DE1093000B

DE1093000B - Schwungradlaeufer fuer elektrische Stromerzeuger mit mehreren Dauermagneten

Info

Publication number: DE1093000B
Application number: DEW20727A
Authority: DE
Inventors: George Alfred Gayler
Original assignee: Wipac Development Ltd
Current assignee: Wipac Development Ltd
Priority date: 1956-03-23
Filing date: 1957-03-06
Publication date: 1960-11-17
Also published as: US2963599A

Description

Schwungradläufer für elektrische Stromerzeuger mit mehreren Dauermagneten Die Erfindung betrifft einen Schwungradläufer für elektrische Stromerzeuger mit mehreren Dauermagneten, die durch lamellierte Polschuhe voneinander getrennt sind, von denen jeder zwei gleiche Polarität aufweisende Pole von jeweils zwei Dauermagneten miteinander verbindet, wobei Magnete und Polschuhe in einem nicht magnetisierbaren Kranz eines topfförmigen Schwungrades starr befestigt sind, das eine an einer Antriebswelle zu befestigende Nabe aufweist.
Hauptzweck der Erfindung ist es, einen Schwungradläufer zu schaffen, der weniger Platz oder Raum einnimmt und preiswerter als die bekannten Läufer der gleichen Gattung herzustellen ist.
Es sind bereits Schwungradläufer bekanntgeworden, bei denen der topfförmige Bauteil des Läufers durch Niete an der Nabe befestigt ist. Der topfförmige Bauteil besteht dabei in seiner Gesamtheit aus nicht magnetisierbarem Material, um einen übermäßigen Streufluß zwischen den Polen und den Magneten zu vermeiden. Es ist nicht möglich, den topfförmigen Bauteil mit der Nabe aus Stahl durch Schweißen oder Festklemmen zu verbinden. Die zur Verbindung dienenden Niete befinden sich außerdem in der Nähe der Drehachse des Läufers und sind daher hohen Abscherbeanspruchungen ausgesetzt, wenn sich die Drehzahl der Maschine ändert.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform eines Schwungradläufers sind die Magnete mit radial voneinander in Abstand gehaltenen Polen angeordnet. Die Nachteile dieser bekanntenAnordnung bestehen darin, daß bei gegebenem Außendurchmesser des Schwungrades und gegebenem Abstand innerhalb des Läufers die Magnete eines radial polarisierten Systems kürzer als Magnete eines kreisbogenförmig polarisierten Systems sein müssen. Bei der Verwendung kurzer Magnete muß daher der Durchmesser derselben vergrößert werden, um einen genügenden Magnetfluß zu erhalten. Daraus ergibt sich, daß die Magnete in einem radialpolarisierten System ein größeres Volumen einnehmen als Magnete in einem kreisbogenförmig polarisierten.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung in erster Linie dadurch vermieden, daß das topfförmige Schwungrad aus zwei Teilstücken, dem Kranz aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff und einer Stahlplatte, die den Kranz mit der Nabe verbindet, besteht, wobei der Kranz in Axialrichtung nach der einen Seite der Magnete und Polschuhe unter Berücksichtigung des erforderlichen Abstandes der Stahlplatte von den Magneten und Polschuhen zur Verhinderung eines unzulässigen Magnetstreuflusses so verstärkt ist, daß eine Sitzflächenvorderkante für die Stahlplatte entsteht, wobei die Stahlplatte, beispielsweise über eine nichtmagnetisierbare Nietverbindung oder einen in einem Stück mit. dem Kranz ausgebildeten Flansch, an der Sitzfläche befestigt ist.
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt Fig. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Läufers, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, während Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie des Durchmessers eines anderen erfindungsgemäßen Läufers wiedergibt.
Wie aus Fig.1 und 2 zu ersehen ist, weist der Läufer acht Dauermagnete 10 auf, die durch acht lamellierte Polschuhe 11 voneinander getrennt sind. Die Breite dieser Magnete und der Polschuhe in Achsrichtung beträgt etwa 3/4 Zoll (19,05 mm), und sie werden in einen Kranz 13 aus einer geeigneten Zinklegierung mittels eines Druck-Spritzgußverfahrens eingegossen.
