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DE10058973A1 - Permanent magnet machine has magnet sets connected via a temperature sensitive safety device so identical polarity magnets of adjacent sets are arranged opposite each other - Google Patents

Permanent magnet machine has magnet sets connected via a temperature sensitive safety device so identical polarity magnets of adjacent sets are arranged opposite each other

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Publication number
DE10058973A1
DE10058973A1 DE10058973A DE10058973A DE10058973A1 DE 10058973 A1 DE10058973 A1 DE 10058973A1 DE 10058973 A DE10058973 A DE 10058973A DE 10058973 A DE10058973 A DE 10058973A DE 10058973 A1 DE10058973 A1 DE 10058973A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machine
magnets
component
machine according
magnet
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.)
Withdrawn
Application number
DE10058973A
Other languages
German (de)
Inventor
John Sharp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG filed Critical Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority to DE10058973A priority Critical patent/DE10058973A1/en
Publication of DE10058973A1 publication Critical patent/DE10058973A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/2713Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
    • HELECTRICITY
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    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

The machine has a first component (2) with windings and a second component (3) movable relative to the first and with a number of alternate polarity permanent magnets (4,4') arranged in at least two adjacent sets (7,8) of magnets. The magnet sets are connected via a temperature sensitive safety device (9) so that identical polarity magnets of adjacent sets are arranged opposite each other. Independent claims are also included for the following: a safety device for a permanent magnet machine and a method of interrupting the operation of the permanent magnet machine in the event of a fault, e.g. a short circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Permanentmagnet-Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Sicherungseinrichtung für eine derartige Permanentmagnet-Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 10 sowie ein Verfahren zur Unterbrechung des Betriebs einer Permanentmagnet-Maschine gemäß Anspruch 11.The invention relates to a permanent magnet machine according to the Preamble of claim 1, a safety device for such a permanent magnet machine according to the preamble of claim 10 and a method for interrupting the Operation of a permanent magnet machine according to claim 11.

Eine Permanentmagnet-Maschine (PM-Maschine) kann als Erzeu­ gungsvorrichtung für elektrische Energie eingesetzt werden. Wenn diese PM-Maschine beim Auftreten eines Kurzschlusses wei­ terhin elektrische Energie erzeugt und in den Kurzschluss ein­ leitet, kann es zu einer Überhitzung kommen, die zu erhebli­ chen Gefahrensituationen führen kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die PM-Maschine in ein Flugzeugtriebwerk einge­ baut ist.A permanent magnet machine (PM machine) can be used as a generator be used for electrical energy supply device. If this PM machine knows when a short circuit occurs then electrical energy generated and into the short circuit conducts, it can lead to overheating, which Chen dangerous situations. This is particularly so the case when the PM machine is turned into an aircraft engine is building.

Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen ver­ sucht wird, das Auftreten eines Fehlerstromes dadurch zu be­ herrschen, dass man diesen auf einen akzeptablen Wert be­ grenzt. Dies kann man beispielsweise durch eine besondere Aus­ wahl des Materials der Wicklungen der PM-Maschine durchführen, was das Auftreten eines übermäßig hohen Fehlerstromes durch einen Anstieg der elektrischen Impendanz zu unterbinden ver­ sucht.Methods are known in the prior art in which ver is sought to thereby be the occurrence of a fault current prevail that it is to an acceptable value borders. You can do this, for example, with a special off select the material of the windings of the PM machine, what the occurrence of an excessively high fault current through prevent an increase in electrical impedance examined.

Der Zeitpunkt, zu dem der Kurzschluss in der Wicklung auf­ tritt, bestimmt die Effektivität dieser Art der Kontrolle, so dass bei bekannten Verfahren der Nachteil besteht, dass ein Restrisiko vor allem dann bestehen bleibt, wenn derartig auf­ gebaute PM-Maschinen in Gefahrbereichen und in Hochtemperatu­ rumgebungen benutzt werden.The time at which the short circuit in the winding turns on determines the effectiveness of this type of control that the known method has the disadvantage that a Residual risk remains, especially if this occurs built PM machines in hazardous areas and in high temperature environments are used.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine PM- Maschine der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die es möglich macht, die Stromerzeugung beim Auftreten einer Betriebsstörung, wie insbesondere eines Kurz­ schlusses, auf einfache Art und Weise zu unterbinden.It is therefore an object of the present invention to provide a PM Machine of the type specified in the preamble of claim 1 to create that makes it possible to generate electricity at Occurrence of a malfunction, especially a short conclude in a simple manner.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An­ spruches 1.This task is solved by the characteristics of the contractor saying 1.

