DE10341540B4 - Engine with external rotor - Google Patents
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Abstract
Permanenterregter Außenläufermotor, mit einem rohrförmigen Außenläufer (5) und zwei Lagerschilden (3), wobei der rohrförmige Außenläufer (5) aus einer Anzahl von Magnetanordnungen (6) gebildet wird, wobei jede Magnetanordnung (6) aus einem ersten Streifen (1) aus magnetischem Material und einem zweiten Streifen (2) aus magnetisch leitendem Material, welcher mit dem ersten Streifen (1) dauerhaft verbunden und an den Lagerschilden (3) befestigt ist, aufgebaut ist und die zweiten Streifen (2) der Magnetanordnungen (6) die Mantelfläche des Außenläufers bilden.permanent-magnet External rotor motor, with a tubular External rotor (5) and two bearing shields (3), wherein the tubular outer rotor (5) consists of a number of Magnetic arrangements (6) is formed, each magnet arrangement (6) of a first strip (1) of magnetic material and a second strip (2) of magnetically conductive material, which permanently connected to the first strip (1) and to the end shields (3) is fixed, constructed and the second strip (2) of Magnetic arrangements (6) form the lateral surface of the outer rotor.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen permanenterregten Motor mit Außenläufer.The The invention relates to a permanent-magnet motor with external rotor.
Außenläufermotoren, insbesondere permanent erregte Außenläufermotoren, weisen in der Regel ein rohrförmiges, rotierendes Teil auf, in welches Ring- oder Schalenmagnete zur Erregung der Ständerwicklung des Motors eingebracht werden. Eine solche Anordnung wird in EP-A1 0844722 beschrieben, bei der ein Außenläufer in Becher- oder Glockenform aus einem Rotorträger und einem Rotorflansch gebildet wird. An der Innenseite des glockenförmigen Außenläufers schließt sich ein Blechronden-Paket an, welches dann wiederum mehrere Dauermagneten aufnimmt. In einen Außenläufer, bestehend aus einem einstückigigen Außenmantel sind also die einzelnen als Ring bzw. Schalenmagnete geformten Dauermagneten von innen her einzubringen. Nachteil dieser Anordnung ist einerseits die sehr kostenintensive Herstellung der Ring- bzw. Schalenmagnete und andererseits deren Einbringung und Befestigung im rohrförmigen, rotierenden Teil des Außenläufermotors.External rotor motors, in particular permanently excited external rotor motors, have in the Usually a tubular, rotating part in which ring or shell magnets to excite the stator winding the engine are introduced. Such an arrangement is described in EP-A1 0844722 described in which an external rotor in cup or bell shape from a rotor carrier and a rotor flange is formed. On the inside of the bell-shaped outer rotor closes a Blechronden package, which in turn several permanent magnets receives. In an external rotor, consisting from a one-piece outer sheath So are the individual as a ring or shell magnets shaped permanent magnet from the inside. Disadvantage of this arrangement is on the one hand the very cost-intensive production of the ring or shell magnets and on the other hand their introduction and attachment in the tubular, rotating part of the external rotor motor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Motor, insbesondere Außenläufermotor, anzugeben, bei dem die Bestückung mit den entsprechenden Magneten vereinfacht wird.task The present invention is a motor, in particular external rotor motor, specify at which the assembly is simplified with the corresponding magnets.
Diese Aufgabe wird durch einen permanenterregten Außenläufermotor mit einem rohrförmigen Außenläufer und zwei Lagerschilden dadurch gelöst, dass der rohrförmige Außenläufer aus einer Anzahl von Magnetanordnungen gebildet wird, wobei jeder Magnetanordnung aus einem ersten Streifen aus magnetischem Material und einem zweiten Streifen aus magnetisch leitendem Material, welcher mit dem ersten Streifen dauerhaft verbunden und an den Lagerschilden befestigt ist, aufgebaut ist und die zweiten Streifen der Magnetanordnung die Mantelfläche des Außenläufer bilden.These Task is by a permanent-magnet external rotor motor with a tubular outer rotor and two bearing shields solved by that the tubular one Outrunner out a plurality of magnet assemblies, each magnet assembly from a first strip of magnetic material and a second one Strip of magnetically conductive material, which with the first Strip permanently connected and attached to the end shields is, is constructed and the second strip of the magnet assembly the lateral surface of the External rotor form.
