DE102009026288A1

DE102009026288A1 - Permanent magnetic rotor with protected and sunk arranged, radially aligned permanent magnet with tangential orientation of the magnetic poles as an internal rotor design or external rotor design of rotating electrical machines and method for mounting these permanent magnet rotor

Info

Publication number: DE102009026288A1
Application number: DE102009026288A
Authority: DE
Inventors: Joachim Sabinski; Hans Kus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-10
Also published as: WO2011012133A3; DE112010003121A5; WO2011012133A2

Abstract

Permanentmagnetläufer mit geschützt und versenkt angeordneten, radial ausgerichteten Permanentmagneten bei tangentialer Ausrichtung der Magnetpole als Innenläuferausführung oder Außenläuferausführung rotierender elektrischer Maschinen und Verfahren zur Montage dieser Permanentmagnetläufer. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, modifizierbare permanenterregte Läuferbaugruppen für unterschiedlichste Achshöhen, Drehzahlen und mechanische und elektromagnetische Banspruchungen zu realisieren, gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Möglichkeiten zur weiteren Minimierung der Verluste und zur Realisierung hoher mechanischer Festigkeiten des Läufers zu erreichen. Läuferpole (5.1 bis 5.7) sind mit speziell ausgeformten Polfüßen mit konstruktiven Ausführungen (4.3 und 4.4), bestehend aus Befestigungselementen (14.1 bis 14.4, 21.1, 21.2, 22) in den Läuferpolen (5.1 bis 5.7) und Verschraubungen mit amagnetischen Schrauben durch den amagnetischen Läufergrundkörper (3) in Richtung Läuferpole (5.1 bis 5.7) und Ausrichtungs- und Montagehilfen (18.1 bis 18.15) zur Ausrichtung und Verankerung der Läuferpole (5.1 bis 5.7) an dem Läufergrundkörper (3) fest verankert, wobei zwischen den Läuferpolen (5.1 bis 5.7) Permanentmagnete (1) getrennt Pollückenzähne (8) als Magnetkörper liegen, wobei der Pollückenzahnfuß (8.2) mit ebenfalls konstruktiven Ausführungen (4.1 bis 4.9), bestehend aus Befestigungselementen (14.1 bis 14.4, 21.1, 21.2, 22) in den Pollückenzähnen (8) und ...Permanent magnet rotor with protected and sunk arranged, radially aligned permanent magnets with tangential alignment of the magnetic poles as internal rotor design or external rotor design of rotating electrical machines and method for assembling these permanent magnet rotors. The invention is based on the object of realizing modifiable permanent magnet rotor assemblies for a wide variety of shaft heights, speeds and mechanical and electromagnetic loads, and of achieving improved options for further minimizing losses and realizing high mechanical strengths of the rotor compared to the prior art. Rotor poles (5.1 to 5.7) have specially shaped pole feet with structural designs (4.3 and 4.4), consisting of fastening elements (14.1 to 14.4, 21.1, 21.2, 22) in the rotor poles (5.1 to 5.7) and screw connections with non-magnetic screws through the non-magnetic Rotor base body (3) in the direction of rotor poles (5.1 to 5.7) and alignment and assembly aids (18.1 to 18.15) for aligning and anchoring the rotor poles (5.1 to 5.7) firmly anchored on the rotor base body (3), with between the rotor poles (5.1 to 5.7 ) Permanent magnets (1) separate pole-back teeth (8) as magnetic bodies, the pole-back tooth base (8.2) also having structural designs (4.1 to 4.9), consisting of fastening elements (14.1 to 14.4, 21.1, 21.2, 22) in the pole-back teeth (8) and ...

Description

Die Erfindung betrifft permanenterregte Innenläufer und Außenläufer für elektrische Maschinen mit geschützt angeordneten, radial ausgerichteten Permanentmagneten bei tangentialer Ausrichtung der Magnetpole. Die Erfindung ist der Kategorie der Permanentmagnetmaschinen zugeordnet, die eine vergrabene also geschützte Anordnung der Magnete im Magnetkreis aufweisen. Dies schließt auch für extreme Betriebszustände eine Entmagnetisierung der Magnete aus.The The invention relates to permanent-magnet internal and external rotor arranged for electrical machines with protected, radially aligned permanent magnets in tangential orientation of Magnetic poles. The invention is the category of permanent magnet machines assigned to a buried so protected arrangement having the magnets in the magnetic circuit. This also includes Demagnetization for extreme operating conditions of the magnets.