Erfindungsgemäß ist eine PM-Maschine vorgesehen, bei der es sich im Prinzip um jegliche Art von Permanentmagnet-Maschine handeln kann, wie beispielsweise um Permanentmagnet-Motoren oder Permanentmagnet-Generatoren.According to the invention, a PM machine is provided, in which it basically any type of permanent magnet machine can act, such as permanent magnet motors or permanent magnet generators.

Die erfindungsgemäße Permanentmagnet-Maschine weist zur Lösung des gestellten technischen Problems ein erstes Bauteil auf, das mit Wicklungen versehen ist.The permanent magnet machine according to the invention has a solution a first component of the technical problem posed, which is provided with windings.

Ein zweites Bauteil der PM-Maschine ist relativ zum ersten Bauteil bewegbar, insbesondere drehbar, und es weist eine Mehrzahl von Permanentmagneten auf, die benachbart (vorzugs­ weise in gleichen Abständen) zueinander mit wechselnder Pola­ rität angeordnet sind. Die Permanentmagneten sind hierbei zu­ mindestens in zwei benachbart zueinander angeordnete Magnet­ sets unterteilt. In den Magnetsets sind jeweils Magnete be­ nachbart und mit von Magnet zu Magnet wechselnder Polarität angeordnet, und die Magnetsets sind über eine temperaturemp­ findliche Sicherungseinrichtung miteinander verbunden. Diese Verbindung ist so getroffen, dass jeweils ein Magnet des einen Magnetsets mit einem gleichpoligen Magneten des anderen Ma­ gnetsets fluchtet bzw. diesem gegenüber angeordnet ist.A second component of the PM machine is relative to the first Component movable, in particular rotatable, and it has one Plurality of permanent magnets that are adjacent (preferred wise at equal intervals) to each other with changing pola rity are arranged. The permanent magnets are closed at least in two magnets arranged adjacent to each other sets divided. There are magnets in each of the magnet sets neighboring and with polarity changing from magnet to magnet arranged, and the magnet sets are temperature-controlled sensitive security device connected to each other. This Connection is made in such a way that one magnet at a time Magnet sets with an equipolar magnet of the other dimension gnetsets is aligned or arranged opposite this.

Tritt bei dieser Anordnung eine Betriebsstörung auf, spricht die Sicherungseinrichtung auf die entsprechende Temperaturer­ höhung in der PM-Maschine an und löst die Verbindung zwischen den Magnetsets. Hierdurch werden diese in eine neutrale Stel­ lung überführt, in der sich jeweils Magnete mit unterschiedli­ cher Polarität gegenüberstehen. Da sich diese Magnete anzie­ hen, wird diese Neutralstellung gesichert, in der keine weite­ re Stromerzeugung erfolgt, so dass jegliche Stromzufuhr, bei­ spielsweise beim Auftreten eines Kurzschlusses, unterbrochen wird. Dies ergibt gegenüber den bekannten Vorrichtungen und Verfahren den Vorteil, dass insbesondere in gefahrenträchtigen Einbausituationen eine zu einer weiteren Temperaturerhöhung führende Stromförderung vollständig ausgeschlossen ist.If a malfunction occurs with this arrangement, speak the safety device to the appropriate temperature  increase in the PM machine and breaks the connection between the magnet sets. This will turn them into a neutral position transferred in which each magnet with different face polarity. Because these magnets attract hen, this neutral position is secured, in which there is no wide re power generation takes place so that any power supply at for example when a short circuit occurs becomes. This results in comparison with the known devices and Process the advantage that especially in high-risk Installation situations for a further temperature increase leading electricity production is completely excluded.

