DE973515C - Permanent magnet system for small magnet-electric generators and small motors, especially for bicycle alternators - Google Patents

Permanent magnet system for small magnet-electric generators and small motors, especially for bicycle alternators

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DE973515C
DE973515C DEP52989A DEP0052989A DE973515C DE 973515 C DE973515 C DE 973515C DE P52989 A DEP52989 A DE P52989A DE P0052989 A DEP0052989 A DE P0052989A DE 973515 C DE973515 C DE 973515C
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Max Baermann Jun
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/26Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating armatures and stationary magnets
    • H02K21/28Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating armatures and stationary magnets with armatures rotating within the magnets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Description

Dauermagnetsystem für magnetelektrische Kleingeneratoren und Kleinmotoren, insbesondere für Fahrradlichtmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen in magnetischer und konstruktiver Hinsicht besonders zweckmäßigen Aufbau des aus Dauermagneten und Weicheisen, bestehenden magnetischen Kreises von elektrischen Kleingeneratoren, Kleinmotoren, insbesondere von Fahrradlichtmaschinen.Permanent magnet system for magneto-electric small generators and small motors, especially for bicycle alternators The invention relates to a magnetic and from a constructive point of view, particularly expedient construction of the permanent magnets and Soft iron, existing magnetic circuit of small electrical generators, Small motors, in particular for bicycle alternators.

Bei der Dimensionierung von Dauermagneten für derartige Maschinen kommt es im wesentlichen auf die Ermittlung des günstigsten Arbeitspunktes des dauermagnetischen Werkstoffes an. Dieser Arbeitspunkt, der sich aus der Entmagnetisierungskurve ergibt, verlangt die Einhaltung bestimmter Abmessungen des Magneten bei einer feststehenden Luftspaltlänge, Luftspaltfläche und Induktion im Luftspalt. Nur bei Einhaltung der theoretisch günstigsten Werte ist der kleinstmögliche Materialaufwand für eine bestimmte verlangte Feldstärke gewährleistet. Aus den theoretischen Erwägungen ergibt sich ferner, daß zu einer bestimmten Magnetstablänge bei größtmöglicher Induktion immer nur eine optimale Luftspaltlänge gehört, und umgekehrt. Da aber bei hochwertigen Dauermagneten, wie z. B. den durch Ausscheidungshärtung hergestellten Aluminium-Nickel-Legierungen, zwar die Koerzitivkraft sehr groß, die Permeabilität dagegen um so kleiner und wesentlich geringer ist als bei martensitischen Magnetwerkstoffen, ergeben sich für eine optimale Feldstärke in Anbetracht der bei Kleingeneratoren sehr geringen Luftspalte auch verhältnismäßig kurze Magnetstäbe. Wie also aus dem Vorstehenden folgt, ist es wesentlich, daß die verlangte Stablänge des Magneten über die gesamte Polfläche gleichbleibt, weil nur dadurch eine optimale Ausnutzung des Magnetwerkstoffes über die gesamte Polfläche ermöglicht wird.When dimensioning permanent magnets for such machines it essentially depends on the determination of the most favorable working point of the permanent magnet Material. This working point, which results from the demagnetization curve, requires compliance with certain dimensions of the magnet in the case of a fixed Air gap length, air gap area and induction in the air gap. Only if the theoretically most favorable values is the smallest possible material expenditure for a certain Required field strength guaranteed. From the theoretical considerations it follows furthermore, that for a certain length of the magnet rod with the greatest possible induction only part of an optimal air gap length, and vice versa. But since with high quality Permanent magnets, such as B. the aluminum-nickel alloys produced by precipitation hardening, Although the coercive force is very large, the permeability, on the other hand, is all the smaller and significant is lower than with martensitic magnetic materials, result in an optimal Field strength, too, in view of the very small air gaps in small generators relatively short magnetic bars. So, as follows from the foregoing, it is essential that the required rod length of the magnet over the entire pole face remains the same because only in this way an optimal utilization of the magnetic material over the whole Pole face is made possible.

Bei den bisher bekanntgewordenen Konstruktionen bestand das Magnetsystem entweder aus einem zylinderförmigen, mit einem Weicheisenrückschluß umgebenen Magnetring, der entlang eines Durchmessers magnetisiert ist, oder aus einem Magnetring mit durch Einschnürungen ausgeprägten Polen ohne jeden weiteren Rückschluß. In beiden Fällen ist der Kraftlinienverlauf im Magnetwerkstoff nicht radial gerichtet, so daß die magnetisch wirksame Stablänge, über den Umfang betrachtet, sehr unterschiedlich ist. Dies macht jedoch die optimale Ausnutzung des Werkstoffes unmöglich.In the constructions that have become known so far, the magnet system existed either from a cylindrical magnetic ring surrounded by a soft iron back yoke, which is magnetized along a diameter, or from a magnetic ring with through Constrictions of pronounced poles without any further conclusion. In both cases the line of force in the magnetic material is not directed radially, so that the magnetically effective rod length, viewed over the circumference, very different is. However, this makes optimal use of the material impossible.

Erfindungsgemäß werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß als geschlossener Ringkörper mit ausgeprägten Polen versehene Dauermagneten radial magnetisiert und von einem an sich bekannten, gegebenenfalls gleichzeitig das Maschinengehäuse bildenden Rückschlußring aus ferromagnetischem Werkstoff umschlossen sind. Durch diese Maßnahme entsteht eine besonders einfache Bauweise des Magnetsystems. Dabei kann die Anzahl der ausgeprägten Pole zwei oder mehr betragen. Die radiale Magnetisierung, d. h. eine solche, bei der innerhalb des Magneten alle Kraftlinien eindeutig auf den Systemmittelpunkt gerichtet sind, wird dadurch erreicht, daß während des Magnetisierungsvorganges der Innenraum des Magneten durch einen Füllkörper aus ferromagnetischem Werkstoff ausgefüllt ist. Dieser Füllkörper hat zweckmäßig an seiner Mantelfläche der Zahl der ausgeprägten Pole entsprechende nutenförmige Aussparungen, die mit den Einschnürungen zwischen den Polen des Magnetringes zur Deckung gebracht werden. Die Polschuhe der Magnetisierungsvorrichtung umfassen mit ihren den Abmessungen des Magneten und der gewünschten Polzahl entsprechend ausgebildeten Polspitzen den Magneten so, daß der Fluß den ausgeprägten Polen radial zugeleitet wird. Die Magnetisierungsfeldstärke muß dabei natürlich so bemessen werden, daß sie nach Sättigung der zwischen den Polen durch Rückschlußring bzw. Magneten gebildeten Brücke zur vollen Aufmagnetisierung des Magneten ausreicht. Bei einem so magnetisierten Magneten ergibt sich in einem kreisförmigen Luftspalt unter den Polen ein homogenes Feld.According to the invention, these shortcomings are eliminated in that as a closed Annular body with pronounced poles provided with permanent magnets radially magnetized and of a known per se, possibly forming the machine housing at the same time Return ring made of ferromagnetic material are enclosed. By this measure creates a particularly simple design of the magnet system. The number of the salient poles are two or more. The radial magnetization, i.e. H. one in which all lines of force within the magnet clearly point to the center of the system are directed, is achieved that during the magnetization process the interior of the magnet by a filler made of ferromagnetic material is filled out. This filler body expediently has the number on its outer surface Groove-shaped recesses corresponding to the salient poles, those with the constrictions be brought to coincide between the poles of the magnetic ring. The pole pieces of the Magnetizing device include with their the dimensions of the magnet and the desired number of poles correspondingly trained pole tips the magnet so that the Flux is directed radially to the salient poles. The magnetization field strength must of course be dimensioned in such a way that after saturation of the between the Poles formed by a return ring or magnet bridge for full magnetization of the magnet is sufficient. A magnet magnetized in this way results in one circular air gap under the poles a homogeneous field.

Die Einschnürungen am Magnetring sowie auch der ganze Magnetring sind dann in fabrikatorischer Hinsicht besonders einfach und billig herzustellen, wenn von zerkleinertem magnetischem Werkstoff ausgegangen wird, der unter Zugabe eines Bindemittels in entsprechenden Formen gepreßt wird.The constrictions on the magnetic ring as well as the entire magnetic ring are then particularly easy and cheap to manufacture from a manufacturing point of view, if of crushed magnetic material is assumed, with the addition of a Binder is pressed into appropriate forms.

Der Rückschlußring kann in beliebiger Weise mit dem dauermagnetischen Ringkörper verbunden werden. Vorteilhaft und zum Zwecke der Materialersparnis überträgt man die Aufgabe dieses Rückschlußringes auf das aus Eisen hergestellte Maschinengehäuse, in welches dann der dauermagnetische Ringkörper eingesetzt oder eingepreßt wird. Diese Anordnung ist besonders bei Fahrradlichtmaschi.nen von Vorteil, da hierdurch nicht nur die baulichen Abmessungen weitgehend herabgesetzt werden, sondern außerdem auch die Fabrikation vereinfacht wird. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I ein Magnetsystem in Ansicht, Abb.2 einen Querschnitt durch das Magnetsystem nach der Linie a-a. der Abb. I, Abb.3 eine Fahrradlichtmaschine teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht.The yoke ring can be combined with the permanent magnet in any way Annular bodies are connected. Advantageously and for the purpose of saving material transfers the task of this return ring on the machine housing made of iron, into which the permanent magnetic ring body is then inserted or pressed. This arrangement is particularly advantageous in the case of bicycle light machines, as it results in it not only the structural dimensions are largely reduced, but also fabrication is also simplified. In the drawing are exemplary embodiments illustrated according to the invention, namely Fig. I shows a magnet system in view, Fig.2 a cross section through the magnet system along the line a-a. Fig. I, Fig.3 a bicycle alternator partly in longitudinal section and partly in view.

Der von dem Weicheisenring I umschlossene dauermagnetische vierpolige Ringkörper 2 (vgl. Abb. I und 2) besitzt zwischen je zwei benachbarten Polen Ausnehmungen 3, die sich über die ganze axiale Tiefe des Magneten erstrecken und durch welche die wirksame Stablänge an diesen Stellen wesentlich verkürzt wird. Innerhalb des Magnetsystems befindet sich drehbar gelagert der Weicheisenanker 6, auf den die nicht gezeichnete Wicklung aufgebracht ist. Von den Polen des dauermagnetischen Ringkörpers 2 gehen die Kraftlinien in radialer Richtung durch den Luftspalt 7 auf den Anker 6 über, während sie sich auf der Außenseite des Ringmagneten durch den Weicheisenring I schließen, so daß sie im dauermagnetischen Ringkörper .2 ebenfalls radial verlaufen. Bei der in Abb.3 dargestellten Fahrradlichtmaschine ist der dauermagnetische Ringkörper 4 unmittelbar in das aus Eisen bestehende Gehäuse 5 der Maschine eingepreßt, so daß ein besonderer Eisenring sich erübrigt.The four-pole permanent magnet enclosed by the soft iron ring I. Ring body 2 (see. Fig. I and 2) has recesses between each two adjacent poles 3, which extend over the entire axial depth of the magnet and through which the effective rod length is significantly shortened at these points. Within the Magnet system is rotatably mounted the soft iron armature 6, on which the not shown winding is applied. From the poles of the permanent magnet Annular body 2, the lines of force go in the radial direction through the air gap 7 the armature 6 over while it is on the outside of the ring magnet through the Soft iron ring I close so that they are in the permanent magnetic ring body .2 also run radially. In the bicycle alternator shown in Figure 3, the alternator is permanently magnetic Ring body 4 pressed directly into the iron housing 5 of the machine, so that a special iron ring is unnecessary.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Dauermagnetsystem für magnetelektrische Kleingeneratoren und Kleinmotoren, insbesondere für Fahrradlichtmaschinen, bei: welchen der aus Material sehr hoher Koerzitivkraft bei kleiner Permeabilität, z. B. aus einer Aluminium-Nickel-Legierung bestehende Dauermagnet als geschlossener Ringkörper mit ausgeprägten Polen und dazwischenliegenden Einschnürungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet radial magnetisiert und von einem gegebenenfalls gleichzeitig das Maschinengehäuse bildenden. Rückschlußring aus ferromagnetischem Werkstoff umschlossen ist. _ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1415 593 Elektrotechnische Zeitschrift, 1944, S. 93 bis 95; Druckschrift der Indiana-Steel-Corporation, Chicago, 1948, S. 15 und 26.PATENT CLAIM: Permanent magnet system for magneto-electric small generators and small motors, especially for bicycle alternators, in which the material made of very high coercive force with low permeability, e.g. B. consisting of an aluminum-nickel alloy permanent magnet is provided as a closed ring body with pronounced poles and intervening constrictions, characterized in that the permanent magnet is radially magnetized and possibly at the same time forming the machine housing. Return ring made of ferromagnetic material is enclosed. _ Considered publications: German utility model No. 1415 593 Elektrotechnische Zeitschrift, 1944, pp. 93 to 95; Indiana Steel Corporation, Chicago, 1948, pp. 15 and 26.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1165144B (en) * 1961-01-12 1964-03-12 Siemens Ag Drive unit
US3249780A (en) * 1965-05-13 1966-05-03 Vernitron Corp D. c. motor with permanent magnet stator
DE1230836B (en) * 1963-03-04 1966-12-22 Peter George Stewart Mero Adjustment motor and tracking receiver for generating and receiving electrical signals corresponding to the respective angular rotation for telautographs
DE2625207A1 (en) * 1976-06-04 1977-12-08 Union Sils Van De Loo & Co Frame mounted bicycle dynamo - has switch joint mounting enabling knurled roller to be pivoted into contact with tyre

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1415593U (en) * 1900-01-01

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1415593U (en) * 1900-01-01

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1165144B (en) * 1961-01-12 1964-03-12 Siemens Ag Drive unit
DE1230836B (en) * 1963-03-04 1966-12-22 Peter George Stewart Mero Adjustment motor and tracking receiver for generating and receiving electrical signals corresponding to the respective angular rotation for telautographs
US3249780A (en) * 1965-05-13 1966-05-03 Vernitron Corp D. c. motor with permanent magnet stator
DE2625207A1 (en) * 1976-06-04 1977-12-08 Union Sils Van De Loo & Co Frame mounted bicycle dynamo - has switch joint mounting enabling knurled roller to be pivoted into contact with tyre

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