RU2493644C2 - Method of making rotor of external rotary engine and rotor of external rotary engine - Google Patents

Method of making rotor of external rotary engine and rotor of external rotary engine Download PDF

Info

Publication number
RU2493644C2
RU2493644C2 RU2011144828/07A RU2011144828A RU2493644C2 RU 2493644 C2 RU2493644 C2 RU 2493644C2 RU 2011144828/07 A RU2011144828/07 A RU 2011144828/07A RU 2011144828 A RU2011144828 A RU 2011144828A RU 2493644 C2 RU2493644 C2 RU 2493644C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
permanent magnets
cylindrical ring
rotor
lower element
ring
Prior art date
Application number
RU2011144828/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011144828A (en
Inventor
Мартен НОММЕНСЕН
Эккехард ХАНДКЕ
Франк Хольм ИВЕРСЕН
Original Assignee
Зекоп ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зекоп ГмбХ filed Critical Зекоп ГмбХ
Publication of RU2011144828A publication Critical patent/RU2011144828A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493644C2 publication Critical patent/RU2493644C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2788Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in the process of making an external rotor (17) of an engine, permanent magnets (7) are placed along the peripheral surface (4) of a cylindrical pattern (1); a cylindrical ring (8) is placed on the outer surface of the permanent magnets with pretensioning, wherein the opening (14) of the lower element (13) of the rotor is placed concentrically relative to the peripheral surface (3) of the pattern (1). The invention also relates to the design of a rotor made according to said method. The present method enables to assemble a rotor not in the direction from its outer side to its inner side, but from its inner side to its outer side.
EFFECT: providing high accuracy of positioning inner sections of permanent magnets relative the opening in the lower, ie inner, element of the rotor, or to the position of the engine shaft so as to obtain an air gap with very small clearance, using a pattern which can be made while observing high accuracy of its geometrical dimensions, considerably low cost of making the disclosed rotor.
11 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к способу изготовления ротора внешнероторного двигателя, в соответствии с которым на цилиндрическом кольце размещают постоянные магниты, имеющие форму сегментов кольца, и цилиндрическое кольцо соединяют с нижним элементом, имеющим центральное отверстие для вала двигателя.The invention relates to a method for manufacturing a rotor of an external rotor engine, according to which permanent magnets having the shape of ring segments are placed on a cylindrical ring, and the cylindrical ring is connected to a lower element having a central hole for the motor shaft.

Кроме того, изобретение относится к ротору внешнероторного двигателя, содержащему нижний элемент с центральным отверстием для вала двигателя и цилиндрическое кольцо, расположенное концентрически с указанным центральным отверстием и закрепленное на нижнем элементе, причем на внутренней периферической поверхности цилиндрического кольца расположены постоянные магниты, имеющие форму сегментов кольца.In addition, the invention relates to a rotor of an external rotor engine comprising a lower element with a central hole for the motor shaft and a cylindrical ring located concentrically with the specified Central hole and mounted on the lower element, and permanent magnets having the shape of ring segments are located on the inner peripheral surface of the cylindrical ring .

Внешнероторные двигатели применяются, например, в герметически закрытых холодильных компрессорах, устанавливаемых, например, в бытовых холодильниках и системах кондиционирования воздуха. Для того, чтобы как можно меньше ограничивать полезное охлаждаемое пространство, такие компрессоры должны иметь малую высоту. Исходя из этих соображений в качестве двигателей в таких системах предпочтительно использовать внешнероторные двигатели с внешним расположением роторов. Такие двигатели имеют меньшую высоту, чем двигатели с внутренним ротором, при такой же производительности.External rotor motors are used, for example, in hermetically sealed refrigeration compressors installed, for example, in domestic refrigerators and air conditioning systems. In order to limit the usable cooling space as little as possible, such compressors must have a low height. Based on these considerations, it is preferable to use external rotor engines with an external arrangement of rotors as engines in such systems. These motors are shorter than internal rotor motors at the same performance.

Способ изготовления ротора внешнероторного двигателя описан, например, в документе DE 102008017276 А1, в котором предложено использовать кольцевой нижний элемент с центральным отверстием и кольцевой стенкой, проходящей в радиальном направлении. На внутренней стороне кольцевой стенки закрепляют цилиндрическое кольцо. Затем на внутренней поверхности цилиндрического кольца размещают постоянные магниты, имеющие форму сегментов кольца, при этом между соседними постоянными магнитами располагают крепежные элементы. Таким образом, с помощью крепежных элементов и нижнего элемента предотвращают осевое перемещение постоянных магнитов. Радиальному перемещению постоянных магнитов препятствуют крепежные элементы и цилиндрическое кольцо, опирающееся на кольцевую стенку нижнего элемента.A method of manufacturing a rotor of an external rotor motor is described, for example, in DE 102008017276 A1, in which it is proposed to use an annular lower element with a central hole and an annular wall extending in the radial direction. A cylindrical ring is fixed on the inner side of the annular wall. Then, permanent magnets having the shape of ring segments are placed on the inner surface of the cylindrical ring, and fasteners are arranged between adjacent permanent magnets. Thus, by means of fasteners and a lower element, axial movement of the permanent magnets is prevented. The radial movement of the permanent magnets is prevented by the fasteners and the cylindrical ring resting on the annular wall of the lower element.