Die Unterbrechung der Stromerzeugung wird hierbei dadurch be­ wirkt, dass die Richtung des Magnetflusses geändert wird, so dass keine Wechselwirkung mehr mit den Wicklungen des ersten Bauteiles auftritt, und dementsprechend die Stromerzeugung auf Null gesetzt wird.The interruption of power generation is thereby acts that the direction of the magnetic flux is changed, so that no longer interacts with the windings of the first one Component occurs, and accordingly the power generation Is set to zero.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildung der Erfin­ dung zum Inhalt.The sub-claims have advantageous further training of the Erfin content.

Vorzugsweise sind die Permanentmagneten in jedem Magnetset ringförmig angeordnet, so dass sich zwei Magnetringe ergeben, die benachbart zueinander angeordnet sind.The permanent magnets are preferably in each magnet set arranged in a ring, so that there are two magnetic rings, which are arranged adjacent to each other.

Die Sicherungseinrichtung ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform als zumindestens ein schmelzfähiger Stift aus­ gebildet. Grundsätzlich ist es möglich, nur einen einzigen Stift zu verwenden, der ein Magnetpaar gleicher Polung (Nord­ pole oder Südpole) in den beiden einander gegenüber angeordne­ ten Magnetringen verbindet. Allerdings ist es auch möglich, mehrere derartige schmelzfähige Stifte vorzusehen. Das Materi­ al der schmelzfähigen Stifte besteht vorzugsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung, deren Schmelzpunkt an den jeweiligen Einsatzfall angepasst ist. Einflussfaktoren sind hier insbesondere die Temperaturbedingungen, unter denen die PM-Maschine eingebaut ist und das Gefahrenniveau ihres Einsat­ zortes. Als Material für den Stift kommen vorzugsweise Hochtemperatur-Weichlote mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 294°C bis 305°C oder Hartlote auf Bronzebasis in Frage. Auch sämtliche andere Materialien der erfindungsgemäßen PM-Maschine sind an den jeweiligen Einsatzfall anpassbar.The securing device is a particularly preferred one Embodiment as at least one meltable pin educated. Basically, it is possible to use only one Use a pin that has a pair of magnets with the same polarity (north poles or south poles) in the two opposite each other connects magnetic rings. However, it is also possible to provide several such meltable pins. The matter al of the meltable pencils preferably consists of a Metal or a metal alloy, the melting point of which  is adapted to the respective application. Are influencing factors here in particular the temperature conditions under which the PM machine is installed and the risk level of its use zortes. Preferably come as material for the pen High-temperature soft solders with a melting point between about 294 ° C to 305 ° C or brazing alloys based on bronze in question. Also all other materials of the PM machine according to the invention are adaptable to the respective application.

Die Magnetsets bzw. Magnetringe können bei einer weiteren be­ sonders bevorzugten Ausführungsform in Richtung auf die zuvor beschriebene Neutralstellung, in der jegliche Stromerzeugung unterbrochen ist, vorgespannt sein. In dieser Neutralstellung fluchten Magnete der jeweiligen Magnetringe mit unterschiedli­ chen Polen, was zu der ebenfalls zuvor bereits beschriebenen Änderung des Magnetflusses führt.The magnet sets or magnetic rings can be in another particularly preferred embodiment in the direction of the previously described neutral position, in which any electricity generation is interrupted, biased. In this neutral position aligned magnets of the respective magnetic rings with differ Chen Poland, which also leads to the previously described Changes in magnetic flux leads.

Zur Erzeugung der Vorspannung ist es beispielsweise möglich, eine Federeinrichtung vorzusehen. Jedoch sind auch grundsätz­ lich anders aufgebaute Einrichtungen, die diese Vorspannung in Richtung auf die Neutralstellung bewirken, möglich.To generate the preload it is possible, for example, to provide a spring device. However, are also fundamental Lich differently designed devices that this bias in Possible direction towards the neutral position.

