WO2015086155A2 - Herstellverfahren eines elektromotor-magnetläufers - Google Patents

Herstellverfahren eines elektromotor-magnetläufers Download PDF

Info

Publication number
WO2015086155A2
WO2015086155A2 PCT/EP2014/003324 EP2014003324W WO2015086155A2 WO 2015086155 A2 WO2015086155 A2 WO 2015086155A2 EP 2014003324 W EP2014003324 W EP 2014003324W WO 2015086155 A2 WO2015086155 A2 WO 2015086155A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
metal sleeve
sheet metal
sleeve
pressed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/003324
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2015086155A3 (de
Inventor
Bernd-Thorsten Stock
Markus Müller
Harald Krutzki
Hermann Weber
Martin Krengel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
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 Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of WO2015086155A2 publication Critical patent/WO2015086155A2/de
Publication of WO2015086155A3 publication Critical patent/WO2015086155A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726—Inner 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
    • H02K1/2733—Annular magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, moulding insulation, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing the permanent magnet rotor of an electric motor, wherein the consisting of magnetic powder and binder and pressed into its shape and hardened magnet in a cylindrical metal sleeve (steel sleeve) rests positively.
  • the object of the invention is to improve a manufacturing method of a magnetic rotor of the type mentioned above so that a high dimensional accuracy is achieved with simple production.
  • Heat (tempering) is cured.
  • CONFIRMATION COPY Such a method simplifies and optimizes assembly while increasing dimensional accuracy.
  • Permanent magnet is provided with an epoxy resin, one on
  • Heat supply reacting hardener has.
  • annular disc On the two opposite end faces of the magnet, an annular disc is inserted in each case in particular pressed, which is then each dominated by the edge of the sheet metal sleeve (steel sleeve).
  • the edges of the sheet metal sleeve can be welded to the annular discs.
  • Figure 1 shows the magnet before its insertion into the sheet metal sleeve
  • Figure 2 shows the magnet after insertion into the sheet metal sleeve
  • Figure 3 shows the magnetic rotor after annealing.
  • the magnet 1 is first made of magnetic powder and epoxy resin in a bush-shaped or annular shape with a cylindrical
  • the pressed magnet 1 is inserted into the cylindrical sheet metal sleeve (steel sleeve) 2 whose inner diameter 2 a substantially corresponds to the outer diameter of the magnet 1.
  • the magnet is annealed, i. heat is supplied, whereby the outer diameter of the magnet 1 within the sheet metal sleeve (steel sleeve) 2 increases to such an extent that the outer side 1a of the magnet presses against the inner surface of the sheet metal sleeve (steel sleeve) 2 and a press fit of high dimensional accuracy is achieved.
  • Magnification of the magnet is maintained after cooling, the dimensions of the metal sleeve remain unchanged. It is thus achieved a positive connection between the sleeve and magnet.
  • the epoxy resin in the magnetic powder of the permanent magnet has a hardener that reacts to heat.
  • annular disk After annealing the magnetic rotor, an annular disk is placed on the two opposite end faces of the magnet, in particular by pressing in, each annular disk being surmounted by the edge of the metal sleeve (steel sleeve) 2.
  • the edges of the metal sleeve (steel sleeve) 2.
  • Sheet metal sleeve (steel sleeve) 2 are preferably welded to the annular disc.
  • the pressed and tempered magnet has one
  • the sleeve is heated to annealing temperature (150 ° C) in order to already stretch it thermally.
  • annealing temperature 150 ° C
  • the unit is annealed in the oven; In this case, the outer diameter of the pressed magnet expands until it rests against the sleeve inner diameter. Then the magnet hardens. Meanwhile, the sleeve expands according to its thermal expansion coefficient. Inner diameter of the sleeve and outer diameter of the magnet are then identical.
  • the sleeve shrinks due to its larger size
  • volume expansion coefficient stronger than the magnet but is limited by the magnet outer diameter, so that while the magnet
  • Tensions within the sleeve increase and the interference fit is enhanced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagnetläufers eines Elektromotors, wobei der aus Magnetpulver und Bindemittel bestehende und in seine Form gepresste und ausgehärtete Magnet in einer zylindrischen Blechhülse kraftschlüssig einliegt, wobei der gepresste Magnet im noch nicht ausgehärteten Zustand in die zylindrische Blechhülse eingeschoben und danach innerhalb der Blechhülse durch Wärmezufuhr (Tempern) ausgehärtet wird.

