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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Rotor. Insbesondere beziehen
sie sich auf einen Rotor für
eine elektrische Maschine.
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Eine „elektrische
Maschine" kann ein
Motor oder ein Generator sein. Ein Generator umfasst beispielsweise
im typischen Fall einen Stator und einen Rotor. Der Stator definiert
einen Hohlraum, in dem der Rotor angeordnet ist, der mehrere Wicklungen aufweist.
Der Rotor umfasst mehrere Magnete, und er dreht sich relativ zum
Stator derart, dass elektrische Energie in die Wicklungen induziert
wird.
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Im
typischen Fall sind die Magnete an einer äußeren Oberfläche des
Rotorkörpers
durch einen Kleber und einen Halter festgelegt. Im Betrieb dreht sich
der Rotor mit einer hohen Drehzahl (z. B. mit mehr als 10.000 u/min),
und dies erzeugt eine nach außen
gerichtete Radialkraft auf die Magnete, die allein durch die Klebeverbindung
nicht festgehalten werden können.
Infolgedessen ist es notwendig, die Magnete unter Benutzung eines
Halters festzulegen.
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Gegenwärtig bestehen
die Halter aus einer metallischen Hülse oder aus Kohlenstofffasern
in einem Bindeharz, beispielsweise einem Epoxydharz. Die Magnete
werden auf dem Rotorkörper
unter Benutzung einer komplexen Lehre aufgesetzt und dann mit den
mit Kunstharz imprägnierten
Kohlenstofffasern eingeschlagen, und das Harz wird dann ausgehärtet, um
den Halter zu erzeugen.
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Es
ist erwünscht,
einen alternativen Halter zur Verfügung zu haben.
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Die
FR 2779584 A beschreibt
einen Rotor für eine
elektrische Maschine, und der Rotorkörper ist mit Magneten versehen,
die zwischen dem Rotorkörper
und einem Sicherungsring gehalten sind. Der Sicherungsring ist um
die Magnete herum angeordnet, um die Magnete auf dem Rotorkörper zu
halten, und die Magnete werden am Sicherungsring fixiert. Der Sicherungsring
ist mit Mitteln verbunden, um den Rotor an einen äußeren Antrieb
anzuschließen.
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Die
US 2003/206824 A1 beschreibt
eine oxidationsbeständige
und abnutzungsbeständige
Rhenium-Metall-Verbundmatrix. Das Rhenium wird durch kontinuierliche
Fasern, zerhackte Fasern oder Partikel verstärkt. Die Benutzung von Keramikfasern
zur Verstärkung
von Aluminium- und Titanlegierungen ist kurz erwähnt.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese einen Rotor für eine elektrische Maschine,
bestehend aus einem Rotorkörper
und wenigstens einem Magneten, der mit dem Rotorkörper verbunden
ist und einem Halter, um den wenigstens einen Magneten auf dem Rotorkörper festzulegen,
wobei Mittel vorgesehen sind, um den Rotor mit einem Antrieb zu
verbinden, und der Halter ist mit Mitteln verbunden, um den Rotor
mit einem Antrieb zu verbinden, und der Halter umfasst wenigstens eine
langgestreckte Faser in einer Metallmatrix, und der Halter umfasst
eine innere Hülse,
eine äußere Hülse und
einen Teil mit wenigstens einer langgestreckten Faser in der Metallmatrix,
und der Teil ist zwischen der inneren und der äußeren Hülse angeordnet.
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Ein
Vorteil, der durch die Benutzung eines Halters mit wenigstens einer
langgestreckten Faser in einer Metallmatrix erreicht wird (Metallmatrix-Verbundkörper = MMC),
besteht darin, dass die Dicke des MMC, die zur Halterung der Magnete
am Rotor notwendig ist, kleiner sein kann als für einen Halter, der aus einer
Kohlenstofffaser in einem Epoxydharz besteht. Dadurch kann der Abstand
zwischen den Magneten und den Wicklungen verkleinert werden, wodurch
die Magnetflussdichte im Luftspalt erhöht wird. Andererseits kann
die Gesamtgröße und das Gewicht
einer elektrischen Maschine vermindert werden, während gleichzeitig eine ähnlich hohe
Leistung einer größeren elektrischen
Maschine erreicht wird, die einen Halter aufweist, der aus einer
Kohlenstofffaser in einem Epoxydharz besteht.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass der Halter als elektromagnetische
Abschirmung dient, wodurch die elektrischen Wirbelströme vermindert oder
vermieden werden, die in den Magneten fließen.
