DE102010041593A1

DE102010041593A1 - Cover for protecting permanent magnets of pole of rotor utilized as e.g. outer rotor in wind force generator of gearless wind turbine, has central cover region arranged between two side walls

Info

Publication number: DE102010041593A1
Application number: DE102010041593A
Authority: DE
Inventors: Andreas Jöckel; Oliver Memminger; Matthias Tutsch; Ulrich Hartmann; Christian Knop; Joachim Mucha
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Flender GmbH
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-03-29

Abstract

The cover (2) has a central cover region (36) arranged between two side walls (34, 35), where an aperture has width (37) larger than that of the cover region. A side plate (16) has width (17) larger than width (19) of another side plate (18). The side plates overlap each other. Depth (28) of the aperture is smaller than length (38) of the side walls, where the cover is made of amagnetic steel. End regions of the side plates limit opening of the aperture width. The cover region, side plates and side walls are produced from a metal sheet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetpolabdeckung welche in einer elektrischen Maschine Verwendung findet. Pole des Rotors können mit Hilfe einer Abdeckung beispielsweise geschützt werden. Dies betrifft insbesondere permanenterregte Synchronmaschinen, welche sowohl als Motor wie auch als Generator einsetzbar sind.The invention relates to a magnetic pole cover which is used in an electrical machine. Poles of the rotor can be protected by means of a cover, for example. This applies in particular to permanently excited synchronous machines, which can be used both as a motor and as a generator.

Insbesondere bei großen elektrischen Maschinen (Motoren oder Generatoren mit einer Leistung von mehreren hundert Kilowatt Leistung) für z. B. getriebelose Turbinen von Windkraft oder Gezeitenkraftwerken werden die Permanentmagnete bei permanenterregten Synchronmaschinen durch sehr großen fertigungstechnischen Aufwand auf dem Rotorkörper befestigt.Especially for large electrical machines (motors or generators with a power of several hundred kilowatts of power) for z. B. gearless turbines of wind power or tidal power plants, the permanent magnets are mounted in permanent magnet synchronous machines by very large manufacturing effort on the rotor body.

So ist beispielsweise in der EP 1 860 755 A2 eine Möglichkeit beschrieben, bei der ein Grundkörper einen Magnet trägt, der wiederum durch eine Abdeckhaube und Schrauben am Grundkörper gehalten wird, wobei der Grundkörper selbst an einer Halterung befestigt ist. Mittels der Abdeckhaube werden die Magnete geschützt und gehalten.For example, in the EP 1 860 755 A2 described a way in which a base body carries a magnet, which in turn is held by a cover and screws on the base body, the base itself is attached to a holder. By means of the cover, the magnets are protected and held.

Bei Befestigungen bzw. beim Schutz von Permanentmagneten auf einem Rotorkörper ist der fertigungstechnische Aufwand niedrig zu halten. Ausgehend davon ist es eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Magnetpolabdeckung für Pole des Rotors zu schaffen, wobei dies insbesondere permanenterregte Synchronmaschinen mit Nennleistungen größer 1 MW betrifft. Mit vergleichsweise geringem Aufwand sollen die Permanentmagnete eines Pols positioniert und/oder fixiert werden. Auch bei elektrischen Maschinen kleinerer Leistung kann die Lösung der Aufgabe angewendet werden.For fasteners and the protection of permanent magnets on a rotor body of the manufacturing cost is to keep low. Based on this, it is an object of the invention to provide an improved magnetic pole cover for poles of the rotor, this particular relates to permanent magnet synchronous machines with rated power greater than 1 MW. With relatively little effort, the permanent magnets of a pole to be positioned and / or fixed. Even with smaller power electric machines, the solution to the problem can be applied.

Eine Lösung der Aufgabe gelingt beispielsweise bei einer Magnetpolabdeckung mit Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei einem Rotor nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bzw. bei einem Windkraftgenerator nach Anspruch 9.A solution of the problem succeeds, for example, in a magnetic pole cover with features according to one of claims 1 to 4, in a rotor according to one of claims 5 to 8, or in a wind power generator according to claim 9.

