DE889935C

DE889935C - Laminated core for armature or field magnets, especially for electrical machines

Info

Publication number: DE889935C
Application number: DER595D
Authority: DE
Inventors: George William Rawlings
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-11-01
Filing date: 1938-10-28
Publication date: 1953-09-14

Description

Lamellierter Kern für Anker oder Feldmagnete, insbesondere für elektrische Maschinen Lamellierte Kerne für Anker- oder Feldmagnete, die aus mehreren ebenen Lamellen zusammengesetzt sind und bei denen die Polflächen an den Stirnkanten der einzelnen Lamellen liegen, sind bereits bekannt. Bei der Herstellung von lamellierten Kernen, bei denen die Pole etwa rechtwinklig zu dem zugehörigen Jochteil verlaufen, wurden die Polstücke entweder als Teile für sich angefertigt und jeweils an das Joch angesetzt, oder es wurden die einzelnen Lamellen aus Blechstücken hergestellt, die dann entsprechend der Längsachse des Kernes aneinandergefügt wurden. Im ersteren Fall ließ sich bisher eine wirksame Unterteilung der Polfläche nicht erreichen, so daß man immer die störenden Wirbelstromverluste in Kauf nehmen mußte. Im zuletzt genannten Fall tritt der Nachteil auf, daß die Vereinigung der einzelnen Lamellen sehr umständlich und die Endbearbeitung und -befestigung des aus den Lamellen gebildeten Bauteils schwierig ist.Laminated core for armatures or field magnets, in particular for electric ones Machines Laminated cores for armature or field magnets made up of several planes Lamellae are composed and in which the pole faces at the front edges of the individual slats are already known. In the manufacture of laminated Cores in which the poles run approximately at right angles to the associated yoke part, the pole pieces were either made as parts for themselves and each attached to the Yoke attached, or the individual slats were made from pieces of sheet metal, which were then joined together according to the longitudinal axis of the core. In the former In this case, an effective subdivision of the pole face has not yet been achieved, so that one always had to accept the disturbing eddy current losses. Im last mentioned case arises the disadvantage that the union of the individual lamellas very cumbersome and the finishing and fastening of the one formed from the slats Component is difficult.

Die Erfindung bezieht sich auf einen lamellierten, aus einander gegenüberliegenden kammartig ineinandergreifenden Teilen bestehenden Kern für Anker-oder Feldmagnete, insbesondere für elektrische Maschinen. Erfindungsgemäß besteht jeder der Teile aus mehreren schalenförmigen Lamellen, welche zur Bildung eines Joches mit Polstücken derart aneinandergesetzt sind, daß die Enden der zahnförmigen, die Pole darstellenden Ränder sich fortschreitend überlappen und gemeinsam eine ziegelartig geschuppte Polfläche bilden. Hierdurch wird der wesentliche technische Fortschritt erreicht, daß auf einfachste Weise die Herstellung und der Zusammenbau des Kernes unter Teilung der wirksamen Polfläche durchführbar ist und dadurch die Bildung von Wirbelströmen verhindert wird. Die Ausführung kann so getroffen sein, daß die Polstücke gegenüber der Polfläche geneigt sind und abgeschrägte Enden aufweisen, um gemeinsam die Polfläche zu, bilden. Jedes Polstück kann aus einer rechtwinklig zur Polfläche und einer parallel zur Drehachse liegenden Fläche bestehen. Die Polstücke der Lamellen können im Querschnitt kreisbogenförmig gekrümmt sein. Mehrere Lamellenpreßstücke bzw. -stanzstücke werden zweckmäßig übereinandergelegt, dann zur Überführung ihrer Polstückenden in konische Form gebogen und schließlich diese Enden zwecks Bildung zylindrischer Polflächen abgeschnitten bzw. abgedreht. Bei der Herstellung wird am besten so vorgegangen, däß die einzelnen oder geschichtet gestanzten Bleche in geschichtetem Zustand mit Hilfe eines-konischen Kernes zunächst in eine konische Formmatrize und dann in eine ringförmige bzw. zylindrische Schneidmatrize gepreßt werden.The invention relates to a laminated, opposed to each other comb-like interlocking parts existing core for armature or field magnets, especially for electrical machines. According to the invention, each of the parts is made of several bowl-shaped lamellas, which form a yoke with pole pieces are put together in such a way that the ends of the tooth-shaped, the poles representing Edges gradually overlap and together form a brick-like flake Form pole face. This achieves the essential technical progress, that in the simplest way the manufacture and assembly of the core with division the effective pole face feasible is and thereby the education of eddy currents is prevented. The execution can be made so that the Pole pieces are inclined with respect to the pole face and have beveled ends, to form the pole face together. Each pole piece can be made from a right angle to the pole face and a face lying parallel to the axis of rotation. The pole pieces the lamellae can be curved in the shape of an arc of a circle in cross section. Several lamellar pressings or punched pieces are expediently placed one on top of the other, then to transfer their Pole piece ends bent into a conical shape and finally these ends bent to form cylindrical pole faces cut off or turned off. When manufacturing is it is best to proceed in such a way that the individual or layered punched sheets are in layered state with the help of a conical core initially into a conical Forming die and then pressed into an annular or cylindrical cutting die will.

Der Erfindungsgegenstand ist in einigen Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. z eine teilweise im Schnitt dargestellte-Seitenansicht, Fig. 2 eine Vorderansicht, Fig. 3 einen Grundriß eines geblätterten magnetischen Kerns, welcher eine Hälfte eines vierpoligen, dachziegelartig gefügten Ankerkernes bildet, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform, Fig. 5 und 6 einen Schnitt und eine Teilvorderansicht eines Kernes, Fig. 7 und 8 einen Schnitt und eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels, Fig.9 und zo abgewickelte Grundrisse der Pole, Fiz. z= eine teilweise perspektivische Ansicht eines Polstückes. Zu einem vierpoligen Ankerkern gemäß Fig. i bis 4 gehören zwei U-förmige, einander gegenüberliegende, mit zahnförmigen Rändern ineinandergreifende Teile. Jeder Teil besteht aus fünf schalenförmigen Lamellen a, b, c, d, e, welche zur Bildung eines Joches mit Polstücken derart aneinandergesetzt sind, daß die Enden der zahnförmigen, die Pole darstellenden Ränder sich fortschreitend überlappen und gemeinsam eine dachziegelartig geschuppte Polfläche bilden. Die Enden a1, b1, cl, dl, ei sind abgeschrägt. Wie Fig. z und 2 zeigen, ist die Polfläche zylindrisch geformt. Jeder Teil wird zum Festlegen auf der gemeinsamen Achse mit einer Öffnung f ausgestattet. Die außenliegenden Unterteilungslinien g bilden Kreise, die in zu der Ankerachse rechtwinkligen Ebenen liegen. In Fig.3 erscheinen diese Linien als gerade Linien, welche den Ebenen der Stegteile der Lamellen parallel sind. Die Richtung der Linien g kann auch verändert werden.The subject matter of the invention is shown in some exemplary embodiments in the drawing, namely Fig. Z shows a partially sectioned side view, Fig. 2 shows a front view, Fig. 3 shows a plan view of a leafed magnetic core, which is one half of a four-pole, roof-tile-like joined anchor core 4 shows a further embodiment, FIGS. 5 and 6 show a section and a partial front view of a core, FIGS. 7 and 8 show a section and a side view of another embodiment, FIG. 9 and the developed plan views of the poles, FIG. z = a partial perspective view of a pole piece. A four-pole armature core according to FIGS. 1 to 4 includes two U-shaped, opposing, interlocking parts with tooth-shaped edges. Each part consists of five shell-shaped lamellae a, b, c, d, e, which are placed together to form a yoke with pole pieces in such a way that the ends of the tooth-shaped edges representing the poles gradually overlap and together form a roof-tile-like flaky pole face. The ends a1, b1, cl, dl, ei are bevelled. As shown in FIGS. Z and 2, the pole face is cylindrical in shape. Each part is provided with an opening f for fixing on the common axis. The outer subdivision lines g form circles which lie in planes at right angles to the anchor axis. In Figure 3 these lines appear as straight lines which are parallel to the planes of the web parts of the lamellas. The direction of the lines g can also be changed.

Gemäß Fig. 4 ist die Polfläche unterteilt durch einen Schlitz h. Es können auch mehrere Schlitze vorgesehen werden. Die Schlitze werden beim Biegen im wesentlichen geschlossen.According to FIG. 4, the pole face is divided by a slot h. It several slots can also be provided. The slots are made when bending essentially closed.

Ein einfaches und bevorzugtes Herstellungsverfahren besteht darin, fünf gleiche ausgestanzte Bleche auf einem Befestigungsstift an dem Ende eines konischen Kernes übereinanderzulegen und zu betestigen und die Blechlagen durch einen biegenden und einen schneidenden Arbeitsgang zu formen, indem der Kern zuerst in eine kegelförmige Matrize und dann in eine ringförmige Schneidmatrize gedrückt wird. Die äußere zylindrische Fläche der Gesamtanordnung kann durch Schleifen fertig bearbeitet werden.A simple and preferred manufacturing process is five identical stamped sheets on a fastening pin at the end of a conical Lay the core one on top of the other and fasten it and bend the sheet metal layers and a cutting operation to shape by first converting the core into a cone-shaped one Die and then pressed into an annular cutting die. The outer cylindrical The surface of the entire arrangement can be finished by grinding.

Fig. 5 und 6 zeigen einen zwanzigpoligen Ankerkern. Bei diesen beiden Figuren bestehen die beiden mit gleichnamigen Polen versehenen Ankerkernhälften je aus einem ringartigen Stück i bzw. j. Die Polzähne der auf der Tragachse sitzenden ringförmigen Flansche il und j 1 sind nach innen gerichtet und greifen ineinander. In Fig.5 sind zwei verschiedene Ausführungen dargestellt. Im oberen Teil der Fig. 5 stoßen die Kernblechlamellen gemäß der Linie k aufeinander. Der untere Teil der Fig. 5 zeigt eine davon abweichende Ausführung, da hier die einzelnen Kernlamellen gemäß der unterbrochen dargestellten Linie k1 meinandergreifen. Bei dieser Ausführung können die Polstücke geschlitzt werden. Die Flächen der ineinandergreifenden Enden dieser Flansche il und il kann man schleifen, um den magnetischen Widerstand in Luft zu verringern.Figs. 5 and 6 show a twenty-pole armature core. In these two figures, the two halves of the armature core with poles of the same name each consist of a ring-like piece i and j. The pole teeth of the annular flanges il and j 1 seated on the support axis are directed inward and interlock. In Figure 5, two different versions are shown. In the upper part of FIG. 5, the core laminations meet according to the line k. The lower part of FIG. 5 shows an embodiment that differs therefrom, since here the individual core lamellae engage with one another according to the line k1 shown in broken lines. In this design, the pole pieces can be slotted. The surfaces of the interlocking ends of these flanges il and il can be grinded to reduce magnetic reluctance in air.

In Fig. 7 -und 8 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Kernes auf eine magnetelektrische Maschine gezeigt, bei welcher der Ankerkern einenDaüermagnetkern umgibt. Bei dieser Ausführungsform besitzen die aus den genannten Lamellen gebildeten Teile h und 11 sechs einwärts gerichtete Polstücke. Die Teile sind mit einer elektrischen Spule m und mit den gleich weit voneinander entfernten Polstücken fest zusammengebaut, wobei diese Gesamtanordnung den Anker bildet. Der Feldmagnet besteht aus zwei von aus Lamellen zusammengesetzten Teilen u1 und n2, deren jeder sechs in radialer Richtung nach außen gerichtete Polstücke besitzt, die so aneinandergefügt sind, daß sie einen zylindrischen auf der Welle aus vorzugsweise unmagnetischem Werkstoff befestigten Dauermagneten o einschließen. Der zylindrische Magnet ist in der Achsrichtung magnetisiert, so daß die benachbarten Polstücke der Anordnung entgegengesetzte Polarität besitzen. Es werden daher zwölf Polwechsel für jede Umdrehung erhalten.In Fig. 7 and 8 the application of the core according to the invention is on a magneto-electric machine is shown in which the armature core has a permanent magnet core surrounds. In this embodiment, the lamellae formed from said lamellae Parts h and 11 six inward pole pieces. The parts come with an electric Coil m and firmly assembled with the pole pieces equidistant from each other, this overall arrangement forming the anchor. The field magnet consists of two of parts u1 and n2 composed of lamellas, each of which has six in the radial direction has outwardly directed pole pieces which are joined together to form a cylindrical fastened on the shaft of preferably non-magnetic material Include permanent magnets o. The cylindrical magnet is magnetized in the axial direction, so that the adjacent pole pieces of the array are of opposite polarity. Twelve pole changes are therefore obtained for each revolution.

Wenn die Ausführungsform für einen Zündmagnet verwendet wird, wird die einzelne Spule m durch die erforderlichen Primär- und Sekundärspulen ersetzt.If the embodiment is used for an ignition magnet, then the single coil m replaced by the required primary and secondary coils.

Der Dauermagnet o kann durch einen Elektromagnet ersetzt werden. In diesem Fall werden die Teilen'- und n2 vorzugsweise mit ringförmigen Flanschen an der Bohrung ausgestattet, wie sie bei il und y 1 in Fig. 5 dargestellt sind, um den magnetischen Kreis unabhängig von der Welle p zu vervollständigen. Ein Motor oder Generator dieser Form kann für Wechselstrom oder, wenn geeignete Mittel zur Kommutierung vorgesehen werden, auch für Gleichstrom eingerichtet werden.The permanent magnet o can be replaced by an electromagnet. In in this case the parts' and n2 are preferably connected with annular flanges the bore equipped, as shown at il and y 1 in Fig. 5 to to complete the magnetic circuit independently of the wave p. One engine or generator of this form can be used for alternating current or, if suitable means for Commutation can also be set up for direct current.

Fig. 9 und zo zeigen an sich bekannte Formen von Wechselpolen. . Die Pole q der Fig. 9 sind trapezförmig, während die Pole y der Fig. to parallele Flanken haben.. _ In Fig. zr haben die Polstücke s der Lamellen eine abgestufte zylindrische Form anstatt der schrägen und abgeschrägten Form.Fig. 9 and zo show known forms of alternating poles. . the Poles q in FIG. 9 are trapezoidal, while poles y in FIG. 9 have parallel flanks to have.. _ In Fig. Zr the pole pieces s of the lamellae have a stepped one cylindrical shape instead of the inclined and beveled shape.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Laminated, from opposite, Comb-like interlocking parts of an existing core for anchors or field magnets, in particular for electrical machines, characterized in that each of the parts consists of several bowl-shaped lamellae, which are used to form a yoke with Pole pieces are put together so that the ends of the tooth-shaped, the poles The edges showing each other progressively overlap and together a roof tile-like form scaled pole face.

2. Laminated core according to claim r, characterized in that that the pole pieces are inclined with respect to the pole face and have beveled ends, which together form the pole face.

3. Laminated core according to claim 2, characterized characterized in that the angle of inclination of the pole pieces is small. q ..

Laminated Core according to claim z to 3, characterized in that each pole piece consists of one approximately at right angles to the pole face and a face parallel to the axis of rotation consists.

5. Laminated core according to claim z to q., Characterized in that the pole pieces of the lamellae are curved in the shape of an arc of a circle in cross section.

6. Procedure for the production of cores according to claims z to 5, characterized in that several Lamellar pressed pieces or punched pieces placed one on top of the other, then to transfer their Pole piece ends bent in a conical shape and finally these ends for the purpose of formation cylindrical pole faces are cut off or turned off and ground off.

7. The method according to claim 6, characterized in that the individually or in layers stamped sheets in layered state with the help of a conical core initially into a conical forming die and then into an annular or cylindrical cutting die be pressed.