Der Stand der Technik wird durch folgende Schriften charakterisiert. In der DE 103 18 624 A1 wird ein zylindrischer Rotorkern aus ferromagnetischen Material beschrieben, der durch einen zusammenhängenden Körper gebildet ist, in dem sich radiale Aussparungen für die Permanentmagnete befinden, wobei ausgewählte Permanentmagnete an ihren radialen innen oder außen liegenden Enden durch Aussparungen überbrückt sind. Die Lösung reduziert die Kurzschlüsse über die Permanentmagnete, kann sie jedoch wegen der verbleibenden ferromagnetischen Kurzschlussstege im Rotorkern nicht beseitigen. Diese verbleibenden Blechstege, vor allem im Luftspaltbereich, begrenzen den Einsatz dieser Konstruktion. Diese Offenbarung bezieht die Permanentanordnungen mit wechselseitiger Magnetisierung und paarweise gleichsinniger Magnetisierung in getrennten radialen Aussparungen bei anschließendem Wechsel der paarweisen Polarität ein.The prior art is characterized by the following documents. In the DE 103 18 624 A1 A cylindrical rotor core made of ferromagnetic material is described, which is formed by a continuous body in which radial recesses for the permanent magnets are located, wherein selected permanent magnets are bridged at their radially inner or outer ends by recesses. The solution reduces short circuits across the permanent magnets, but can not eliminate them because of the remaining ferromagnetic shorting bars in the rotor core. These remaining sheet metal webs, especially in the air gap area, limit the use of this construction. This disclosure incorporates the permanent magnetization and pair wise magnetization arrangements in separate radial recesses, followed by a change of pairwise polarity.

Die DE 10 2005 047 771 A1 bezieht sich ebenfalls auf Permanentmagnetanordnungen mit wechselseitiger Magnetisierung und paarweise gleichsinniger Magnetisierung in getrennten radialen Aussparungen bei anschließenden Wechsel der paarweisen Polarität. Mit dieser Lösung wird eine weitere Verminderung der Kurzschlüsse über die Permanentmagnete im Bereich des Außendurchmessers des Läuferblechpaketes dadurch erreicht, dass Einzelblechronden mit teilweise zum Außendurchmesser offenen und teilweise geschlossenen Ausnehmungen so übereinander gestapelt werden, dass jede Ausnehmung im Blechpaket über geschlossene und offene Bereiche verfügt. Bei dieser Läuferkonstruktion vermindert sich jedoch die zulässige Vertikalkraftbelastung des Läufers.The DE 10 2005 047 771 A1 also relates to permanent magnet arrangements with mutual magnetization and pairwise equidirectional magnetization in separate radial recesses with subsequent change of the pairwise polarity. With this solution, a further reduction of the short circuits on the permanent magnets in the range of the outer diameter of Läufererblechpaketes is achieved in that Einzelblechronden are stacked with partly open to outer diameter and partially closed recesses so that each recess in the laminated core has closed and open areas. In this runner construction, however, the permissible vertical force load of the runner is reduced.

In der Schrift EP 0 641 059 B1 wird eine Lösung beschrieben, bei der Polbleche mechanisch mittels Stützblechronden, massiver Endplatten und Pressbolzen zu einem Blechpaket eines Schenkelpolläufers montiert werden. Die Magnete werden in der Pollücke aufgenommen. Die Welle besteht aus amagnetischem Material, um den magnetischen Kurzschluss der Permanentmagnete über die Welle möglichst gering zu halten. Die Magnete werden im Bereich des Läuferaußendurchmessers nur an den Seiten von den Polblechen aufgenommen. Ein Kurzschluss der Magnete ist in diesen Bereich deshalb ausgeschlossen, was einen wesentlichen Vorteil dieser Konstruktion darstellt. Dieser Konstruktion lagen entwicklungsbedingt klassische Analogien zu Grunde, die so auch nur für Spezialfälle sinnvoll sind.In Scripture EP 0 641 059 B1 describes a solution in which pole pieces are mounted mechanically by means of supporting sheet metal blanks, solid end plates and pressing bolts to form a laminated core of a salient pole rotor. The magnets are picked up in the pole gap. The shaft is made of an amagnetic material to minimize the magnetic short circuit of the permanent magnets via the shaft. The magnets are picked up in the area of the rotor outer diameter only on the sides of the pole plates. A short circuit of the magnets is therefore excluded in this area, which represents a significant advantage of this design. This construction was based on developmentally classical analogies, which are meaningful only for special cases.