Mit Hilfe von Taschen, welche auch mittels einer Magnetpolabdeckung im Zusammenspiel mit einem Rotationskörper ausbildbar sind, lassen sich Permanentmagnete einfach auf einem Rotorkörper befestigen. Mit einem Cover-Carpet (Abdeckungsteppich), welcher eine Aneinanderreihung von zusammenhängenden Magnetpolabdeckungen darstellt, lassen sich beispielsweise Taschen zwischen dem Cover-Carpet und dem Läufermantel (Rotorkörper) schaffen, in welche Magnete eingeschoben und anschließend vergossen werden können. Magnete können andererseits auch vor einer Befestigung der einen Magnetpolabdeckung oder der Vielzahl von Magnetpolabdeckungen (Cover-Carpet) mit dem Rotorkörper in die Magnetpolabdeckungen vergossen werden. Dabei kann die Geometrie der Tasche den Anforderungen hinsichtlich Funktionserfüllung, Fertigung, Magnetmontage und Verguss entsprechend gestaltet sein. Durch das Einbringen der Magnete in Taschen sind die Magnete eingehaust. Durch den Cover-Carpet bildet sich eine Art Manschette aus, welche am Umfang des Rotorkörpers angeordnet ist. So können Permanentmagnete durch zumindest eine in Umfangsrichtung geschlossene Manschette positioniert und fixiert sein. Die Magnetpolabdeckungen können allerdings auch einzeln mit dem Rotationskörper verbunden werden. In einer Ausgestaltung werden zwei Magnetpolabdeckungen, welche sich am Rotationskörper nachfolgen gemeinsam mit dem Rotationskörper verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Punktschweißung oder auch mit einer Schweißnaht erfolgen.With the help of pockets, which can be formed by means of a Magnetpolabdeckung in conjunction with a rotating body, permanent magnets can be easily mounted on a rotor body. With a cover carpet (cover carpet), which represents a juxtaposition of contiguous Magnetpolabdeckungen, can be, for example, pockets between the cover carpet and the rotor shell (rotor body) create in which magnets can be inserted and then shed. On the other hand, magnets may also be molded into the magnetic pole covers prior to attachment of the one magnetic pole cover or the plurality of magnetic cover covers (cover carpets) to the rotor body. The geometry of the bag can be designed according to the requirements for functional performance, manufacturing, magnetic assembly and encapsulation. By inserting the magnets in pockets, the magnets are housed. Through the cover Carpet forms a kind of cuff, which is arranged on the circumference of the rotor body. Thus, permanent magnets can be positioned and fixed by at least one circumferentially closed sleeve. However, the magnetic pole covers can also be connected individually to the rotary body. In one embodiment, two magnetic pole covers, which follow the rotation body, are connected together with the rotation body. This can be done for example by a spot weld or with a weld.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors kann beispielsweise folgende Schritte aufweisen, wobei deren Reihenfolge durchaus auch abänderbar ist:

– Bereitstellen eines Rotorkörpers,
– Anlegen der Manschette oder Magnetpolabdeckung am Umfang des Rotorkörpers derart, das sich axial verlaufende Taschen ausbilden,
– axiales Einschieben von Permanentmagneten in die axial verlaufenden Taschen, so dass sich beim Endprodukt Pole am Rotorkörper ausbilden,
– Vergießen der Permanentmagnete in den Taschen.

A method for producing a rotor can have, for example, the following steps, the order of which can also be changed:

Providing a rotor body,
- applying the sleeve or magnetic pole cover on the circumference of the rotor body such that form axially extending pockets,
Axial insertion of permanent magnets into the axially extending pockets so that poles are formed on the rotor body in the end product,
- Potting the permanent magnets in the pockets.

Die Manschette bzw. die Magnetpolabdeckung ist beispielsweise aus einem Formblech hergestellt und kann um bzw. auf den Rotorkörper gelegt werden. Auf dem Rotorkörper kann diese z. B. durch Punktschweißen, Nieten oder Schrauben befestigt werden. Diese Befestigungsmittel werden vorzugsweise in den direkt auf dem Rotorkörper anliegenden Abschnitten der Manschette bzw. der Magnetpolabdeckungen, also den Pollücken eingesetzt. Durch die Manschette bzw. die Magnetpolabdeckungen sind axial verlaufende Taschen ausbildbar, in die die Permanentmagnete axial eingeschoben und anschließend vergossen werden. Damit werden in einfacher Art und Weise Pole auf dem Rotorkörper gebildet. Somit bildet jede Tasche der Manschette einen Pol, der jeweils durch einen oder eine Vielzahl von Einzelmagnete gebildet wird.The sleeve or the magnetic pole cover is made, for example, from a shaped sheet and can be placed around or on the rotor body. On the rotor body this z. B. by spot welding, rivets or screws are attached. These attachment means are preferably used in the directly adjacent to the rotor body portions of the sleeve or the Magnetpolabdeckungen, so the pole gaps. Through the sleeve or the Magnetpolabdeckungen axially extending pockets can be formed, in which the permanent magnets are inserted axially and then shed. This poles are formed on the rotor body in a simple manner. Thus, each pocket of the sleeve forms a pole, each formed by one or a plurality of individual magnets.