Im Hinblick auf den Umstand, dass die erfindungsgemäße PM- Maschine beispielsweise als Motor oder Generator ausgebildet sein kann, oder eine Maschine mit Wicklungsstator und Perma­ nentmagnetrotor bzw. umgekehrt sein kann, ist dementsprechend das erste Bauteil als Rotor und das zweite Bauteil als Stator ausgelegt bzw. das erste Bauteil als Stator und das zweite Bauteil als Rotor ausgebildet.In view of the fact that the PM- Machine designed for example as a motor or generator can be, or a machine with winding stator and perma nentmagnetrotor or vice versa, is accordingly the first component as a rotor and the second component as a stator designed or the first component as a stator and the second Component designed as a rotor.

In Anspruch 10 ist eine Sicherungseinrichtung für eine PM- Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 als selbständig handelbares Objekt definiert. In claim 10, a safety device for a PM Machine according to the preamble of claim 1 as independent tradable object defined.  

Ferner ist in Anspruch 11 ein Verfahren zur Unterbrechung des Betriebs einer PM-Maschine im Falle des Auftretens einer Be­ triebsstörung, insbesondere eines Kurzschlusses, angegeben. Gemäß diesem Verfahren wird zunächst der Temperaturbereich be­ stimmt, der üblicherweise beim Auftreten der Betriebsstörung auftritt und diese dementsprechend durch die jeweiligen zu be­ stimmenden Temperaturwerte repräsentiert.Furthermore, a method for interrupting the Operation of a PM machine in the event of a load malfunction, especially a short circuit. According to this method, the temperature range is first true, usually when the malfunction occurs occurs and this accordingly by the respective to be representing temperature values.

Wird der Temperaturbereich, der im ersten Verfahrensschritt bestimmt wurde, erreicht, wird eine auf diesen Temperaturbe­ reich ansprechende Sicherung ausgelöst.Will the temperature range in the first step was determined, is reached at this temperature richly responsive fuse triggered.

Daraufhin werden die Magnete der PM-Maschine in eine Neutral­ stellung überführt, in der die Energieproduktion der PM- Maschine unterbrochen wird.Then the magnets of the PM machine are in a neutral transferred position in which the energy production of the PM Machine is interrupted.

Vorzugsweise wird für die Auslösung der Sicherung ein Schmelz­ vorgang verwendet.A fuse is preferably used to trigger the fuse process used.

Schließlich ist es gemäß den Prinzipien des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugterweise möglich, die Magneten in Richtung auf die Neutralstellung vorzuspannen.Finally, it is in accordance with the principles of the invention Process preferably possible, the magnets in the direction to bias to the neutral position.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungs­ beispieles anhand der Zeichnungen.Further details, features and advantages of the invention he result from the following description of an execution example with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematisch stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer Permanentmagnet-Maschine (PM-Maschine), Fig. 1 shows a schematically highly simplified schematic representation of a permanent magnet machine (PM) machine,

Fig. 2 eine Darstellung der PM-Maschine gemäß Fig. 1 entspre­ chend der Schnittlinie X-X in Fig. 1 und Fig. 2 is a representation of the PM machine of FIG. 1 accordingly, the section line XX in Fig. 1 and

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Neu­ tralstellung der PM-Maschine gemäß Fig. 1. Fig. 3 is a FIG. 2 corresponding view of a New tralstellung the PM machine of FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße PM-Maschine 1 dargestellt, die ein erstes Bauteil 2 aufweist, das mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten Wicklungen versehen ist. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich beim ersten Bau­ teil 2 um einen mit Wicklungen versehenen Rotor.In Fig. 1, a PM machine 1 according to the invention is shown, which has a first component 2 , which is provided with windings not shown in the drawing. In the illustrated embodiment, the first construction part 2 is a rotor provided with windings.

Ferner weist die PM-Maschine 1 ein zweites Bauteil 3 auf, das bei der dargestellten Ausführungsform den Stator bildet. Die­ ses zweite Bauteil 3 weist eine Mehrzahl von Magneten auf, von denen in Fig. 1 drei Magneten 4, 5 und 6 dargestellt sind. Die Zeichnung verdeutlicht, dass die Magneten ringförmig angeord­ net sind und die Polarität von einem Magneten zum anderen wechselt, so dass im Beispielsfalle der Magnet 4 einen Südpol darstellt, während die Magneten 5 und 6 einen Nordpol bilden.Furthermore, the PM machine 1 has a second component 3 , which forms the stator in the embodiment shown. This second component 3 has a plurality of magnets, of which three magnets 4 , 5 and 6 are shown in FIG. 1. The drawing shows that the magnets are arranged in a ring and the polarity changes from one magnet to the other, so that in the example the magnet 4 represents a south pole, while the magnets 5 and 6 form a north pole.

Die Schnittdarstellung der Fig. 2 aus Sicht der Pfeile X-X verdeutlicht, dass die Magneten des zweiten Bauteiles 3 in zwei Magnetsets bzw. Magnetringen 7, 8 angeordnet sind. Die beiden Magnetringe 7, 8 sind benachbart, im Beispielsfalle un­ mittelbar aneinander angrenzend angeordnet. Die Anordnung der Magnetringe 7 und 8 ist hierbei so getroffen, dass sich je­ weils Magneten mit gleichem Pol einander gegenüberstehen bzw. miteinander fluchten, so dass der bei der in Fig. 2 gewählten Darstellung der in Fig. 1 sichtbare Südpol-Magnet 4 seinem gleichpoligen Gegenstück 4' im Magnetring 7 gegenübersteht. Diese Anordnung trifft auch auf alle anderen Magneten der bei­ den Ringe 7 und 8 zu. The sectional view of FIG. 2 from the view of the arrows XX clarifies that the magnets of the second component 3 are arranged in two magnet sets or magnet rings 7 , 8 . The two magnetic rings 7 , 8 are adjacent, in the example un directly adjacent to each other. The arrangement of the magnetic rings 7 and 8 is such that magnets with the same pole face each other or are in alignment with one another, so that the south pole magnet 4 visible in FIG. 1 is the same pole in the illustration selected in FIG. 2 Counterpart 4 'in the magnetic ring 7 faces. This arrangement also applies to all other magnets in rings 7 and 8 .

Fig. 2 verdeutlicht ferner, dass eine Sicherungseinrichtung 9, die im Beispielsfalle als schmelzfähiger Stift ausgebildet ist, vorgesehen ist. Dieser Stift 9 greift in Ausnehmungen der beiden Magneten 4, 4' ein und sichert somit die zuvor be­ schriebene Stellung. Bei der dargestellten Ausführungsform ist lediglich ein Stift 9 vorgesehen, grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, mehrere derartige Stifte in entsprechenden Ma­ gnetpaaren der beiden Ringe 7, 8 vorzusehen. FIG. 2 further clarifies that a securing device 9 , which in the example is designed as a meltable pin, is provided. This pin 9 engages in recesses of the two magnets 4 , 4 'and thus secures the previously described position be. In the embodiment shown, only one pin 9 is provided, but in principle it is also possible to provide a plurality of such pins in corresponding magnetic pairs of the two rings 7 , 8 .

Tritt eine Betriebsstörung in dem Umfeld auf, in dem die er­ findungsgemäße PM-Maschine 1 installiert ist, die zu einer übermäßigen Temperaturerhöhung führt, wie beispielsweise einem Kurzschluss in einer Leitung oder einer der Wicklungen der PM- Maschine 1 selber, schmilzt der Stift 9, so dass die beiden Ringe 7, 8 von der in Fig. 2 dargestellten Stellung in die in Fig. 3 dargestellte Stellung überführt werden. Hierzu können die beiden Ringe 7, 8 bzw. die Magneten der Ringe 7, 8 zusätz­ lich in diese Stellung, die eine Neutralstellung ist, vorge­ spannt sein. Hierzu kann beispielsweise eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Federeinrichtung vorgesehen sein.If a malfunction occurs in the environment in which the PM machine 1 according to the invention is installed, which leads to an excessive temperature increase, such as a short circuit in a line or one of the windings of the PM machine 1 itself, the pin 9 melts, so that the two rings 7 , 8 are transferred from the position shown in FIG. 2 to the position shown in FIG. 3. For this purpose, the two rings 7 , 8 and the magnets of the rings 7 , 8 additionally Lich pre-tensioned in this position, which is a neutral position. For this purpose, for example, a spring device not shown in the drawing can be provided.

