DE2821824B2 - Feldmagnet - Google Patents
FeldmagnetInfo
- Publication number
- DE2821824B2 DE2821824B2 DE2821824A DE2821824A DE2821824B2 DE 2821824 B2 DE2821824 B2 DE 2821824B2 DE 2821824 A DE2821824 A DE 2821824A DE 2821824 A DE2821824 A DE 2821824A DE 2821824 B2 DE2821824 B2 DE 2821824B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnet
- field magnet
- areas
- wall thickness
- rotor
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen radial innerhalb des Läufers eines Gleichstromkleinmotors liegenden
Feldmagneten mit kreisförmigem Außenumfang, wobei die Welle des Läufers in dem Feldmagneten gelagert ist.
Ein derartiger Feldmagnet ist aus der DE-OS 14 88 493 bekannt. In dieser Druckschrift ist ein
elektrischer Gleichstromkleinmotor beschrieben, dessen Läufer topfförmig über den Magneten greift und bei
dem die Welle des Läufers, durch Kunstharz befestigt, axial durch den Magneten läuft. Es ist wünschenswert,
bei Magneten in Gleichstrommotoren das Verhältnis zwischen den Abmessungen und dem magnetischen
Fluß zu verbessern, da zum einen die von dem Motor abgegebene Leistung möglichst hoch sein soll, jedoch
die Abmessungen möglichst gering gehalten werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Motoren der eingangs erwähnten Art einen Feldmagneten zu
schaffen, der bei gleichem Außendurchmesser einen insgesamt vergrößerten magnetischen Fluß liefert, bzw.
bei gleichem magnetischem Fluß einen geringeren Außendurchmesser hat.
Die Aufgabe wird in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dadurch gelöst, daß der Feldmagnet
aus einem Material hoher magnetischer Permeabilität besteht und seine Polbereiche eine geringere Dicke
aufweisen als die Zwischenbereiche.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösungsmöglichkeit ist, daß der Feldmagnet aus einem magnetischen
Material mit geringer magnetischer Permeabilität besteht und seine Polbereiche eine größere Dicke
aufweisen als die Zwischenbereiche.
In dem Buch »Dauermagnettechnik« von G. Hennig, München 1952 ist auf Seite 65 ein Magnet beschrieben,
in dessen Mitte ein nicht kreisförmiges Loch angebracht ist, so daß die Wandstärke des kreisförmigen Magneten
nicht an allen Stellen gleich ist. Das Loch im Zentrum des Magneten wurde dazu angebracht, eine Buchse
aufzunehmen, da Bohrungen selbst in dem Magneten nicht mit genügend genauer Toleranz gefertigt werden
können. Im zusammengebauten Anwendungszustand hat dieser Magnet überall gleiche Wandstärke.
Zusätzlich zur Lösung der Aufgabe ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorteil, daß es
wesentlich einfacher wird, den Kunstharzkörper, der die Welle lagert, innerhalb des Magneten festzulegen.
Im folgenden werden einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Feldmagneten unter Bezugnahme
auf die Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen bekannten Gleichstrommotor längs der Linie I-I der F i g. 2,
Γ i g. 2 einen Querschnitt durch den Gleichstrommotor längs der Linie H-II der F i g. 1,
F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Gleichstrommotor mit erfindungsgemäßem Feldmagneten längs der
ίο Linie IH-IIlder Fig.4,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch den Gleichstrommotor längs der Linie IV-IV der F i g. 3,
F i g. 5 einen Längsschnitt durch einen Gleichstrommotor mit abgewandeltem Feldmagneten längs der
Linie V-V der F i g. 6,
F i g. 6 einen Querschnitt durch den Gleichstrommotor längs der Linie VI-VI der F i g. 5,
Fig.7 eine graphische Darstellung der gesamten
magnetischen Induktion des erfindungsgemäßen FeIdmagneten in Abhängigkeit von der Wandstärke,
F i g. 8 eine graphische Darstellung der magnetischen
Induktion des erfindungsgemäßen und des herkömmlichen Feldmagneten,
Fig.Sa bis 9e schematische Querschnitte durch abgewandelte Feldmagneten,
Fig. 10 einen Querschnitt durch einen Gleichstrommotor
mit einem weiteren abgewandelten Feldmagneten.