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist insbesondere, dass die einzelnen Magnetanordnungen zu einem rohrförmigen Außenläufer zusammengesetzt werden und nicht aufwändig in ein entsprechendes, beispielsweise einstückiges Rohr als Trägermaterial eingebracht werden müssen. Darüber hinaus sind die verwendeten, erfindungsgemäßen Magnetanordnungen vorteilhafterweise jeweils aus einem ersten Streifen aus magnetischem Material und einem zweiten Streifen aus magnetisch leitendem Material, welcher als Träger des ersten Streifens aus magnetischem Material dient, aufgebaut, wodurch geometrisch einfache Grundkörper, beispielsweise quaderförmige Blättchen, anstelle von sehr kostenintensiv herzustellenden Ring- bzw. Schalenmagneten zur Bestückung eines Trägers verwendet werden können. Die Verwendung eines separaten Trägermaterials, beispielsweise eines Rohres wird überflüssig. Die zur Herstellung des funktionstüchtigen Außenläufers benötigten Teile werden durch die Funktionszusammenfassung durch den erfindungsgemäßen Aufbau der verwendeten Magnetanordnungen reduziert. Die erfindungsgemäß verwendeten Magnetanordnungen können beispielsweise durch Verkleben eines ersten Streifens aus magnetischem Material mit einem zweiten Streifen aus magnetisch leitendem Material dauerhaft miteinander verbunden werden. Selbstverständlich sind auch andere Befestigungsmethoden möglich. Darüber hinaus können die jeweils verwendeten ersten und zweiten Streifen, insbesondere die ersten Streifen aus magnetischem Material, im nicht magnetisierten Zustand miteinander dauerhaft verbunden und erst danach magnetisiert werden, beispielsweise zusammen mit weiteren Magneten, die in ähnlicher Weise hergestellt sind. Es ist aber auch darüber hinaus denkbar und möglich, die Magnetisierung nach dem Zusammenbau der Magnete zu einem Außenläufer, d.h. die Magnetisierung des gesamten Außenläufers durchzuführen. Im Gegensatz zur Magnetisierung von Ring- und Schalenmagneten kann die Magnetisierung der erfindungsgemäß verwendeten Magnete durch die einfachen Strukturen der verwendeten Komponenten, insbesondere des jeweiligen ersten Streifens und des zweiten Streifens, durch wesentlich einfachere Magnetisierungsprozesse durchgeführt werden, so dass ebenfalls Kostenvorteile bei der Herstellung entstehen. Nach der Erfindung ist der jeweils nach außen zeigende zweite Streifen aus magnetisch leitendem Material mit wenigstens einem Befestigungsmittel an jeweils einem Lagerschild befestigt. Durch diese Art der Befestigung ist jede der Magnetanordnungen sehr einfach und ohne aufwändige Befestigungsarbeiten in seiner Position fixierbar und kann, beispielsweise bei Defekten, bzw. bei Beschädigungen sehr einfach ausgewechselt werden, da die Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, bezüglich der ringförmigen Struktur des Außenläufers nach außen zeigen und entsprechend einfach zugänglich sind. Die entsprechenden Öffnungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel sowohl in den Magnetanordnungenen als auch in den Lagerschilden können ebenfalls sehr einfach und kostengünstig vor dem Zusammenbau der Magnetanordnungen zum Außenläufer, bereits bei der Herstellung der Magnetanordnungen selbst vorgenommen werden. Dabei sind die Form der Öffnungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel sowie die Verwendung bestimmter Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, völlig beliebig. Selbstverständlich sind auch andere Mittel bzw. Methoden zur Befestigung der Magnetanordnungen an den Lagerschilden möglich. Nach der Erfindung weisen der erste Streifen und der zweite Streifen, aus denen die Magnete bestehen, im Wesentlichen eine quaderförmige Grundform auf. Vorteil dieser Anordnung ist insbesondere der, dass diese Formen sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden können und entsprechend ihrer Funktion bzw. ihres Einsatzbereichs bzw. -zwecks bezüglich Größe bzw. Dicke sehr leicht und einfach angepasst werden können. Durch eine entsprechende Wahl der geometrischen Abmessungen des zweiten Streifens aus magnetisch leitendem Material, der die Funktion des Trägers für den ersten Streifen aus magnetischem Material übernimmt, wird wie bereits erwähnt die Verwendung eines separaten Trägermaterials überflüssig und die zur Herstellung eines Außenläufers benötigten Teile werden durch die Funktionszusammenfassung durch den erfindungsgemäßen Aufbau der verwendeten Magnetanordnungen reduziert. Selbstverständlich ist es darüber hinaus auch möglich, die entsprechenden zweiten Streifen aus magnetisch