Вышеописанный способ позволяет изготавливать надежные роторы для внешнероторных двигателей. Тем не менее, в целях повышения эффективности таких двигателей, необходимо иметь возможность очень точно регулировать воздушный зазор между внешним ротором, или внутренней поверхностью постоянных магнитов, и внутренним статором. В известных способах производства обеспечение такой Возможности связано с большими трудозатратами.The above method allows the manufacture of reliable rotors for external rotor motors. However, in order to increase the efficiency of such motors, it is necessary to be able to very precisely control the air gap between the outer rotor, or the inner surface of the permanent magnets, and the inner stator. In known methods of production, the provision of such an Opportunity is associated with high labor costs.

Таким образом, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить более простой способ изготовление ротора, предусматривающий возможность обеспечения малого воздушного зазора между статором и ротором.Thus, the object of the invention is to provide a simpler method of manufacturing a rotor, providing for the possibility of providing a small air gap between the stator and the rotor.

В соответствии с предложенным изобретением, указанная задача решена посредством способа, охарактеризованного в разделе, относящемся к области техники изобретения, в котором постоянные магниты размещают вдоль периферической поверхности цилиндрического шаблона, затем на радиальных наружных поверхностях постоянных магнитов устанавливают цилиндрическое кольцо, после чего нижний элемент соединяют с указанным цилиндрическим кольцом таким образом, чтобы отверстие было расположено концентрично с периферической поверхностью шаблона.In accordance with the proposed invention, this problem is solved by the method described in the section related to the technical field of the invention, in which the permanent magnets are placed along the peripheral surface of the cylindrical template, then a cylindrical ring is mounted on the radial outer surfaces of the permanent magnets, after which the lower element is connected to the specified cylindrical ring so that the hole was concentric with the peripheral surface of the template.

В отличие от известного способа сборки ротора в направлении от внешней стороны к внутренней, при котором положение постоянных магнитов определяется осевой внешней несущей поверхностью, в соответствии с предложенным способом, внутренние участки постоянных магнитов располагают на внешней периферической поверхности цилиндрического шаблона, который, в то же время, задает положение отверстия, имеющегося в нижнем элементе и предназначенного для вала двигателя. Положение внутренних участков постоянных магнитов, таким образом, выровнено непосредственно относительно вала двигателя, или центрального отверстия, а не в направлении с внешней стороны путем позиционирования периферической поверхности и цилиндрического кольца. Благодаря этому, допустимые отклонения размеров нижнего элемента или цилиндрического кольца, возможные в процессе их изготовления, не оказывают влияния на позиционирование постоянных магнитов и их положение. Точность изготовления ротора определяется только точностью изготовления шаблона и, следовательно, возможные искажения формы и допустимые отклонения отдельных постоянных магнитов и цилиндрического кольца не оказывают влияния на величину внутреннего диаметра готового ротора.In contrast to the known method of assembling the rotor in the direction from the outside to the inside, in which the position of the permanent magnets is determined by the axial external bearing surface, in accordance with the proposed method, the internal sections of the permanent magnets are located on the outer peripheral surface of the cylindrical template, which, at the same time , sets the position of the hole in the lower element and intended for the motor shaft. The position of the inner sections of the permanent magnets is thus aligned directly with the motor shaft, or the central hole, and not in the direction from the outside by positioning the peripheral surface and the cylindrical ring. Due to this, the permissible deviations in the sizes of the lower element or the cylindrical ring, possible in the process of their manufacture, do not affect the positioning of the permanent magnets and their position. The accuracy of the manufacture of the rotor is determined only by the accuracy of the manufacture of the template and, therefore, possible distortion of the shape and tolerance of individual permanent magnets and a cylindrical ring do not affect the internal diameter of the finished rotor.

Предпочтительно, нижний элемент закрепляют на осевой передней стороне цилиндрического кольца, в частности, путем сварки или склеивания. Возможны также и другие способы крепления. Положение нижнего элемента по отношению к цилиндрическому кольцу, таким образом, не определяется формой, в частности, радиальным ступенчатым участком нижнего элемента. Напротив, позиционирование может быть осуществлено только на основе шаблона, который задает положение нижнего элемента, или отверстия нижнего элемента относительно постоянных магнитов. Цилиндрическое кольцо закрепляют на нижнем элементе только после размещения указанного цилиндрического кольца вокруг постоянных магнитов. Таким образом, положение цилиндрического кольца относительно нижнего элемента определяется положением постоянных магнитов относительно отверстия нижнего элемента.Preferably, the lower element is fixed on the axial front side of the cylindrical ring, in particular by welding or gluing. Other mounting methods are also possible. The position of the lower element with respect to the cylindrical ring is thus not determined by the shape, in particular, the radial stepped portion of the lower element. On the contrary, positioning can only be done on the basis of a template that defines the position of the lower element or the opening of the lower element relative to the permanent magnets. The cylindrical ring is fixed to the lower element only after placing the specified cylindrical ring around the permanent magnets. Thus, the position of the cylindrical ring relative to the lower element is determined by the position of the permanent magnets relative to the hole of the lower element.