Die in den Figuren dargestellten Gleichstrommotoren weisen Ankerwicklungen 3, eine in Lagern 6 und 6'
drehbar gelagerte Welle 4, einen Kommutator 5, ein Joch 7, einen Träger 8 für die Bürsten 9, einen Druckring
10 und einen E- Ring 11 auf.
Bisher bekannte gleich kleine Gleichstrommotoren weisen einen zylindrischen Feldmagneten der in den
F i g. 1 und 2 dargestellten Art auf. Der im folgenden kurz als »Magnet« bezeichnete zylindrische Feldmagnet
1 hat dabei eine gleichbleibende Wandstärke h und ist auf den zylindrischen Teil eines Gehäuses 2 aus
Kunstharz umschließend aufgebracht. Der Magnet 1 wird seinerseits von einer topfförmigen Ankerwicklung
3 ohne Eisenkern drehbar umschlossen. Die Ankerwicklung 3 ist in Kunstharz eingegossen und dadurch mit
einer Welle 4 und einem Kommutator 5 verbunden. Die zur drehbaren Lagerung der Welle 4 dienenden Lager 6
und 6' sind im Gehäuse 2 zu dessen zentraler Bohrung koaxial festgelegt. Ein die Ankerwicklung 3 umschließendes
Joch 7 ist an einem Ende am Gehäuse 2 befestigt und am anderen Ende mit einem Träger 8 für die mit
dem Kommutator 5 in schleifender Berührung stehenden Bürsten 9 versehen. Die Welle 4 ist von einem
Druckring 10 und einem E-Ring 11 umschlossen.
Bei dieser Konstruktion muß das untere Ende des zylindrischen Teiles des Gehäuses 2 einen Sitz für das
Lager 6' aufweisen und das zylindrische Teil ferner eine zur Erzielung einer hinreichenden Festigkeit des
Gehäuses hinreichende Wandstärke besitzen. Daraus folgt, daß der Innendurchmesser D des Magneten 1
größer sein muß als der Außendurchmesser des Lagers 6'. Wenn der Außendurchmesser des Motors möglichst
klein gehalten werden soll, kann der Magnet 1 nur eine verringerte Wandstärke aufweisen, welche keine
hinreichende Rißbeständigkeit ergibt, den gesamten magnetischen Fluß verringert und zu einer geringeren
b5 Leistungsabgabe des Motors führt. Die Verringerung
der Motorleistung kann nur durch Verwendung eines Magneten mit größerer Wandstärke vermieden werden,
was jedoch einen größeren Außendurchmesser des
Motors verursacht.
Bei der in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausföhrungsform
besitzt der Magnet la einen kreisförmigen Außenumfang und einen nicht kreisförmigen Innenumfang,
wobei der Innendurchmesser D in der die Polbereiche bestimmenden Magnetisierungsrichtung X
dem Innendurchmesser des herkömmlichen Magneten entspricht, während der Innendurchmesser in den
zwischen den Polbereichen liegenden Zwischenbereiehen mit Ausnahme derjenigen Bereiche, in denen der
Magnet dem Sitz des Gehäuses für das Lager 6' gegenüber liegt, kleiner ist als der Durchmesser D. Die
interpolaren Zwischenbereiche haben daher eine vergrößerte Wandstärke H. Der Magnet la besteht aus
einem magnetischen Material mit hoher magnetischer Permeabilität, beispielsweise Alnico 6, 8 oder dergleichen.
Das gegossene Gehäuseteil 2a aus Kunstharz ist mit dem Magneten la einstückig und trägt eingepreßte
Lager 6 und 6'.