Eine Magnetpolabdeckung für einen Pol eines Rotors einer elektrischen Maschine ist beispielsweise derart ausgestaltbar, dass diese folgendes aufweist:

• eine erste Seitenlasche,
• eine zweite Seitenlasche,
• eine erste Seitenwand,
• eine zweite Seitenwand,
• eine Öffnung, und
• einen zentralen Abdeckbereich zwischen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand.

For example, a magnetic pole cover for a pole of a rotor of an electric machine may be configured to include:

A first side flap,
A second side flap,
A first side wall,
A second side wall,
• an opening, and
A central coverage area between the first side wall and the second side wall.

Die Öffnung, ergibt sich dabei durch die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und den Abdeckbereich. Dadurch ergibt sich im Querschnitt eine Art Wannenquerschnitt. Im Betriebszustand der elektrischen Maschine ist die Öffnung zum Rotorkörper gerichtet. Der Abdeckbereich ist zum Stator der elektrischen Maschine gerichtet. Die Öffnung ist im verbauten Zustand der Magnetpolabdeckung durch den Rotorkörper oder auch durch eine separate Grundplatte verschlossen, wobei die Grundplatte am Rotorkörper anschließt.The opening results from the first side wall, the second side wall and the cover area. This results in a cross section of a kind of tank cross-section. In the operating state of the electric machine, the opening is directed to the rotor body. The cover area is directed to the stator of the electric machine. The opening is closed in the installed state of the Magnetpolabdeckung by the rotor body or by a separate base plate, wherein the base plate connects to the rotor body.

Die Magnetpolabdeckung ist in einer Ausgestaltung derart ausbildbar, dass die Breite der ersten Seitenlasche größer ist als die Breite der zweiten Seitenlasche. Die Breit betrifft dabei eine Richtung die in etwa in die Umfangsrichtung des Rotors gerichtet ist. Durch die unterschiedlichen Breiten der Laschen, können Laschen aufeinander folgender Magnetpolabdeckungen leichter überlappend angeordnet werden.The magnetic pole cover can be formed in one embodiment such that the width of the first side flap is greater than the width of the second side flap. The width relates to a direction which is directed approximately in the circumferential direction of the rotor. Due to the different widths of the tabs, tabs of successive magnetic pole covers can be arranged more easily overlapping.

Die Magnetpolabdeckung ist in einer Ausgestaltung derart ausbildbar, dass die Breite der Öffnung größer ist als die Breite des Abdeckbereiches. Die Öffnung wird dabei durch die Seitenwände aufgespannt. Der Abdeckbereich, d. h. die Abdeckung, welche die Magnete zum Luftspalt der elektrischen Maschine hin abdeckt ist dabei von der Öffnung beabstandet. Die Beabstandung ergibt sich durch die Höhe der Seitenwände.The magnetic pole cover can be formed in one embodiment such that the width of the opening is greater than the width of the covering area. The opening is clamped by the side walls. The cover area, d. H. the cover, which covers the magnets to the air gap of the electric machine out is spaced from the opening. The spacing results from the height of the side walls.

Die Magnetpolabdeckung ist in einer Ausgestaltung derart ausbildbar, dass die Tiefe der Öffnung kleiner ist als die Länge der Seitenwände. Die Tiefe gibt dabei den Abstand des Öffnungsbereiches von der Abdeckung an. Sind nun die Seitenwände nicht in einem rechten Winkel zum Abdeckbereich, so ist die Länge der Seitenwände größer als die Tiefe. Durch die Tiefe ergibt sich die maximale Dicke der verwendbaren Magnete.The magnetic pole cover can be formed in one embodiment such that the depth of the opening is smaller than the length of the side walls. The depth indicates the distance of the opening area from the cover. If the side walls are not at right angles to the covering area, then the length of the side walls is greater than the depth. The depth gives the maximum thickness of the usable magnets.

Der Rotor einer permanenterregten Synchronmaschine kann eine Vielzahl von Magnetpolabdeckungen der verschiedenen beschriebenen Arten aufweisen. In einer Ausgestaltung sind die Magnetpolabdeckungen am Rotor geschrägt angeordnet. Dadurch sind im Betriebszustand der elektrischen Maschine auch die Pole des Rotors geschrägt, was Rastmomente reduzieren hilft.The rotor of a permanent-magnet synchronous machine may have a plurality of magnetic pole covers of the various types described. In one embodiment, the magnetic pole covers are slanted on the rotor. As a result, in the operating state of the electric machine, the poles of the rotor are skewed, which helps to reduce cogging torques.

In einer Ausgestaltung des Rotors überlappen sich Seitenlaschen unterschiedlicher Magnetpolabdeckungen wobei sich überlappende Magnetpolabdeckungen insbesondere am Rotorkörper angeschweißt sind. Dadurch lässt sich Schweißarbeit reduzieren.In one embodiment of the rotor, side flaps of different magnetic pole covers overlap, wherein overlapping magnetic pole covers are welded, in particular, to the rotor body. This reduces welding work.

In einer Ausgestaltung des Rotors decken die Magnetpolabdeckungen pro Pol eine Vielzahl von Permanentmagneten ab. Mittels der Magnetabdeckung kann so ein kompakter Pol aus kleinen Einzelmagneten gebildet werden.In one embodiment of the rotor, the magnetic pole covers cover a large number of permanent magnets per pole. By means of the magnetic cover can be formed as a compact pole of small individual magnets.

Die Magnetabdeckungen sind vorteilhaft mittels einer nicht lösbaren Verbindung mit dem Rotorkörper verbunden. Beispiele für unlösbare Verbindungen sind:

– eine Lötverbindung;
– eine Schweißverbindung (z. B. mittels Laser,. WIG/WAG, MIG/MAG, etc.; wobei die Buchstaben für folgendes stehen: W für Wolfram, M für Metall, I für innert, A für aktiv und G für Gas);
– eine Nietverbindung und/oder
– eine Klebeverbindung.

The magnetic covers are advantageously connected by means of a non-detachable connection with the rotor body. Examples of insoluble compounds are:

- a solder joint;
- a welded connection (eg by means of a laser, TIG / WAG, MIG / MAG, etc., where the letters stand for: W for tungsten, M for metal, I for inert, A for active and G for gas) ;
A riveted joint and / or
- an adhesive connection.

Der Rotorkörper kann durch axial geschichtete Bleche oder massiv ausgebildet sein. Zwischen den Permanentmagneten, also zwischen den Taschen für die Magnete, welche durch Magnetpolabdeckungen mit ausgebildet werden, befindet sich in einer Pollücke zweier benachbarter Pole die Befestigung (z. B. Schweißpunkte, Schweißnähte, Klebenähte oder Nieten) um die jeweilige Magnetpolabdeckung des jeweiligen Pols am Rotorkörper zu halten.The rotor body may be formed by axially layered sheets or solid. Between the permanent magnets, that is, between the pockets for the magnets, which are formed by Magnetpolabdeckungen, located in a pole gap of two adjacent poles attachment (eg., Welding points, welds, adhesive seams or rivets) to the respective magnetic pole cover of the respective pole on Rotor body to hold.

Ein Rotor in einer der obigen Ausführungsformen kann als Außen- oder Innenläufer permanenterregter Synchrongeneratoren bei Windkraftanlagen Einsatz finden. Der Einsatz ist allerdings darauf nicht beschränkt. Auch elektrische Motore bei Druckmaschinen, Walzgerüsten oder Schiffsantrieben können beispielsweise einen derartigen Rotor aufweisen.A rotor in one of the above embodiments can be used as external or internal rotor of permanent magnet synchronous generators in wind turbines. However, the use is not limited to this. Also, electric motors in printing machines, rolling mills or marine propulsion, for example, have such a rotor.

In einer Ausgestaltung des Rotors kann eine halbe Magnetbreite der radialen Dicke entsprechen.In one embodiment of the rotor, a half magnet width may correspond to the radial thickness.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Rotors der obig beschriebenen Art können folgende Produktionsschritte durchgeführt werden:

– Bereitstellen eines Rotorkörpers;
– Bereitstellen von Magnetpolabdeckungen;
– Positionierung von Permanentmagneten in den Magnetpolabdeckungen;
– Vergießen der Permanentmagnete; und/oder
– Anbringung der Magnetpolabdeckungen am Rotorkörper.

In a method for producing a rotor of the type described above, the following production steps can be carried out:

- Providing a rotor body;
- Provision of Magnetpolabdeckungen;
- Positioning of permanent magnets in the magnetic pole covers;
- casting the permanent magnets; and or
- Attach the magnetic pole covers on the rotor body.

Beispiel für mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Figuren schematisch dargestellt und werden nachfolgend prinzipiell beschreiben. Dabei zeigen:Examples of possible embodiments of the invention are schematic in the figures and are described below in principle. Showing:

1 einen Rotor eines Innenläufers; 1 a rotor of an inner rotor;

2 einen Rotor eines Außenläufers; 2 a rotor of an external rotor;

3 eine perspektivische Darstellung einer Magnetpolabdeckung; 3 a perspective view of a magnetic pole cover;

4 ein Querschnitt einer Magnetpolabdeckung; 4 a cross section of a magnetic pole cover;

5 ein Querschnitt aneinandergereihter Magnetpolabdeckungen; und 5 a cross section of juxtaposed Magnetpolabdeckungen; and

6 eine Magnetpolabdeckung mit Sockel. 6 a magnetic pole cover with socket.

Nach 1 ist ein Rotor 1 einer permanenterregten Synchronmaschine für Windkraftgeneratoren oder Gezeitenkraftwerke, mit einer Nennleistung insbesondere größer 1 MW, als in axialer Richtung geblechter oder massiver Rotorkörper 4 ausgebildet. An der Oberfläche des Rotorkörpers 4 sind in Umfangsrichtung betrachtet Magnetpolabdeckungen 2 angeordnet, in denen sich Permanentmagnete 3 befinden. Mittels der Magnetpolabdeckungen 2 werden Taschen für die Magnete 3 ausgebildet. Dabei können pro axial verlaufender Tasche mehrere Permanentmagnete 3 hintereinander und/oder auch nebeneinander angeordnet werden. Dies hat insbesondere für die Lagerhaltung der Permanentmagnete 3 Vorteile, da somit unterschiedliche Polweiten auf dem Rotorkörper 4 mit den vorhandenen Permanentmagneten 3 ausgebildet werden können.To 1 is a rotor 1 a permanent magnet synchronous machine for wind power generators or tidal power plants, with a rated power in particular greater than 1 MW, as in the axial direction blazed or solid rotor body 4 educated. On the surface of the rotor body 4 are magnetic pole covers viewed in the circumferential direction 2 arranged in which are permanent magnets 3 are located. By means of magnetic pole covers 2 become pockets for the magnets 3 educated. It can per per axially extending pocket more permanent magnets 3 be arranged one behind the other and / or also next to each other. This has in particular for the storage of permanent magnets 3 Advantages, as thus different pole widths on the rotor body 4 with the existing permanent magnets 3 can be trained.

Bei einem Innenläufer nach 1 ist dieser Rotorkörper 4 auf eine Welle 7 aufgeschrumpft oder auf andere Art und Weise drehfest mit dieser verbunden.After an inner rotor 1 is this rotor body 4 on a wave 7 shrunk or otherwise rotatably connected to this.

Da insbesondere bei Windkraftanlagen, die in der Gondel angeordneten elektrischen Betriebsmittel eine möglichst geringe Masse aufweisen sollen, ist vorteilhafter weise der Rotor 1, wie in 1 schematisch dargestellt durch eine Speichenanordnung 9 mit der Welle 7 verbunden. Der Rotorkörper 4 weist lediglich eine radial magnetisch erforderliche Dicke auf.Since, in particular in wind turbines, which should have as small a mass as possible in the nacelle arranged electrical equipment, is advantageously the rotor 1 , as in 1 schematically represented by a spoke arrangement 9 with the wave 7 connected. The rotor body 4 only has a radially magnetically required thickness.

2 zeigt einen Rotor 1 eines Außenläufers einer permanenterregten elektrischen Synchronmaschine, bei dem auf der Innenseite des Rotorkörpers 4 die Magnetpolabdeckungen 2 angeordnet sind, in denen Permanentmagnete 3 eingesetzt sind. 2 shows a rotor 1 an external rotor of a permanent magnet synchronous machine, in which on the inside of the rotor body 4 the magnetic pole covers 2 are arranged, in which permanent magnets 3 are used.

Die Darstellung gemäß 3 zeigt eine Magnetpolabdeckung 2 in perspektivischer Darstellung. Die Magnetpolabdeckung 2 weist in einer axialen Richtung 33 (entspricht in Bezug auf die Richtung in etwa der Rotationsachse der elektrischen Maschine) eine Länge 39 auf. Über die Länge 39 ergibt sich über einem Abdeckbereich 36 eine Öffnung mit einer definierten Breite 37. Die Öffnung weist eine definierte Tiefe 40 auf. Aus der Länge 39, der Breite 37 und der Tiefe 40 ergibt sich ein Volumenbereich, der mit Magneten befüllbar ist. Volumenbereiche, welche nicht von Magneten gefüllt werden, sind vorteilhaft mit einer Vergussmasse gefüllt. Weder Magnete noch Vergussmasse sind in 3 dargestellt.The representation according to 3 shows a magnetic pole cover 2 in perspective view. The magnetic pole cover 2 points in an axial direction 33 (corresponds with respect to the direction about the axis of rotation of the electric machine) a length 39 on. About the length 39 results over a cover area 36 an opening with a defined width 37 , The opening has a defined depth 40 on. From the length 39 , the width 37 and the depth 40 results in a volume range that can be filled with magnets. Volume areas which are not filled by magnets are advantageously filled with a potting compound. Neither magnets nor potting compound are in 3 shown.

