DE2108172A1 - Laufer fur eine elektrische Maschine - Google Patents

Description

R. ND 77
17.2.1971 Rs/Sz.

Anlage zur
^^-H^₁-T-, ή ι f ο ,Anmeldung

uöXXXX 113*

HIEPOtTOBHBO KABUSHIKI KAISHA, Karlya SM. Alchi Ken (Japan)

läufer für eine elektrische Maschine

Die Erfindung "betrifft einen Läufer für eine elektrische Ma- λ schine mit innen rotierenden Dauermagneten.

Bei den bisher gebräuchlichen Läufern für rotierende elektrische Maschinen mit innen umlaufenden Dauermagneten sind diese Magnete und die Erregerpole einander unmittelbar zugeordnet, beispielsweise dadurch, daß die Dauermagnete im Erregerpol untergebracht werden. Wenn die Dauermagnete -zwischen den Magnetpolen angeordnet sind, machte man. zur Vereinfachung der Halterung der Dauermagnete den Abu band zwischen den einander benachbarten Erregerpolen gleich groß oder kleiner als die Breite der Dauermagnete.

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Nippondenso Kabushiki Kaisha R. ND 77 Rs/Sz

Kariya Shi, Aichi Ken

Von dem Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes durchgeführte Versuche haben ergeben, daß bei der zuvor geschilderten bekannten Anordnung von Dauermagneten die entnehmbare magnetische Energie nicht optimal ausgeschöpft ist. Dies gilt insbesondere für Dauermagnete mit kleinen Abmessungen in der Magnetisierungsrichtung, z. B. für im Naßverfahren hergestellte, anisotrope Oxidmagnete wie Bariumferrit- und Strontiumferrit-^ Dauermagnete sowie für aus großen Kristallen mit einer nahezu gleichmäßigen Kristallrichtung bestehende, gegossene Dauermagnete. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau des mit Permanentmagneten bestückten Läufers von elektrischen Maschinen dahingehend zu verbessern, daß der Wirkungsgrad der Maschine erhöht wird. Insbesondere soll verhindert werden, daß bei Verwendung von Dauermagneten mit in Magnetisierungsrichtung sehr kleinen Abmessungen die Permeanz in einzelnen Teilen des Magnetfeldes zu groß wird, wodurch der Ansprechpurikt eines Permanentmagneten ungünstig beeinflußt wird.

Dies wird erfindungf-gemäß dadurch erreicht, daß in Umfangsrichtung des Läufers abwechselnd Permanentmagnete in Magnetisierungsrichtnuig und Erregerpole angeordnet sind und daß der Abstand der einander benachbarten Erregerpole größer ist als die Breite der Permanentmagnete.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, Permanentmagnete mit hoher Koerzitivkraft, beispielsweise anisotrope Oxiddauermagente mit in Magnetisierungsrichtung kleinen Abmessungen oder großkristalline Guß-Dauermagnete zu verwenden. Fertigungsgemäß und konstruktiv hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Permanentmagnete und die Erregerpole abwechselnd am Umfang einer auf der Welle der Maschine sitzenden Buchse anzuordnen und jeweils miteinander und mitder Buchse zu verkleben. Der Aufwand für die Befestigung der

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verschiedenen Teile des Läufers wird damit auf ein Minimum reduziert und gleichzeitig erreicht man, daß die Erregerpole und die Permanentmagnete praktisch ohne Luftspalt aneinandergereiht werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den beiden dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen: g

Fig. 1 eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles mit schwalbenschvanzförmiger Öffnimg am Läuferuiufang, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einer rechteckigen Öffnung zwischen den benachbarten Erregerpolen, teilweise im Schnitt, und

Fig. 5 ein B-H-Kennlinienbild für verschiedene Baufonaen ν on D aue rn a gne t-Läuf e m.

In Fig. 1 ist 1 ein Erregerpol, der an seinen Enden la und Ib mit Keilnuten versehen ist. Mit 2 ist ein Hochenergie-Oxid&auernagnet oder ein mäkrokristalliner Guß-Dauermagnet % bezeichnet, dessen Abmessungen in der durch den Pfeil a angedeuteten Magnetisierungsrichtung klein sind und der sich daher zum Aufbau eines im Ausführtttigsbeispiel vierpolig ausgeführten, permanentmagnetischen Läufers besonders eignet. Bei einem, vierpoligen Läufer werden vier Permanentmagnete und vier Erregerpole am äußeren Umfang einer Buchse 3 abwechselnd aneinandergereiht und gleichzeitig mit Hilfe eines Klebemittels aneinandergeklebt. Mit 4 ist eine innerhalb der Buchse angeordnete Nabe bezeichnet, welche auf die in der Abbildung nicht dargestellte Läuferwelle aufgepaßt ist und auf deren

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äußerem Umfang die Buchse 3 fest angeordnet ist. Ein Keil 5 ist in die schwalbenschwanzförmige Nut zwischen den keilförmig auslaufenden Enden der Erregerpole 3 und den Permanentmagneten eingepaßt.

Der Abstand H zwischen den Kanten der einander benachbarten Enden la und Ib zweier Erregerpole ist größer als die Breite h der Permanentmagnete 2.