Bei dem in den Fig.5 und 6 dargestellten,
abgewandelten Magneten ib haben die zwischen den Polbereichen liegenden Zwischenbereiche mit Ausnahme
ihrer gegenüberliegenden Endabschnitte einen verringerten Innendurchmesser und damit eine vergrößerte
Wandstärke. Bei dieser Konstruktion ist der Magnet 16 relativ zu einer horizontalen Mittellinie in
Fig.5 symmetrisch geformt, so daß der Magnet ib in
die Gießform für das Gehäuseteil 2b eingelegt werden kann, ohne daß hierfür eine besondere Orientierung des
Magneten ib relativ zu dem zu gießenden Gehäuseteil jo
erforderlich ist Da das Gehäuseteil nicht die in F i g. 3 gezeigten, dünnen Wandbereiche aufweist, kann das
Kunststoffmaterial beim Guß glatt eingefüllt werden. Das dadurch erzeugte Gehäuse 2b besitzt eine
verbesserte Festigkeit. J5
Bei den in den F i g. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsformen besitzen die aus einem Material mit hoher
magnetischer Permeabilität bestehenden Bereiche zwischen den Polen der Magneten la beziehungsweise ib
eine vergrößerte Wandstärke und damit einen verringerten magnetischen Widerstand, so daß insgesamt in
der in Fig.7 gezeigten Weise ein vergrößerter magnetischer Fluß erzielt wird. In F i g. 7 ist auf der
Abszisse das Verhältnis der größten Wandstärke H des Magneten la oder ib zur kleinsten Wandstärke h und
auf der Ordinate die magnetische Induktion aufgetragen. Während der herkömmliche Magnet ein Verhältnis
H/h = 1 aufweist, ist zu erkennen, daß die magnetische Induktion mit dem Verhältnis H/h ansteigt. Dies zeigt
an, daß die mit einem herkömmlichen Magneten so erreichbare magnetische Induktion mit einem erfindungsgemäßen
Magneten kleinerer Abmessung erzielt werden kann, was eine kompaktere Bauweise des
Motors ermöglicht.
Während der Magnet im allgemeinen etwa 20 bis 30 Prozent der Materialkosten eines Motors verursacht,
wird erfindungsgemäß eine Verringerung der Herstellungskosten erreicht, da eine vorbestimmte magnetische
Induktion mit einer geringeren Menge magnetischen Materials erreicht werden kann, als bisher. Der
verringerte magnetische Widerstand des erfindungsgemäßen Magneten erlaubt die Verwendung einer
Magnetisiervorrichtung mit verringerter Kapazität.
Ober die insgesamt vergrößerte magnetische Induktion hinaus hat der erfindungsgemäße Magnet die in
F i g. 8 in durchgezogener Linie wiedergegebene Oberflächeninduktion, während diejenige des herkömmlichen
Magneten durch die gestrichelte Linie in Fig.8 wiedergegeben wird. F.rfindungsgemäß ist somit der
Gesamtstrom durch den Motor kleiner, so daß die Funkenbildung am Kommutator verringert ist und
dieser somit keine funkenvermeidende Vorrichtung benötigt, mit geringeren Kosten gefertigt werden kann
und eine längere Lebensdauer besitzt
Da das Gehäuse normalerweise aus einem preisgünstigen, gut fließfähigen Material mit einer im Vergleich
zum Magneten etwa fünf bis zehnmal höheren Schrumpfung hergestellt wird, entsteht beim Gießen des
Gehäuses zusammen mit dem Magneten nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur ein Zwischenraum
zwischen dem Gehäuse und dem Innenumfang des Magneten, so daß dieser relativ zum Gehäuse etwa
beweglich und nicht daran festgelegt ist Der erfindungsgemäße Magnet la oder Xb mit nicht kreisförmiger,
sondern elliptischer innerer Umfangsfläche kann dagegen am Gehäuse 2a oder 26 festgelegt gehalten werden.
In den F i g. 9a bis 9e sind andere Querschnittsformen
des Magneten dargestellt Die Magneten Ic bis ig besitzen eine im Querschnitt annähernd elliptische
innere Umfangsfläche. Die Magnete id, le und if weisen an ihrer inneren Umfangsfläche mindestens
einen Vorsprung auf, während der Magnet ig Ausnehmungen in der äußeren Umfangsfläche besitzt.
Bei diesen Ausführungsformen können zur ausgerichteten Festlegung des Magneten während der Fertigung
leicht mit den Vorsprüngen oder Ausnehmungen in Eingriff tretende Stifte P angebracht werden. Diese
Vorsprünge oder Ausnehmungen sind in ähnlicher Weise geeignet, wenn zwei oder mehrere Magnete zur
Herstellung eines Motors mit größerer axialer Länge übereinander angeordnet werden sollen. Wenn wie bei
dem Magnet ig an dessen äußerer Umfangsfläche Ausnehmungen vorgesehen werden sollen, werden
diese in den Bereichen zwischen den Polen angeordnet. Diese Ausführungsformen sind auch von Vorteil zur
Erhöhung der Festigkeit beispielsweise durch Einbau einer Verstärkungsrippe und dadurch weniger bruchgefährdet.
