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DE19604116C1 - Herstellungsverfahren für einen Läufer eines Drehstrom-Rotationsmotors sowie entsprechender Bausatz dafür - Google Patents

Herstellungsverfahren für einen Läufer eines Drehstrom-Rotationsmotors sowie entsprechender Bausatz dafür

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Publication number
DE19604116C1
DE19604116C1 DE1996104116 DE19604116A DE19604116C1 DE 19604116 C1 DE19604116 C1 DE 19604116C1 DE 1996104116 DE1996104116 DE 1996104116 DE 19604116 A DE19604116 A DE 19604116A DE 19604116 C1 DE19604116 C1 DE 19604116C1
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DE
Germany
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partial
rotor
permanent magnets
mounting
bodies
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE1996104116
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Inventor
Michael Dr Seehuber
Frank Gutjahr
Hans-Juergen Brauneiser
Guenter Sonnauer
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Baumueller Nuernberg GmbH
Original Assignee
Baumueller Nuernberg GmbH
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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
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Läufers für einen Drehstrom-Rotationsmotor oder -generator, insbesondere Synchronmotor, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE 44 36 626 A1). Ferner betrifft die Erfindung einen Bausatz für einen nach dieser Art hergestellten Läufer.
Um im magnetischen Kreis einer elektrischen Maschinen den Durchflutungsbedarf möglichst klein zu halten, wird gewöhnlich das magnetische Feld bis auf den Luftspalt zwischen Ständer und Läufer in weichmagnetischem Eisen geführt. Han­ delt es sich um einen zeitlich konstanten Magnetfluß, so kann Massivmaterial in Form von Walzstahl oder Stahlguß verwendet werden. Zur Aufnahme eines Wechselfeldes wird der magnetische Kreis aus gegeneinander isolierten, ausge­ stanzten Elektroblechen geschichtet. Zur Isolierung wird bereits während des Walzprozesses eine dünne Phosphat- oder Silicat-Isolierschicht auf das noch nicht gestanzte Blechband aufgebracht (vgl. Rolf Fischer "Elektrische Maschinen", 8. Auflage, Karl Hansa Verlag, München-Wien 1992).
Zur Minimierung des Verschnittes beim Herstellen und insbesondere Ausstanzen derartiger Elektrobleche ist es bekannt (DE 44 36 626 A1), eine Blechbahn für Elektro- oder Dynamoblech zu verwenden, woraus wenigstens zwei lineare Bän­ der nebeneinander verlaufend mit jeweils einem Profil herausgestanzt werden, bei dem die Vorsprünge des einen Bandes innerhalb der Aussparungen des benach­ barten liegen. Bei der Anwendung auf Rotationsmotoren wird dann das zunächst noch lineare Blechband um lotrecht zu seiner Grundfläche verlaufende Achsen gebogen. Sodann wird eine Mehrzahl derart ringförmiger Elektrobleche beispiels­ weise für Läufer so lang stirnseitig aufeinandergeschichtet, bis die gewünschte axiale Länge erreicht ist. Einander abwechselnde Vertiefungen und Erhöhungen auf dem Innen- oder Außenumfang des so gebildeten Läufers dienen der Auf­ nahme von Permanentmagnetplättchen. Nachträglich ist deren Aufmagnetisierung notwendig, wofür aufgrund der kreiszylindrischen Form des Dauermagnetläufers eine diese vollständig umgebende, entsprechend voluminös gebaute Aufmagneti­ sierungsanlage am geeignetsten wäre. Je nach geometrischen Verhältnissen der Dauermagnetplättchen auf der Außen- oder Innenfläche des Läufers müssen un­ terschiedliche Magnetisierungsköpfe verwendet werden.
Ein weiterer Nachteil bei der bekannten Herstellungsmethode besteht darin, daß frühzeitig in der Fertigungslinie die Schnittkonturen für die Läufer- und Ständer­ bleche aufeinander abgestimmt werden müssen. Es kann nicht bereits mit der Herstellung der Läuferbleche begonnen werden, ohne daß der zugehörige Stän­ der in seiner Ausgestaltung vollständig spezifiziert ist. Schließlich besteht ein weiterer Nachteil der bekannten Herstellungsmethode in der Notwendigkeit au­ ßerordentlich großer Stanzwerkzeuge zur Bildung der Elektrobleche.