Предпочтительно, используют шаблон, содержащий первую секцию, имеющую первую периферическую поверхность и вторую секцию, имеющую вторую периферическую поверхность, причем вторая секция имеет меньший диаметр, чем первая секция, и обе секции расположены концентрически по отношению друг к другу. Внешний диаметр первой секции, или первой периферической поверхности, в точности соответствует сумме номинального наружного диаметра статора и желаемого воздушного зазора между статором и ротором. Диаметр второй секции, или наружный диаметр второй периферической поверхности, соответствует диаметру отверстия в нижнем элементе. Положение постоянных магнитов, имеющих форму сегментов кольца, на первой периферической поверхности, таким образом, определяет их положение относительно второй периферической поверхности, или относительно отверстия, выполненного в нижнем элементе. При необходимости, шаблон может содержать и третью секцию, имеющую больший диаметр, чем первая секция и расположенную на той стороне первой секции, которая наиболее удалена от второй секции, причем указанная третья секция служит в качестве осевой опорной поверхности для постоянных магнитов.Preferably, a template is used comprising a first section having a first peripheral surface and a second section having a second peripheral surface, the second section having a smaller diameter than the first section, and both sections are concentrically relative to each other. The outer diameter of the first section, or the first peripheral surface, exactly corresponds to the sum of the nominal outer diameter of the stator and the desired air gap between the stator and the rotor. The diameter of the second section, or the outer diameter of the second peripheral surface, corresponds to the diameter of the hole in the lower element. The position of the permanent magnets in the form of ring segments on the first peripheral surface, thus, determines their position relative to the second peripheral surface, or relative to the hole made in the lower element. If necessary, the template may also contain a third section having a larger diameter than the first section and located on that side of the first section, which is farthest from the second section, said third section serving as an axial bearing surface for permanent magnets.

В связи с этим, осевое положение постоянных магнитов также определяется шаблоном, что упрощает изготовление ротора.In this regard, the axial position of the permanent magnets is also determined by the template, which simplifies the manufacture of the rotor.

Предпочтительно, между каждыми двумя соседними постоянными магнитами располагают крепежный элемент. Во-первых, такие крепежные элементы фиксируют указанные постоянные магниты относительно друг друга и, в частности, предотвращают движение постоянных магнитов, в направлении радиально внутрь. Кроме того, они могут быть соединены с цилиндрическим кольцом с помощью фиксаторов. Таким образом, крепежные элементы могут частично или полностью покрывать осевую сторону постоянных магнитов и обращены в сторону от нижнего элемента, что также предотвращает осевое перемещение постоянных магнитов.Preferably, a fastener is provided between each two adjacent permanent magnets. Firstly, such fasteners fix the said permanent magnets relative to each other and, in particular, prevent the movement of the permanent magnets in a radially inward direction. In addition, they can be connected to the cylindrical ring using clamps. Thus, the fasteners can partially or completely cover the axial side of the permanent magnets and face away from the lower element, which also prevents the axial movement of the permanent magnets.

Предпочтительно, на цилиндрическом кольце в осевом направлении расположен ступенчатый участок нижнего элемента. Таким образом, зона расположения отверстия нижнего элемента в осевом направлении находится на расстоянии от постоянных магнитов или цилиндрического кольца. Благодаря этому обеспечено больше свободного пространства для установки статора, и в частности, может также быть предусмотрено, что в осевом направлении радиальные внутренние участки постоянных магнитов полностью покрыты статором, что благоприятно сказывается на эффективности двигателя.Preferably, on the cylindrical ring in the axial direction is a stepped section of the lower element. Thus, the axial location of the hole of the lower element in the axial direction is at a distance from the permanent magnets or a cylindrical ring. Due to this, more free space is provided for installing the stator, and in particular, it can also be provided that in the axial direction the radial inner sections of the permanent magnets are completely covered by the stator, which favorably affects the efficiency of the motor.

Предпочтительно, цилиндрическое кольцо располагают на постоянных магнитах с предварительным натяжением. При размещении цилиндрического кольца, постоянные магниты прижимаются к периферической поверхности шаблона. Таким образом, предварительное натяжение компенсирует возможные допустимые отклонения, так что постоянные магниты удерживаются в цилиндрическом кольце без зазора. Предварительное натяжение может быть достаточным для удержания цилиндрического кольца прижатым к постоянным магнитам. В этом случае отпадает необходимость в использовании дополнительных средств фиксации.Preferably, the cylindrical ring is pre-tensioned with permanent magnets. When placing a cylindrical ring, permanent magnets are pressed against the peripheral surface of the template. Thus, the pre-tension compensates for possible tolerances, so that the permanent magnets are held in a cylindrical ring without a gap. The pretension may be sufficient to hold the cylindrical ring pressed against the permanent magnets. In this case, there is no need to use additional means of fixation.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения цилиндрическое кольцо выполнено в виде незамкнутого кольца, причем кольцо прижимают к магнитам снаружи в радиальном направлении и закрывают закрывающим элементом. Это упрощает сборку, так как кольцо можно разместить вокруг постоянных магнитов без приложения значительного усилия, и, следовательно, до установки закрывающего элемента магниты не будут подвергаться воздействию предварительного натяжения.In accordance with a preferred embodiment of the invention, the cylindrical ring is made in the form of an open ring, the ring being pressed against the magnets from the outside in a radial direction and closed with a closure element. This simplifies assembly, since the ring can be placed around the permanent magnets without applying significant force, and, therefore, the magnets will not be subjected to pre-tension before installing the closure element.