Während die vorstehend beschriebenen Magnete aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität
bestehen, ist es auch möglich, Magnete aus einem Material mit niedriger magnetischer Permeabilität, wie
beispielsweise Ferrit, herzustellen, wobei jedoch umgekehrt die innere Umfangsfläche des Magneten einen
geringeren Durchmesser in den Polbereichen und einen den herkömmlichen Magneten entsprechenden Durchmesser
in den interpolaren Zwischenbereichen aufweist, so daß die Polbereiche eine vergrößerte Wandstärke
besitzen. Derartige Magneten aus einem Material mit niedriger Permeabilität haben die gleichen Vorteile, wie
die vorstehend beschriebenen Magnete aus einem Material mit hoher Permeabilität
Die erfindungsgemäßen zylindrischen Feldmagneten für kleine Gleichstrommotoren besitzen somit bei
Verwendung eines Materials mit hoher magnetischer Permeabilität eine im Vergleich zu den Polbereichen
vergrößerte Wandstärke in den Bereichen zwischen den Polen, oder bei Verwendung eines Materials mit
niedriger magnetischer Permeabilität eine im Vergleich zu den Bereichen zwischen den Polen vergrößerte
Wandstärke in den Polbereichen. Durch die Veränderung der Wandstärke besitzt der Magnet insgesamt eine
vergrößerte magnetische Induktion ohne Vergrößerung seines Außendurchmessers oder seines Volumens. In der
Tat hat der erfindungsgemäße Magnet im Vergleich zu einem herkömmlichen Magneten gleichen Gewichts
insgesamt eine um etwa 20% größere Induktion, so daß
ein den erfindungsgemäßen Magneten enthaltender Motor im Vergleich zu einem herkömmlichen Motor
gleichen Außendurchmessers eine größere Motorleistung erbringt. Darüber hinaus führt der erfindungsgemäße
Magnet zu einer verbesserten Festigkeit der Magnethalterung.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Radial innerhalb des Läufers eines Gleichstromkleinmotors liegender Feldmagnet mit kreisförmigem
Außenumfang, wobei die Welle des Läufers in dem Feldmagneten gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Feldmagnet aus einem Material hoher magnetischer Permeabilität besteht
und seine Polbereiche eine geringere Dicke aufweisen als die Zwischenbereiche.
2. Radial innerhalb des Läufers eines Gleichstromkleinmotors liegender Feldmagnet mit kreisförmigem
Außenumfang, wobei die Welle des Läufers in dem Feldmagneten gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Feldmagnet aus einem magnetischen Material mit geringer magnetischer Permeabilität
besteht und seine Polbereiche eine größere Dicke aufweisen als die Zwischenbereiche.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6197777A JPS53147217A (en) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | Cylindrical shape field magnet for small direct current motor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2821824A1 DE2821824A1 (de) | 1978-11-30 |
DE2821824B2 true DE2821824B2 (de) | 1981-07-02 |
DE2821824C3 DE2821824C3 (de) | 1982-02-25 |
Family
ID=13186738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2821824A Expired DE2821824C3 (de) | 1977-05-26 | 1978-05-19 | Feldmagnet |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4181866A (de) |
JP (1) | JPS53147217A (de) |
CA (1) | CA1111477A (de) |
DE (1) | DE2821824C3 (de) |
GB (1) | GB1580289A (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4283647A (en) * | 1979-08-30 | 1981-08-11 | The Singer Company | Annular segment permanent magnet single air gap electric motor |
DE3640273A1 (de) * | 1986-11-25 | 1988-06-01 | Mannesmann Kienzle Gmbh | Antriebsbaugruppe |
JPH069578Y2 (ja) * | 1989-08-29 | 1994-03-09 | マブチモーター株式会社 | 小型モータ用界磁マグネット |
US5677580A (en) * | 1993-11-08 | 1997-10-14 | Sl Montevideo Technology, Inc. | Transversal-flux permanent magnet motor |
US6111329A (en) * | 1999-03-29 | 2000-08-29 | Graham; Gregory S. | Armature for an electromotive device |
US6958564B2 (en) * | 2004-02-24 | 2005-10-25 | Thingap Corporation | Armature with unitary coil and commutator |
FR2904178B1 (fr) * | 2006-07-21 | 2008-11-07 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif et procede de production et/ou de confinement d'un plasma |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2213724A (en) * | 1938-05-12 | 1940-09-03 | Fairbanks Morse & Co | Magneto rotor |
US2736827A (en) * | 1952-09-23 | 1956-02-28 | Scintilla Ltd | Magneto rotors |
US2860267A (en) * | 1955-03-16 | 1958-11-11 | Singer Mfg Co | Dynamoelectric machines |
DE1115353B (de) * | 1957-05-23 | 1961-10-19 | Emi Ltd | Gleichstromkleinmotor, insbesondere zum Antrieb von Schallplattenspielern |
US3102964A (en) * | 1961-04-13 | 1963-09-03 | Black & Decker Mfg Co | High-efficiency permanent magnet motor |
US3308319A (en) * | 1964-07-07 | 1967-03-07 | Stussi Hans | Miniature electric motor |
US3482156A (en) * | 1966-07-19 | 1969-12-02 | Nachum Porath | Permanent magnet rotor type motor and control therefor |
US3532916A (en) * | 1969-05-19 | 1970-10-06 | Ibm | Synchronous rotating machines having non-magnetic tubular armatures |
NL7113387A (de) * | 1971-09-30 | 1973-04-03 | ||
US3953752A (en) * | 1973-03-16 | 1976-04-27 | P. R. Mallory & Co. Inc. | Permanent magnet rotor for a synchronous motor and method of making same |
CH604417A5 (de) * | 1975-08-12 | 1978-09-15 | Portescap |
-
1977
- 1977-05-26 JP JP6197777A patent/JPS53147217A/ja active Pending
-
1978
- 1978-05-18 US US05/907,115 patent/US4181866A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-05-19 DE DE2821824A patent/DE2821824C3/de not_active Expired
- 1978-05-23 GB GB21607/78A patent/GB1580289A/en not_active Expired
- 1978-05-25 CA CA304,079A patent/CA1111477A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4181866A (en) | 1980-01-01 |
DE2821824A1 (de) | 1978-11-30 |
DE2821824C3 (de) | 1982-02-25 |
CA1111477A (en) | 1981-10-27 |
JPS53147217A (en) | 1978-12-21 |
GB1580289A (en) | 1980-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1282931B1 (de) | Stator | |
DE2744513C2 (de) | Wechselstrom-Signalgenerator | |
WO2002007290A2 (de) | Rotorbaugruppe für einen elektromotor und innenläufer-elektromotor | |
DE2433770A1 (de) | Elektrische maschine | |
EP0574960B1 (de) | Elektrischer Rotationsmotor | |
DE10331245B4 (de) | Bürstenmotor für elektrisches Lenkservosystem | |
DE2821824C3 (de) | Feldmagnet | |
DE2246962C3 (de) | Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft während des Motoranlaufs bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung | |
DE102007056206A1 (de) | Rotor für einen Elektromotor | |
DE69631461T2 (de) | Radnabendynamo für ein Fahrrad | |
EP3391509B1 (de) | Elektromotor | |
DE2435034A1 (de) | Motor | |
DE102006017233B4 (de) | Rotoranordnung für eine elektrische Maschine und Klauenpolmotor | |
DE19836516A1 (de) | Elektromagnetischer Linearmotor | |
DE4021599A1 (de) | Buerstenloser gleichstrommotor | |
DE1613069A1 (de) | Schwingender Elektromotor | |
DE19810529B4 (de) | Elektromotor | |
DE1817496B2 (de) | Synchrouebertrager | |
DE10037787A1 (de) | Permanenterregte Synchronmaschine | |
AT243363B (de) | Verfahren zur Herstellung elektrischer Kleinmotoren | |
DE102005051235A1 (de) | Elektrodynamischer Linearmotor | |
DE2136531A1 (de) | ||
DE4245077B4 (de) | Elektromagnetischer Verstellantrieb | |
EP1661229B1 (de) | Elektromotor mit einem rückschlussring | |
DE102004016743A1 (de) | Statoranordnung für einen mehrphasigen Elektromotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |