DE668436C

DE668436C - Wicklungsloser Laeufer fuer elektrische Maschinen mit aus Dauermagnetstahl bestehenden prismenfoermigen Polstuecken trapezfoermigen Querschnitts

Info

Publication number: DE668436C
Application number: DES120323D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-11-02
Filing date: 1935-11-02
Publication date: 1938-12-03

Description

In der letzten Zeit ist es gelungen, die Dauermagnetstähle so weit zu vervollkommnen, daß sie im Elektromaschinenbau, namentlich für kleinere Stromerzeuger, angewendet werden können. Bisher wurden in der Hauptsache die ruhenden Feldpole aus Dauermagnetstahl hergestellt, wodurch die Feldwicklung erspart werden konnte, während der Läufer in der bei normalen Maschinen üblichen Weise ausgebildet und zur Stromabnahme mit Schleifringen ' oder einem Stromwender versehen werden mußte. Durch Anordnung der Dauermagnete auf dem Läufer läßt sich aber eine ganz erhebliche Vereinfachung und Verbilligung der elektrischen Maschinen, insbesondere der Wechselstromerzeuger, erreichen, da jegliche Stromzuführung zum Läufer in Fortfall kommt.

Bisher bot jedoch die Befestigung der aus Dauermagnetstahl bestehenden Pole am Läuferkörper erhebliche Schwierigkeiten. Namentlich bei den für kleine Wechselstromerzeuger . üblichen hohen Drehzahlen konnte nur sehr schwer eine genügende mechanische Festigkeit eines mit Polen aus . Dauermagnetstahl bestehenden Läufers erzielt werden. Bekanntgeworden sind zwar Läufer mit prismenförmigen Polstücken aus Dauermagnetstahl, die wenigstens in einer Ebene trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Die Befestigung der Polstücke auf der Läufernabe erfolgt jedoch beim Bekannten in anderer Weise als beim Erfindungsgegenstand, und zwar unter erheblich größerem Aufwand an technischen Mitteln. Im übrigen entfällt beim Erfindungsgegenstand im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen eine besondere Bearbeitung der bekanntlich sehr harten Dauermagnetstähle, die meist nur durch Schleifen bearbeitet werden können, so daß ihre Formgebung nicht ohne weiteres den Forderungen des Elektromaschinenbaues angepaßt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, den mit Polen aus Dauermagnetstahl versehenen Laufern mit einem Mindestaufwand an Bearbeitung die für den Betrieb mit hohen Drehzahlen erforderliche mechanische Festigkeit zu erteilen.

Erfindungsgemäß werden bei dem wicklungslosen Läufer mit aus Dauermagnetstahl bestehenden prismenförmigen Polstücken trapezförmigen Querschnitts die Polstücke durch keilförmige Spannteile gegen den Läuferkörper gedrückt.

Die aus einem Dauermagnetstahl bestehenden Pole werden zweckmäßig aus Abschnitten eines Profilstabes hergestellt und erst

nach dem Einbau in den Läufer magnetisiert. Die Polstücke können durch Druckringe o. dgl., durch "Verschraubung oder Ve-rnietung oder in anderer geeigneter Weise
der Läufernabe fest verbunden werden.
kann die Pole statt dessen in ihrer Lage atf durch mit der Läufernabe verschraubte kefir- oder sektorförmige Zwischenstücke sichern, die aus unmagnetischen Stoffen, wie Messing,

ίο Aluminium oder Isolierstoffen, hergestellt werden. Bei geeigneter Querschnittsform des zur Herstellung der Magnetpole dienenden Profilstabes können die Polstücke auch durch Preßmasse oder Spritzguß mit der Läufernabe verbunden werden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. ι zeigt im Längsschnitt und Fig. 2 in der Seitenansicht bzw. im Querschnitt den Läufer eines kleinen Stromerzeugers. ' Auf der nicht dargestellten Welle sitzt die im Querschnitt sechseckige Läufernabe ii, auf der sechs aus einem Dauermagnetstahl bestehende Polstücke 12 angeordnet sind. Diese

¹S haben einen trapezförmigen Querschnitt und werden durch keilförmige Druckringe 13 und 14 unter Zwischenschaltung von elastischen Zwischenlagen 15 gehalten. Die Druckringe 13 und 14 sind ihrerseits durch die Ringmuttern 16 und 17 befestigt, die auf die mit Gewinde versehenen Enden der Läufernabe 11 geschraubt sind.

