliegt, gebildet wird, und ein unmagnetischer Flußbereich oder ein Bereich mit einem schwachen Magnetfluß in einem Bereich des zu magnetisierenden Objekts, der jedem der dritten Vorsprünge gegenüberliegt, erzeugt wird.
Es wird folglich ein Magnetfluß mit einer N- oder S-Polari­ tät in den ersten Vorsprüngen und ein Magnetfluß mit der ande­ ren Polarität in den zweiten Vorsprüngen erzeugt. Der in den ersten Vorsprüngen erzeugte Magnetfluß tritt durch das zu magnetisierende Objekt, und gleichzeitig tritt ein Teil des Magnetflusses durch die dritten Vorsprünge. Demzufolge fließt ein Strom in den Kurzschlußwicklungen rund um die dritten Vorsprünge mit einer um etwa 90° verzögerten Phase gegenüber einem Strom in den Wicklungsteilen, so daß ein Magnetfluß erzeugt wird, um den durch die ersten und zweiten Vorsprünge erzeugten sowie durch die dritten Vorsprünge tretenden Ma­ gnetfluß zu löschen. Somit wird der durch die ersten und zwei­ ten Vorsprünge erzeugte sowie durch die dritten Vorsprünge tretende Magnetfluß und der in den dritten Vorsprüngen erzeug­ te Magnetfluß untereinander gelöscht, so daß lediglich ein geringer Anteil oder eine geringe Menge des Magnetflusses durch die dritten Vorsprünge tritt. Deshalb kann das zu magne­ tisierende Objekt durch die Magnetisiervorrichtung mit einem derart einfachen Aufbau in einer solchen Weise magnetisiert werden, daß ein N-Pol, ein Bereich ohne oder mit einem schwa­ chen Magnetfluß und ein S-Pol abwechselnd fortlaufend gebil­ det werden. Demzufolge kann der Permanentmagnet ohne Schwie­ rigkeiten äußerst kostengünstig und ohne das Erfordernis irgendeiner komplizierten Montagearbeit gefertigt werden.
Es ist somit möglich, Permanentmagnete, die eine hohe Zuver­ lässigkeit und eine ausgezeichnete Leistung haben, zu er­ zeugen.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A und 1B herkömmliche Permanentmagnete;
Fig. 2 die Verteilung der Magnetfeldstärke in den Perma­ nentmagneten der Fig. 1A und 1B;
Fig. 3A, 3B und 3C Darstellungen zur Erläuterung eines typi­ schen Beispiels einer Magnetisiervorrichtung zur Erzeugung des herkömmlichen Permanentmagneten;
Fig. 4A bis 6B Darstellungen zur Erläuterung von Befesti­ gungsverfahren, die bei herkömmlichen Permanentma­ gneten zur Ausbildung von Bereichen mit einem schwa­ chen Magnetfluß zur Anwendung kommen;
Fig. 7A und 7B Ansichten von typischen Beispielen eines Permanentmagneten gemäß der Erfindung;
Fig. 8A bis 8C Darstellungen zur Verteilung der magneti­ schen Feldstärke der Permanentmagneten von Fig. 7A und 7B;
Fig. 9A und 9B Ansichten der Magnetisiervorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 10A und 10B Darstellungen zur Erläuterung des Prinzips der Magnetisiervorrichtung von Fig. 9A und 9B;
Fig. 11 ein Beispiel für eine Kurzschlußwicklung;
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetisiervorrichtung.
Ausführungsformen eines Permanentmagneten und einer Magneti­ siervorrichtung zur Herstellung des Permanentmagneten gemäß der Erfindung werden im folgenden beschrieben.
Die in Fig. 7A und 7B gezeigten typischen Beispiele eines mittels der Magnetvorrichtung gemäß der Erfindung erzeugten Permanentmagneten sind ein zylindrischer und ein scheiben­ förmiger vierpoliger Permanentmagnet, die zur Verwendung in Ankern oder Magnetfeldsystemen von Elektromotoren geeignet sind.
Der Permanentmagnet von Fig. 7A besteht aus einem einzigen Teil 30 eines magnetischen Materials, bei dem ein N-Pol 30a, ein Bereich von schwachem oder ohne Magnetfluß 30b und ein S-Pol 30c kontinuierlich abwechselnd ausgebildet sind. Der Permanentmagnet von Fig. 7B besteht aus einem einzigen Teil 40 eines magnetischen Materials, und ein N-Pol 40a, ein Be­ reich mit schwachem oder ohne Magnetfluß 40b sowie ein S-Pol 40c sind miteinander abwechselnd fortlaufend ausgebildet.