Es ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, Herstellungsmetho­ den für gattungsgemäße Läufer so weiterzuentwickeln, daß der Aufwand für die Herstellung der magnetischen Rückschlußeinrichtungen sowie für die Aufmagne­ tisierung der daran befestigten Dauermagnete minimiert wird und gleichzeitig eine hohe Anpassungsflexibilität an eine Vielzahl unterschiedlicher Ständertypen besteht. Insbesondere soll bereits mit der Fertigung wenigstens von Läuferkom­ ponenten begonnen werden können, ohne daß die Entwicklung der Konstruktion und elektromagnetischen Auslegung des vorgesehenen Ständers bereits endgül­ tig abgeschlossen sein muß.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 20 gelöst. Mit der Untergliederung des in Um­ laufrichtung gesehenen Umfangs des Läufer-Grundkörpers in separate Umfangs­ abschnitte als Grundbausteine sind einzelne Läufersegmente oder -sektoren ge­ schaffen, die wesentlich kleinere geometrische Abmessungen als der Gesamtläu­ fer aufweisen. Die Herstellungsmittel für diese kleineren Läufer-Teilkomponenten lassen sich ebenfalls verkleinert und damit kostengünstig anfertigen. Bereits vor der Montage zum Gesamt-Läufer können die erfindungsgemäßen Teilkomponen­ ten bzw. -körper mit Dauermagnetplättchen bestückt werden; für deren Aufma­ gnetisierung läßt sich aufgrund der erheblich verkleinerten Gestalt ein einheitlicher Standard- bzw. Universal-Magnetisierungskopf einsetzen. Desweiteren ist mit den erfindungsgemäßen Teilkörpern bei deren Zusammenbau zum Läufer-Grundkörper ein erheblicher Gestaltungsspielraum insbesondere für die Dimen­ sionierung ihrer Abstände voneinander, für Größe und Abstände der Dauermag­ nete usw. gegeben. Dies eröffnet insbesondere die Möglichkeit, im Hinblick auf unterschiedliche Ständertypen noch beim Montagevorgang der Teilkörper zum Gesamtläufer Anpassungen von Läuferparametern wie Polteilung, Polpaarzahl, Durchmesser und anderes vorzunehmen.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil, Schaffung und Verwendung leicht handhab­ barer, den Läufer in seiner Umlaufrichtung untergliedernder Teilkörper, kommt nach einer vorteilhaften Realisierung noch weiter zum Tragen, die in der Ausfüh­ rung der Teilkörper mit der (querschnittlich) geometrischen Grundform eines Segments, Kreissektors und/oder Kreisringabschnitts besteht. Zweckmäßig wer­ den solche Teilkörper bei der Bildung des Läufer-Grundkörpers so zueinander angeordnet, daß jeweils die gekrümmte Seite des Teilkörpers dem Luftspalt bzw. Ständer zugewandt ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung werden die Teilkörper des Läufers ganz oder teilweise jeweils mit einer Mehrzahl, vorzugsweise zwei, unterschiedlich polarisierten Dauermagneten derart bestückt, daß diese in (gedachter) Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers mit alternierender Polari­ tät hinter- bzw. nebeneinanderliegen. Damit wird die besonders vorteilhafte Her­ stellungsvariante eröffnet, daß zwei in Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers benachbarte Teilkörper jeweils mit zwei unterschiedlich polarisierten Dauermagne­ ten so angeordnet werden können, daß diese Teilkörper einander mit magnetisch entweder unterschiedlicher oder gleichnamiger Polarität gegenüberliegen. Bei der ersten Alternative, wo gleichnamige Magnetpole unterschiedlicher Teilkörper ne­ ben- oder aneinandergelegt sind, wird gegenüber der zweitgenannten Alternative - Teilkörper liegen mit zueinander ungleichnamigen Magnetpolen nebeneinander - eine Halbierung der Polpaarzahl erzielt. Also läßt sich mit den genannten Erfin­ dungsausbildungen mit ein und demselben Läufer-Teilkörper bzw. -Grundbaustein je nach dessen Anordnung Einfluß auf das Drehzahlverhalten der Gesamtmaschi­ ne nehmen.