Statt durch die Ringmuttern 16 und 17 können, wie Fig. 3 zeigt, die die Polstücke 12 haltenden Druckringe 13 auch durch Vernieten mit der Läufernabe 11 befestigt werden. Hierbei sind die Enden 18 der Läufernabe 11 nach Art einer Nietverbindung nach außen -gebördelt und halten hierdurch die Druckringe 13 und 14 in ihrer Lage.

Wegen des trapezförmigen Querschnittes der Polstücke 12 ist auch bei den höchsten Drehzahlen von etwa 10 000 U/min kein Lockern zu befürchten, da sie durch die keilförmigen Druckringe 13 und 14 mit starker Vorspannung gegen die Läufernabe 11 gepreßt werden.

Bei dem in Fig. 4 in der Seitenansicht und Fig. 5 im Längsschnitt dargestellten Läufer sind die Polstücke 22 auf der im Querschnitt sechseckigen Läufernabe 11 durch keilförmige Zwischenstücke 23 gehalten, die aus unmagnetischem Stoff, wie Messing, Aluminium oder auch Isolierstoff, hergestellt sind. Die Zwischenstücke 23 werden durch die radialen Schrauben 24 gehalten, die in Bohrungen der Läufernabe 11 eingreifen. Der Querschnitt der Polstücke 22 ist hier ebenfalls annähernd trapezförmig, so daß die Polstücke nach Art eines Schwalbenschwanzes von den keilförmigen Zwischenstücken 23 festgehalten werden.

Bei dem Läufer gemäß Fig. 6 und 7 sind die sechs Polstücke 32 mit der sechseckigen Läufernabe 31 dadurch fest verbunden, daß

,-'.die Zwischenräume 33 zwischen den Magnet- -polen durch eine Spritz- oder Preßmasse aus-

fegefüllt werden, die beim Erhärten eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist. Hierfür sind isolierende Preßstoffe, z. B. Kunstharze, gut geeignet. Man kann aber auch diese Zwischenräume durch Einspritzen von flüssigem Metall, z. B. Aluminium, ausfüllen, das nach dem Erkalten die Polstücke fest miteinander und mit der Läufernabe 31 verbindet. Es empfiehlt sich, die Polstücke 32 auch an den Endflächen von der Preßoder Spritzmasse zu umschließen, wie dies Fig. 7 zeigt. Hierbei kann eine besondere Läufernabe gänzlich in Fortfall kommen, indem der Raum zwischen der Läuferwelle und den Magnetpolen ebenfalls durch die Preßmasse ausgefüllt werden kann. In diesem Falle wird die Läuferwelle durch die Preßoder Spritzmasse unlösbar mit den Läufermagneten verbunden.

In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die Läufermagnete zunächst auf einer Stahlbuchse anzuordnen, die durch die Preß- oder Spritzmasse mit den Magneten fest verbunden sind. Diese Stahlbuchse ist in Fig. 6 und 7 punktiert eingezeichnet und mit 34 bezeichnet. Man erhält auf diese Weise einen Läuferkörper, der in sich vollkommen fest zusammenhalt und leicht auf die Läuferwelle geschoben und auf dieser befestigt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Wicklungsloser Läufer für elektrische Maschinen, dessen aus Dauer- ¹Oo magnetstahl bestehende prismenförmige Polstücke trapezförmigen Querschnitt haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke durch keilförmige Spannteile gegen den Läuferkörper gedrückt werden.

2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Spannteile aus keilförmigen Druckringen (13, 14) bestehen, die an den Stirnseiten der trapezförmigen Polstücke (12) an- no greifen.

3. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trapezförmigen

" Polstücke (22) durch in der Umfangsrichtung zwischen ihnen angeordnete Keilstücke (23) aus unmagnetischem Material festgehalten werden, die mit dem Läuferkörper verspannt sind.

4. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Läufernabe aneinander_angf enzenden prismenförmigen Polstücke (32) durch einen

Käfig (33) aus Preß- oder Spritzgußmasse zusamengehalten werden, dessen keilförmige Längsrippen zwischen den Flanken der prismenformigen Polstücke liegen. " ^;

5. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke aus Abschnitten eines Profilstabes bestehen und nach dem Zusammenbau des Läufers magnetisiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen