DE1280386B

DE1280386B - Elektromotor mit Dauermagneterregung durch Schalenmagnete

Info

Publication number: DE1280386B
Application number: DE1965S0096863
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Artur Diederichs; Dr-Ing Werner Freise; Wolfgang Pieper
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1965-04-30
Filing date: 1965-04-30
Publication date: 1968-10-17

Description

Elektromotor mit Dauermagneterregung durch Schalenmagnete Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit Dauermagneterregung durch Schalenmagnete, bei dem der magnetische Rückschluß im Ständer im wesentlichen in axialer Richtung in einer Axialebene über mehrteilig ausgeführte Lagerbügel verläuft.
Der weit vorangeschrittene Stand der Entwicklung von Dauermagneten veranlaßt die Motorbauer zu immer stärkerer Anwendung dieser Magnete in Elektromotoren. Die Probleme, die bei Verwendung von Dauermagneten entstehen, beruhen im wesentlichen darauf, daß die Dauermagnete sich nur mit großen Toleranzen herstellen lassen, eine Nachbearbeitung aber nur durch Schleifen möglich ist, weil das Material sehr spröde ist, und auf ihren besonderen magnetischen Eigenschaften.
Bei den bekannten Motorausführungen mit Permanentmagneterregung sind halbschalenförmige Magnete durch federnde Spannstücke und anpassungsfähige magnetische Rückschlüsse in ihrer richtigen Lage gehalten. Hierbei wirken die magnetischen Rückschlüsse stets in Umfangsrichtung. Nachteilig bei diesen bekannten Motorausführungen ist die umständliche Justierung und aufwendige Bauweise. Außerdem verursacht die Art des magnetischen Rückschlusses wegen des in Umfangrichtung nahezu rechteckförmig verlaufenden Erregerfeldes am Luftspalt eine starke Polfühligkeit, d. h. eine starke Stellungsabhängigkeit des Drehmomentes. Die Aufmagnetisierung der eingebauten Magnete ist im übrigen bei den meisten Ausführungsformen schwierig, ebenso die Anordnung der zum Schutz der Magneten gegen Entmagnetisierung vor beendeter Montage notwendigen Rückschlußbleche.
Es ist weiterhin eine Ausführung bekannt, bei der Lagerplatten durch übergreifende Lagerbügel gehalten sind. Auch hier ist die Justierung umständlich und aufwendig, da die Lagerplatte gegenüber dem aufgesetzten Lagerbügel nicht verschiebbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor der obengenannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Ausführungsformen auf einfache Weise beseitigt werden. Dies wird durch die Erfindung bei dem Motor der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die die Lager tragenden 'feile der Lagerbügel mit den die Schalenmagnete tragenden Teilen zum Ausgleich der Magnettoleranen verstellbar verbunden sind.
Die Einstellung des Luftspaltes zur Erzielung eines gewünschten Betriebsverhaltens kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die einstellbare Verbindung durch Langlöcher durchgreifende Befestigungsmittel gebildet ist. Diese Verstellung kann sowohl im Stillstand als auch bei laufender Maschine erfolgen. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Langlöcher unter einem gewissen Winkel geradlinig oder spiralförmig nach außen verlaufen.
Durch die Form des Lagerbügels im Bereich der Schalenmagnete kann für eine zur Verminderung der Polfühligkeit geeignete Luftspalt-Induktionsverteilung gesorgt werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gleichstrommotor, F i g. 2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Gleichstrommotor und F i g. 3 eine Schnittansicht eines Motors mit nur einem Permanentmagneten.
In F i g. 1 ist mit 1 die Motorachse bezeichnet, die einen Gleichstromläufer 2 mit Kollektor 3 trägt. Die Achse 1 ist mit Hilfe der Kalottenlager 4 und 5 gelagert, welche von entsprechend geformten Lagerscheiben 6 und 7 gehalten sind. Die Lagerscheiben 6 und 7 sind mit Hilfe der Schrauben 8 mit den Lagerbügelteilen 9 und 10 verbunden. Um die Justierung zu erleichtern, sind die Lagerscheiben 6 und 7 mit Langlöchern 11 versehen. Diese können vorteilhafterweise unter einem bestimmten Winkel geradlinig oder spiralförmig nach außen verlaufen. Die Einstellung des gewünschten Luftspaltes wird durch die als Langlöcher 11 ausgeführten Schraubenlöcher in den Lagerscheiben 6 und 7 ermöglicht. Die Justierung kann dann durch Verdrehen der Scheiben vorgenommen werden. An den Lagerbügeln 9 und 10 sind die beiden Magnetschalen 12 und 13 befestigt. Der magnetische Rückschluß erfolgt über die Lagerbügel 9 und 10 und die Lagerscheiben 6 und 7 entsprechend der eingetragenen Pfeilrichtung (vgl. F i g. 3). Lagerströme sind hierbei nicht zu befürchten, da die Lager selbst aus unmagnetischem Material bestehen. Außerdem ist der Querschnitt der Lagerscheiben reichlich bemessen. Durch entsprechende Wahl des Querschnittes der Lagerbügel wird für eine ausreichend flachverlaufende Kennlinie gesorgt, wodurch sich die genaue Einhaltung eines bestimmten Luftspaltes erübrigt. Die Polfühligkeit wird durch Wahl einer geigneten Lagerbügelform im Bereich der Permanentmagnete 12,13 stark vermindert.
Die in F i g. 2 dargestellte Ansicht zeigt eine mögliche Ausführungsform der Lagerbügel 9 und 10, bei der der magnetische Rückschluß sich in Abhängigkeit vom Umfangswinkel ändert und auf diese Weise das Luftspaltfeld in der gewünschten Weise beeinflußt. Im Bereich der Permanentmagnete sind bogenförmige Erweiterungen 14 vorgesehen, die einen annähernd sinusförmigen Verlauf des Induktionsfeldes hervorrufen. Die Stromzuführung zum Kollektor 3 erfolgt über Bürsten 15, 16, die an den Lagerbügeln 9 und 10 befestigt sind.
F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Motors mit nur einem Permanentmagneten. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 versehen. An Stelle des zweiten Dauermagneten 13 ist der untere Lagerbügel 17 so geformt und ausgebildet, daß er an der Stelle 18 als Polschuh wirkt.
DieMontagedes erfindungsgemäßen Motors ist sehr einfach. Die Zahl der verschiedenen Bauteile ist auf ein Minimum beschränkt. Eine Nachjustierung ist ohne Aufwand jederzeit möglich, selbst bei laufendem Motor. Die Magnetisierung der bereits am Lagerbügel befestigten Magnete kann auf einfache Weise vor dem Zusammenbau des Motors erfolgen. Man legt zwei Schutzbleche 19 und 20 auf den Magneten 12 auf, wie F i g. 3 zeigt, und magnetisiert danach. Die Schutzbleche stören dabei nur wenig. Da die Schutzbleche etwa die Stärke des Luftspaltes besitzen, können sie bis nach beendeter Montage kleben bleiben und als Hilfe zur Luftspalteinstellung dienen. Hiernach werden die Schutzbleche entfernt.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektromotor mit Dauermagneterregung durch Schalenmagnete, bei dem der magnetische Rückschluß im Ständer im wesentlichen in axialer Richtung in einer Axialebene über mehrteilig ausgeführte Lagerbügel verläuft, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die die Lager(4,5) tragenden Teile (6, 7) der Lagerbügel mit den die Schalenmagnete (12, 13) tragenden Teilen (9, 10) zum Ausgleich der Magnettoleranzen verstellbar verbunden sind.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Verbindung durch Langlöcher (11) durchgreifende Befestigungsmittel gebildet ist.
3. Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher-(11) -unter -einem gewissen Winkel, geradlinig oder spiralförmig nach außen verlaufen.
4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis,3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Lagerbügel (9, 10) außerhalb des Bereiches der Schalenmagnete (12,13) verringert ist.
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Lagerbügel (9,10) sich im Bereich der Schalenmagnete (12, 13) in Umfangsrichtung zur Erzielung einer gewünschten Luftspaltinduktion ändert.
6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Schalenmagnet (12) verwendet und ein Teil des Lagärbügels (17) als Polschuh (18) ausgebildet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Motors nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der magnetischen Eigenschaften der bereits aufmagnetisierten Magnete (12,13) während der Montage und zur Einstellung des Luftspaltes zwei Bleche (19, 20) über jeden Permanentmagneten gelegt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1038171, 1078 676, 1082 665; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1818153; Patentschrift Nr. 8346 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in Ost-Berlin; französische Patentschriften Nr. 923 278, 1333 566, 1354 064; britische Patentschrift Nr. 910 785.