Andererseits liegt es im Rahmen der Erfindung, einen oder mehrere Teilkörper eines Läufer-Grundkörpers magnetisch unipolar mit einem oder mehreren Dauer­ magneten zu versehen, wobei die mehreren Dauermagnete zumindest in ge­ dachter Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers neben- bzw. hintereinander­ liegen. Daneben ist mit der Erfindung die Realisierungsmöglichkeit eröffnet, ge­ zielt ausgewählte Teilkörper des Gesamtläufers unbestückt bzw. ohne Dauermag­ nete zu belassen, um so das Betriebsverhalten der entsprechenden Maschine spezifisch zu beeinflussen und/oder Anpassungen an spezielle Ständertypen her­ beizuführen. Diese vorteilhaften Wirkungen lassen sich auch mit einer weiteren Erfindungsausbildung fördern, wonach Teilkörper mit in gedachter Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers unterschiedlichen Abmessungen, insbesondere un­ terschiedlichen Dicken und/oder mit unterschiedlich bemessenen, aufgebrachten Dauermagneten beim Zusammenbau des Grundkörpers verwendet und derart angeordnet werden, daß sich über dem Läuferumfang eine veränderliche, bei­ spielsweise ungleichmäßige oder sich periodisch verändernde Polteilung ergibt.
Insgesamt kann mit den genannten Teilkörper-Grundtypen (bipolare, unipolare oder keine Magnetbestückung) für einen zu schaffenden Läufer eine Polteilung mit spezifischer Kennlinie über den Läuferumfang eingeprägt werden. Diesem Ziel dienen auch alternative oder ergänzende Erfindungsvarianten, wonach beim Zu­ sammenbau des Grundkörpers die Teilkörper mit veränderlichen oder unter­ schiedlichen Abständen zueinander angeordnet werden, was den Einsatz zusätz­ licher Verbindungsmittel für die Teilkörper erfordert, wie weiter unten noch erläu­ tert wird.
Mit den genannten Maßnahmen zur Variation der Polteilung über den Läuferum­ fang läßt sich beispielsweise erreichen, daß sich die Polteilung periodisch bzw. in abwechselnder Reihenfolge verkleinert oder vergrößert.
Indem auf der Grundlage der Erfindung der Verlauf der Polteilung über den Läu­ ferumfang und/oder die Polpaarzahl in bei der Montage der Teilkörper leicht handhabbarer und schneller Weise variiert werden kann, sind auch effiziente Möglichkeiten zur Minderung, Kompensation und/oder Aufhebung sogenannter Rastmomente zwischen Ständer und Läufer bei elektrischen Maschinen gegeben, die auf die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld auf dem Läufer und der Nutung des Ständers beruhen. Zwar ist es bekannt (EP 0 413 183 A1, insbeson­ dere Spalte 4, Zeilen 27-31 sowie Spalte 5, Zeilen 41-47), Rastmomente bei elektrischen Maschinen durch Anordnung der Dauermagnete unter Umfangswin­ keln anzugehen, die sich mit der sonstigen Polteilung insbesondere im Ständer nicht decken, sondern dieser gegenüber progressiv versetzt sind. Dies wird jedoch nach der genannten Fundstelle mittels einer Mehrzahl von Elektroblech-Ronden erreicht, die in geschlossener Kreisringform in axialer Richtung aufeinandergesetzt bzw. paketiert werden, ohne daß dabei noch eine Möglichkeit der Nachoptimie­ rung hinsichtlich Polpaarzahl oder Polteilung möglich ist.
Der erfindungsgemäße Bausatz dafür zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß eine Anzahl der erläuterten Teilkörper sowie passender Dauer­ magnete unterschiedlicher Polarität jeweils zur Anbringung auf einem der Teilkör­ per bereitgestellt sind. Im Falle eines aus Schichten einzelner Elektrobleche pake­ tierten Läufer-Grundkörpers kann anstelle ganzer Teilkörper auch der jeweils zu­ gehörige Satz an Blechlamellen Bestandteil des erfindungsgemäßen Bausatzes sein.
Nach einer besonderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Bausatzes ist dieser noch um Verbindungsmittel für die Teilkörper zu deren Kombination zum Läufer- Grundkörper- oder Befestigung der Dauermagnete an den Teilkörpern ergänzt.
Bei geeigneter Ausbildung der Verbindungsmittel beispielsweise als Montage­ scheiben oder -ringe, wie weiter unten erläutert, oder Klebemittel zwischen Dau­ ermagneten und Teilkörper sowie entsprechender Handhabung lassen sich damit die mechanisch-geometrischen und damit auch elektromagnetischen Eigenschaf­ ten des zu bauenden Läufers mannigfaltig beeinflussen und insbesondere an un­ terschiedliche Ständertypen anpassen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie Einzelheiten, Wirkungen und Vorteile auf der Basis der Erfin­ dung aus der nachfolgenden Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 in Draufsicht das Herausstanzen von Elektroblech-Lamellen aus einer Blechbahn,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht das Aufschichten von Elektroblech-Lamellen zu einem Teilkörper auf einer Montagescheibe,
Fig. 3 eine Anordnung zum Aufmagnetisieren eines mit Dauermagneten bestückten Teilkörpers,
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein Zwischenstadium der Montage der Teilkörper zum Gesamtläufer, und
Fig. 5 in Stirnansicht mehrere abgebrochen dargestellte Ausführungsfor­ men erfindungsgemäßer Läufer.
Gemäß Fig. 1 werden aus einem weichmagnetischem Elektroblechband 1 Lamel­ len 2a, 2b, 2c herausgestanzt, die zum Aufeinanderschichten bzw. Paketieren zu einem Teilkörper (siehe Fig. 2) bestimmt sind und unterschiedliche Grundformen aufweisen können: Nach dem linken, abgebrochenen Teil der Fig. 1 ist die Lamel­ le 2a segmentförmig mit einer geradlinigen Innenseite 3a und einer gekrümmten Außenseite 4a gebildet, die mit Vorsprüngen 5 und Vertiefungen 6 zur Aufnahme (hier nicht gezeichneter) Permanentmagnetplättchen gestaltet ist. Der mittlere, abgebrochene Teil der Fig. 1 zeigt das Ausstanzen von Lamellen 2b als Kreis­ ringabschnitte, deren konkave Innenseite 3b und konvexe Außenseite 4b jeweils gegenüber demselben Kreismittelpunkt gekrümmt sind. Diese Kreisringlamellen 2b werden so dicht hintereinander ausgestanzt, daß die jeweilige Außenseite 4b sich noch in den (schraffierten) Bereich 7 erstreckt, der von der Innenseite 3b und einer deren Ecke verbindenden (gestrichelten) Sehne 8 begrenzt bzw. definiert wird. Gemäß dem rechten, abgebrochenen Teil der Fig. 1 wird eine Kreissektor­ lamelle 2c herausgestanzt, deren beide Innenseiten 3c dem Kreisradius entspre­ chen und den Abschluß der gekrümmten Außenseite 4c bilden. Bei allen drei La­ mellentypen 2a, 2b, 2c ist es zweckmäßig, in ihrem inneren Bereich jeweils noch Aussparungen 9 auszustanzen. Für die Lamellenformen 2a, 2b, 2c sind Stanzwerkzeuge von jeweils nur kleiner Größe erforderlich.