Die Fig. 8 zeigt die Verteilung der Magnetfeldstärke eines derartigen Permanentmagneten. Wie zu erkennen ist, liegt der Bereich ohne oder mit schwachem Magnetfluß 30b zwischen den N- und S-Polen. Insofern ist der erfindungsgemäße Permanent­ magnet imstande, die Leistungsfähigkeit und Kennwerte eines Elektromotors zu verbessern, wenn er in einem Magnetfeldsy­ stem oder einem Anker des Motors zur Anwendung kommt, weil der Permanentmagnet augenscheinlich unmagnetische Flußberei­ che oder Bereiche mit einem schwachen Magnetfluß, wie vor­ stehend beschrieben wurde, hat. Ferner ist es möglich, weil der Permanentmagnet aus einem einzigen Stück eines magneti­ schen Materials gebildet ist, einen Permanentmagneten zu schaffen, der keine Montagearbeit erfordert, so daß die Ar­ beitsleistung gut ist, und der gegen Vibrationen bei seiner Verwendung standfest ist, so daß die Zuverlässigkeit hoch ist.
Im folgenden wird auf das Verfahren zur Magnetisierung des Permanentmagneten und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Permanentmagneten gemäß der Erfindung eingegangen. Die Fig. 9A ist eine Draufsicht auf ein typisches Beispiel der Magnetisiervorrichtung zur Erzeugung des Permanentmagne­ ten von Fig. 7A, während die Fig. 9B dieselbe Vorrichtung in einer Perspektivdarstellung zeigt. Elemente, die die glei­ chen Funktionen wie solche der Fig. 3A bis 3C haben, sind in gleicher Weise bezeichnet.
Gemäß den Fig. 9A und 9B ist ein Magnetjoch 20 mit Magnet- Jochvorsprüngen 20a, 20b, 20c sowie 20d und mit Kurzschluß- Jochvorsprüngen 21a, 21b, 21c sowie 21d, die zwischen den magnetisierenden Jochvorsprüngen 20a-20d jeweils angeord­ net sind, versehen. Um die Kurzschluß-Jochvorsprünge 21a-21d sind jeweils Kurzschlußwicklungen 50a, 50b, 50c und 50d her­ umgelegt. Jede der Kurzschlußwicklungen 50a-50d besteht aus mindestens einer, vorzugsweise einer oder zwei Windungen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 9A, 9B, 10A und 10B wird das Magnetisierungsverfahren erläutert. Zuerst wird ein Schalter 28 geschlossen, um einen Stromfluß in die Magnetspule 22 fließen zu lassen, so daß in den Magnet-Jochvorsprüngen 20a und 20b ein Magnetfluß F erzeugt wird und ein Teil F1 des Magnetflusses F durch den Kurzschluß-Jochvorsprung 21b fließt. Damit fließt ein Strom in die Kurzschlußwicklung 50b mit einer Phasenverzögerung von etwa 90° gegenüber dem in der Magnet­ spule 22 fließenden Strom, so daß ein Magnetfluß F2 erzeugt wird, um den Magnetfluß F1 zu tilgen. Insofern werden der Fluß F1 und der Fluß F2 im Kurzschluß-Jochvorsprung 21b ge­ löscht, so daß lediglich ein geringer Anteil des Magnetflus­ ses durch den Kurzschluß-Jochvorsprung 21b fließt. Somit wer­ den Bereiche 30b mit einem schwachen oder ohne einen Magnet­ fluß in den Teilen erzeugt, die den Kurzschluß-Jochvor­ sprüngen 21a-21d gegenüberliegen, wie in den Fig. 8A-8C zur Verteilung der Magnetfeldstärke gezeigt ist.
Die maximale Magnetfeldstärke Hm und die Breite W eines jeden Bereichs mit schwachem oder ohne Magnetfluß werden in Abhän­ gigkeit vom Widerstandswert der Kurzschlußwicklung 50, der Breite YW (Fig. 10B) des Kurzschluß-Jochvorsprungs 21b, der Spaltgröße YG (Fig. 10B) zwischen den jeweiligen Kopfteilen der Kurzschluß- und Magnet-Jochvorsprünge usw. bestimmt.