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Ein
Vorteil, der durch Benutzung eines Halters erreicht wird, der aus
einem Metallmatrix-Verbundkörper
(MMC) besteht, besteht darin, dass der Halter mit einer höheren Temperatur
betrieben werden kann als ein Halter, der aus Kohlenstofffasern
in einem Epoxydharz besteht. Beispielsweise kann ein MMC-Halter, basierend
auf einem Titan-6-Aluminium-4-Vanadium-Matrixmaterial, bei 300°C betrieben werden
(und er kann auch bei noch höheren
Temperaturen betrieben werden, wenn eine Matrixlegierung benutzt
wird, die höheren
Temperaturen ausgesetzt werden kann), während die maximale Betriebstemperatur
von Kohlenstofffasern in Epoxydharz etwa 200°C beträgt.
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Außerdem kann
ein MMC-Halter thermisch näher
an die anderen Komponenten des Rotors angepasst werden als ein Halter,
der aus einer Kohlenstofffaser in einem Epoxydharz besteht, und
er kann sich in der gleichen Weise ausdehnen und zusammenziehen
wie die anderen Rotorkomponenten. Dadurch wird die Spannung innerhalb
des Rotors vermindert, wenn der Rotor Temperaturfluktuationen ausgesetzt
wird.
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Die
Leitfähigkeit
thermischer Energie kann bei einem MMC-Halter größer sein als bei einem Halter,
der aus Kohlenstofffasern in einem Epoxydharz besteht. Dies kann
eine größere Leitung
von thermischer Energie des Rotorkörpers bedeuten und es hilft,
die Temperatur des Rotorkörpers
zu vermindern, wenn die elektrische Maschine im Betrieb ist.
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Daher
kann ein MMC-Halter in einem größeren Temperaturbereich
benutzt werden als ein Halter, der aus Kohlenstofffasern in einem
Epoxydharz besteht.
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Ein
MMC-Halter kann auch widerstandsfähiger gegenüber Beschädigungen sein, die durch eine Dampf-Feuchtigkeits-Umgebung
verursacht werden als ein Halter, der aus Kohlenstofffasern in einem
Epoxydharz besteht. Titan-MMC-Halter sind besonders vorteilhaft,
weil sie gegenüber
Korrosion widerstandsfähig
sind, die durch eine Umgebung mit Dampf oder Feuchtigkeit verursacht
werden könnte.
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Die
inneren und äußeren Hülsen können im Wesentlichen
aus Metall bestehen.
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Der
Rotorkörper
kann eine äußere Oberfläche aufweisen,
und der Halter kann wenigstens einen Magneten an der äußeren Oberfläche festlegen.
Der Rotor kann außerdem
Mittel aufweisen, um den Rotor mit einem Antrieb zu verbinden. Der
Rotor kann integral mit Mitteln ausgebildet sein, die den Rotor
mit einem Antrieb verbinden. Die Mittel zur Verbindung des Rotors
mit einem Antrieb können
einen Endkonus aufweisen.
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Ein
weiterer Vorteil der Verbindung des Halters und der Mittel zur Verbindung
des Rotors mit dem Antrieb besteht darin, dass der Rotorkörper im Hinblick
auf seine magnetischen Eigenschaften optimiert werden kann und nicht
nur hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften.
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Ein
Vorteil, der durch einen integralen Halter und den Endkonus erhalten
wird, besteht darin, dass keine Befestigungsmittel erforderlich
sind, um den Rotor mit dem Endkonus zu verbinden. Infolgedessen
kann dies zu einem Rotor führen,
der eine geringere Wartung im Hinblick auf die Abnutzung der Befestigungsmittel
erfordert. Außerdem
kann der Rotor im Hinblick auf das Fehlen von Befestigungsmitteln ein
geringeres Gewicht aufweisen als bekannte Rotorausbildungen.
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Der
Halter kann eine äußere Oberfläche und eine
innere Oberfläche
besitzen, und die innere Oberfläche
kann wenigstens einen Hohlraum aufweisen, um den wenigstens einen
Magneten aufzunehmen. Der wenigstens eine Hohlraum hat den Vorteil, dass
er die Positionierung der Magnete während des Zusammenbaus unterstützt.
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Der
wenigstens eine langgestreckte Körper kann
aus Siliziumkarbid bestehen. Die Metallmatrix kann Titan umfassen.
Der wenigstens eine Magnet kann mit dem Rotorkörper durch einen Kleber verbunden
sein. Die radial äußere Oberfläche des
wenigstens einen Magneten kann den Halter berühren.