Weiterhin werden in der Schrift EP 0 803 962 A1 eine Lösung mit einteiligen zylindrischen Rondenblechen beschrieben, die radiale Aussparungen für die Permanentmagnete besitzen, die zur Nabe hin offen sind, paketiert und mit Nabe, Magnete, Endplatten sowie Pressbolzen montiert sind. Die konstruktive Ausführung ist ähnlich der der EP 061 059 B1 , bis auf die einteilige Ronde mit ihren Kurzschluss- bzw. Streustegen zwischen den Polbereichen. Die Stabilität des Blechpaketes wird ebenfalls über die Endplatten-Pressbolzen-Konstruktion gesichert.Furthermore, in the Scriptures EP 0 803 962 A1 described a solution with one-piece cylindrical Rondenblechen having radial recesses for the permanent magnets, which are open to the hub, packaged and mounted with hub, magnets, end plates and billets. The structural design is similar to that of EP 061 059 B1 , except for the one-piece Ronde with their short stems between the Polbereichen. The stability of the laminated core is also secured by the endplate billet construction.

Die Schrift DE 199 15 664 A1 bezieht sich auf die Permanentmagnetanordnung mit paarweise gleichsinniger Magnetisierung in getrennten radialen Aussparungen bei anschließenden Wechsel der paarweisen Polarität. Das Blechpaket besteht zumindest aus zwei unterschiedlichen Blechschnitten, wobei das eine ganzteilige mit Kurzschluss- bzw. Streustegen im oberen und unteren Bereich der Permanentmagnete ausgeführt ist und das andere mehrteilige nur noch im unteren Bereich eingegrenzte Streubereiche aufweist. Die Stabilität des Blechpakets kann auch nur mittels Bolzen und weiterten Bauteilen gesichert werden, wobei hohe mechanische Beanspruchungen schwer umsetzbar sind.The font DE 199 15 664 A1 refers to the permanent magnet arrangement with pairwise equidirectional magnetization in separate radial recesses with subsequent change of the pairwise polarity. The laminated core consists of at least two different laminations, wherein the one-piece with shorting or scattering ridges in the upper and lower region of the permanent magnets is executed and the other multi-part has only limited in the lower region of scattering regions. The stability of the laminated core can also be secured only by bolts and further components, with high mechanical stresses are difficult to implement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, modifizierbare permanenterregte Läuferbaugruppen mit radialer Anordnung der Permanentmagnete für unterschiedlichste Achshöhen, Drehzahlen und mechanische und elektromagnetische Beanspruchungen zu realisieren, gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Möglichkeiten zur weiteren Minimierung der Verluste und zur Realisierung hoher mechanischer Festigkeiten des Läufers zu erreichen.Of the Invention is based on the object modifiable permanent-excited Rotor assemblies with radial arrangement of the permanent magnets for different shaft heights, speeds and to realize mechanical and electromagnetic stresses, improved compared to the prior art possibilities to further minimize the losses and to realize high to achieve mechanical strength of the runner.

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erreicht. Die Erfindung geht davon aus, neue Möglichkeiten zur Realisierung permanenterregter Läufer mit geschützt angeordneten Permanentmagneten bei radialer Ausrichtung der Magnetpole schaffen, die die vorgenannten Nachteile des fortgeschrittensten Stand der Technik einer verbesserten und verallgemeinerungsfähigen Lösung zuführt, eine weitere Verringerung der Verluste im Läuferkreis und eine Auslegung zu höheren zulässigen Drehzahlen bzw. Radialkräftebelastungen ermöglicht.With The invention achieves the following advantages. The invention works assuming new opportunities for the realization of permanent-energized Runners with protected arranged permanent magnets at create radial alignment of the magnetic poles, which are the aforementioned Disadvantages of the most advanced art of improved and generalizable solution, a further reduction of losses in the runners circle and a design for higher permissible speeds or Radialkräftebelastungen allows.