Die Aussparungen 9 dienen gemäß Fig. 2 zur Bildung von Befestigungslöchern 10, wenn eine Mehrzahl beispielsweise kreisringartiger Lamellen 2b gleicher Grundform deckungsgleich aufeinandergelegt werden, um einen Teilkörper 11 zu ergeben. Dieses Aufeinanderschichten wird durch Montagestangen 12 erleichtert, welche die Befestigungslöcher 10, die durch kongruentes Aufeinanderlegen der Aussparungen 9 der einzelnen Lamellen 2b zustandekommen, durchsetzen. Die Montagestangen 12 bzw. die diese umgebenden Befestigungslöcher 10 sind achsparallel gegenüber dem noch zu vervollständigenden Gesamtläufer bzw. dessen Grundkörper 13 (vgl. Fig. 4) ausgerichtet. Zumindest an einem Ende sind die Montagestangen 12 senkrecht auf einer Montagescheibe 14 aufgesetzt und fixiert. Zur Verbindung der Montagescheibe 14 mit den Montagestangen 12 sowie der Kreisring-Lamellen 2b untereinander können beispielsweise Klebe- oder Schweißmittel und/oder Niet- oder Schraubmittel dienen. Zusätzlich dienen der Befestigung der Montagestangen 12 an der Montagescheibe 14 in peripherer Lage angeordnete Bohrungen 15 durch die Scheibe 14. Diese können noch wäh­ rend des Montagevorgangs in Anpassung an den dem zu bildenden Läufer spe­ ziell zugeordneten Ständertyp mit entsprechenden Abständen zueinander einge­ bohrt werden. Ihre Abstände bestimmen dann die Abstände der Montagestangen 12 zueinander, die gruppenweise (im gezeichneten Beispiel jeweils zwei) einem Teilkörper zugeordnet sind. Die Abstände der Montagestangen zweier Gruppen entsprechen bzw. bestimmen die Abstände 16 (vgl. Fig. 4) der Teilkörper 11 zu­ einander im Rahmen eines Grundkörpers 13.
Gemäß Fig. 3 ist auf einem Teilkörper 11, der alternativ zur Fig. 1 und 2 auch Kreisringabschnitts hergestellt sein kann, eine Mehrzahl von Dauermagneten 17 aufgebracht, zum Beispiel aufgeklebt. Diese Dauermagnete sind auf der dem Luftspalt zugeordneten, konvex gekrümmten Außenseite 4b des Teilkörpers 11 so angeordnet, daß sie in (gedachter) Umlaufrichtung des Läufers neben- bzw. hin­ tereinanderliegen. Zweckmäßig werden die Dauermagnetplättchen 17 im zunächst noch magnetisch neutralen Zustand auf die Außenseite 4b gesetzt. Die dann noch notwendige Aufmagnetisierung mit einer magnetischen Achse, die radial verläuft läßt sich mit einer Standard-Magnetisierungsanordnung 18 bewerkstelligen. Diese weist eine Mehrzahl von Stromleitergruppen 18a, 18b, 18c auf, die in Umfangs­ richtung des Teilkörpers 11 hintereinander angeordnet sind und zueinander sowie bezüglich der Teilkörper-Achse etwa parallel verlaufen. Nebeneinanderliegende Stromleitergruppen 18a, 18b, 18c sind von Strom in entgegengesetzten Richtun­ gen durchflossen, so daß die resultierenden Magnetfelder die Dauermagnetplätt­ chen 17 entsprechend unterschiedlich polarisieren. In der gezeichneten, beispiel­ haften Anordnung erfolgt auf der einen Hälfte des Teilkörpers 11 eine Magnetisie­ rung der Dauermagnetplätzchen 17, bei der der Nordpol radial außen und der Südpol radial innen liegt. Auf der anderen (in der Zeichnung rechten) Hälfte des Teilkörpers 11 sind aufgrund entgegengesetzt verlaufender Magnetfelder 18d die Dauermagnetplättchen entsprechend umgekehrt polarisiert (Südpol radial außen, Nordpol radial innen).
Nachdem insgesamt vier Teilkörper 11 einzeln jeweils unipolar, aber zweimal mit Nordpol- und zweimal mit Südpolpolarisierung aufmagnetisiert worden sind, wer­ den die resultierenden beiden Nordpol-Teilkörper 11N und die beiden Südpol-Teilkörper 11S gemäß Fig. 4 zueinander mit alternierender Magnetpolarität mit Hilfe der Montagestangen 12 und im Abstand 16 voneinander angeordnet. Die Montagestangen 12 werden in ihrer Relativlage zueinander an ihren Stirnenden jeweils durch eine gemeinsame Montagescheibe 14 gehalten, an denen auch die einzelnen Teilkörper 11N, 11S stirnseitig anliegen. In ihrer Mitte sind die Montage­ scheiben 14 jeweils mit einer Achsbohrung 19 versehen, die dem Durchschieben einer Antriebswelle oder dergleichen dient. Der sich gemäß Fig. 4 aus dem Grundkörper 13 und den Magnetplättchen 17 ergebende Läufer kann mithin aus einem Bausatz zusammenmontiert werden, der gemäß gezeichnetem Beispiel aus vier Teilkörpern 11N, 11S unterschiedlicher Polarität oder einer entsprechen­ den Anzahl von Lamellen 2b (vgl. Fig. 1) aus gegebenenfalls schon magnetisier­ ten und auf die Teilkörper aufgebrachten Dauermagneten 17, aus einer Mehrzahl von Montagestangen 12 sowie aus zwei Montagescheiben 14 besteht. Die Boh­ rungen 15 zur Befestigung der Montagestangen 12 können bereits im vorhinein in die Montagescheiben 14 eingebohrt sein, aber auch erst nachträglich bzw. kurz­ fristig während des Zusammenbauens je nach zu verwendendem Ständertyp aus­ gebildet und angeordnet werden.
Gemäß Fig. 5 ist es zweckmäßig, wenn ein erfindungsspezifischer Läufer-Bausatz auch magnetisch bipolar magnetisierte Teilkörper 11NS oder auch magnetisch neutrale Teilkörper (nicht gezeichnet) aufweist. Im Fall der Fig. 5 sind vier, jeweils einen Kreisringabschnitt bildende Teilkörper entsprechend der Fig. 4 angeordnet und montiert, jedoch jeweils mit zwei unterschiedlich polarisierten Dauermagneten 17 auf der Außenseite 4b bestückt. Gemäß linker, abgebrochener Hälfte I der Fig. 5 sind in Umfangsrichtung des Läufers bzw. Grundkörpers 13 benachbarte Teil­ körper mit ihren unterschiedlich polarisierten Dauermagneten N, S so zueinander angeordnet, daß sie jeweils mit magnetisch unterschiedlicher Polarität einander gegenüberliegen. Daraus ergibt sich für einen vervollständigten Läufer eine Pol­ paarzahl pI = 4. Die an sich gleichmäßige Polteilung τPI ist durch die Abstände 16 zwischen den bipolaren Teilkörpern 11NS wiederholt unterbrochen. Dies kann Vorteile bei der Anpassung an spezielle Ständertypen ergeben.
Gemäß rechtem Bereich II der Fig. 5 sind gleichartige, bipolare Teilkörper 11NS zueinander so angeordnet, daß sie jeweils über dem Abstand 16 einander mit gleichnamiger Magnetpolarität gegenüberliegen. Damit wird im Vergleich zur An­ ordnung nach Bereich I der Fig. 5 die Anzahl der Polwechsel über dem Läuferum­ fang (bei vollständig zusammengebautem Grundkörper 13) halbiert, so daß sich eine Polpaarzahl pII = 2 ergibt. Gleichzeitig ist die Polteilung τPII gegenüber dem Bereich I erheblich vergrößert.
Ein weiterer Unterschied des Bereichs II gegenüber I in Fig. 5 besteht darin, daß die Befestigungsbohrungen für die Montagestangen 12 zu Langlöchern 15a in Läufer-Umfangsrichtung erweitert sind. Beispielsweise wenn lösbare Schraubmit­ tel als Verbindungsmittel zwischen Montagestangen 12 und Montagescheibe 14 vorgesehen werden, läßt sich den Teilkörpern 11NS gegeneinander und/oder ge­ genüber der Montagescheibe 14 jeweils eine Verschiebung 20 in Läuferumlauf­ richtung erteilen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, sogar kurz vor Abschluß der Läufermontage die Polteilung τPII noch in leicht handhabbarer Weise zu verändern und so Anpassungen beispielsweise an spezifische Ständer-Randbedingungen vorzunehmen. Zur Fixierung der Montagestabenden in den Langlöchern 15a ist auch Klebstoff als alternatives Verbindungsmittel gegenüber den Schraubmitteln denkbar.
Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, daß die in Fig. 5 darge­ stellten Läuferbereiche I und II zu einem einzigen Gesamtläufer kombiniert wer­ den mit der Folge, daß die Polteilung über den Läuferumfang von τPI zu τPII und umgekehrt variiert.

Claims (26)

1. Verfahren zur Herstellung eines Läufers für einen Drehstrom-Rotationsmotor oder -generator, insbesondere Synchronmotor, mit einem oder mehreren Dauermagneten (17), die in und/oder auf der dem Luftspalt zugeordneten Seite (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) des Grundkörpers (13) des Läufers aufgebracht oder ausgebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (13) des Läufers aus mehreren separaten Teilkörpern (11) aus weichmagnetischem Material zur Führung des magnetischen Rückschlusses gebildet wird, und die Teilkörper (11) bei ihrer Herstellung als Umfangsteile oder -abschnitte für den Läufer gestaltet und bei der Bildung des Grundkörpers (13) so miteinander kombiniert werden, daß sie eine in Umfangs- und/oder Umlaufrichtung abschnittsweise Aufteilung des Grundkörpers in einzelne Teilumfangsstücke ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (11) mit der geometrischen Grundform eines Segments (2a), Kreissektors (2c) und/oder Kreisringabschnitts (2b) gestaltet und so zueinander angeordnet werden, daß jeweils die gekrümmte Seite (4a; 4b; 4c) des Teilkörpers (11) dem Luftspalt zugewandt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teilkörper (11) aus einer Mehrzahl weichmagnetischer Lamellen (2a, 2b, 2c) geschichtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2a, 2b, 2c) ganz oder teilweise in einer Reihe unmittelbar hintereinander aus einer gemeinsamen Bahn beziehungsweise Band (1) weichmagnetischen Materials jeweils mit einer Grundform geschnitten werden, die mit der für den Teilkörper (11) spezifizierten Grund- und/oder Querschnittsform deckungsgleich ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teilkörper (11) in ihrer Längsrichtung mit einem oder mehreren Befestigungslöchern (10) zum Durchstecken von Montagestangen (12) versehen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Befestigungslöcher (10) die Lamellen (2a, 2b, 2c) jeweils an einer oder mehreren übereinstimmenden Stellen mit einer oder mehreren, inneren Aussparungen (9) versehen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 4 und gegebenenfalls Anspruch 5 oder 6, wobei die Teilkörper (11) mit der geometrischen Grundform eines Kreisringabschnitts (2b) gestaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lamelle (2b) mit ihrer konvexen Seite (4b) so aus der Bahn beziehungsweise dem Band (1) geschnitten wird, daß sie ganz oder teilweise in den Bereich (7) der vorausgehenden Lamelle taucht, der von deren konkaven Seite (3b) umgrenzt ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (11NS) ganz oder teilweise jeweils mit einer Mehrzahl unterschiedlich polarisierter Dauermagnete (17) derart bestückt oder versehen werden, daß diese in gedachter Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers mit alternierender Polarität (N, S, N) hintereinander liegen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Umfangsrichtung des Läufers benachbarte Teilkörper (11N, 11S, 11NS) jeweils mit zwei unterschiedlich polarisierten Dauermagneten (17) so angeordnet werden, daß diese Teilkörper (11N, 11S, 11NS) einander mit magnetisch entweder unterschiedlicher (N, S, N) oder gleichnamiger (N, N; S, S) Polarität gegenüberliegen.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkörper (11N, 11S) ganz oder teilweise mit einem oder mehreren Dauermagneten (17) jeweils gleichnamiger Polarität bestückt wird, wobei die mehreren Dauermagnete (17) zumindest in gedachter Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers neben­ beziehungsweise hintereinander liegen.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem oder mehreren Dauermagneten (17) bestückte Teilkörper (11N, 11S) vor seiner, Kombination mit anderen Teilkörpern zum Läufer-Grundkörper (13) und/oder getrennt von anderen gleichartigen Teilkörpern (11N, 11S) aufmagnetisiert wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) mittels einer oder mehrerer Montagescheiben (14) oder -ringe, die mit mehreren Teilkörpern (11, 11N, 11S, 11NS) verbunden sind, zum Läufer-Grundkörper (13) kombiniert und/oder zusammengehalten werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von in Längsrichtung des Läufers oder dazu achsparallel verlaufenden Montagestäben (12), welche am Ende mit einer oder mehreren der Montagescheiben (14) oder -ringe verbunden und dabei einen oder mehrere der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) und/oder Montagescheiben (14) oder -ringe in Längsrichtung und/oder achsparallel durchsetzend angeordnet sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Montagestäbe (12) zueinander ganz oder teilweise den Abständen (16) der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) zueinander entsprechen.