Das bedeutet, daß, je geringer der Widerstandswert der Kurz­ schlußwicklung 50 ist, die Dichte des zu erzeugenden Magnet­ flusses F2 umso höher ist, so daß der Magnetfluß F1 in großem Maß gelöscht wird, um die maximale Magnetfeldstärke Hm (A/M) zu schwächen. Je geringer die Anzahl der Wicklungen der Spule 50 oder je kleiner der spezifische Widerstand des Materials der Spule 50 ist, desto kleiner ist die maximale Magnetfeld­ stärke Hm. Demzufolge ist es vorzuziehen, als Kurzschlußwick­ lung eine Kupferspule, die aus einer Kupferplatte gefertigt ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, mit einer Windung zu ver­ wenden. Je größer die Breite YW des Kurzschluß-Jochvor­ sprungs ist, desto größer wird die Breite W ohne bzw. mit schwachem Magnetfluß.
Ferner ist die Breite W geringer, je größer der Spalt YG ist, weil der durch den Kurzschluß-Jochvorsprung tretende Magnetfluß zerstreut wird. Demzufolge ist es beispielsweise vorzuziehen, den Spalt YG mit 1-2 mm im Fall eines Perma­ nentmagneten zu wählen, der in einem klein bemessenen Elek­ tromotor verwendet werden soll.
Die Fig. 8A zeigt den Fall, wobei der Widerstandswert der Kurzschlußwicklung größer ist als derjenige der Kurzschluß­ wicklung im Fall von Fig. 8B, während die Fig. 8C den Fall zeigt, wobei die Breite YW größer oder der Spalt YG kleiner als im in Fig. 8B gezeigten Fall ist.
Obwohl die Beschreibung sich darauf bezogen hat, daß der erfindungsgemäße Permanentmagnet in einem Anker eines Elek­ tromotors verwendet wird, ist die Anwendung des Permanentma­ gneten nicht ausschließlich auf einen solchen Anker begrenzt, sondern kann der Magent auch in einem Feldsystem eines Elek­ tromotors Anwendung finden. Ferner ist der Erfindungsgegen­ stand auf einen linearen Permanentmagneten zur Verwendung in einem Linearmotor, wie in Fig. 12 gezeigt ist, anwendbar.
Wenngleich die Beschreibung im Hinblick auf den Fall gegeben wurde, wonach die Permanentmagnet-Magnetisierungsvorrich­ tung gemäß der Erfindung zum Magnetisieren eines Permanentma­ gneten zum Einsatz als ein Anker bei einem Elektromotor ver­ wendet wurde, so ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht auf die Herstellung eines Permanentmagneten für einen Anker begrenzt, sondern kann zur Ausbildung eines Permanent­ magneten, der ein Feldsystem eines Elektromotors bildet, dienen. Ferner kann der Erfindungsgegenstand auf eine Permanent­ magnet-Magnetisiervorrichtung zur Magnetisierung beispielswei­ se eines linearen Permanentmagneten zur Anwendung kommen, der zur Ausbildung eines linearen Feldsystems oder eines li­ nearen Ankers in einem Linearmotor verwendet wird. Die Magne­ tisiervorrichtung für diesen Fall ist in Fig. 12 dargestellt.
Der Erfindungsgegenstand ist nicht immer auf die Fälle von Permanentmagneten zur Verwendung in drehenden und in linea­ ren Elektromotoren und auf die Magnetisiervorrichtung zur Erzeugung solcher Permanentmagnete beschränkt, sondern kann auf irgendeine Art von Permanentmagneten Anwendung finden, für die eine Ausgestaltung gefordert wird, wobei S- und N- Pole abwechselnd kontinuierlich mit zwischenliegenden Berei­ chen ohne oder mit einem schwachen Magnetfluß ausgebildet werden.