Особенно предпочтительно, чтобы закрывающий элемент находился за постоянным магнитом. Такое размещение закрывающего кольца будет в наименьшей степени создавать препятствие магнитному потоку через цилиндрическое кольцо.It is particularly preferred that the closure element is located behind the permanent magnet. This arrangement of the closure ring will, to the least extent, impede magnetic flux through the cylindrical ring.

Задача, поставленная в настоящем изобретении, решена также посредством ротора, охарактеризованного в разделе, относящемся к области техники изобретения, за счет того, что цилиндрическое кольцо закреплено на нижнем элементе осевой передней стороной, причем радиальная внешняя периферическая поверхность цилиндрического кольца не закреплена.The problem posed in the present invention is also solved by the rotor described in the section related to the technical field of the invention, due to the fact that the cylindrical ring is fixed on the lower element with an axial front side, and the radial outer peripheral surface of the cylindrical ring is not fixed.

Такой ротор может быть изготовлен способом, предложенным настоящим изобретением. Поскольку радиальная внешняя периферическая поверхность цилиндрического кольца является свободной и цилиндрическое кольцо закреплено на нижнем элементе только осевой передней стороной, позиционирование цилиндрического кольца относительно нижнего элемента в радиальном направлении относительно свободно. Таким образом, положение цилиндрического кольца на нижнем элементе не определяет положения постоянных магнитов относительно нижнего элемента. Напротив, цилиндрическое кольцо может быть сначала выровнено относительно постоянных магнитов, независимо от нижнего элемента, и только затем закреплено на нижнем элементе. Таким образом, положение постоянных магнитов или внутренней поверхности постоянных магнитов относительно центрального отверстия, расположенного в нижнем элементе и предназначенного для направления вала двигателя, может быть отрегулировано очень точно и независимо от допустимых отклонений в форме цилиндрического кольца и нижнего элемента.Such a rotor can be manufactured by the method proposed by the present invention. Since the radial outer peripheral surface of the cylindrical ring is free and the cylindrical ring is fixed to the lower element only by the axial front side, the positioning of the cylindrical ring relative to the lower element in the radial direction is relatively free. Thus, the position of the cylindrical ring on the lower element does not determine the position of the permanent magnets relative to the lower element. On the contrary, the cylindrical ring can first be aligned with the permanent magnets, regardless of the lower element, and only then fixed to the lower element. Thus, the position of the permanent magnets or the inner surface of the permanent magnets relative to the central hole located in the lower element and intended to guide the motor shaft can be adjusted very accurately and regardless of the permissible deviations in the form of a cylindrical ring and the lower element.

Предпочтительно, между каждыми двумя соседними постоянными магнитами расположено фиксирующее средство, в частности, упругое фиксирующее средство, удерживающее на месте постоянные магниты за счет посадки по форме. Такое фиксирующее средство определяет осевое положение постоянных магнитов и положение постоянных магнитов по отношению друг к другу. Упругость фиксирующего устройства позволяет рассеивать пики напряжения, делая возможным удержание постоянных магнитов за счет посадки по форме, причем во время сборки происходит упругая деформация фиксирующего средства.Preferably, between each two adjacent permanent magnets there is a fixing means, in particular an elastic fixing means which holds the permanent magnets in place by fitting in shape. Such a fixing means determines the axial position of the permanent magnets and the position of the permanent magnets with respect to each other. The elasticity of the fixing device allows you to dissipate the voltage peaks, making it possible to hold the permanent magnets due to fit in shape, and during assembly, the elastic deformation of the fixing means.

Предпочтительно, внешний радиус кривизны постоянных магнитов, имеющих форму сегментов кольца, больше внутреннего радиуса цилиндрического кольца. В соответствии с этим вариантом изобретения, постоянные магниты опираются на цилиндрическое кольцо только в двух заданных точках. Такая конфигурация опоры облегчает изготовление ротора, поскольку в этом случае отсутствует необходимость в обеспечении точного соответствия между внешним радиусом постоянных магнитов и внутренним радиусом цилиндрического кольца, как это требуется в случае изготовления протяженной опорной поверхности постоянных магнитов. Таким образом, удается минимизировать риск повреждения хрупких постоянных магнитов, которое может быть вызвано погрешностями процесса изготовления ротора.Preferably, the outer radius of curvature of the permanent magnets having the shape of ring segments is greater than the inner radius of the cylindrical ring. According to this embodiment of the invention, the permanent magnets are supported on the cylindrical ring only at two predetermined points. This configuration of the support facilitates the manufacture of the rotor, since in this case there is no need to ensure exact correspondence between the outer radius of the permanent magnets and the inner radius of the cylindrical ring, as is required in the case of the manufacture of an extended supporting surface of the permanent magnets. Thus, it is possible to minimize the risk of damage to brittle permanent magnets, which may be caused by errors in the manufacturing process of the rotor.

Далее изобретение описано подробно на основе предпочтительного варианта осуществления и со ссылкой на чертежи, на которых:The invention will now be described in detail based on a preferred embodiment and with reference to the drawings, in which:

- на Фиг.1a-1f показаны этапы изготовления ротора,- Figa-1f shows the steps of manufacturing a rotor,

- на Фиг.2 показан вид ротора с пространственным разделением элементов;- figure 2 shows a view of the rotor with a spatial separation of the elements;

- на Фиг.3 показан вид сверху ротора.- figure 3 shows a top view of the rotor.

