DE2450784A1

DE2450784A1 - Elektromagnetische vorrichtung

Info

Publication number: DE2450784A1
Application number: DE19742450784
Authority: DE
Inventors: Kenneth Leslie Driver
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1973-10-26
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1975-09-11
Also published as: FR2249474A2; FR2249474B2; IT1046982B; GB1480590A; JPS5073110A

Description

COHAUSZ fk FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Joseph Lucas (Industries) Limited

GB-Birmingham 24. Oktober 1974

Elektromagnetische Vorrichtung

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 21 345 103.6-32) Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung, mit einem Gehäuse aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabiläität, das einen inneren Hohlraum bildet, eine»m innerhalb des Hohlraums drehbar gelagerten Permanentmagneten und einer in dem Hohlraum angeordneten Wicklung, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß bei erregter Wicklung der Magnet sich derart um seine Drehachse zu drehen bestrebt ist, daß seine Magnetachse in einer Flucht mit der Wicklung liegt, nach Patent ·.. (Patentanmeldung P 21 45 105.6-32).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung in verbesserter Form vorzusehen.

Erfindungsgemäß weist in der Vorrichtung dieser Art der Magnet eine Platte aus magnetisierbarem Material auf, die sich im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des Magneten erstreckt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Pig. 1 ein Schaubild eines Teils einer bekannten Form der Vorrichtung,

Fig. 2 ein Schnitt durch die vollständige Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 und 5 Ansichten entsprechend Fig. 2, in denen Varianten ge-

28 4OO

Wa/Ti - 2 -

509 8 37/0 5 80

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zeigt sind,

Pig. 4 ein Diagramm des Drehmoments bezogen auf den Winkel für verschiedene Stromstärkewerte und

Fig. 6 und 7 Schaubilder des Rotors der Torrichtung in einer Variante entsprechend der Erfindung, wobei die insichten nach Pig. 6 und 7 um 90° versetzt dargestellt sind.

Gemäß der Darstellung in Pig. 1 und 2 besteht die Vorrichtung aus einem Gehäuse 10, das zwei Seitenstücke 11 und zwei Endstücke 12 aufweist. Mindestens die Stücke 11 sind aus magnetisierbarem Material in der 'form von Weicheisen gebildet. Das Gehäuse bildet ©inen Hohlraum, in dem ein Rotor 15 sitzt, der noch im Zusammenhang mit Pig. 6 und ¹J weiter zu beschreiben sein wird und einen Permanentmagneten oder Permanentmagneten aufweist, die so polarisiert sind, daß die Seiten des Rotors, die auf die Stücke 11 zeigen, entgegengesetzte Polarität haben. Der Effekt davon ist, daß der Rotor versuchen wird, die Position einzunehmen, in der er in Pig. 1 und 2 gezeigt ist. Das ist die Position geringster Reluktanz.

Im Gehäuse sitzt eine Wicklung 14» die zur Vereinfachung der Montage in zwei Teilen gebildet ist. Die Wicklung erstreckt sich um die Innenseiten der Stücke 11 und 12 herum, so daß deren magnetische Achse senkrecht zur Schwenkachse des Rotors liegt und parallel zu den Ebenen liegt, in denen die Plächen der Stücke 11 liegen. Bei Erregung der Wicklung ist der Rotor bestrebt, sich um seine Achse zu drehen, so daß die magnetische Achse des Rotors in eine Plucht mit der der Wicklung I4 kommt. Die Wicklung I4 kann die in Fig. 3 gezeigte Form haben, damit dem Rotor eine größere Winkelbewegung ermöglicht wird und damit die Wicklungen der Spule in der Position konzentriert werden, in der das Magnetfeld zwischen dem Rotor und dem Gehäuse am stärksten ist.

Die charakteristik, die man erhält, ist in Pig. 4 gezeigt, wobei dort das Drehmoment gegen den Winkel des Rotors aufgetragen ist, und zwar für unterschliedliche Stromstärkewerte durch die Wicklung. Die

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Neigung der Nullstromkurve kann als die Steifheit definiert werden, ■und die Größe der Steifheit kann geändert werden, indem die Proportionen der Vorrichtungen genändert werden.

In der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion sind der Eotor und die Innenfläche des Gehäuses zylindrisch. Auf diese Weise wird die Ansprechgeschwindigkeit erhöht, weil das Trägheitsmoment des Rotors verringert wird.

Der in Fig. 6 gezeigte modifizierte Rotor hat einen Magneten, der in in zwei leilmagneten 15 aufgeteilt ist, die durch eine Platte 16 aus Stahl im Abstand voneinander gehalten sind, wobei sich die Platte im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsebene der Magneten erstreckt. Der Effekt der Einführung der Stahlplatte 16 besteht darin, daß eine Einstellung des mangetischen Kreises des Permanentmagnetenrotors geschaffen wird. Der Effekt der Einstellung durch diese Methode besteht darin, daß die Flußdichte in der Ebene senkrecht zur Spule erhöht wird, d.h. des Hauptmagnetflußwegs, und daß der Leckfluß an den oberen Seiten der Magneten verringert wird. Der Nettoeffekt in der Änderung der Flußwerte besteht darin, daß die Drehmomenten/Ablenkungscharakteristik und die vorgegebene Steifheit erhöht werden.

In der Unordnung, die in Fig. 7 hgezeigt'ist, besteht der Rotor 13 aus einem mittig angeordneten Magneten 17 und zwei Seitenplatten 18, wobei die Seitenplatten aus Stahl gebildet sind und in Ebenen liegen, die sich im wesentlichen senkrecht zu der Polarisationsebene des Magneten erstrecken. Mit dieser Anordnung wird eine Verbesserung in den Drehmomenten/Ablenkungs-Charakteristiken erreicht, verglichen mit dem Rotor, der nur einen Permanentmagneten benutzt, jedoch ist die Verbesserung nicht so groß wie jene, die mit der in Fig. 6 gezeigten Konstruktion erreicht wird. Ferner wird die innewohnende Steifheit verringert, verglichen mit der des Rotors, der nur einen Permanentmagneten benatzt.

Die in Fig. 6 und 7 gezeigten modifizierten Rotoren können ersieht- ·

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licht in der Konstruktion eingesetzt werden, die in Fig. 5 gezeigt ist. Ferner kann die in Fig. 5 gezeigte Konstruktion entsprechend modifiziert werden.

Vie ersichtlich, nimmt "bei Fehlen eines Stroms, der in der Spule sonst fließt, nimmt der Rotor eine Zwischenposition ein und kann als '•Selbstzentrierend" angesehen werden.

Ansprüche

§09837/0560

Claims

Ansprüche

'Λj Elektromagnetische Vorrichtung mit einem Gehäuse aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität, das einen inneren Hohlraum bildet, einem innerhalb des Hohlraums drehbar gelagerten Permanentmagneten und einer in dem Hohlraum angeordneten Wicklung, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß bei erregter Wicklung der Magnet sich derart um eeine Achse zu drehen bestrebt ist, daß seine Magnetachse in einer Flucht mit der Wicklung liegt, nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 45 103·6-52), dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet eine Platte aus magnetisierbarem Material aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des Magneten erstreckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kenn ζ eich net, daß der Magnet geteilt ist und die Platte zwischen den beiden Teilen des Magneten sitzt, wobei sich die Platte in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsebene der Magneten erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Platten an gegenüberliegenden Seiten des Magneten vorgesehen sind und sich in Ebenen erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zur Polarisationsrichtung des Magneten erstrecken.

SG983I/Ü56Ö