15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Abstände der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) und gegebenenfalls der Montagestäbe (12) zueinander die Montagescheiben (14) mit entsprechend dem spezifizierten Läuferumfang gekrümmten Langlöchern (15a) oder -ausnehmungen versehen sind, in denen die Montagestäbe (12) und/oder Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) feststellbar geführt sind.
16. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Abstände (16) der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) und gegebenenfalls der Montagestäbe (12) zueinander die Montagescheiben (14) mit entsprechend der Lage der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) zueinander angeordneten Befestigungsbohrungen (15) versehen werden.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Teilkörpern (11, 11N, 11S, 11NS) mit in gedachter Umfangs- oder Umlaufrichtung des Läufers unterschiedlichen Abmessungen (16) und/oder unterschiedlich bemessenen Dauermagneten (17) beim Zusammenbau des Grundkörpers (13) derart, daß sich über dem Läuferumfang eine veränderliche, beispielsweise ungleichmäßige, unregelmäßige oder sich periodisch verändernde Polteilung (τPI; τPII) ergibt.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenbau des Grundkörpers (13) die Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) mit veränderlichen oder unterschiedlichen Abständen (16) zueinander angeordnet werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (16) und/oder Abmessungen der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) und/oder die geometrischen Maße der Dauermagnete (17) so dimensioniert werden, daß sich über dem Läuferumfang zwei unterschiedliche Polteilungen (τPI; τPII) in abwechselnder Reihenfolge ergeben.
20. Bausatz für einen nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellten Läufer, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl der separaten Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) sowie der Dauermagnete (17) unterschiedlicher Polarität (N, S), die gegebenenfalls auf den dem Luftspalt zugeordneten Seiten (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) befestigt sind.
21. Bausatz nach Anspruch 20 für einen Läufer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl der weichmagnetischen Lamellen (2a, 2b, 2c) zur Bildung der Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS).
22. Bausatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel für die Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) zu deren Kombination zum Läufer-Grundkörper (13) und/oder zur Befestigung der Dauermagnete (17) an den Teilkörpern (11, 11N, 11S, 11NS).
23. Bausatz nach Anspruch 22 für einen Läufer nach Anspruch 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsmittel die Montagestangen (12) zum Durchstecken durch die Befestigungslöcher (10) umfassen.
24. Bausatz nach Anspruch 22 oder 23 für einen Läufer nach Anspruch 12, 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel die Montagescheiben (14) oder -ringe mit oder ohne Befestigungsbohrungen (15, 15a) umfassen.
25. Bausatz nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel Klebemittel für die Dauermagnete (17) und/oder die Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) und/oder gegebenenfalls deren Lamellen (2a, 2b, 2c) umfassen.
26. Bausatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Teilkörper (11, 11N, 11S, 11NS) mit bipolarer und/oder unipolarer und/oder ohne Dauermagnetbestückung (17).
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