leitendem Material, die als Träger fungieren, entsprechend so herzustellen, dass nach dem Zusammenbau der Magnetanordnungen zu dem Außenläufer die entsprechende gewünschte Form entsteht, beispielsweise ein exakt kreisförmiger Querschnitt des Außenläufers bezüglich der Rotationsachse des Außenläufers.Advantage of the arrangement according to the invention is in particular that the individual magnet assemblies are assembled into a tubular outer rotor and do not have to be laboriously introduced into a corresponding, for example, one-piece tube as a carrier material. In addition, the magnet arrangements according to the invention used are advantageously constructed in each case of a first strip of magnetic material and a second strip of magnetically conductive material, which serves as a carrier of the first strip of magnetic material, whereby geometrically simple basic body, for example cuboidal laminates, instead of very expensive to produce ring or shell magnets can be used for equipping a carrier. The use of a separate carrier material, such as a tube is unnecessary. The parts required for producing the functional outer rotor are reduced by the functional summary by the inventive structure of the magnet assemblies used. The magnet arrangements used according to the invention can be permanently connected to each other, for example, by adhering a first strip of magnetic material to a second strip of magnetically conductive material. Of course, other attachment methods are possible. In addition, the first and second strips used, in particular the first strips of magnetic material, in the non-magnetized state can be permanently connected to one another and only then magnetized, for example together with other magnets, which are made in a similar manner. But it is also conceivable and possible to perform the magnetization after assembly of the magnets to an external rotor, ie the magnetization of the entire external rotor. In contrast to the magnetization of ring and shell magnets, the magnetization of the magnets used according to the invention can be carried out by the simple structures of the components used, in particular the respective first strip and the second strip, by much simpler magnetization processes, so that also cost advantages in the production arise. According to the invention, the respectively outwardly facing second strip of magnetically conductive material is fastened with at least one fastening means to a respective bearing plate. By this type of attachment, each of the magnet assemblies is very simple and can be easily replaced without complex mounting work in position and can be easily replaced, for example, in defects or damage, since the fasteners, such as screws, with respect to the annular structure of the outer rotor to the outside show and are easily accessible. The corresponding openings for receiving the fastening means in both the magnet assemblies and in the end shields can also be made very easily and inexpensively prior to the assembly of the magnet assemblies to the external rotor, already in the preparation of the magnet arrangements themselves. The shape of the openings for receiving the fastening means and the use of certain fasteners, such as screws, are completely arbitrary. Of course, other means or methods for attaching the magnet assemblies to the end shields are possible. After the He The first strip and the second strip, which make up the magnets, essentially have a cuboidal basic shape. The advantage of this arrangement is in particular that these forms can be produced very simply and cost-effectively and can be adjusted very easily and simply according to their function or their field of application or purpose with respect to size or thickness. By an appropriate choice of the geometric dimensions of the second strip of magnetically conductive material, which takes over the function of the carrier for the first strip of magnetic material, as mentioned above, the use of a separate carrier material is unnecessary and the parts required for the production of an external rotor are Function summary reduced by the inventive structure of the magnet assemblies used. Of course, it is also possible, the corresponding second strips of magnetically conductive material, which act as a carrier, according to manufacture so that after assembly of the magnet assemblies to the outer rotor of the corresponding desired shape is formed, for example, an exactly circular cross-section of the outer rotor with respect to the Rotation axis of the external rotor.