На Фиг.1а показан шаблон 1, требующийся для изготовления ротора и содержащий первую секцию 2, имеющую первую периферическую поверхность 3 и вторую секцию 4, имеющую вторую периферическую поверхность 5. Первая секция 2 и вторая секция 4 расположены концентрически по отношению друг к другу, причем вторая секция 4, расположена аксиально на передней стороне первой секции 2. На той стороне первой секции 2, которая удалена от второй секции 4, расположена третья секция 6, имеющая больший наружный диаметр, чем первая секция 2. Вторая секция 4 имеет наименьший диаметр.Fig. 1a shows a template 1 required for manufacturing a rotor and comprising a first section 2 having a first peripheral surface 3 and a second section 4 having a second peripheral surface 5. The first section 2 and the second section 4 are arranged concentrically with respect to each other, the second section 4 is axially located on the front side of the first section 2. On the side of the first section 2, which is remote from the second section 4, there is a third section 6 having a larger outer diameter than the first section 2. The second section 4 has the smallest diameter

Диаметр первой секции 2 соответствует сумме номинального наружного диаметра статора и желаемого воздушного зазора между статором и ротором. Диаметр второй секции 4 соответствует диаметру вала двигателя. Величина диаметра третьей секции 6 не имеет большого значения, т.к. третья секция 6 служит только в качестве осевой опорной поверхности для постоянных магнитов.The diameter of the first section 2 corresponds to the sum of the nominal outer diameter of the stator and the desired air gap between the stator and the rotor. The diameter of the second section 4 corresponds to the diameter of the motor shaft. The diameter of the third section 6 does not matter much, because the third section 6 serves only as an axial bearing surface for permanent magnets.

На Фиг.1b показан этап, на котором постоянные магниты 7, имеющие форму сегментов кольца, располагают на периферической поверхности 3 первой секции 2. Третья секция 6 служит только в качестве осевой опорной поверхности для постоянных магнитов 7.Fig. 1b shows a step in which the permanent magnets 7 having the shape of ring segments are arranged on the peripheral surface 3 of the first section 2. The third section 6 serves only as an axial bearing surface for the permanent magnets 7.

На Фиг.1с показан следующий этап предлагаемого способа, на котором на внешней радиальной поверхности постоянных магнитов 7 располагают цилиндрическое кольцо 8. В готовом роторе, цилиндрическое кольцо 8 служит кольцевым ярмом для магнитного потока и создает силу натяжения, направленную радиально внутрь и воздействующую на постоянные магниты 7.Fig. 1c shows the next step of the proposed method, in which a cylindrical ring 8 is located on the outer radial surface of the permanent magnets 7. In the finished rotor, the cylindrical ring 8 serves as an annular yoke for magnetic flux and creates a tensile force directed radially inward and acting on the permanent magnets 7.

На Фиг.1d показан вид сверху шаблона 1, при этом постоянные магниты 7 и цилиндрическое кольцо 8 уже выровнены относительно первой секции 2. Между постоянными магнитами 7 расположены крепежные элементы 9. Крепежные элементы 9 имеют ножки 10, 11 V-образной формы, соответствующей форме периферических поверхностей концов постоянных магнитов 7. Кроме того, крепежные элементы 9 имеют радиально направленные язычки 16, выполненные с возможностью соединения с внутренней стенкой цилиндрического кольца 8. Поскольку внутренний диаметр постоянных магнитов 7 по существу соответствует наружному диаметру шаблона 1, при установке цилиндрического кольца 8 предотвращается чрезмерная нагрузка на магниты.Fig.1d shows a top view of the template 1, with the permanent magnets 7 and the cylindrical ring 8 already aligned with the first section 2. Between the permanent magnets 7 are fasteners 9. The fasteners 9 have legs 10, 11 of a V-shape corresponding to the shape the peripheral surfaces of the ends of the permanent magnets 7. In addition, the fastening elements 9 have radially directed tabs 16, made with the possibility of connection with the inner wall of the cylindrical ring 8. Since the inner diameter of the permanent magnets 7 p essentially corresponds to the outer diameter of the template 1, when installing the cylindrical ring 8, excessive load on the magnets is prevented.

Цилиндрическое кольцо 8 может быть замкнутым или иметь прорезь 12, показанную пунктиром. Эта прорезь 12 может быть закрыта с помощью закрывающего элемента, не показанного на чертеже. Это означает, что цилиндрическое кольцо 8 натягивают на постоянные магниты 7 со стороны их радиальной наружной поверхности. Таким образом, постоянные магниты 7 оказываются прижатыми к периферической поверхности 3 первой секции 2 шаблона 1. Таким образом, удается очень точно позиционировать внутреннюю поверхность постоянных магнитов 7 относительно периферической поверхности 3.The cylindrical ring 8 may be closed or have a slot 12 shown by a dotted line. This slot 12 can be closed with a closure element not shown in the drawing. This means that the cylindrical ring 8 is pulled onto the permanent magnets 7 from the side of their radial outer surface. Thus, the permanent magnets 7 are pressed against the peripheral surface 3 of the first section 2 of the template 1. Thus, it is possible to very accurately position the inner surface of the permanent magnets 7 relative to the peripheral surface 3.