Description

Herstellverfahren eines Elektromotor-Magnetläufers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Permanentmagnetläufers eines Elektromotors, wobei der aus Magnetpulver und Bindemittel bestehende und in seine Form gepresste und ausgehärtete Magnet in einer zylindrischen Blechhülse (Stahlhülse) kraftschlüssig einliegt.
Zum Herstellen des Permanentmagnetläufers eine Elektromotors ist es bekannt, den buchsenförmigen Magnet nach seiner Herstellung aus Magnetpulver und Bindemittel durch Sintern vor seinem Einsetzen in die Blechhülse (Stahlhülse) mechanisch nachzubearbeiten um eine hohe Maßgenauigkeit zu erhalten. Erst dann wurde der Magnet durch Kalteinpressen in die Blechhülse gebracht um eine kraftschlüssige Verbindung zu erhalten. Dieses bekannte Herstellverfahren ist insbesondere aufgrund der mechanischen Nachbearbeitung des Magneten herstellungs- und kostenaufwändig und führte häufig zu Geometriefehlern des gesamten Rotors.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellverfahren eines Magnetläufers der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher Herstellung eine hohe Maßgenauigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der gepresste Magnet im noch nicht ausgehärteten Zustand in die zylindrische Blechhülse (Stahlhülse) eingeschoben und danach innerhalb der Blechhülse durch
Wärmezufuhr (Tempern) ausgehärtet wird.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Durch ein solches Verfahren wird die Montage vereinfacht und optimiert, bei gleichzeitiger Erhöhung der Maßhaltigkeit. Hierbei wird durch die Wärmezufuhr der gepresste Magnet im noch nicht ausgehärteten Zustand in die zylindrische Blechhülse (Stahlhülse) eingeschoben und danach innerhalb der Blechhülse (Stahlhülse) durch Wärmezufuhr (Tempern) ausgehärtet.
Eine Nachbearbeitung des Magneten, insbesondere durch Schleifen des gesinterten Magneten ist nicht erforderlich. Es wird eine sichere kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Magnet und der Hülse erreicht mit einer
Presspassung hoher Maßgenauigkeit. Es erfolgt eine Selbstjustierung des Magneten in der Blechhülse (Stahlhülse). Auch ist von Bedeutung, dass nach dem Fügevorgang keine oder eine sehr geringe Verkanntungsgefahr besteht.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass das Magnetpulver des
Permanentmagneten mit einem Epoxidharz versehen ist, das einen auf
Wärmezufuhr reagierenden Härter aufweist.
Auf den beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Magneten wird je eine Ringscheibe eingelegt insbesondere eingepresst, die dann jeweils von dem Rand der Blechhülse (Stahlhülse) überragt ist. Hierbei können die Ränder der Blechhülse an die Ringscheiben angeschweißt werden.
In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren schematisch in axialen Schnitten dargestellt. Es zeigen
Figur 1 den Magneten vor seinem Einsetzen in die Blechhülse
(Stahlhülse);
Figur 2 den Magneten nach dem Einschieben in die Blechhülse
(Stahlhülse) während des Temperns und
Figur 3 den Magnetläufer nach dem Tempern. Der Magnet 1 wird zuerst aus Magnetpulver und Epoxidharz in eine buchsenförmige bzw. ringförmige Form gebracht mit einer zylindrischen
Außenseite 1a und einem inneren koaxialen Kanal 1 b, durch den später die Motorenwelle verläuft.
In diesem noch nicht ausgehärteten Zustand wird der gepresste Magnet 1 in die zylindrische Blechhülse (Stahlhülse) 2 eingeschoben, deren Innendurchmesser 2a im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Magneten 1 entspricht. In diesem in Figur 2 dargestellten Zustand wird der Magnet getempert, d.h. es wird Wärme zugeführt, wodurch sich der Außendurchmesser des Magneten 1 innerhalb der Blechhülse (Stahlhülse) 2 soweit vergrößert, dass die Außenseite 1a des Magneten sich an die Innenfläche der Blechhülse (Stahlhülse) 2 anpresst und damit eine Presspassung hoher Maßgenauigkeit erzielt wird. Diese
Vergrößerung des Magneten bleibt nach Erkalten erhalten, wobei die Maße der Blechhülse unverändert bleiben. Es wird somit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Magnet erreicht.
Das Epoxidharz im Magnetpulver des Permanentmagneten weist einen Härter auf, der auf Wärmezufuhr reagiert.
Nach dem Tempern des Magnetläufers werden auf die beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Magneten jeweils eine Ringscheibe gelegt, insbesondere durch Einpressen, wobei jede Ringscheibe von dem Rand der Blechhülse (Stahlhülse) 2 überragt wird. Hierbei werden die Ränder der
Blechhülse (Stahlhülse) 2 an die Ringscheibe vorzugsweise angeschweißt werden.
Die Werkstoffe der Bauteile„Hülse" und„Magnet" haben unterschiedliche mechanische Eigenschaften. Hierzu wird im Folgenden auf die unterschiedlichen Volumenausdehnungskoeffizienten und deren Teile in Bezug auf das
erfindungsgemäße Fertigungsverfahren eingegangen.
Der gepresste und getemperte Magnet hat einen
Volumenausdehnungskoeffizienten, der um ca. Faktor 2 geringer ist als der von Stahl (Hülse). Vorteile hierdurch: Zum Ende des Tempervorgangs (bei ca. 150°C) liegt der Magnetaußendurchmesser am Innendurchmesser der Hülse an bzw. es hat sich bereits eine leichte Presspassung gebildet. Wird nun dieser Verband auf Raumtemperatur (20°C) abgekühlt, so schrumpft die Hülse stärker als der
Magnet, wodurch die Presspassung weiterhin verstärkt wird. Im Folgenden wird dies näher beschrieben: a) Das Fügen der Bauteile erfolgt zunächst mittels Spiel der Übergangspassung.
Dabei wird als zusätzliche Möglichkeit vorgeschlagen, dass die Hülse auf Tempertemperatur (150°C) erwärmt wird, um sie dabei bereits thermisch zu dehnen. b) Die Einheit wird im Ofen getempert; Dabei weitet sich der Außendurchmesser des gepressten Magneten, bis er am Hülseninnendurchmesser anliegt. Dann härtet der Magnet aus. Die Hülse dehnt sich währenddessen gemäß ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Innendurchmesser der Hülse und Außendurchmesser des Magneten sind danach identisch. c) Endzustand bei Raumtemperatur 20°C:
Die Hülse schrumpft aufgrund ihres größeren
Volumenausdehnungskoeffizienten stärker als der Magnet, wird dabei aber durch den Magnet-Außendurchmesser begrenzt, so dass dabei die
Spannungen innerhalb der Hülse steigen und die Presspassung verstärkt wird.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Herstellen des Permanentmagnetläufers eines Elektromotors, wobei der aus Magnetpulver und Bindemittel bestehende und in seine Form gepresste und ausgehärtete Magnet (1) in einer zylindrischen Blechhülse (2) kraftschlüssig einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der gepresste weiche Magnet (1) im noch nicht ausgehärteten Zustand in die zylindrische Blechhülse (2) eingeschoben und danach innerhalb der
Blechhülse durch Wärmezufuhr (Tempern) ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wärmezufuhr (Tempern) das Volumen des Magneten (1) innerhalb der Blechhülse (2) soweit vergrößert wird, dass eine Presspassung zwischen dem Magnet und der Blechhülse entsteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetpulver des Permanentmagneten (1) mit einem Epoxidharz versehen ist, das einen auf Wärmezufuhr reagierenden Härter aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf die beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Magneten (1 ) je eine Ringscheibe eingelegt insbesondere eingepresst wird, die dann jeweils von dem Rand der Blechhülse (2) überragt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Blechhülse (2) an die Ringscheiben angeschweißt werden.
PCT/EP2014/003324 2013-12-13 2014-12-11 Herstellverfahren eines elektromotor-magnetläufers Ceased WO2015086155A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013020600.6 2013-12-13
DE102013020600.6A DE102013020600A1 (de) 2013-12-13 2013-12-13 Herstellverfahren eines Elektromotor-Magnetläufers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2015086155A2 true WO2015086155A2 (de) 2015-06-18
WO2015086155A3 WO2015086155A3 (de) 2015-09-11