Die Darstellung gemäß 4 zeigt einen Querschnitt der Magnetpolabdeckung 2. Die Magnetpolabdeckung weist eine Abdeckung 36 auf, welche im Wesentlichen planar ist. Die Abdeckung erfasst einen Abdeckbereich der Breite 27 und einer Länge 39 (siehe 3). Weiterhin weist die Magnetpolabdeckung 2 eine ersten Seitenwand 34, eine zweite Seitenwand 35, eine erste Seitenlasche 16 und eine zweite Seitenlasche 18 auf. Die erste Seitenlasche 16 weist eine erste Seitenlaschenbreite 17 auf. Die zweite Seitenlasche 18 weist eine zweite Seitenlaschenbreite 19 auf. Dabei ist wie in 4 dargestellt die erste Seitenlaschenbreite 17 größer als die zweite Seitenlaschenbreite 19. Endbereiche der Seitenlaschen 16 und 18 begrenzen eine Öffnung der Öffnungsbreite 37. Laschen 16, 18, Seitenwände 34, 35 und die Abdeckung 36 lassen sich einteilig aus einem Blech fertigen, wobei dieses eine bestimmte Dicke 26 aufweist. Die Seitenlaschen 16, 18 sind durch die Form des Bleches voneinander beabstandet, wobei der Abstand eine Öffnungstiefe 28 der Öffnung entspricht. In der Schnittdarstellung gemäß 4 ist erkennbar, dass Seitenlasche 16, 18, Seitenwand 34, 35 und Abdeckung 36 eine Z-artige bzw. S-artige Form ausbilden. Durch diese Formgebung ergibt es sich, dass die Öffnungsbreite 37 kleiner ist als die Breite 27 der Abdeckung. Die maximale Gesamtbreite der Magnetpolabdeckung ergibt sich aus den Summen von Seitenlaschenbreiten 17, 19 und Öffnungsbreite 37.The representation according to 4 shows a cross section of the magnetic pole cover 2 , The magnetic pole cover has a cover 36 which is essentially planar. The cover detects a coverage area of the width 27 and a length 39 (please refer 3 ). Furthermore, the magnetic pole cover 2 a first side wall 34 , a second side wall 35 , a first side flap 16 and a second side flap 18 on. The first side flap 16 has a first side tab width 17 on. The second side flap 18 has a second side flap width 19 on. It is like in 4 illustrated the first side tab width 17 larger than the second side flap width 19 , End portions of the side flaps 16 and 18 limit an opening of the opening width 37 , tabs 16 . 18 , Side walls 34 . 35 and the cover 36 can be made in one piece from a sheet, this being a certain thickness 26 having. The side flaps 16 . 18 are spaced apart by the shape of the sheet, the distance being one opening depth 28 corresponds to the opening. In the sectional view according to 4 is recognizable that side flap 16 . 18 , Side wall 34 . 35 and cover 36 form a Z-like or S-like shape. By this shaping, it follows that the opening width 37 smaller than the width 27 the cover. The maximum total width of the magnetic pole cover results from the sums of side tab widths 17 . 19 and opening width 37 ,

Die Z-Form bzw. S-Form ergibt sich aus der Wahl von Innenradien 21, 23 und Abkantwinkeln 22, 24 zwischen Seitenlaschen 16, 18, Seitenwänden 34, 35 und Abdeckung 36. Durch die Formgebung ergibt es sich auch, dass die Länge 38 der Seitenwände 34, 35 größer ist als die Tiefe 28.The Z-shape or S-shape results from the choice of inner radii 21 . 23 and bending angles 22 . 24 between side flaps 16 . 18 , Side walls 34 . 35 and cover 36 , Due to the shape, it also turns out that the length 38 the side walls 34 . 35 is greater than the depth 28 ,

Die Darstellung gemäß 5 zeigt zwei Magnetpolabdeckungen 2 nebeneinander positioniert. Die Breite Seitenlasche 16 der gemäß 5 rechten Magnetpolabdeckung 2 überlappt die schmälere Seitenlasche 18 der gemäß 5 linken Magnetpolabdeckung 2. Die Magnetpolabdeckungen 2 sind mittels einer Schweißverbindung an den Rotorkörper 4 anheftbar.The representation according to 5 shows two magnetic pole covers 2 positioned next to each other. The width side flap 16 according to 5 right magnetic pole cover 2 overlaps the narrower side flap 18 according to 5 left magnetic pole cover 2 , The magnetic pole covers 2 are by means of a welded connection to the rotor body 4 attachable.

Ein Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass die Magnete 3 während des Einfahrens über den Biegeradius 21 geführt werden. Magnete 3 haben in der Regel einen rechteckigen Querschnitt, so dass sich zwischen Magnetpolabdeckung 2 und Magnet zwei Hohlräume mit dreieckförmiger Querschnittsfläche ausbilden. Diese werden mit Vergussmasse 44 aufgefüllt. Zwei Magnetpolabdeckungen 2 werden gleichzeitig mit einer Schweißnaht 45 an dem Rotorkörper 4 befestigt. Der Spalt zwischen den zwei Magnetpolabdeckungen 2 dient einerseits als Schweißspalt andererseits zum Ausgleich der Breitentoleranzen der Magnetpolabdeckungen. Dadurch kann die Fertigung deutlich einfacher erfolgen. Die Höhe der Magnetpolabdeckung kann auch vergleichsweise grob gewählt werden, da die Seitenlaschen am Ende mit dem Rotor verschweißt werden und die Laschenlänge eine gewisse Elastizität aufweist. Dadurch ist es möglich, das lichte Höhenmaß kleiner als die Magnethöhe auszuführen, was sich günstig im Hinblick auf die Verringerung des mechanisch erforderlichen Luftspalts auswirkt.An advantage of this construction is that the magnets 3 during retraction over the bending radius 21 be guided. magnets 3 usually have a rectangular cross-section, so that is between magnetic pole cover 2 and magnet form two cavities with a triangular cross-sectional area. These are made with potting compound 44 refilled. Two magnetic pole covers 2 be simultaneously with a weld 45 on the rotor body 4 attached. The gap between the two magnetic pole covers 2 on the one hand serves as a welding gap on the other hand to compensate for the width tolerances of Magnetpolabdeckungen. This makes the production much easier. The height of the Magnetpolabdeckung can also be chosen comparatively coarse, since the side flaps are welded to the end of the rotor and the tab length has a certain elasticity. This makes it possible to carry out the clear height dimension smaller than the magnetic height, which has a favorable effect with regard to the reduction of the mechanically required air gap.

Die Geometrie der Magnetpolabdeckung ist mittels Biegeverfahren einfach herzustellen. Pro Magnetpolabdeckung sind vier Biegevorgänge erforderlich, die auch gleichzeitig ausführbar sind. Die Magnetpolabdeckung kann allerdings auch als ein Strangprofil gefertigt sein.The geometry of the Magnetpolabdeckung is easy to manufacture by bending process. Per magnetic pole cover four bending operations are required, which are also executable simultaneously. However, the magnetic pole cover can also be made as an extruded profile.

Die Magnetpolabdeckung 2 führt die Magnete 3 beim Einfahren in den Rotor trotz geringer Wandstärke aufgrund des Biegeradius 21 sicher. Durch die Dreiecksfläche zwischen Magnetpolabdeckung und Magneten entstehen auf beiden Seiten der Magnete Taschen, die die Vergussmasse 44 aufnehmen, was eine Funktionsintegration darstellt.The magnetic pole cover 2 guides the magnets 3 when entering the rotor despite the small wall thickness due to the bending radius 21 for sure. Due to the triangular area between the magnetic pole cover and the magnets, pockets are created on both sides of the magnets which form the potting compound 44 record what constitutes a functional integration.

Wird die Schweißnaht 44 zweier benachbarter Magnetpolabdeckungen mit dem Rotorkörper 4 durchgehend ausgeführt, ist diese Seite des Rotors gleichzeitig vorteilhaft korrosionsgeschützt, weil die Magnetpolabdeckungen 2 und die Schweißnaht die komplette Läuferseite bedecken können.Will the weld 44 two adjacent Magnetpolabdeckungen with the rotor body 4 executed continuously, this side of the rotor is at the same time advantageously protected against corrosion, because the Magnetpolabdeckungen 2 and the weld can cover the entire rotor side.