На Фиг.1е показ этап, на котором на вторую секцию 4 шаблона 1 устанавливают нижний элемент 13, имеющий отверстие 14. Таким образом, нижний элемент 13 также позиционируют относительно шаблона, благодаря чему положение отверстия 14 по отношению к постоянным магнитам 7 задано шаблоном 1. После фиксации положения отдельных элементов, нижний элемент 13 прикрепляют к осевой передней стороне 15 цилиндрического кольца 8. В рассматриваемом варианте изобретения, нижний элемент 13 прикреплен к цилиндрическому кольцу 8 сваркой.FIG. 1 e shows a step in which a lower element 13 having an opening 14 is mounted on the second section 4 of the template 1. Thus, the lower element 13 is also positioned relative to the template, whereby the position of the hole 14 with respect to the permanent magnets 7 is defined by the template 1. After fixing the position of the individual elements, the lower element 13 is attached to the axial front side 15 of the cylindrical ring 8. In the present embodiment, the lower element 13 is attached to the cylindrical ring 8 by welding.

На Фиг.1f показан заключительный этап предложенного способа, при этом шаблон 1 удален из готового ротора 17. В нижнем элементе 13 выполняют отверстия 18, предназначенные для отведения в маслосборник смазочного масла, скапливающегося в роторе во время его работы.Figure 1f shows the final stage of the proposed method, wherein the template 1 is removed from the finished rotor 17. In the lower element 13, holes 18 are made for discharging lubricating oil that accumulates in the rotor during its operation into the oil pan.

На Фиг.2 показан вид ротора 17 с пространственным разделением элементов, иллюстрирующий отдельные компоненты ротора 17. В соответствии с рассматриваемым вариантом нижний элемент 13 содержит ступенчатый участок 19, предназначенный для опоры цилиндрического кольца 8 в осевом направлении. Цилиндрическое кольцо 8 выполнено в виде незамкнутого кольца с прорезью 12 и закрывающим элементом 20, имеющим форму, соответствующую форме прорези 12.Figure 2 shows a view of the rotor 17 with a spatial separation of the elements, illustrating the individual components of the rotor 17. In accordance with this option, the lower element 13 contains a stepped section 19, designed to support the cylindrical ring 8 in the axial direction. The cylindrical ring 8 is made in the form of an open ring with a slot 12 and a closing element 20 having a shape corresponding to the shape of the slot 12.

Крепежные элементы 9 имеют осевые выступы 21, 22, 23, предназначенные для осевой фиксации постоянных магнитов 7.The fastening elements 9 have axial protrusions 21, 22, 23, designed for axial fixation of permanent magnets 7.

На Фиг.3 показан вид сверху готового ротора 17. На чертеже видно, что внешний радиус постоянных магнитов 7 больше, чем внутренний радиус цилиндрического кольца 8. Таким образом, постоянные магниты опираются на цилиндрическое кольцо 8 только в двух точках 24, 25. Поскольку внутренний диаметр постоянных магнитов 7 по существу соответствует внешнему диаметру шаблона 1, при установке цилиндрического кольца создается радиально-направленная сила, воздействующая на магниты в точках 24, 25 по направлению к центру ротора. Это позволяет избежать нагрузки на центральные участки постоянных магнитов 7, наличие которой могло бы привести к повреждению относительно хрупких постоянных магнитов.Figure 3 shows a top view of the finished rotor 17. The drawing shows that the outer radius of the permanent magnets 7 is larger than the inner radius of the cylindrical ring 8. Thus, the permanent magnets rely on the cylindrical ring 8 only at two points 24, 25. Since the inner the diameter of the permanent magnets 7 essentially corresponds to the outer diameter of the template 1, when installing a cylindrical ring creates a radially directed force acting on the magnets at points 24, 25 towards the center of the rotor. This avoids the load on the central sections of the permanent magnets 7, the presence of which could lead to damage to relatively fragile permanent magnets.

Предложенный способ позволяет осуществлять сборку ротора не в направлении от внешней стороны к внутренней, а в направлении от внутренней стороны к внешней. Это дает возможность с высокой точностью позиционировать внутренние участки постоянных магнитов по отношению к отверстию в нижнем элементе или к положению вала двигателя, таким образом, чтобы обеспечить возможность получения воздушного зазора с очень малыми допусками. Благодаря использованию шаблона, который может быть изготовлен с соблюдением высокой точности его геометрических размеров, производственные затраты на изготовление вышеописанного ротора невелики.The proposed method allows the assembly of the rotor not in the direction from the outside to the inside, but in the direction from the inside to the outside. This makes it possible to accurately position the inner sections of the permanent magnets with respect to the hole in the lower element or to the position of the motor shaft, so as to provide the possibility of obtaining an air gap with very small tolerances. Due to the use of a template that can be manufactured with high accuracy of its geometric dimensions, the manufacturing costs for the manufacture of the above rotor are small.