Der Kranz ist mit einer ausgesparten Fläche 14, etwa 9/18 Zoll (14,287 mm) von den Magneten und den Polschuhen entfernt, versehen. Eine eine mittige Öffnung aufweisende Stahlplatte oder Scheibe 15, die etwa 1/8 Zoll (3,175 mm) dick ist, sitzt auf dieser Fläche und ist an den Kranz durch acht mit gleichem Abstand voneinander angeordnete Niete 16 aus nichttnagnetisierbarem Werkstoff befestigt, welche sich durch den Kranz 13 und die Polschuhe 11 hindurch erstrecken. Eine Stahlnabe 17, die auf einer Antriebswelle befestigt wird, hat einen Zapfen 18, der mit Festsitz in der mittigen Öffnung der Scheibe 15 sitzt, und einen Flansch 19, der durch Punktschweißung mit der Scheibe 15 verbunden ist.
In Fig. 3 ist ein Läufer dargestellt, der ähnlich der allgemeinen Ausführungsform, die in Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, ausgebildet ist, wobei die mit Hinweis auf Fig. 1 und 2 beschriebene Nabe weggelassen ist.
Die -Magnete (nicht dargestellt) und die Polschuhe 11 sind von gleicher Konstruktion wie die in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen, und sie sind in den Kranz 13 einer geeigneten Zinklegierung vermittels eines Druck-Spritzgußverfahrens eingegossen. Bei dieser Ausführungsform ist die Stahlscheibe 15 ebenfalls in den Kranz 13 durch Druck-Spritzguß eingegossen, wobei ein Flansch 22 über den Rand der Scheibe 15 gebildet wird, der die Scheibe mit dem Kranz. 13 fest verbindet.
Im Kranz 13 werden Löcher 21 durch Stifte in der Gußform vorgesehen, die zum Guß des Kranzes verwendet wird. Diese Stifte werden dazu benutzt, die Magnete und die Polschuhe in der richtigen Lage zu halten.
Bei diesen beiden Ausführungen ist die Stahlscheibe 15 mit Abstand von den Magneten 10 und den Polschuhen 11 angeordnet, und zwar durch einen Abschnitt des Kranzes 13, der aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff besteht. Wenn Niete als Befestigungsmittel verwendet werden, wie in Fig. 1 und 2 angegeben, müssen diese derart beschaffen sein, daß sie keinen übermäßigen Streufluß über die Scheibe zwischen den Magneten und den Polschuhen zur Folge haben.
Bei anderen Ausführungsformen kann der Kranz 13 aus einem anderen nichtmagnetisierbaren Werkstoff hergestellt werden, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schwungradläufer für elektrische Stromerzeuger mit mehreren Dauermagneten, die durch lamellierte Polschuhe voneinander getrennt sind, von denen jeder zwei gleiche Polarität aufweisende Pole von jeweils zwei Dauermagneten miteinander verbindet, wobei Magnete und Polschuhe in einem nichtmagnetisierbaren Kranz eines topfförmigen Schwungrades starr befestigt sind, das eine an einer Antriebswelle zu befestigende Nabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige Schwungrad aus zwei Teilstücken, dem Kranz (13) aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff und einer Stahlplatte (15), die den Kranz (13) mit der Nabe (17) verbindet, besteht, wobei der Kranz in Axialrichtung nach der einen Seite der Magnete (10) und Polschuhe (11) unter Berücksichtigung des erforderlichen Abstandes der Stahlplatte von den Magneten und Polschuhen zur Verhinderung eines unzulässigen Magnetstreuflusses so verstärkt ist, daß eine Sitzflächenvorderkante für die Stahlplatte entsteht, wobei die Stahlplatte (15), beispielsweise über eine nichtmagnetisierbare Nietverbindung (16) oder einen in einem Stück mit dem Kranz (13) ausgebildeten Flansch (22), an der Sitzfläche befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 944 674; Patentschrift N r. 10 380 des Amtes für Patent- und Erfindungswesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.