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Der
Halter kann von einer vorgeformten Hülse gebildet werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese einen
Halter zur Halterung von wenigstens einem Magneten in einem Rotorkörper, wie
in den vorhergehenden Absätzen
beschrieben.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese eine elektrische
Maschine mit einem Stator und einem Rotor gemäß der Beschreibung in den obigen
Abschnitten.
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Die
elektrische Maschine kann ein Generator oder ein Motor sein.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden lediglich ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 ist
ein schematischer axialer Schnitt eines Rotors gemäß der Erfindung;
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2 veranschaulicht
ein Diagramm eines Metallmatrix-Verbundkörpers;
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3 ist
ein Schnitt einer elektrischen Maschine gemäß der Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel
eines Halters;
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4 ist
in größerem Maßstab gezeichnet ein
schematischer axialer Schnitt eines Rotors gemäß der Erfindung;
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5 ist
eine Schnittansicht und eine Vorderansicht eines Rotors.
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Die
Figuren veranschaulichen einen Rotor 10 für eine elektrische
Maschine, bestehend aus einem Rotorkörper 12, mehreren
Magneten 18, die am Rotorkörper 12 festgelegt
sind und einem Halter 22 zur Festlegung der Magnete 18 am
Rotorkörper 12, wobei
der Halter 22 wenigstens eine langgestreckte Faser 24, 26 in
einer Metallmatrix 28 aufweist.
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1 veranschaulicht
eine schematische axiale Schnittansicht eines Rotors 10 für eine elektrische
Maschine. Der Rotor 10 weist einen Rotorkörper 12 auf,
der bei diesem Ausführungsbeispiel
als hohler zylindrischer Rotorkörper
ausgebildet ist. Der Rotorkörper 12 dreht
sich im Betrieb um eine Achse 14 in Richtungen, wie sie
in 5 durch Pfeile 16 angedeutet sind.
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Mehrere
der Magnete 18 sind an einer äußeren Oberfläche 19 des
Rotorkörpers 12 durch
einen Kleber 20 festgelegt, der wenigstens teilweise die Magnete 18 am
Rotorkörper 12 haltert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die Magnete 18 Permanentmagnete. Ein Halter 22 erstreckt
sich über
den Umfang des Rotorkörpers 12,
um die Magnete 18 am Rotorkörper 12 festzulegen.
Der Halter 22 besteht aus einem Metallmatrix-Verbundkörper (MMC),
der in den folgenden Abschnitten in Verbindung mit 2 beschrieben
wird.
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2 veranschaulicht
ein schematisches Diagramm eines Metallmatrix-Verbundkörpers (MMC), der aus einer
oder mehreren Fasern in einer Metallmatrix besteht. Die Metallmatrix
kann aus einem einzigen Metallelement oder einer Metalllegierung
bestehen. Die Festigkeit eines MMC kann durch Einstellung des Volumenverhältnisses
von Fasern zu Metallmatrix eingestellt werden. Bei dem Halter 22 erstrecken
sich die Fasern rings um die Achse 14 herum.
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Ein
Beispiel eines MMC (wie dieser in 2 dargestellt
ist) umfasst mehrere Kohlenstofffasern 23, die jeweils
einen Kern 24 (aus Kohlenstoff, Wolfram oder irgendeinem
anderen geeigneten Material) aufweisen, der in Siliziumkarbid 26 eingebettet
ist. Die Fasern können
in einer Titanmatrix 28 eingebettet sein (Ti-6/4 Titanlegierung
mit 6% Aluminium und 4% Vanadium). Der Vorteil, der sich durch Verwendung
eines Titan-Metallmatrix-Verbundkörpers (TiMMC) ergibt, besteht
darin, dass er eine hohe Zugfestigkeit und Steifheit besitzt. Andere
Vorteile bestehen darin, dass Titan nicht magnetisch ist, was für den Aufbau
einer elektrischen Maschine wichtig ist.
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Stattdessen
kann beispielsweise ein MMC Silizium-Kohlenstofffasern in einer
Aluminiummatrix, Aluminium-Oxidfasern in einer Aluminiummatrix, Kohlenstofffasern
in einer Magnesiummatrix, Siliziumkarbidfasern in einer Kupfer- oder Aluminiummatrix
oder andere geeignete Kombinationen von Metall und Fasern aufweisen.
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Im
Betrieb wird der in 1 dargestellte Rotorkörper 12 durch
einen in 1 nicht dargestellten Antrieb
gedreht. Die Drehung bewirkt eine nach außen gerichtete Kraft auf die
Magnete, wie durch den Pfeil 30 angedeutet. Der Kleber 20 erreicht
nicht die erforderliche Festigkeit, um die Magnete 18 gegen ein
Abschleudern vom Rotorkörper 12 zu
hindern, wenn dieser mit hoher Drehzahl umläuft. Infolge der hohen Festigkeit
von MMCs verhindert der Halter 22, dass die Magnete 18 vom
Rotorkörper 12 abgeschleudert
werden, wenn der Rotor mit hoher Drehzahl umläuft. Die sich durch Benutzung
eines Halters 22 aus MMC ergebenden Vorteile werden in
den folgenden Abschnitten unter Bezugnahme auf 3 veranschaulicht.
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3 veranschaulicht
einen Schnitt eines Generators 31, der aus einem Rotor 10 und
einem Stator 32 besteht. Der Rotor 10 ist ähnlich aufgebaut wie
der Rotor, der unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurde. Der Stator 32 definiert einen Hohlraum 34,
in dem der Rotor 10 angeordnet ist, und der Rotor weist
mehrere Wicklungen 36 benachbart zum Rotor 10 auf.
Im Betrieb läuft
der Rotor 10 innerhalb des Hohlraumes 34 um, und
der Magnetfluss von den Magneten 18 induziert einen elektrischen
Strom in den Wicklungen 36. Der elektrische Strom kann
in einem elektrischen Energiespeicher (in 3 nicht dargestellt),
beispielsweise einer Batterie oder einem Kondensator, gespeichert
oder direkt benutzt werden, um elektrische Energie für einen
Verbraucher oder andere elektrische oder elektronische Geräte zu liefern.
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Der
Rotor 10 umfasst Mittel, um den Rotor 10 mit einem
Antrieb zu verbinden. In 3 ist der Rotor mit einem nicht
dargestellten Antrieb über
einen Endkonus 40 und einen Verbinder 42 verbunden,
er kann jedoch auch über
ein Getriebe oder andere geeignete Verbindungsmechanismen angeschlossen
sein. Der Endkonus 40, der in 3 dargestellt
ist, stellt eine integrale Komponente des Rotors 10 dar.
Stattdessen kann der Endkonus 40 eine vom Rotor 10 getrennte
Komponente sein. Der Antrieb kann ein Gasturbinentriebwerk oder
eine geeignete andere Vorrichtung sein, um eine elektrische Maschine
anzutreiben. Ein Vorteil bei der Kupplung eines Hochgeschwindigkeitsgenerators
mit einem Gasturbinentriebwerk besteht darin, dass hierdurch das
Getriebe vermieden oder verkleinert wird, das erforderlich ist, um
eine Verbindung dazwischen herzustellen. Der Grund dafür liegt
darin, dass ein Gasturbinentriebwerk mit hohen Drehzahlen von mehr
als 10.000 u/min umläuft.
Wenn der Rotor in dem Generator nicht mit dieser Drehzahl umlaufen
kann, ist ein Getriebe erforderlich, um die Drehzahl, mit der der
Rotor umläuft,
herabzusetzen.
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Der
Endkonus 40 besteht aus Titan und ist bei diesem Ausführungsbeispiel
am Halter 22 angeschweißt. Der Halter 22 ist
demgemäß integral
mit dem Endkonus 40 verbunden. Der Endkonus 40 kann,
wie oben erwähnt,
getrennt vom Rotor 10 sein, aber er ist fest mit dem Halter 22 durch
Befestigungsmittel verbunden. Bei bekannten Rotoren war es notwendig,
den Endkonus mit dem Rotorkörper
unter Benutzung von Befestigungsmitteln, beispielsweise über Bolzen,
zu verbinden, weil die aus Kohlenstofffasern und Epoxydharz bestehenden
Halter nicht integral mit dem Endkonus verbunden werden konnten.
Deshalb schafft das Ausführungsbeispiel
gemäß 3 den
Vorteil, dass keine Befestigungsmittel erforderlich sind, um den
Rotor mit dem Endkonus zu verbinden. Bei bekannten Rotoren erforderten
die Befestigungsmittel eine Wartung oder einen Ersatz infolge der
Abnutzung. Ein Vorteil, der durch das Ausführungsbeispiel gemäß 3 erhalten
wird, besteht darin, dass der Rotor weniger Wartung erfordert. Außerdem hat
der in 3 dargestellte Generator ein geringeres Gewicht
als bekannte Generatoren, weil die Befestigungsmittel wegfallen.