Die Darstellung gemäß 6 zeigt eine weitere Variation einer Magnetpolabdeckung 2, mittels derer eine Tasche zur Aufnahme von Permanentmagneten 3 ausbildbar ist. Die Tasche nimmt einen Permanentmagneten 3 auf und umschließt diesen umfänglich in dessen Querschnitt. Die Taschen weisen dabei einen Sockel 10 und eine Magnetpolabdeckung 2 auf. Der Sockel 10 dient als eine Art Grundblech, wobei die Magnetpolabdeckung 2 eine Art. Deckel zur Ausbildung der Tasche darstellt. Als Material für die Magnetpolabdeckung 2, bzw. den Sockel 10 lässt sich beispielsweise A-magnetischer Stahl verwenden. Der Rotorkörper 4 weist insbesondere St-52 Stahl auf.The representation according to 6 shows a further variation of a Magnetpolabdeckung 2 , By means of which a pocket for receiving permanent magnets 3 can be trained. The bag takes a permanent magnet 3 on and surrounds this circumferentially in the cross section. The bags have a socket 10 and a magnetic pole cover 2 on. The base 10 serves as a kind of base plate, with the magnetic pole cover 2 a kind. Lid for the formation of the bag represents. As material for the magnetic pole cover 2 , or the base 10 For example, A-magnetic steel can be used. The rotor body 4 has in particular St-52 steel.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1860755 A2 [0003] EP 1860755 A2 [0003]

Claims

Magnetpolabdeckung (2) für einen Pol eines Rotors einer elektrischen Maschine, aufweisend: eine erste Seitenlasche (16), eine zweite Seitenlasche (18), eine erste Seitenwand (34), eine zweite Seitenwand (35), eine Öffnung (37, 39), und einen zentralen Abdeckbereich (36) zwischen der ersten Seitenwand (34) und der zweiten Seitenwand (35).Magnetic pole cover ( 2 ) for a pole of a rotor of an electric machine, comprising: a first side tab ( 16 ), a second side flap ( 18 ), a first side wall ( 34 ), a second side wall ( 35 ), an opening ( 37 . 39 ), and a central coverage area ( 36 ) between the first side wall ( 34 ) and the second side wall ( 35 ).

Magnetpolabdeckung (2) nach Anspruch 1, wobei die Breite (17) der ersten Seitenlasche (16) größer ist als die Breite (19) der zweiten Seitenlasche (18).Magnetic pole cover ( 2 ) according to claim 1, wherein the width ( 17 ) of the first side flap ( 16 ) is greater than the width ( 19 ) of the second side flap ( 18 ).

Magnetpolabdeckung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Breite (37) der Öffnung (37, 39) größer ist als die Breite des Abdeckbereiches (36).Magnetic pole cover ( 2 ) according to claim 1 or 2, wherein the width ( 37 ) of the opening ( 37 . 39 ) is greater than the width of the cover area ( 36 ).

Magnetpolabdeckung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tiefe (28) der Öffnung (37, 39) kleiner ist als die Länge (38) der Seitenwände (34, 35).Magnetic pole cover ( 2 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the depth ( 28 ) of the opening ( 37 . 39 ) is smaller than the length ( 38 ) of the side walls ( 34 . 35 ).

Rotor (1) einer permanenterregten Synchronmaschine welche eine Vielzahl von Magnetpolabdeckungen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.Rotor ( 1 ) a permanent magnet synchronous machine which a plurality of magnetic pole covers ( 2 ) according to one of claims 1 to 4.

Rotor (1) nach Anspruch 5, wobei die Magnetpolabdeckungen (2) am Rotor (1) geschrägt verlaufen.Rotor ( 1 ) according to claim 5, wherein the magnetic pole covers ( 2 ) on the rotor ( 1 ) run crooked.

Rotor (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich Seitenlaschen (16, 18) unterschiedlicher Magnetpolabdeckungen (2) überlappen, wobei sich überlappende Magnetpolabdeckungen (2) insbesondere an einem Rotorkörper 4 angeschweißt sind.Rotor ( 1 ) according to claim 5 or 6, wherein side flaps ( 16 . 18 ) of different magnetic pole covers ( 2 overlap, with overlapping magnetic pole covers ( 2 ) in particular on a rotor body 4 are welded.

Rotor (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Magnetpolabdeckungen (2) jeweils eine Vielzahl von Permanentmagneten (3) abdecken, welche einen magnetischen Pol des Rotors (1) ausbilden.Rotor ( 1 ) according to one of claims 5 to 7, wherein the magnetic pole covers ( 2 ) each have a plurality of permanent magnets ( 3 ) covering a magnetic pole of the rotor ( 1 ) train.

Windkraftgenerator, welcher einen Rotor nach einem der Ansprüche 5 bis 8 aufweist, wobei die Magnetpolabdeckung (2) zumindest eine Höhe von einem Zentimeter aufweist.Wind power generator comprising a rotor according to one of claims 5 to 8, wherein the magnetic pole cover ( 2 ) has at least a height of one centimeter.