Claims (11)

1. Способ изготовления ротора внешнероторного двигателя, в котором на цилиндрическом кольце размещают постоянные магниты, имеющие форму сегментов кольца, и цилиндрическое кольцо соединяют с нижним элементом, имеющим центральное отверстие для вала двигателя, отличающийся тем, что постоянные магниты размещают вдоль периферической поверхности цилиндрического шаблона, после чего на радиальных наружных поверхностях постоянных магнитов размещают цилиндрическое кольцо, а затем нижний элемент соединяют с цилиндрическим кольцом так, что указанное отверстие располагается концентрически с периферической поверхностью шаблона.1. A method of manufacturing a rotor of an external rotor engine in which permanent magnets having the shape of ring segments are placed on a cylindrical ring and the cylindrical ring is connected to a lower element having a central hole for the motor shaft, characterized in that the permanent magnets are placed along the peripheral surface of the cylindrical template, after which a cylindrical ring is placed on the radial outer surfaces of the permanent magnets, and then the lower element is connected to the cylindrical ring so that The hole is located concentrically with the peripheral surface of the template. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний элемент закрепляют на осевой передней стороне цилиндрического кольца, в частности, сваркой или склеиванием.2. The method according to claim 1, characterized in that the lower element is fixed on the axial front side of the cylindrical ring, in particular, by welding or gluing. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют шаблон, содержащий первую секцию, имеющую первую периферическую поверхность и вторую секцию, имеющую вторую периферическую поверхность, причем вторая секция имеет меньший диаметр, чем первая секция, при этом обе секции расположены концентрически по отношению друг к другу.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that they use a template containing a first section having a first peripheral surface and a second section having a second peripheral surface, the second section having a smaller diameter than the first section, both sections being located concentrically with respect to each other. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что между каждыми двумя соседними постоянными магнитами размещают крепежный элемент.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that between each two adjacent permanent magnets place a fastener. 5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на цилиндрическом кольце аксиально размещают ступенчатый участок нижнего элемента.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the stepped portion of the lower element is axially placed on the cylindrical ring. 6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что цилиндрическое кольцо размещают на постоянных магнитах с предварительным натяжением.6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical ring is placed on permanent magnets with preliminary tension. 7. Способ по п.1 или 2, отличающаяся тем, что цилиндрическое кольцо выполняют в виде незамкнутого кольца, при этом кольцо прижимают к магнитам снаружи в радиальном направлении и закрывают закрывающим элементом.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical ring is made in the form of an open ring, while the ring is pressed against the magnets from the outside in the radial direction and closed with a closing element. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что закрывающий элемент размещают за постоянным магнитом.8. The method according to claim 7, characterized in that the closing element is placed behind a permanent magnet. 9. Ротор внешнероторного двигателя, в частности, изготовленный в соответствии со способом по пп.1-8, содержащий нижний элемент с центральным отверстием для вала двигателя и цилиндрическое кольцо, установленное концентрически с центральным отверстием и окружающее указанное отверстие, причем цилиндрическое кольцо закреплено на нижнем элементе, причем на внутренней периферической поверхности цилиндрического кольца расположены постоянные магниты, имеющие форму сегментов кольца, отличающийся тем, что цилиндрическое кольцо (8) закреплено на нижнем элементе (13) осевой передней стороной (15), а радиальная внешняя периферическая поверхность цилиндрического кольца (8) не закреплена.9. The rotor of the external rotor engine, in particular, manufactured in accordance with the method according to claims 1 to 8, comprising a lower element with a central hole for the motor shaft and a cylindrical ring mounted concentrically with the central hole and surrounding said hole, the cylindrical ring being fixed to the lower element, and on the inner peripheral surface of the cylindrical ring there are permanent magnets having the shape of ring segments, characterized in that the cylindrical ring (8) is fixed to the lower element (13) with the axial front side (15), and the radial outer peripheral surface of the cylindrical ring (8) is not fixed. 10. Ротор по п.9, отличающийся тем, что между каждыми двумя соседними постоянными магнитами (7) расположен крепежный элемент (9), в частности, упругий крепежный элемент, удерживающий постоянные магниты (7) на месте за счет посадки по форме.10. The rotor according to claim 9, characterized in that between each two adjacent permanent magnets (7) is a fastener (9), in particular, an elastic fastener that holds the permanent magnets (7) in place due to fit in shape. 11. Ротор по п.9 или 10, отличающийся тем, что внешний радиус кривизны постоянных магнитов, имеющих форму сегментов (7) кольца, больше внутреннего радиуса цилиндрического кольца (8). 11. The rotor according to claim 9 or 10, characterized in that the external radius of curvature of the permanent magnets having the shape of segments (7) of the ring is greater than the internal radius of the cylindrical ring (8).
RU2011144828/07A 2010-11-12 2011-11-08 Method of making rotor of external rotary engine and rotor of external rotary engine RU2493644C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010051264A DE102010051264A1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Method for manufacturing rotor of external rotor motor, involves connecting base portion in such a manner with cylinder ring that the aperture is concentrically aligned to peripheral surface of cylindrical die
DE102010051264.8 2010-11-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011144828A RU2011144828A (en) 2013-05-20
RU2493644C2 true RU2493644C2 (en) 2013-09-20