Nach der Überführung in die Neutralstellung gemäß Fig. 3 ste­ hen sich Magnete mit entgegengesetzter Polarität gegenüber, wie der Magnete 4' als Südpol und der Magnet 6 als Nordpol. Hieraus ergibt sich wiederum eine Änderung des Magnetflusses, was die vollständige Unterbrechung der Stromerzeugung ergibt. Dies wiederum verhindert eine weitere unerwünschte Tempera­ turerhöhung während der Betriebsstörung.After the transfer into the neutral position according to FIG. 3, magnets with opposite polarity are opposed to one another, such as the magnet 4 ′ as the south pole and the magnet 6 as the north pole. This in turn results in a change in the magnetic flux, which results in the complete interruption of the power generation. This in turn prevents a further undesirable temperature increase during the malfunction.

Die in Fig. 3 dargestellte Neutralstellung wird neben der op­ tional vorgesehenen Vorspanneinrichtung auch durch den Umstand gesichert, dass sich die einander gegenüberstehenden Magneten mit unterschiedlicher Polung anziehen. The neutral position shown in Fig. 3 is secured in addition to the optionally provided biasing device by the fact that the opposing magnets attract with different polarity.

Aufgrund dieser Wirkungsweise ist die erfindungsgemäße PM- Maschine 1 insbesondere für den Einsatz in gefahrenorientier­ tem Umfeld geeignet. Ein besonders bevorzugtes Einsatzgebiet stellt der Einbau in Flugzeugtriebwerke dar, und dort insbe­ sondere für die Energieversorgung von Vorrichtungen zur Ver­ hinderung von Eisbildung bzw. von Vorrichtungen zur Enteisung. Because of this mode of operation, the PM machine 1 according to the invention is particularly suitable for use in a risk-oriented environment. A particularly preferred area of application is installation in aircraft engines, and there in particular for the energy supply of devices for preventing ice formation or of devices for deicing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

PM-Maschine
PM machine

22

Erstes Bauteil
First component

33

Zweites Bauteil
Second component

44

, .

44

', '

55

, .

66

Permanentmagneten
permanent magnets

77

, .

88th

Magnetsets
magnet sets

99

Sicherungseinrichtung
S Südpol
N Nordpol
safety device
S South Pole
N north pole

Claims (13)

1. PM-Maschine (1)
mit einem ersten Bauteil (2), das mit Wicklungen verse­ hen ist; und
mit einem zweiten Bauteil (3), das relativ zum ersten Bauteil (2) bewegbar ist und das eine Mehrzahl von ab­ wechselnd gepolten Permanentmagneten (4, 4', 5, 6) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Permanentmagnete (4, 4', 5, 6) in zumin­ destens zwei benachbart zueinander vorgesehenen Magnetsets (7, 8) angeordnet sind, und
dass die Magnetsets (7, 8) über eine temperatu­ rempfindliche Sicherungseinrichtung (9) so mitein­ ander verbunden sind, dass jeweils gleichpolige Magneten (4, 4') der benachbarten Magnetsets (7, 8) einander gegenüber angeordnet sind.
1. PM machine ( 1 )
with a first component ( 2 ) which is provided with windings; and
with a second component ( 3 ) which is movable relative to the first component ( 2 ) and which has a plurality of permanent magnets ( 4 , 4 ', 5 , 6 ) with alternating poles, characterized in that
that the permanent magnets ( 4 , 4 ', 5 , 6 ) are arranged in at least two magnet sets ( 7 , 8 ) provided adjacent to one another, and
that the magnet sets ( 7 , 8 ) are connected to one another via a temperature-sensitive safety device ( 9 ) so that in each case the same-pole magnets ( 4 , 4 ') of the adjacent magnet sets ( 7 , 8 ) are arranged opposite one another.
2. PM-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (4, 4', 5, 6) ringförmig in den Ma­ gnetsets (7, 8) angeordnet sind.2. PM machine according to claim 1, characterized in that the permanent magnets ( 4 , 4 ', 5 , 6 ) are arranged in a ring in the Ma gnetsets ( 7 , 8 ). 3. PM-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Sicherungseinrichtung (9) zumindestens einen schmelzfähigen Stift aufweist, der ein Paar gleichpoliger Magneten (4, 4') der Magnetsets (7, 8) verbindet.3. PM machine according to claim 1 or 2, characterized in that the securing device ( 9 ) has at least one fusible pin which connects a pair of same-pole magnets ( 4 , 4 ') of the magnet sets ( 7 , 8 ). 4. PM-Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (9) aus einem Metall oder einer Metalllegierung mit an den Einsatzfall angepasstem Schmelzpunkt besteht, wie insbesondere Hochtemperaturweichlote mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 294°C und 305°C oder Hartlote auf Bronzebasis. 4. PM machine according to claim 3, characterized in that the pin ( 9 ) consists of a metal or a metal alloy with a melting point adapted to the application, such as high-temperature soft solders with a melting point between about 294 ° C and 305 ° C or hard solders Bronze base. 5. PM-Maschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Magnetsets (7, 8) in Richtung auf eine Neutralstellung vorgespannt sind, in der Magnete (4', 6) mit unterschiedlichen Polen (S bzw. N) miteinander fluch­ ten.5. PM machine according to one of claims 1-4, characterized in that the magnet sets ( 7 , 8 ) are biased towards a neutral position, in the magnets ( 4 ', 6 ) with different poles (S or N ) swore with each other. 6. PM-Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Vorspannung eine Federeinrichtung vorge­ sehen ist.6. PM machine according to claim 5, characterized in that a spring device is pre-generated to generate the preload see is. 7. PM-Maschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das erste Bauteil (2) als Rotor und das zweite Bauteil (3) als Stator ausgebildet ist.7. PM machine according to one of claims 1-6, characterized in that the first component ( 2 ) is designed as a rotor and the second component ( 3 ) as a stator. 8. PM-Maschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das erste Bauteil (2) als Stator und das zweite Bauteil (3) als Rotor ausgebildet ist.8. PM machine according to one of claims 1-6, characterized in that the first component ( 2 ) is designed as a stator and the second component ( 3 ) as a rotor. 9. PM-Maschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sie als Motor oder Generator ausgebildet ist.9. PM machine according to one of claims 1-8, characterized records that they are trained as a motor or generator is. 10. Sicherungseinrichtung (9) für eine PM-Maschine (1) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, gekennzeichnet durch we­ nigstens eines der Merkmale der Ansprüche 3 oder 4.10. Safety device ( 9 ) for a PM machine ( 1 ) according to the preamble of claim 1, characterized by at least one of the features of claims 3 or 4. 11. Verfahren zur Unterbrechung des Betriebs einer PM-Maschine im Fall des Auftretens einer Betriebsstörung, insbesondere eines Kurzschlusses, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Bestimmen eines Temperaturbereiches, der das Auftreten der Betriebsstörung repräsentiert;
  • - Auslösen einer auf diesen Temperaturbereich ansprechen­ den Sicherung; und
  • - Überführen der Magneten der PM-Maschine in eine Neu­ tralstellung, in der die Energieproduktion der PM- Maschine unterbrochen wird.
11. A method for interrupting the operation of a PM machine in the event of a malfunction, in particular a short circuit, with the following procedural steps:
  • Determining a temperature range that represents the occurrence of the malfunction;
  • - tripping a fuse responding to this temperature range; and
  • - Transfer the magnets of the PM machine into a neutral position, in which the energy production of the PM machine is interrupted.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung der Sicherung durch einen Schmelzvorgang be­ wirkt wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the fuse is triggered by a melting process will work. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, dass die Magneten in Richtung auf die Neutralstellung vorgespannt werden.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in net that the magnets towards the neutral position be biased.
DE10058973A 2000-11-28 2000-11-28 Permanent magnet machine has magnet sets connected via a temperature sensitive safety device so identical polarity magnets of adjacent sets are arranged opposite each other Withdrawn DE10058973A1 (en)

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