Weiterhin entfallen im Unterschied zum Stand der Technik die ferromagnetischen Kurzschlussstege im Bereich der Permanentmagnete, da die Magnete nicht mehr durch ferromagnetisches Material gehalten werden, sondern erfindungsgemäß durch zurückgesetzte hochfeste amagnetische Pollückenkeile. Diese Pollückenkeile können je nach technischen Anforderungen aus Hartgewebe, amagnetischen faserverstärkten Hochleistungswerkstoffen oder amagnetischen Metallen bestehen. Der metallische amagnetische Pollückenkeile ist erfindungsgemäß mit zur offenen Luftspaltseite geriffelter Oberfläche, z. B. rechteckförmig, ausgeführt, um so eventuellen Wirbelströmen aus hochfrequenten Luftspaltfeldern über die vergrößerte Oberfläche entgegen zu wirken.Furthermore, in contrast to the prior art, the ferromagnetic shorting webs in the field of permanent magnets, since the magnets are no longer by ferromagnetic Material are kept, but according to the invention by recessed high-strength non-magnetic Pole Wedge. Depending on the technical requirements, these pole wedge wedges may consist of hard tissue, non-magnetic fiber-reinforced high-performance materials or non-magnetic metals. The metallic non-magnetic Pole Wedge is according to the invention with the corrugated surface open to the air gap side, z. B. rectangular, executed so as to counteract any eddy currents from high-frequency air gap fields on the enlarged surface.

Die getrennte Fertigung der Baugruppe Magnetkreisgrundkörper und der Läuferpole bei anschließender Montage der Läuferpole mit dem Magnetkreisgrundkörper lässt unterschiedliche Materialeinsätze der Baugruppen zu.The separate production of the module magnetic circuit main body and the rotor poles during subsequent assembly the rotor poles with the magnetic circuit main body allows different material inserts of the modules to.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Nebenansprüchen 2, 3, 5 und 14 und in den Unteransprüchen 4 und 6 bis 13 dargestellt. Die Lösungen der Nebenansprüche 2, 3 und 5 nutzen unterschiedlichste Formen des Läufergrundkörpers, der Läuferpole und der Pollückenzähne zur Befestigung der einzelnen Bauteile untereinander. Der Nebenanspruch 14 betrifft das Verfahren zur Montage des Läufers. Im Unteranspruch 4 werden die unterschiedlichsten konstruktiven Ausführungen der Verankerung der Läuferpole und der Pollückenzähne mit dem Läufergrundkörper beschrieben. Die Weiterbildung nach Anspruch 6 beschreibt die unterschiedlichsten Befestigungsvarianten der Läuferpole im Läufergrundkörper. Nach Anspruch 7 werden unterschiedlichste Materialien für den amagnetischen Läufergrundkörper genutzt. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 8 werden entsprechend der erforderlichen magnetischen Flussdichte und der erforderlichen Durchflutung unterschiedlichste Anordnungen der Permanentmagnete vorgeschlagen. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 9 sind die Distanzelemente zwischen der Permanentmagneten so groß, dass sie bis in Aussparungen der Läuferpole reichen und somit eine zusätzliche Verankerung bieten. Zur zusätzlichen Versteifung der Läuferpole in geblechter Ausführung und der Befestigungszähne des Läufergrundkörpers besitzen diese nach Anspruch 10 Versteifungselemente in Form von Stäben oder Flachmaterial aus nichtmetallischen Hochleistungswerkstoffen. Nach Anspruch 11 können die Permanentmagnete zusätzlich durch amagnetische Nutverschlüsse in Form von Nutkeilen befestigt sein, wobei der Nutkeil z. B. eine rechteckförmig, geriffelte Oberfläche an der Seite des offenen Luftspaltbereiches besitzt, um so eventuellen Wirbelströmen aus hochfrequenten Luftspaltfeldern über die vergrößerte Oberfläche entgegen zu wirken. Die Pollückenzähne können nach Anspruch 12 zwischen einer trapezförmigen Gestalt bis rechteckigen Form entsprechend der konstruktiven Gegebenheiten ausgewählt sein. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 13 besitzt der Läufer einseitig eine abdichtende, amagnetische Endplatte, die das axiale Austreten des Festsetzmittels für die Magnete aus der Läuferstirnfläche verhindert.advantageous Embodiments of the invention are in the dependent claims 2, 3, 5 and 14 and in the subclaims 4 and 6 to 13 shown. The solutions of dependent claims 2, 3 and 5 use different forms of the runner body, the runner poles and pole-teeth for attachment of the individual components with each other. The secondary claim 14 relates to the method for mounting the rotor. In the dependent claim 4 are the most varied constructive designs the anchoring of the rotor poles and pole teeth described with the rotor body. The training after Claim 6 describes a variety of attachment variants the rotor poles in the rotor base body. According to claim 7 a variety of materials for used the non-magnetic rotor body. at The development according to claim 8, corresponding to the required magnetic Flux density and the required flooding most diverse Arrangements of the permanent magnets proposed. In the training According to claim 9, the spacer elements between the permanent magnets so big that they reach into recesses of the rotor poles rich and thus provide an additional anchorage. For additional stiffening of the rotor poles in lathed version and the fixing teeth of the rotor base body have these according to claim 10 stiffening elements in the form of rods or flat material made of non-metallic high-performance materials. According to claim 11 The permanent magnets can additionally by non-magnetic Nutverschlüsse be attached in the form of slot wedges, wherein the Slot wedge z. B. a rectangular, corrugated surface on the side of the open air gap area, so possibly Eddy currents from high-frequency air gap fields over the enlarged surface against Act. The pole teeth can after Claim 12 between a trapezoidal shape to rectangular Form selected according to the structural conditions be. In the development according to claim 13, the runner has one-sided a sealing, non-magnetic end plate, the axial Leakage of the fixing means for the magnets from the rotor end face prevented.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Schnitt durch den permanentmagneterregten Läufer mit verschiedensten Varianten der Läuferpolbefestigung und der Pollückenzahnbefestigung für Wellen- und Nabenausführungen, 1 a section through the permanent magnet excited rotor with various variants of Läuferpolbefestigung and pole back tooth attachment for shaft and hub designs,