Durch die Erfindung wird ein Permanentmagnet offenbart, der zur Verwendung in einem Feldsystem eines Elektromotors od. dgl. geeignet und aus einem einzigen Stück eines magneti­ schen Materials gebildet ist, in welchem S- und N-Pole ab­ wechselnd kontinuierlich mit zwischen diesen liegenden Be­ reichen ohne einen oder mit einem schwachen Magnetfluß aus­ gestaltet sind, und ferner eine Magnetisiervorrichtung zur Magnetisierung eines derartigen Permanentmagneten. Die Magne­ tisiervorrichtung umfaßt eine erste Magnetfluß-Erzeugerein­ heit, die an einer Fläche eines Einzelteils aus Magnetmate­ rial vorgesehen ist, um einen N-Pol-Magnetfluß zu erzeugen, eine zweite Magnetfluß-Erzeugereinheit, die benachbart zur ersten Magnetfluß-Erzeugereinheit an dieser einen Fläche vor­ gesehen ist, um einen S-Pol-Magnetfluß zu erzeugen, und eine dritte Magnetfluß-Erzeugereinheit, die zwischen der ersten sowie zweiten Magnetfluß-Erzeugereinheit an der genannten einen Fläche vorgesehen ist, um durch diese hindurch einen Teil des von der ersten sowie zweiten Magnetfluß-Erzeuger­ einheit hervorgerufenen Magnetflusses zu führen und einen Magnetfluß zur Löschung des durch die dritte Magnetfluß-Er­ zeugereinheit fließenden Magnetflusses zu erzeugen, so daß N- und S-Pole in Bereichen eines zu magnetisierenden Ob­ jekts, die den ersten sowie zweiten Magnetfluß-Erzeugerein­ heiten gegenüberliegen, und Bereiche ohne einen oder mit einem schwachen Magnetfluß in Bereichen des zu magnetisierenden Objekts in Gegenüberlage zu der dritten Magnetfluß-Erzeuger­ einheit gebildet werden.

Claims (13)

1. Permanentmagnet, gekennzeichnet durch ein einzelnes Teil (30) eines magnetischen Materials, in welchem N- und S- Pole (30a, 40a, 30c, 40c) abwechselnd fortlaufend durch zwischen diese eingefügte unmagnetische Flußbereiche oder Bereiche eines schwachen Magnetflusses (30b, 40b) gebil­ det sind.
2. Permanentmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet einen Anker eines Elektromotors bildet.
3. Permanentmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein Feldsystem eines Elektromo­ tors bildet.
4. Permanentmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet einen Anker eines Linearmotors bildet.
5. Permanentmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein Feldsystem eines Linearmotors bildet.
6. Vorrichtung zur Magnetisierung eines Permanentmagneten, gekennzeichnet
  • - durch ein einzelnes Teil (20) eines magnetischen Mate­ rials mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Vor­ sprüngen (20a, 20b, 20c, 20d) eines magnetischen Mate­ rials, die an der einen Fläche des einzelnen Teils aus Magnetmaterial alternierend in einer Reihe einstückig ausgebildet sind,
  • - durch eine Mehrzahl von dritten Vorsprüngen (21a, 21b, 21c, 21d) eines magnetischen Materials, die an der einen Fläche des einen Teils aus Magnetmaterial einstückig derart ausgebildet sind, daß jeder der dritten Vorsprün­ ge zwischen zwei zugeordneten, einander benachbarten ersten und zweiten Vorsprüngen angeordnet ist, wobei die ersten, zweiten und dritten Vorsprünge eine abwech­ selnde Anordnung aufweisen,
  • - durch eine über einen Schalter (28) mit einer Gleichstrom­ quelle (26) verbundene Spuleneinrichtung (22), die in Serie kontinuierlich um alle ersten und zweiten Vor­ sprünge gewunden ist, und
  • - durch eine Mehrzahl von Kurzschlußwicklungen (50), die jeweils um einen entsprechenden der dritten Vorsprünge (21) gewunden sind, wobei
  • - die auf die ersten Vorsprünge und auf die zweiten Vor­ sprünge gewickelten Spuleneinrichtungen zueinander in der Wicklungsrichtung entgegengesetzt sind, so daß, wenn ein zu magnetisierendes Objekt in Gegenüberlage zu der genannten einen Fläche des einzigen Teils aus Magnet­ material angeordnet und der Schalter augenblicklich ge­ schlossen wird, einer der N- und S-Pole in einem Be­ reich des zu magnetisierenden Objekts in Gegenüberlage zu jedem der ersten Vorsprünge erzeugt wird, der andere der N- und S-Pole in einem Bereich des zu magnetisie­ renden Objekts in Gegenüberlage zu jedem der zweiten Vorsprünge gebildet wird und ein Bereich ohne einen oder mit einem schwachen Magnetfluß in einem Bereich des zu magnetisierenden Objekts in Gegenüberlage zu je­ dem der dritten Vorsprünge gebildet wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfteile der ersten und zweiten Vorsprünge (20) im wesentlichen gleiche Höhe untereinander aufweisen, während die Höhe der Kopfstücke der dritten Vorsprünge (21) nie­ driger ist als die Höhe der Kopfteile der ersten und zweiten Vorsprünge.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung (50) von einer Windung gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung (50) aus einer Kupferplatte gebil­ det ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Teil (20) aus magnetischem Material zylindrisch ist und die ersten, zweiten sowie dritten Vorsprünge (20, 21) an einer Innenfläche dieses einzigen Teils ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Teil aus magnetischem Material als rechtwinkliges Prisma ausgebildet ist.
12. Vorrichtung zur Magnetisierung eines Permanentmagneten, gekennzeichnet
  • - durch eine erste Magnetfluß-Erzeugereinrichtung (20b, 22), die auf einer Fläche eines einzigen Teils (20) aus einem magnetischen Material zur Erzeugung eines N-Pol-Magnetflusses angeordnet ist,
  • - durch eine zweite Magnetfluß-Erzeugereinrichtung (20a, 22), die benachbart zur ersten Magnetfluß-Erzeu­ gereinrichtung auf der genannten einen Fläche zur Erzeu­ gung eines S-Pol-Magnetflusses angeordnet ist, und
  • - durch eine dritte Magnetfluß-Erzeugereinrichtung (21b, 50), die zwischen der ersten sowie zweiten Magnet­ fluß-Erzeugereinrichtung an der genannten einen Fläche angeordnet ist, um durch diese einen Teil des von der ersten sowie zweiten Magnetfluß-Erzeugereinrichtung hervorgerufenen Magnetflusses zu führen und einen Magnetfluß zur Tilgung des durch die dritte Magnetfluß- Erzeugereinrichtung fließenden Magnetflusses zu erzeugen.
13. Vorrichtung zur Magnetisierung eines Permanentmagneten, gekennzeichnet
  • - durch eine Mehrzahl von ersten Magnetfluß-Erzeugereinrich­ tungen (20b, 22), die in einer Reihe an einer Fläche eines einzigen Teils (20) aus magnetischem Material zur Erzeu­ gung eines N-Pol-Magnetflusses angeordnet sind,
  • - durch eine Mehrzahl von zweiten Magnetfluß-Erzeugereinrich­ tungen (20a, 22), die an der genannten einen Fläche zur Erzeugung eines S-Pol-Magnetflusses angeordnet sind, wobei diese Mehrzahl von zweiten Magnetfluß-Erzeugereinrichtun­ gen abwechselnd mit der Mehrzahl der ersten Magnetfluß- Erzeugereinrichtungen angeordnet ist, und
  • - durch eine Mehrzahl von dritten Magnetfluß-Erzeugereinrich­ tungen (21b, 50), von denen jede zwischen zwei entspre­ chenden, einander benachbarten ersten und zweiten Magnet­ fluß-Erzeugereinrichtungen an der genannten einen Fläche abwechselnd mit den ersten und zweiten Magnetfluß-Erzeu­ gereinrichtungen angeordnet ist, wobei jede der dritten Magnetfluß-Erzeugereinrichtungen für einen Durchfluß eines Teils des von den ersten sowie zweiten Magnetfluß-Erzeu­ gereinrichtungen hervorgerufenen Magnetflusses und zur Erzeugung eines Magnetflusses zum Löschen des durch die dritten Magnetfluß-Erzeugereinrichtungen tretenden Magnetflusses ausgebildet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0981457B2 (de) 1997-12-10 2006-05-03 Robert Bosch Gmbh Antriebsvorrichtung für ein zwischen endstellungen bewegbares teil eines fahrzeugs und verfahren zu ihrer herstellung

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5374915A (en) * 1992-04-02 1994-12-20 Magnet-Physik Dr. Steingroever Gmbh Magnetizing device for permanent magnet rings that are bipolar on the end faces or multipolar on the lateral faces
WO1993021643A1 (en) * 1992-04-14 1993-10-28 Rjf International Corporation Magnetized material having enhanced magnetic pull strength and a process and apparatus for the multipolar magnetization of the material
JPH06118797A (ja) * 1992-10-07 1994-04-28 Hitachi Metals Ltd マグネットロールおよびその製造方法
US5557248A (en) * 1994-02-24 1996-09-17 Synektron Corporation Magnetizer for magnets with shaped magnetic waveform
JP3686153B2 (ja) * 1996-03-08 2005-08-24 松下電器産業株式会社 永久磁石モータの着磁方法
US5659280A (en) * 1996-06-05 1997-08-19 Eastman Kodak Company Apparatus and system for magnetization of permanent magnet cylinder elements
US6819023B1 (en) * 1997-07-11 2004-11-16 Seagate Technology Llc Magnetizing apparatus
JP3474152B2 (ja) * 2000-08-10 2003-12-08 三菱電機株式会社 永久磁石回転子の着磁装置
US6684483B2 (en) * 2001-09-14 2004-02-03 General Motors Corporation Method of fabricating a rotor for an electric traction motor
DE10148449A1 (de) * 2001-10-01 2003-04-30 Siemens Linear Motor Systems G Sekundärteil für einen Synchronelektromotor
US20090160281A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Rasmussen Roy D Permanent magnet motor with radially supported sleeve
US8810348B2 (en) * 2009-06-02 2014-08-19 Correlated Magnetics Research, Llc. System and method for tailoring polarity transitions of magnetic structures
US9404776B2 (en) * 2009-06-02 2016-08-02 Correlated Magnetics Research, Llc. System and method for tailoring polarity transitions of magnetic structures
JP5553641B2 (ja) * 2010-02-23 2014-07-16 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 着磁装置および回転機器の製造方法
NL2012843A (en) * 2013-05-23 2014-11-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
JP5870326B1 (ja) * 2015-01-22 2016-02-24 サンテスト株式会社 ボイスコイルモータ及びこのボイスコイルモータを用いた直動型サーボ弁
US9870861B2 (en) * 2015-09-21 2018-01-16 Apple Inc. Multiple step shifted-magnetizing method to improve performance of multi-pole array magnet
FR3051083B1 (fr) * 2016-05-04 2018-04-27 Valeo Systemes De Controle Moteur Composant magnetique pour capteur a effet hall, ensemble electrique et compresseur de suralimentation electrique comprenant un tel composant magnetique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2224954A (en) * 1936-04-09 1940-12-17 Eisele Albert Magnet
DE906001C (de) * 1943-09-17 1954-03-08 Deutsche Edelstahlwerke Ag Dauermagnetkoerper fuer magnetelektrische Maschinen
US4185262A (en) * 1977-08-01 1980-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnet device
DE2907898A1 (de) * 1979-03-01 1980-09-11 Steingroever Erich Dr Ing Vielpolige vorrichtung und verfahren zum magnetisieren von ringfoermigen dauermagneten

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3270264A (en) * 1963-02-27 1966-08-30 Trane Co Consequent pole shaded pole motor
US4494028A (en) * 1982-09-30 1985-01-15 Rotron Incorporated Integral coaxial commutation and rotor magnets and apparatus and method for making same
JPS60206114A (ja) * 1984-03-30 1985-10-17 Nippon Radiator Co Ltd マグネツト着磁方法
JPS63172903U (de) * 1987-05-01 1988-11-10

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2224954A (en) * 1936-04-09 1940-12-17 Eisele Albert Magnet
DE906001C (de) * 1943-09-17 1954-03-08 Deutsche Edelstahlwerke Ag Dauermagnetkoerper fuer magnetelektrische Maschinen
US4185262A (en) * 1977-08-01 1980-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnet device
DE2907898A1 (de) * 1979-03-01 1980-09-11 Steingroever Erich Dr Ing Vielpolige vorrichtung und verfahren zum magnetisieren von ringfoermigen dauermagneten

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: etz-Archiv 8, (1986) S. 157-163 *
DE-Z.: Feinwerktechnik 65, H. 2, 1961, S. 63-66 *
US-B.: RJ parker, RJ Stukers Permanent Magnets and their applications, New York 1962, S. 222-223,235 *
US-Z.: Electrical manufacturing März 1959, S. 309 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0981457B2 (de) 1997-12-10 2006-05-03 Robert Bosch Gmbh Antriebsvorrichtung für ein zwischen endstellungen bewegbares teil eines fahrzeugs und verfahren zu ihrer herstellung

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DE4005987C2 (de) 1993-05-13

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