Nach einer weiteren überaus vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Streifen separat und/oder nach der Zusammenführung zum rohrförmigen Außenläufer bearbeitbar und/oder mit weiteren Streifen verbindbar. So kann insbesondere, wie oben bereits beschrieben, der zur Herstellung der Magnetanordnungen jeweils verwendete zweite Streifen derart bearbeitet bzw. geformt werden, dass sich nach dem Zusammenbau der Magnetanordnung zu dem Außenläufer die gewünschte Form des Außenläufers, beispielsweise ein exakt kreisförmiger Querschnitt bezüglich dessen Rotationsachse, ergibt. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass der aus den einzelnen Magnetanordnungen bestehende Außenläufer erst nach dem Zusammenbau entsprechend der gewünschten Form bearbeitet wird. Neben der Verwendung von einfachen geometrischen Grundformen als zweite Streifen als Träger für die ersten Streifen aus magnetischem Material, beispielsweise quaderförmige Grundformen bzw. im Wesentlichen quaderförmige Grundformen, oder bereits vorgeformter zweiter Streifen, welche nach deren Zusammenbau zu einem Außenläufer automatisch der gewünschten Form, insbesondere der gewünschten Außenkontur, entspricht, können die zweiten Streifen der Magnetanordnungen zur Realisierung bzw. Erzielung weiterer, zusätzlicher Funktionen bzw. Effekte entsprechend geformt, bzw. mit weiteren Streifen bestückt werden. Dabei sind beispielsweise Streifen denkbar, die zwischen den Befestigungsmitteln der entsprechenden zweiten Streifen der Magnetanordnung dergestalt angeordnet sind, dass die zusätzlichen Streifen bezüglich der Rotationsachse des Außenläufers radial nach außen zeigen. Die Form dieser weiteren Streifen kann beispielsweise ebenfalls quaderförmig sein. Die zusätzlichen Streifen können aber auch, je nach Anwendungszweck, zu dem sie an dem Außenläufer angebracht werden sollen, beliebige andere Formen annehmen. Die zusätzlichen Streifen können beispielsweise als separat hergestellte Streifen auf die erfindungsgemäßen Magnetanordnungen angebracht bzw. dauerhaft verbunden werden. Eine einstückige Herstellung eines entsprechend geformten zweiten Streifens ist jedoch auch denkbar und möglich. Durch eine solche Anordnung sind sehr einfach weitere Effekte bzw. zusätzliche Funktionen beispielsweise das Erzielen eines Wirbeleffekts und/oder eines Kühleffekts zu erzielen. Die Anbringung zusätzlicher Streifen ist beispielsweise auch zum Betreiben einer Kette, etc., denkbar und möglich.To another exceedingly advantageous embodiment invention, the second strip is separate and / or after Merging to the tubular External rotor editable and / or connectable with further strips. In particular, as already described above, for the production of the magnet arrangements respectively used second strip processed or shaped be that after assembling the magnet assembly to the External rotor the desired shape the external rotor, for example a precisely circular Cross section with respect to whose axis of rotation results. In addition, it is also conceivable that the existing of the individual magnet arrangements external rotor only after assembly is processed according to the desired shape. In addition to the use of simple geometric shapes as second stripes as a carrier for the first strip of magnetic material, for example, rectangular basic shapes or essentially cuboid Basic shapes, or already preformed second strip, which after their assembly to an external rotor automatically the desired Shape, in particular the desired one Outline, corresponds, the second strip of the magnet arrangements for realization or achievement additional functions or shaped effects accordingly, or be equipped with more stripes. In this case, for example, strips are conceivable that between the fastening means the corresponding second strip of the magnet arrangement such are arranged that the additional Strip relative the axis of rotation of the outer rotor radially to point outward. The shape of these further strips, for example, also cuboid be. The additional Can strip but also, depending on the application, to which they are attached to the external rotor should take any other forms. The additional Can strip for example, as separately produced strips on the magnet arrangements according to the invention attached or permanently connected. A one-piece production However, a correspondingly shaped second strip is also conceivable and possible. By such an arrangement are very easy further effects or additional Functions such as achieving a vortex effect and / or a cooling effect to achieve. The attachment of additional Strip is also for example for operating a chain, etc., conceivable and possible.
Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Further preferred embodiments the invention with reference to the drawings explained in more detail. It demonstrate:
Da bei allen sechs Figuren dieselben Elemente dargestellt sind und im Wesentlichen nur geringe konstruktive Abweichungen aufweisen, werden in allen sechs Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet.There in all six figures, the same elements are shown and essentially have only slight structural deviations, the same reference numerals are used in all six figures.
Darüber hinaus
können
die für
die Magnetanordnungen
Des
Weiteren sind in der
Des
Weiteren sind Befestigungsmittel
In
der
Weiterhin
sind in der
Zusammengefasst
betrifft die vorliegende Erfindung einen permanenterregten Motor
mit Außenläufer
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