2 einen Schnitt durch den permanentmagneterregten Läufer mit weiteren Varianten der Läuferpolbefestigung und der Pollückenzahnbefestigung bei verkleinerter Rückenhöhe des Läufergrundkörpers, 2 a section through the permanent magnet excited rotor with further variants of the Läuferpolbefestigung and pole pole tooth attachment at reduced back height of the rotor body,

3 einen Schnitt durch den permanentmagneterregten Läufer mit weiteren Varianten der Läuferpolbefestigung und der Pollückenzahnbefestigung sowie Varianten der Läuferpolbefestigung ohne Pollückenzahn, 3 a section through the permanent magnet excited runner with other variants of Läuferpolbefestigung and Polypole tooth attachment and variants of Läuferpolbefestigung without pole tail tooth,

4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 Befestigungszahnsvarianten des Läufergrundkörpers mit Keilbefestigung und 4.1 . 4.2 . 4.3 and 4.4 Befestigungszahnsvarianten the rotor body with wedge mounting and

5.1, 5.2, 5.3 und 5.4 Einstülpungsvarianten des Läufergrundkörpers mit Keilbefestigung. 5.1 . 5.2 . 5.3 and 5.4 Invagination variants of the rotor body with wedge attachment.

Der Permanentmagnetläufer besitzt geschützt und versenkt angeordnete, radial ausgerichtete Permanentmagnete 1 bei tangentialer Ausrichtung der Magnetpole. Die Permanentmagnete 1 liegen in Hohlräumen bzw. Nutbereichen 12, die durch einen amagnetischen Läufergrundkörper 3, durch Läuferpole 5.1 bis 5.7 in verschiedenster Polausführung 5.1 bis 5.7 und eventuell durch Pollückenzähne 8 gebildet werden. Der Läufergrundkörper 3, die Pollückenzähne 8 und die Läuferpole 5.1 bis 5.7 können dabei die unterschiedlichsten Formen besitzen. Verschiedene Varianten des Läufergrundkörpers 3 sind abschnittsweise in den 1 bis 3 dargestellt. So gibt es Polausführungen 5.1 bis 5.4 mit einem konstantem Radius des Polbogens oder Polausführungen 5.5 bis 5.7 mit einem veränderlichem Radius des Polbogens.The permanent magnet rotor has protected and sunk arranged radially oriented permanent magnets 1 with tangential orientation of the magnetic poles. The permanent magnets 1 lie in cavities or groove areas 12 caused by an amagnetic rotor body 3 , through runner poles 5.1 to 5.7 in various poles 5.1 to 5.7 and possibly by pole teeth 8th be formed. The runner main body 3 , the pole-teeth 8th and the runners poles 5.1 to 5.7 can have the most varied forms. Different variants of the runner base 3 are in sections in the 1 to 3 shown. So there are pole versions 5.1 to 5.4 with a constant radius of the pole arc or pole versions 5.5 to 5.7 with a variable radius of the pole arc.

Die Läuferpole 5.1 bis 5.7 und die Pollückenzähne 8 bestehen aus ferromagnetischen Blechen oder aus gesinterten oder gegossenen Magnetkörpern. Zur Verankerung der Läuferpole 5.1 bis 5.7 und der Pollückenzähne 8 mit dem Läufergrundkörper 3 besitzen diese konstruktive Ausführungen 4.1 bis 4.9 der Verankerungen als Befestigungszahn 6 des Läufergrundkörpers 3 oder als Befestigungsnut 7 des Läufergrundkörpers 3. Die unterschiedlichen konstruktiven Ausführungen unterscheiden sich durch eine Schwalbenschwanzform 4.1 oder eine Schwalbenschwanzform mit einer kreisbogenförmigen Aussparung 4.1.1 oder eine Schwalbenschwanzform mit einer Abknickung und einer viereckigen Aussparung 4.1.2 oder eine Schwalbenschwanzform mit Sicken an den Schrägungen und einer viereckigen Aussparung 4.1.3 oder eine Schwalbenschwanzform mit einer Nut am Schwalbenschwanzanfang und einer kreisbogenförmigen Ausstülpung 4.1.4 oder eine Schwalbenschwanzform mit einem angesetzten flachen Trapez 4.2 oder eine Schwalbenschwanzform mit einem angesetzten flachen Trapez, Nuten an den Schrägungen und einer dreieckförmigen Ausstülpung 4.2.1 oder eine topfförmige Form 4.3 oder ein Durchgangsloch 4.4 mit einem daran angrenzenden Schwalbenschwanz oder eine Schwalbenschwanzform mit einem angesetzten steilen Trapez 4.5 oder eine Schwalbenschwanzform mit einem halbkreisförmigen Ansatz 4.6 oder eine Schwalbenschwanzform mit Nuten am Schwalbenschwanzanfang 4.6.1 oder eine Schwalbenschwanzform mit Nuten am Schwalbenschwanzanfang und einer kreisbogenförmigen Ausstülpung 4.6.2 oder eine doppelte Schwalbenschwanzform mit einem Trapez am Anfang 4.7 oder eine doppelte Schwalbenschwanzform mit einem Rechteck zwischen beiden Schwalbenschwänzen 4.7.1 oder eine schmale Schwalbenschwanzform 4.8 oder eine Rechteckform mit einem angrenzenden Schwalbenschwanz 4.9. Die Ausrichtungs- und Montagehilfen unterscheiden sich als mittig angeordnete kreisbogenförmige Einstülpung 18.1 des Läufergrundkörpers 3 oder als mittig angeordnete dreieckförmige Ausstülpung 18.2 des Läufergrundkörpers 3 oder als treppenförmige Ausstülpung 18.3 des Läufergrundkörpers 3 oder als randständige dreieckförmige Einstülpung 18.4 des Läufergrundkörpers 3 oder als randständige dreieckförmige Ausstülpung 18.5 des Läufergrundkörpers 3 oder als mittig angeordnete dreieckförmige Einstülpung 18.6 des Läufergrundkörpers 3 oder als dreieckförmige Ausstülpung 18.7 an dem Befestigungszahn 6 des Läufergrundkörpers 3 oder als kreisbogenförmige Ausstülpung 18.8 an dem Befestigungszahn 6 des Läufergrundkörpers 3 oder als randständige, kreisbogenförmige Ausstülpung 18.9 des Läufergrundkörpers 3 oder als schwalbenschwanzförmige Ausstülpung 18.10 am Läufergrundkörper 3 oder als viereckige Ausstülpung 18.11 des Läufergrundkörpers 3 oder als flache trapezförmige Einstülpung 18.12 des Läufergrundkörpers 3 oder als schwalbenschwanzförmige Einstülpung 18.13 mit einer zusätzlichen kreisbogenförmigen Einstülpung am Läufergrundkörper 3 oder eine mansardendachförmige Einstülpung 18.14 des Läufergrundkörpers 3 oder als schwalbenschwanzförmige Einstülpung mit Einschnitten 18.15 des Läufergrundkörpers 3.The runner poles 5.1 to 5.7 and the pole teeth 8th consist of ferromagnetic sheets or of sintered or cast magnet bodies. To anchor the rotor poles 5.1 to 5.7 and the pole teeth 8th with the runner main body 3 own these constructive versions 4.1 to 4.9 the anchorages as a fixing tooth 6 of the runner body 3 or as a fastening groove 7 of the runner body 3 , The different structural designs differ by a dovetail shape 4.1 or a dovetail shape with a circular arc-shaped recess 4.1.1 or a dovetail shape with a kink and a square cutout 4.1.2 or a dovetail shape with corrugations at the slopes and a square recess 4.1.3 or a dovetail shape with a groove on the dovetail beginning and a circular arc-shaped protuberance 4.1.4 or a dovetail shape with an attached flat trapezoid 4.2 or a dovetail shape with an attached flat trapezoid, grooves on the slopes and a triangular protuberance 4.2.1 or a pot-shaped form 4.3 or a through hole 4.4 with a dovetail adjoining it or a dovetail shape with an attached steep trapeze 4.5 or a dovetail shape with a semicircular approach 4.6 or a dovetail shape with grooves at the dovetail beginning 4.6.1 or a dovetail shape with grooves on the dovetail beginning and a circular arc-shaped protuberance 4.6.2 or a double dovetail shape with a trapeze at the beginning 4.7 or a double dovetail shape with a rectangle between both dovetails 4.7.1 or a narrow dovetail shape 4.8 or a rectangular shape with an adjacent dovetail 4.9 , The alignment and assembly aids differ as centrally arranged circular arcuate invagination 18.1 of the runner body 3 or as a centrally arranged triangular protuberance 18.2 of the runner body 3 or as a stepped protuberance 18.3 of the runner body 3 or as marginal triangular invagination 18.4 of the runner body 3 or as marginal triangular protuberance 18.5 of the runner body 3 or as a centrally arranged triangular invagination 18.6 of the runner body 3 or as a triangular protuberance 18.7 at the attachment tooth 6 of the runner body 3 or as a circular arc protuberance 18.8 at the attachment tooth 6 of the runner body 3 or as marginal, arcuate protuberance 18.9 of the runner body 3 or as a dovetail-shaped protuberance 18:10 at the runner main body 3 or as a quadrangular protuberance 18:11 of the runner body 3 or as a flat trapezoidal invagination 18:12 of the runner body 3 or as a dovetailed invagination 18:13 with an additional circular arc in the runner body 3 or a mansard roof-shaped invagination 18:14 of the runner body 3 or as a dovetail-shaped invagination with incisions 18:15 of the runner body 3 ,