Family

ID=52345158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/003324 Ceased WO2015086155A2 (de) 2013-12-13 2014-12-11 Herstellverfahren eines elektromotor-magnetläufers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013020600A1 (de)
WO (1) WO2015086155A2 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE764867C (de) * 1936-09-11 1954-08-16 Siemens & Halske A G Dauermagnete und Verfahren zur Erhoehung ihrer Festigkeit
DE10060121A1 (de) * 2000-12-04 2002-06-06 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zur Herstellung eines Permanentmagnete enthaltenden Rotors einer Synchronmaschine und nach diesem Verfahren hergestellter Rotor
DK1223662T3 (da) * 2001-01-15 2004-07-05 Atlas Copco Airpower Nv Fremgangsmåde til fremstilling af en permanentmagnetiseret rotor til en elektrisk höjhastighedsmotor
DE102006017844B4 (de) * 2006-04-18 2013-02-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Permanentmagneten für eine elektrodynamische Maschine
JP4259548B2 (ja) * 2006-07-24 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 モータ用ロータおよびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013020600A1 (de) 2015-06-18
WO2015086155A3 (de) 2015-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2452444C3 (de) Elektrischer Kleinstmotor
EP3180182A1 (de) Verfahren zum herstellen eines mit einem unidirektionalen fasergelege versehenen smcbauteiles
DE102015118128A1 (de) Halterungen und Verfahren zum Ausbilden ausgerichteter Magnetkerne
DE102013223677A1 (de) Wälzkörperkranz mit Sandwichblech
DE102015213678A1 (de) Sintergefügter Eisenkern einer Axialflussmaschine
EP2988923B1 (de) Verfahren zur herstellung eines composite-rohres
WO2018054679A1 (de) Elektromechanisches verbundbauteil und verfahren zu seiner herstellung
EP2807723B1 (de) Verfahren zur auskleidung eines hohlkörpers mit einem gepressten formkörper
WO2015086155A2 (de) Herstellverfahren eines elektromotor-magnetläufers
DE102021113180A1 (de) Anisotroper gebundener magnet und verfahren zu seiner herstellung
EP3684579B1 (de) Verfahren zum herstellen von abstandshaltern für eine wicklungseinheit
EP3113339B1 (de) Herstellungsverfahren für einen rotor und entsprechender rotor
DE102013104074A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Reibringen sowie Werkzeugeinheit zur Durchführung des Verfahrens
DE102013010312A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Kunststoffbauteils
EP0545033A2 (de) Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Wicklung mit einem Eisenkern
DE102018205774A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine mit Polschuhen aus Kompositwerkstoff sowie Herstellungsverfahren
DE102012104316A1 (de) Verfahren zur Fertigung eines Bauteils
DE102012112133A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur warmen Umformung von Rohrenden
DE102008045380A1 (de) Kunststoffummanteltes Lager und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012103674A1 (de) Formwerkzeug
CH623174A5 (de)
DE102023133261B4 (de) Fertigungssystem und Verfahren zur Herstellung eines Stators und/oder eines Rotors einer elektrischen Maschine sowie Computerprogrammprodukt
DE1263285B (de) Verfahren zum Umhuellen von elektrischen Bauteilen
DE102023104290A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten
DE8624280U1 (de) Dauermagneterregter Elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14825266

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14825266

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2