Family

ID=45998884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011144828/07A RU2493644C2 (en) 2010-11-12 2011-11-08 Method of making rotor of external rotary engine and rotor of external rotary engine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102468724B (en)
DE (1) DE102010051264A1 (en)
RU (1) RU2493644C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784022C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" Device and method for assembling and fixing permanent magnets of the outer rotor and improving cooling in a rotating electric machine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018125918A (en) * 2017-01-30 2018-08-09 シナノケンシ株式会社 Outer rotor motor
EP4131733A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-08 Askoll Holding S.r.l. a socio unico Permanent magnet external rotor for electric motor, electric motor comprising said rotor and method for manufacturing said external rotor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996038900A1 (en) * 1995-06-02 1996-12-05 Ugimag S.A. Device for attaching magnets to electric motor stator or rotor yokes
RU2230420C1 (en) * 2003-06-05 2004-06-10 Открытое Акционерное Общество "Акционерное Конструкторское Бюро "Якорь-2" Method for installing permanent magnets in electrical machine rotor
RU64448U1 (en) * 2007-03-05 2007-06-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" ROTOR ASSEMBLY DEVICE
EP1803206A2 (en) * 2004-10-08 2007-07-04 Daewoo Electronics Corporation Rotor of an outer-rotor type motor for use in a washing machine
US7262526B2 (en) * 2002-06-20 2007-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Rotor for permanent magnet motor of outer rotor type
RU2346375C1 (en) * 2007-06-05 2009-02-10 Александр Владимирович Левин Method of assembling high-speed electrical machine rotor
DE102008017276A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-15 Danfoss Compressors Gmbh Rotor for an electric drive motor of a refrigerant compressor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3727302A (en) * 1970-08-03 1973-04-17 Phelon Co Inc Method of making an annular assembly of magnets for use as the field of a dynamoelectric machine
US5998902A (en) * 1999-02-15 1999-12-07 Brunswick Corporation Magnet ring assembly for an electrical generator
CN1294435A (en) * 1999-11-02 2001-05-09 许俊甫 Anti-loosening external rotor of motor with high-torsion external rotor
BRPI0111077B1 (en) * 2001-03-24 2016-10-18 Lg Eletronics Inc oscillating arbor motor impeller assembly
DE102004042927A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-09 Heinz Leiber Rotary electrical machine with permanent magnet excitation, has stator in two axially-adjacent parts forming intermediate gap containing disc rotor components
DE102004030063A1 (en) * 2004-06-23 2006-03-16 Heinz Leiber Permanent magnet excited rotating field machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996038900A1 (en) * 1995-06-02 1996-12-05 Ugimag S.A. Device for attaching magnets to electric motor stator or rotor yokes
US7262526B2 (en) * 2002-06-20 2007-08-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Rotor for permanent magnet motor of outer rotor type
RU2230420C1 (en) * 2003-06-05 2004-06-10 Открытое Акционерное Общество "Акционерное Конструкторское Бюро "Якорь-2" Method for installing permanent magnets in electrical machine rotor
EP1803206A2 (en) * 2004-10-08 2007-07-04 Daewoo Electronics Corporation Rotor of an outer-rotor type motor for use in a washing machine
RU64448U1 (en) * 2007-03-05 2007-06-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" ROTOR ASSEMBLY DEVICE
RU2346375C1 (en) * 2007-06-05 2009-02-10 Александр Владимирович Левин Method of assembling high-speed electrical machine rotor
DE102008017276A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-15 Danfoss Compressors Gmbh Rotor for an electric drive motor of a refrigerant compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784022C1 (en) * 2022-03-09 2022-11-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" Device and method for assembling and fixing permanent magnets of the outer rotor and improving cooling in a rotating electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
CN102468724B (en) 2014-08-20
CN102468724A (en) 2012-05-23
DE102010051264A1 (en) 2012-05-16
RU2011144828A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9917482B2 (en) Hybrid drive module having a rotor secured to a hub via staking
CN203589986U (en) Permanent magnet embedding motor
US10749402B2 (en) Rotary electric machine
CA2832114C (en) Method for assembling an electrical machine
US8264108B2 (en) Brushless motor
CN101552502A (en) Rotor for an electric drive motor of a refrigerant compressor
CN204179803U (en) Inner-rotor type motor
US11418095B2 (en) Motor assembling method, centering jig, and electric motor
US20140354107A1 (en) Electric motor assembly and method
US9692272B2 (en) Electric machine and associated method
RU2016125485A (en) A device for aligning and guiding the rotation of a gas turbine engine shaft, comprising improved means of retaining the outer ring of a thrust bearing
KR101159980B1 (en) Rotor for permanent magnet electric machine
JPWO2018134988A1 (en) Rotor, motor, air conditioner, and method of manufacturing rotor
US20140167534A1 (en) Stepping motor
KR101362361B1 (en) Brushless motor and manufacturing method thereof
RU2493644C2 (en) Method of making rotor of external rotary engine and rotor of external rotary engine
US20120206006A1 (en) Rotor of an electric machine
EP2985891A2 (en) Generator stator installation
CN103907272A (en) Method and apparatus for fastening cooling fans to electro-mechanical machines
CN113366730B (en) Fixing of stator segments
US10523069B2 (en) Bearing assembly of a motor shaft of an electric motor
KR100790705B1 (en) Rotor of permanent magnetic motor and generator
KR20140076380A (en) Magnet assembly device and assembly method of the motor using the same
KR101776697B1 (en) Component for an electric machine
US9106111B2 (en) Outer body of an electromechanical energy converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181109