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Bei
bekannten Rotoren war es notwendig, eine Kupferabschirmung zwischen
den Magneten und dem Halter vorzusehen, um elektrische Wirbelströme an ihrem
Fluss in den Magneten zu hindern, was eine Aufheizung der Magnete
und Verminderung und Verschlechterung ihrer magnetischen Eigenschaften
zur Folge hatte. Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ergeben den Vorteil, dass der MMC-Halter 22 als
elektromagnetische Abschirmung dient und die elektrischen Wirbelströme verhindert oder
vermindert, die in den Magneten 18 fließen.
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Ein
weiterer Vorteil, der aus der Benutzung eines MMC-Halters resultiert,
besteht darin, dass die Dickenabmessung des MMC, die erforderlich
ist, um die Magnete 18 am Rotor 12 zu halten,
kleiner sein kann als es bei einem Halter aus Kohlenstofffasern und
Epoxydharz erforderlich ist. Dadurch kann der Abstand zwischen den
Magneten 18 und den Wicklungen 36 vermindert werden,
und dadurch kann die magnetische Flussdichte im Luftspalt erhöht werden. Außerdem können Gesamtgröße und Gewicht
der elektrischen Maschine vermindert werden, wobei gleichzeitig
die gleiche Leistung einer größeren elektrischen
Maschine aufrecht erhalten bleibt, die einen Halter aus Kohlenstofffasern
und Epoxydharz enthält.
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4 veranschaulicht
einen weiteren schematischen axialen Schnitt des Rotors 10 gemäß der Erfindung
für eine
elektrische Maschine in größerem Maßstab. Wenn
die in 4 dargestellten Gegenstände die gleichen sind wie in 1 und 3,
wurden gleiche Bezugszeichen benutzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
besteht der Halter 22 aus einem Verbund und umfasst eine äußere Hülse 22A,
einen metallischen Matrixverbundteil 22B und eine innere Hülse 22C.
Die äußere Hülse 22A und
die innere Hülse 22C umfassen
nur einen geringen oder keinen metallischen Matrixverbund (MMC),
und die äußere Hülse besteht
bei diesem Ausführungsbeispiel
nur aus Titan. Der metallische Matrixverbundteil 22B umfasst
wenigstens eine langgestreckte Faser, die in einer Metallmatrix
eingebettet ist, welche sich in Umfangsrichtung über die innere Hülse 22C herum
erstreckt. Der Halter 22 gemäß 4 hat den
Vorteil, dass es möglich
ist, die innere Hülse 22C spanabhebend
zu bearbeiten, ohne dass die langgestreckten Fasern in dem metallischen
Matrixverbundteil 22B beschädigt werden. Infolgedessen
kann der Halter 22 bei der Bearbeitung stärker ausgebildet
werden als ein Halter, der keine innere Hülse 22C aufweist.
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Der
Endkonus 40 besteht aus Titan, und er ist bei diesem Ausführungsbeispiel
entweder an der äußeren Hülse 22A angeschweißt und/oder
er ist an der inneren Hülse 22C oder
einem Fortsatz der äußeren Hülse 22A und/oder
der inneren Hülse 22C angeschweißt. Der
Halter 22 ist daher integral mit dem Endkonus 40 verbunden.
Wie oben erwähnt,
ergibt dies einen Vorteil insofern, als keine Befestigungsmittel
erforderlich sind, um den Rotor mit dem Endkonus 40 zu
verbinden.
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Die äußere Hülse 22A und
die innere Hülse 22C des
Halters 22 und der Rotorkörper 12 sind an einer
Endplatte 41 angeschweißt. Die Endplatte 41 ist
mit einem Verbinder 42 verbunden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
sind Halter 22 und Rotorkörper 12 an zwei Endplatten 41 angeschweißt. Die Endplatten 41 haben
den Vorteil, dass sie einen geringeren Raum einnehmen als die Endkonen 40,
und sie können
daher zweckmäßig bei
elektrischen Maschinen angewandt werden, wo nur ein beschränkter Raum
zur Verfügung
steht.
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5 zeigt
im Schnitt eine Frontansicht (längs
des Pfeiles AA gemäß 3)
des Rotors 10, der in den obigen Abschnitten beschrieben
wurde. Die äußere Oberfläche 19 des
Rotorkörpers 12 umfasst
mehrere Nuten 44, in denen die Magnete 18 angeordnet
sind und die eine Positionierung der Magnete 18 beim Zusammenbau
des Rotors 10 unterstützen.
Der Halter 22 umfasst Füllabschnitte 46,
die Hohlräume
auf der inneren Oberfläche
des Halters 22 definieren und ebenfalls die Positionierung
der Magnete 18 beim Zusammenbau des Rotors 10 unterstützen. Die
Füllabschnitte 46 sind
gleich bemessen und symmetrisch mit gleichem Umfangsabstand angeordnet.
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Die
Pole der Magnete 18 sind so angeordnet, dass sie an der
radial inneren und äußeren Oberfläche der
Magnete 18 liegen und derart, dass benachbarte Magnete 18 unterschiedliche
magnetische Polungen besitzen. Wenn beispielsweise ein erster Magnet
so angeordnet ist, dass sein radial äußerer Teil einen Nordpol bildet
und sein radial innerer Teil einen Südpol, dann wird ein zweiter
benachbarter Magnet so angeordnet, dass sein radial äußerer Teil
ein Südpol
ist und sein radial innerer Teil ein Nordpol. Wenn sich der Rotor 10 (in
dem durch die Pfeile 16 angedeuteten Sinn) dreht, dann
bewegen sich die magnetischen Flusslinien über die Wicklungen 36 in
den Stator 32 (in 3 dargestellt)
und induzieren einen elektrischen Strom.
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Der
Halter 22 kann vorgeformt sein, oder er kann aus einer
bearbeiteten Hülse
bestehen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
das in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 beschrieben
wurde, ist eine kreisförmige
innere Hülse 22C vorgesehen,
und wenigstens eine langgestreckte Faser ist über den Umfang der Hülse geschlungen. Ein
Matrixmaterial (z. B. ein Metall, wie eine Titanlegierung) wird
dann auf die wenigstens eine langgestreckte Faser als Flüssigkeit
oder in fester Form oder als Dampf aufgetragen. Eine äußere Hülse 22A wird
dann vorgesehen, um die langgestreckten Fasern und die Matrix in
Sandwichform zu überführen und
einen Aufbau zu bilden. Eine Haltehülse wird durch Anwendung von
Hitze und Druck auf den Aufbau erzeugt. Bei einem Ausführungsbeispiel
wird die Haltehülse
durch isostatisches Heißpressen
(HIP) hergestellt. Es ist möglich,
dieses HIP- Verfahren
bei diesem Ausführungsbeispiel
zu benutzen, weil der Druck auf die äußere Hülse 22A und die innere
Hülse 22C ausgeübt werden
kann. Das isostatische Heißpressen
(HIP) ist ein bekanntes Verfahren auf dem Gebiet konsolidierender
Materialien, wobei Druck und Hitze benutzt werden, und dieses Verfahren braucht
daher im Einzelnen nicht beschrieben zu werden.
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Die
Magnete können
dann in Taschen eingesetzt werden, die in der inneren Hülse 22C vorgeformt
oder ausgearbeitet sind. Ein Rotorkörper wird dann in den Aufbau
eingefügt.
Um zu gewährleisten, dass
der Rotorkörper
und die Hülse
passen, wird der Rotorkörper
beispielsweise mit flüssigem
Stückstoff gekühlt, bevor
er in die Hülse
eingesetzt wird. Der Rotorkörper
dehnt sich dann in Berührung
mit der inneren Oberfläche
der Hülse
aus. Dann werden Endkonen 40 oder Endplatten 41 an
der Haltehülse
angeschweißt.
Dieses Verfahren ergibt daher eine vorgeformte Hülse, in die die Magnete und
ein Rotorkörper eingesetzt
werden können.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung wurden unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungen
beschrieben. Es ist jedoch klar, dass Abwandlungen dieser Ausführungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie diese in den Ansprüchen gekennzeichnet
ist. Beispielsweise kann der Endkonus 40 eine integrale
Komponente mit dem Rotor 10 bilden, oder er kann getrennt
vom Rotor 10 sein. Der Rotor 10 kann ein Rotor
für irgendeine
elektrische Maschine sein, z. B. ein Rotor für einen Motor oder für einen Generator.
Anstatt in den Halter 22 Taschen einzuarbeiten oder den
Halter 22 so vorzuformen, dass Taschen gebildet werden,
kann ein getrenntes Rohr mit Magneten und leichtem, nicht magnetischem
Material an dem Halter 22 verbolzt oder an diesem angeschweißt werden,
bevor ein Einsatz in den Rotorkörper
erfolgt.