DE3310565A1 - Laeufer fuer einen dauermagnet-synchronmotor - Google Patents

Description

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Läufer für einen Dauermagnet-Synchronmotor

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Ausführung zum Anbringen von Magneten eines Rotors oder Läufers für einen Dauermagnet-Synchronmotor.

Bei bekannten Dauermagnet-Synchronmotoren ist der Läufer derart ausgeführt, daß eine gerade Anzahl von Dauermagneten 1 länglicher Gestalt mit keilförmigem Querschnitt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, mittels Klebstoff rund um eine Läuferwelle 2 an diese geklebt und mittels eines Ringes 3 festgelegt werden, der, wie in Fig. 2 dargestellt, rund um den Außenumfang der Magnete 1 angeordnet ist. Obwohl eine solche Ausführung dahingehend wirksam ist, zu verhindern, daß die Magnete 1 sich nach außen ablösen, ist, wenn die Klebkraft durch unzureichende Haftung oder durch Alterung oder Verschlechterung des Klebstoffes schwächer wird, die bei wiederholtem Anlaufen und/oder Anhalten des Motors hervorgerufene Trägheitskraft ausreichend, um zu bewirken, daß die Magnete 1 in Umfangsrichtung an der Rotorwelle 2 gleiten. Dies stellt ein beträchtliches Problem dar, weil der Motor oftmals unbrauchbar wird.

Demgemäß besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, einen Motor mit größerer Zuverlässigkeit zu schaffen, bei welchem das oben genannte Problem nicht vorhanden ist. Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Läufer oder Rotor für einen Permanentmagnet-Synchronmotor zu schaffen, derart, daß verhindert ist, daß die Magnete sich nach außen ablösen, wenn die Klebkraft durch untaugliche Haftung des Klebstoffes schwächer wird.

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Weitere Merkmale, Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist.

Figur 1 ist eine schaubildliche Ansicht einer Ausführungsform der Gestalt eines Magneten.

Figur 2 ist eine Querschnittsansicht eines bekannten Läufers rechtwinklig zur Läuferwelle.

Figur 3 ist eine axiale Querschnittsansicht eines Läufers gemäß der Erfindung.

Figur 4 ist eine schaubildliche Ansicht einer Seitenplatte gemäß der Erfindung.

Figur 5 ist eine Querschnittsansicht des Läufers nach Linie V-V der Figur 3.

Figur 6 ist eine axiale Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Seitenplatte gemäß der Erfindung.

Figur 7 ist eine axiale Querschnittsansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Seitenplatte gemäß der Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 3 bis 7 erläutert. Seitenplatten 4 aus unmagnetischem Material wie rostfreier Stahl, Aluminium oder Messing, sind an einer Läuferwelle 2 durch Schweißen, Löten oder durch eine kraftschlüssige Verbindung in einem Abstand voneinander befestigt, daß längliche Dauermagnete 1 mit keilförmigem Querschnitt zwischen den Seitenplatten 4 derart eingesetzt werden können, daß Verschiebung der Magnete 1 in Umfangsrichtung verhindert ist, wie es in Figur 3 dargestellt ist. An den sich gegenüberliegenden Flächen der Seitenplatten 4 sind Ausnehmungen 4a

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getdläet, die in radialer Richtung eine Tiefe haben, die gleich der Querschnittshöhe der mit den Seitenplatten 4 in Eingriff tretenden Enden der Magnete 1 ist, wie dies aus Figur 5 ersichtlich ist. Bei dieser Ausführungsform sind vier Magnete 1 vorhanden, so daß die Ausnehmungen 4a an zwei Stellen gebildet sind, die sich in einem Abstand von 180° voneinander befinden. Die Ausnehmungen 4a haben vorzugsweise eine solche Breite, daß sie mit den Magneten 1 stramm in Eingriff treten. Wenn jedoch die Herstellungstoleranzen für die beiden miteinander in Eingriff tretenden Teile 4a und 1 kleiner gemacht werden, können die Herstellungskosten steigen. Daher wird die Breite der Ausnehmungen 4a allgemein geringfügig größer als die Breite der Magnete 1 gemacht. Wenn die Ausnehmungen 4a an den einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Seitenplatten 4 mit Bezug aufeinander um 90° versetzt sind, ragen die Magnete 1 abwechselnd mit dem einen Ende in eine Ausnehmung 4a in der einen Seitenplatte 4 und mit dem anderen Ende in eine Ausnehmung in der anderen Seitenplatte 4 vor. Eine solche Ausführung ist für die Wartung der Magnete 1 vorteilhaft. Wenn die Ausnehmungen 4a in den beiden Seitenplatten 4 sich in Ausrichtung miteinander befinden, sind zwei Arten von Magneten 1 unterschiedlicher Länge vorhanden, von denen die eine Art eine Länge hat, die um das Zweifache der Tiefe der Ausnehmungen 4a größer als die Länge der anderen Art ist. Dies kann hinsichtlich der Wartung geringfügig unzweckmäßig sein. Wenn die Magnete 1 jedoch in einem Läufer zusammengebaut sind, ergibt sich überlegenes bzw. besseres dynamisches Gleichgewicht. Die Magnete 1 sind zwischen den Seitenplatten 4 angeordnet, die mittels einer der oben genannten Arbeitsweisen festgelegt sind. Die Magnete 1 werden befestigt, indem mittels Klebstoff ihre mit der Welle 2 in Berührung tretenden Flächen an die Welle 2 und die mit den Seitenplatten in Berührung tretenden Flächen an die Seitenplatten 4 angeklebt werden, und indem Harz in den Zwischenraum m eingespritzt wird, der gleich dem Abstand zwischen einer Seitenfläche des Magneten 1 und der gegenüberliegenden Wand der

Ausnehmung 4a ist. Der auf diese Weise zusammengefügte Läufer wird an seinem Außenumfang mit unmagnetischen Fasern wie Glasfasern, Kohlenstoffasern oder dgl., umwickelt und dann mit Harz festgelegt, so daß die Magnete 1 sich nicht nach außen ablösen können.

Um zu verhindern, daß die gewickelten Fasern 5 während des Betriebes in axialer Richtung verschoben werden, ist bei der in Fig. 6 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Außendurchmesser der Seitenplatten 4 kleiner als der Außendurchmesser der Magnetanordnung, so daß die unmagnetischen Fasern 5 die Magnete 1 an beiden Seiten einschließen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Eine ähnliche Wirkung kann erhalten werden, indem der Außendurchmesser der Seitenplatten 4 geringfügig größer als der Außendurchmesser der Magnetanordnung gemacht wird. Axiale Verschiebung der Fasern 5 kann auch verhindert werden, wenn eine ringförmige Nut 4b am Außenumfang jeder Seitenplatte 4 gebildet wird, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, und in welchem Fall das Fasergebilde im Bereich der Nuten 4b in diese eintritt, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Für die Seitenplatten 4 wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen Metall verwendet im Hinblick auf die Anforderungen an die Festigkeit und beim Schweißen oder beim Bilden der kraftschlüssigen Verbindung. Bei anderen Ausführungsformen"kann die Läuferwelle 2 in axialer Richtung mit einer Nut versehen sein und Seitenplatten aus festem Harzmaterial, die am Innendurchmesser eine Gestalt haben, die mit der Nut in Eingriff treten kann, werden an der Welle anhaften gelassen. Die Läuferwelle 2 kann alternativ mit einer Ausnehmung versehen sein und Seitenplatten aus Harzmaterial werden auf die Welle getrieben oder gezwungen derart, daß sie in die Ausnehmung passen, wonach sie mittels Klebstoff festgelegt werden. Eine noch andere Ausführungsform, mit welcher erreicht wird, daß die Seitenplatten sich nicht axial ver-

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schieben, besteht darin, wenigstens eine der Endflächen oder Stirnflächen der Magnete 1 vorragen zu lassen, eine Ausnehmung am Umfang der Welle außerhalb der Enden der Magnete zu bilden, Formteile in einem Abstand voneinander vorzusehen, der zu den Seitenplatten 4 äquivalent ist, und Harz, beispielsweise Epoxyharz, in den leeren Raum für Verfestigung darin einzuspritzen.

Wie oben im einzelnen beschrieben, wird axiale Verschiebung oder Ablösen nach außen der Magnete 1, hervorgerufen durch unzureichende Haftung oder Verschlechterung der Haftung , durch die vorliegende Erfindung wirksam und vollständig vermieden, da die Seitenplatten 4, welche Ausnehmungen 4a haben, auf beiden Seiten der Magnete 1, die an die Läuferwelle 2 geklebt sind, derart befestigt sind, daß sie mit wenigstens einer Endfläche oder Stirnfläche der Magneten in Eingriff treten, und da der Außenumfang der Seitenplatten 4 und der Magnetanordnung mit unmagnetischen Fasern 5 umwickelt sind, zum Festlegen der Magnete 1, wodurch die Zuverlässigkeit des Läufers und damit des Motors in großem Ausmaß verbessert ist.

Claims (5)

Patentansprüche

1.J Laufer für einen Dauermagnet-Synchronmotor, mit einer Mehrzahl von länglichen Magneten (1) mit segmentförmigem Querschnitt, die am Außenumfang einer Läuferwelle (2) anhaften gelassen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die End- bzw. Stirnflächen wenigstens eines der Magnete (1) in axialer Richtung vorragen, daß Seitenplatten (4) aus unmagnetischem Material, welche Ausnehmungen (4a) der gleichen Gestalt wie die Gestalt des Querschnitts der Magnete aufweisen, auf beiden Seiten der Magnete derart angeordnet sind, daß die Ausnehmungen (4a) mit den ihnen zugewandten End- bzw. Stirnflächen der Magnete in Eingriff treten, die Seitenplatten an der Läuferwelle (2) mittels einer Einrichtung befestigt sind, die Verschiebung in Umfangsrichtung verhindert, und daß der Außenumfang wenigstens der Magnetanordnung mit unmagnetischen Fasern (5) umwickelt und mittels Harz gesichert ist.

2. Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Außendurchmesser der Seitenplatten (4) von dem Außendurchmesser der Magnetanordnung verschieden ist.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Seitenplatten (4) an ihrem Außenumfang mit Nuten (4b) versehen sind.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten (4) aus Metall gebildet sind.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenplatten aus Harz gebildet sind.