DE7726439U1 - Dauermagneterregte elektrische maschine - Google Patents

Description

ρ _Λ , SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

) Berlin und München VPA 77 P 313 2 BRD

Dauermagneterregte elektrische Maschine

Dia Erfindung bezieht sich auf eine dauermagneterregte elektrische Maschine, mit einem auf einer Welle angeordneten Läufer, der eine der Polzahl der Maschine entsprechende Anzahl segmentförmiger Blechpakete und sich zwischen diesen radial erstreckender; tangential magnetisierter Dauermagnete aufweist.

Eine solche Maschine ist durch die DT-OS 24 12 307 bekannt. Für die Dauermagnete steht bei dieser bekannten Maschine nur relativ wenig Raum zur Verfügung. Ist aus Gründen der Leistungserhöhung eine höhere Durchflutung der Maschine notwendig, so kann bei der Konstruktion der bekannten Maschine das für die höhere Durchflutung notwendige größere Magnetvolumen nicht untergebracht werden. Die bekannte Maschine hat außerdem noch den Nachteil, daß eine Welle aus amagnetischem Werkstoff verwendet werden muß.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dauermagneterregte elektrische Maschine so auszubilden, daß die Welle aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen kann und mehr Magnetvolumen unterbringbar ist.

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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer dauermagneterregten elektrischen Maschine der eingangs beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch, daß die Welle im Bereich des Läufers mehrkantig achssymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zahl der Kanten gerade und größer oder gleich vier ist, und zwischen den Blechpaketen und der Welle, an deren Kanten anliegende, radial

Ml 2 Syr / 23.8.1977

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magnetisierte Dauermagnetplatten angeordnet sind. Durch die Anordnung derartiger radial magnet!sierter Dauermagnetplatten wird
ein magnetischer Kurzschluß der radial erstreckten Dauermagnete
über die ferromagnetische Welle unterbunden. Gleichzeitig wird
durch diese Dauermagnetplatten der magnetische Fluß in dien Blechp-aketen erhöht.

Die Eisenverluste in den Blechpaketen hängen von der Drehzahl des ,

Läufers ab. D.h. die Eisenverluste steigen bei höheren Drehzahlen I

stark an. Eine Absenkung der Eisenverluste ist möglich, wenn die I

magnetische Durchflutung kleiner gemacht wird. Bei einer Dauer- f

magneterregung hat man bisher zur Verminderung der Durchflutung |

, das Magnetvolumen verkleinert. Das bedingte entweder unterschied- I

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ν liehe Blechschnitte entsprechend den verschiedenen Nenndrehzahlen |

der Maschinen oder Ersatz des Magnetmaterials durch amagnetisches 1

Material an einigen Stellen des Läufers. Beide Möglichkeiten sind |<

aufwendig. Eine Verminderung der Durchflutung bei gleichem Blech- f.

schnitt und Beibehaltung des Magnetvolumens ist in einfacher Weise I dadurch möglich, daß zwischen den einzelnen Blechpaketen. Streufluß-f" stege vorgesehen sind. Dadurch, daß die Streuflußstege am der radi-j

alen Außenseite der sich zwischen den Blechpaketen radial erstrek- |

kenden Dauermagnete vorgesehen sind, können diese Stege bereits |

beim Stanzen der Bleche vorgesehen werden. Die in bezug auf die |

Nenndrehzahl der Maschine günstigste Durchflutung kann ohne be- j

sonderen Aufwand dadurch erreicht werden, daß die radiale Stärke f

Γ der Streuflußstege durch nutenförmige Ausnehmungen reduziert ist. I

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles |

wird der Anmeldungs ge genstand nachfolgend näher beschrieben, ft

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Es zeigt *

Fig. 1 einen Querschnitt eines Läufers einer zweipoligen: Maschine, f

bei dem die Streuflußstege voll ausgebildet sind, _; Fig. 2 den gleichen Läufer mit durch Ausnehmungen reduzierten
Streuflußstegen.

Mit 1 ist die Welle des Läufers bezeichnet, die im Bereich des
Läufers sechskantig ausgebildet ist. An den axial über den Läufer
vorstehenden Enden ist die Welle 1 rund gedreht. An jeder Seitenkante der Welle 1 ist eine Dauermagnetplatte 2 angeordnet. Mit N

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"-Τ- 77 P 3192 BRD

und S ist die Polarität dieser Dauerraagnetplatten angedeutet. In bezug auf die Welle sind diese Dauerraagnetplatten 2 radial magnetisiert. An zwei gegenüberliegenden Ecken der sechskantigen Wslle 1 sind Dauermagnete 3 angeordnet, die sich radial zwischen den beiden Blechpaketen 4 erstrecken. Die beiden Blechpakete 4 sind durch Streuflußstege 5, welche sich an der radialen Außenseite der Dauermagnete 3 erstrecken miteinander verbunden.

Der Läufer nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Läufer lediglich dadurch, daß die Streuflußstege 5 durch nutenförmige Ausnehmungen 6 in ihrer radialen Stärke reduziert ; sind, j

^^^ Durch Anordnung von weiteren Dauermagneten 3 an den übrigen Ecken der sechskantigen Welle 1 kann der Läufer sechspolig ausgebildet werden. Wird ein vierpoliger Läufer benötigt, so muß man eine | vierkantig ausgebildete Welle verwenden, an deren Ecken jeweils •sich radial erstreckende Dauermagnete angeordnet werden.

Durch die Anordnung der Dauermagnetplatten 2 steht ein größeres I

Magnetvolumen zur Verfügung, wodurch die Durchflutung der Maschine erhöht werden kann. Ferner wird durch diese Dauermagnetplatten 2 ein magnetischer Kurzschluß der sich radial erstrecken- | den Dauermagnete 3 über die Welle 1 verhindert. Diese Welle kann daher aus ferromagnetischem Material bestehen.

Über die mit den beiden Blechpaketen 4 verbundenen Streuflußstege 5 wird ein Teil des magnetischen Flusses kurzgeschlossen und so der Nutzfluß entsprechend reduziert. Die radiale Stärke der Streu-| flußstege 5 kann durch nutenanrtige Ausnehmungen 6 reduziert werden, wodurch auch der sich über diese Streuflußstege 5 schließende Fluß reduziert wird. Die Ausnehmungen 6 können nach dem Paketieren der Blechpakete eingefräst werden. Unabhängig von der jeweiligen Nenndrehzahl der Maschine kann jeweils der gleiche Blechschnitt und das gleiche Magnetvolumen für den Läufer vorgesehen werden. Durch Einfräsen der Ausnehmungen 6 wird dann die für die betreffende Nenndrehzahl günstigste Durchflutung eingestellt.

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Zur Weiteren Reduzierung der Eisenverluste können bei höheren Drehzahlen Elektrobleche mit niedrigeren Eisenverlusten eingesetzt werden. Derartige Elektrobleche weisen einen höheren SiIiziumgeihalt auf, wodurch diese Bleche auch eine höhere Bruchfestigkeit erlangen. Allerdings sind solche Bleche schlechter magnetisierbar, was jedoch bei einer verminderten Durchflutung nicht *' ins Gewicht fällt. Da bei einer starken Reduzierung der Durchflutung die radiale Stärke des Streuflußsteges größer wird, steigt auch dessen Beanspruchbarkeit durch die Fliehkräfte an. Die Maßnahmen zur drehzahlabhängigen Verlustbegrenzung wirken daher im gleichen Sinne wie die in mechanischer Hinsicht notwendigen und erwünschten Maßnahmen.

^M 4 Pdi-beiAnsprüche

2 Figuren

Claims (4)

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1. Dauermagneterregte elektrische Maschine, mit einem auf einer Welle angeordneten Läufer, der eine der Polzahl der Maschine entsprechende Anzahl segmentförmiger B?.echpakete und sich zwisehen diesen radial erstreckender, tangential magnet!sierter Dauermagnete aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) im Bereich des Läufers mehrkantig achssymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zahl der Kanten gerade und größer oder gleich vier ist, und zwischen den Blechpaketen (4) und der Welle (1) an deren Kanten anliegende, radial magnetisierte Dauerinagnetplatten (2) angeordnet sind.

2. Dauermagneterregte Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Blechpaketen (4) Streuflußstege (5) vorgesehen sind.

3. Dauermagneterregte Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuflußstege (5) an der radialen Außenseite der sich zwiscL&n den Blechpaketen (4) radial erstreckenden Dauermagnete (3) vorgesehen sind.

4. Dauermagneterregte Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Stärke der Streuflußstege (5) durch nutenförmige Ausnehmungen (6) reduziert ist.

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