DE906001C

DE906001C - Dauermagnetkoerper fuer magnetelektrische Maschinen

Info

Publication number: DE906001C
Application number: DED340D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Zumbusch
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1943-09-17
Filing date: 1943-09-17
Publication date: 1954-03-08

Description

Dauermagnetkörper für magnetelektrische Maschinen Für zwei- und mehrpolige magnetelektrische Maschinen wurden als Felderzeuger in Anordnung als Stator oder Rotor bereits Dauermagnetsysteme verwendet, deren allgemeiner Aufbau und Form die folgenden Hauptkennzeichen trägt: Ein aus Dauermagnetwerkstoff bestehender, meist geschlossener Rahmen in der allgemeinen Form eines Kreisringes oder auch eines geradzahligen, meist regelmäßigen Vielecks zeigt ja nach der gewünschten Polzahl ein oder mehr Paare von Ansätzen, welche am inneren oder äußeren Umfang bzw. an der inneren oder äußeren Vieleckfläche angeordnet sind und in entsprechender Ausbildung die Magnetpole bilden. Man hat derartige Magnetsysteme auch schon derart ausgebildet, daß der genannte Rahmen aus magnetisch weichem Werkstoff besteht, während nur die Polstücke aus Dauermagnetwerkstoff bestehen, welche durch Verschrauben, Löten, Schweißen oder ein sonstiges geeignetes Mittel an dem magnetisch weichen Rahmen befestigt wurden; der Rahmen wirkte dabei als magnetischer Rückschluß (Joch). Schraubverbindungen setzten dabei die Verwendung eines spanabhebend bearbeitbaren Dauermagnetwerkstoffes voraus, wenn der Magnetkörper herstellungsmäßig nicht allzu verwickelt werden sollte. Die für derartige Dauermagnetsysteme aber vorzugsweise in Frage kommenden Magnetwerkstoffe hoher Koerzitivkraft lassen eine spanabhebende Bearbeitung nicht zu. Löt- und Schweißverbindungen beeinträchtigen die magnetische Güte, meist auch die Bruchfestigkeit des Werkstoffes erheblich. Eine rotationssichere Gestaltung des Dauermagnetsystems ist auf diese Weise meist nicht oder nur unter Aufwand ungewöhnlicher Mittel zu erzielen. Alle genannten, bekanntgewordenen Dauermagneten haben darüber hinaus den Nachteil, daß sie jeweils nur mit einem Spulenträger von bestimmter Form und Größe, insbesondere mit bestimmtem innerem bzw. äußerem Durchmesser, gemessen über die Flächen der Gegenpole, verwendet werden können.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, aus hochkoerzitivkräftigem Daüermagnetwerkstoff einen Körper aufzubauen, der einfach herzustellen ist, keine mechanischen Verbindungen zwischen dauermagnetischem und magnetisch weichem Werkstoff benötigt und außer dem in einfacher Weise auf verschiedene Ankerformen und -größen einstellbar ist. Ein Magnetkörper, ausgerüstet mit hochkoerzitivkräftigem Dauermagnetwerkstoff, der diesen Bedingungen entspricht, besteht gemäß der Erfindung aus einem glatten, einstöckig gesinterten Ring mit Dauermagnetsegmenten und zwischen diesen angeordneten magnetisch weichen Abschnitten, vorzugsweise aus Weicheisen. Die magnetisch weichen Abschnitte sitzen an den Stellen, an denen bei der Magnetisierung die magnetischen Pole entstehen sollen. Sie werden mit Bohrungen versehen, die dem auswechselbaren Befestigen von Polschuhen dienen.
An sich ist es bekannt, Dauermagnetwerkstoff und Weicheisen gemeinsam einstückig zu sintern und eine der Bearbeitung zugängige Oberfläche zu schaffen.
In der Zeichnung ist ein solcher Ring dargestellt. Er besteht aus vier Dauermagnetsegmenten I. Als Dauermagnetwerkstoff werden hierbei in erster Linie die bekannten aushärtbaren Legierungen auf der Basis Eisen-Nickel-Aluminium, Eisen-Kobalt-Titan mit oder ohne Zusatz an weiteren Legierungselementen zu wählen sein. Diese bekannten Legierungen gestatten, Koerzitivkräfte von 5oo bzw. 8oo Örsted und darüber zu erzielen.
Zwischen den Segmenten sind Weicheisenabschnitte 2 vorgesehen. Der aus den Dauermagneten I und den Weicheisenabschnitten 2 zusammengesetzte Ring wird einstückig gesintert und hat sowohl innen als auch außen eine vollkommen glatte Oberfläche. Die sintertechnische Herstellung, insonderheit das hierbei erforderliche Pressen, ist für einen derartigen Körper sehr einfach, und es stört nicht, daß der Ring aus unterschiedlichem Werkstoff aufgebaut ist.
Die Abschnitte 2 werden an den Stellen angeordnet, an denen hernach bei der Magnetisierung die Pole entstehen sollen. Das Ausführungsbeispiel der Zeichnung stellt einen vierpoligen Ring dar, und es ist selbstverständlich möglich, einen solchen Ring auch mit einer anderen Polzahl auszurüsten.
Nach der Sinterung und der erfolgten Wärmebehandlung, d. h. Härtung des Ringes zur Erzielung des bestgeeigneten dauermagnetischen Zustandes werden die Abschnitte 2 mit Bohrungen 3 versehen. Mit Hilfe dieser Bohrungen werden an den einzelnen Abschnitten 2 Polschuhe 4 befestigt. Je nachdem, welche Form und Größe der Anker besitzt, der mit dem Ring zusammenwirken soll, werden die Polschuhe 4 ausgewählt. Abgesehen von der dem Bekannten gegenüber wesentlich vereinfachten Herstellung eines derartigen Polringes ergibt sich noch der Vorteil einer einfachen Typisierung. Es ist nunmehr möglich, nach Leistungen abgestuft verschiedene Ringgrößen festzulegen. Um diese den Sonderfällen der Praxis anpassen zu können, ist jeweils nur für die einzelne Ringtype die zweckmäßigste Polschuhform zu wählen und einzusetzen. Es kann auf diese Weise eine Ringtype mit den verschiedensten Ankerformen zusammengebaut werden. Es ist ferner möglich, den gleichen achtteiligen Ringmagneten für eine zweipolige Maschine zu verwenden, derart, daß nur an zwei, vorzugsweise diametral einander gegenüberliegenden Eisenzwischenteilen Polschuhe befestigt werden, während die beiden weiteren Eisenzwischenteile als magnetischer Rückschluß für die ihnen jeweils benachbarten Dauermagnetteile dienen. Damit sind die Möglichkeiten, einen Magnetring an verschiedene magnetische Anforderungen anzupassen, vermehrt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Dauermagnetring, ausgerüstet mit hochkoerzitivkräftigem Dauermagnetwerkstoff für magnetelektrische Maschinen, gekennzeichnet durch einen glatten einstöckig gesinterten Ring mit dauermagnetischen Segmenten und zwischen diesen angeordneten magnetisch weichen Abschnitten, vorzugsweise aus Weicheisen, die an den magnetischen Polen sitzend mit Bohrungen zum auswechselbaren Befestigen von Polschuhen versehen sind. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »The Iron Age«, 1940, S. 27 bis 3i; deutsche Patentschriften Nr. 679 594, 632 946, 663955.