Der in der oben beschriebenen V/eise aufgebaute, erfindungsge- u'd.Re Läufer arbeitet nach Art eines Läufers mit ausgeprägten, Innen angeordneten Einzelpolen. Da der Abstond H zwichen den einandei' benachbarten Erregerpolen größer ist als die Breite dar Per«'.onent-?:agriGtG in Hagnotisierungsrichtung, ergibt sich die in J¹Ig. 3 mit O-C bezeichnete Arbeitskennlinie im B-H-Dingramm. Das FcIo z't.-inchüii der Romanenζ B^ und der Koorzitiv-· ]' :*af t H₁ kennzeichnet den Arbeit ab erreich der Dauermagnete. Pie eingezeichnete Zxrrv: ist die Entmagnet^ierimgokurvc. Die ausnützbare PeldstUrko II entspricht deu Produkt aus der Segmentlänge der- tisrwznkc-.i \7_Ο,, - U._o mit eineLi sich aus der Konstruk- ; :i on der rotierenden t-,l(?l::1.ri ach cn K.-i^chine Grcf-honde.n Eoeffijf-ient-on II. Die rera-ie Linie O-A in AbI-] llunf^ 3 stellt die Arbeitslini υ df:.'-. Pe::-/i--uentin^:!fC3i-:t(!zi de.s J/Äuf er.-> dar, wenn der La.ufor c-:'n'-.-i.: Goni-.-v-itor-s mit innen u:;:¹ Mül'enden Permanentmagneten üiit eine?}] A:;>:or nu^iJrnH-'.in'.virkt. Die Linio 0-B stellt die Arleit;5l:2:ie der Per^-neritr'^moten 2 i'ir, \;onn dor Laufer aasirepräfctG P: Ie ruf^reist ι·:-α .-lie :ϊ; ο: te Ti ßv;:I;-eh'n den Er- ^■ege:¹poleii i:io Urh-.r -ib.licij gleich ο-λ:? l*l'.^rur ?ü.s die Breite h der I^!er;n-,lneri ^T.agn et en ist. In J e Li: tgenannten Fall :\i-."t die auenüt"bare Foldf;t!irke H gleich der: Produkt aus der Sogmentlänge äcn 3e;TT:^-it-eG U,;,- - 17,1 mid den Kocffiaienten IC. D!'-^! ausnutzbai-e 'Pel.^-l.ark^ \c-t οίζο wesentlich kleiner al^ l^roi der orPJ.ndun^r(;ei:,äl:'rj( Ken-· ti.»ul;.t.i on, d. h., d--s die

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Energie kennzeichnende Produkt aus der Segmentlänge und den Koeffizienten K ist beträchtlich geringer.

Die vorliegende Anmeldung ist nicht auf die keilförmige oder schwalbenschwanzförmige Ausbildung der Erregerpole beschränkt. Die Nuten über den Permanentmagneten können, wie in Pig. 2 dargestellt, auch rechteckförmig ausgebildet sein. Diese Form ist einfacher und demzufolge preiswerter herzustellen. Sie wird dann angev/endet, wenn keine Verschlußkeile eingeschoben werden sollen. Der Abstand H¹ zwischen den benachbarten Erre- * gerpolen Ist auch in diesem Fall größer als die Breite der Permanentmagnete 2. In magnetischer Hinsicht erreicht man die gleiche Wirkung wie bei der Ausführung nach Fig. 1.

Die Anzahl der Pole des erfindungsgemäßen Läufers ist nicht auf die Zahl vier, wie oben beschrieben, beschränkt, sondern man kann ohne weiteres eine größere Zahl von Erregerpolen vorsehen.

Durch die dargestellte und beschriebene Lauferkonstruktion erreicht man, daß die Permeanz in geeigneter Weise verringert wird. Man erhält so einen günstigeren Arbeitspunkt für die Permanentmagnete und der Bereich der ausnützbaren magnetischen f Feldstärke wird größer, d. h. die aus den Permanentmagneten entnehmbare Energie erhöht sich gegenüber den bisher bekannten Läuferkonstruktionen, wodurch eine wesentliche Verbesserung erzielt wird.

BAD ORIGINAL

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Claims (8)

Nipp'ondenso Kabushiki Kaisha R. ND 77 Rs/Sz Kariya Shi, Aichi Ken Ansprüche

1.J Läufer für eine elektrische Maschine mit innen rotierenden • Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung des Läufers abwechselnd Permanentmagnete (2) in Magnetisierungsrichtung und Erregerpole (l) angeordnet sind und daß der Abstand (H) der einander benachbarten Srregerpole größer ist als die Breite (h) der Permanentmagnete.

2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Permanen tiaagnete (2) mit hoher Koerzitivkraft verwendet werden.

J. Läufer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Permanentmagnete (2) Oxiddauermagnete mit in Hagnetisierungsrichtung kleinen Abmessungen verwendet v/erden.

4·. Läufer nach Anspruch 1, 2 oder J₅ dadurch gekennzeichnet, daß als Permanentmagnete (2) im Naßverfahren hergestellte, anisotrope Oxiddaueriiagnete wie Bariumferrib- oder Stronbiumferrit-Daueriaagnete verwendet; werden.

5· Läufer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Pcnaanenbrnagrie t« (2) großkrlstallirje Guß-Dauermagnete ν 6 ν ti ende t we rd en.

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6. Läufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (2) und die Erregerpolrs (l) abwechselnd um Umfang einer auf der Welle der Maschine sitzenden Buchse (3) angeordnet und jeweils miteinander und mit der Buchse verklebt sind.

7· Laufer nach einem der vorhergehenden .Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentnagncte (2) und die Er- " rege-.-pole ("J) in Uf. fongs richtung des Läufers praktisch
ohne Luftspalt aufeinanderfolgen.

8. Ic.ufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Permancn tr.ssneten (2) benachbarten Kncion (la, Ib) zweier Brregerpole (l) in Bereich des Pcrrsa=i€iiti„"ifyi-?tert a:a Umfang f>:^js Läufers eine schv/albenschvraiizföriüige Kut (^) bilden. /

BAD ORiQiNAL

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