Um die Läuferpolfüße zur Eingrenzung des Streuflusses sehr flach zu halten, können die Läuferpole 5.1 bis 5.7 bei einer Ausführungsform mit Befestigungsnuten 7 des amagnetischen Läufergrundkörpers 3 und entsprechenden komplementären Ausstülpungen der Läuferpole 5.1 bis 5.7 mindestens zwei Polfüße 23 besitzen.To keep the rotor pole feet very flat to limit the stray flux, the rotor poles can 5.1 to 5.7 in one embodiment with mounting grooves 7 of the non-magnetic rotor body 3 and corresponding complementary protuberances of the rotor poles 5.1 to 5.7 at least two pole feet 23 have.

In einer ersten Ausführungsvariante sind die Läuferpole 5.1 bis 5.7 mit speziell ausgeformten Polfüßen mit konstruktiven Ausführungen 4.3 und 4.4., die aus Befestigungselementen 14.1 bis 14.4, 21.1, 21.2, 22 in den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 und Verschraubungen mit amagnetischen Schrauben durch den Läufergrundkörper 3 in Richtung Läuferpole 5.1 bis 5.7 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.15 zur Ausrichtung und Verankerung der Läuferpole 5.1 bis 5.7 an dem amagnetischen Läufergrundkörper 3 bestehen, untereinander fest miteinander verankert. Zwischen den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 liegen Permanentmagnete 1, getrennt durch im Schnitt gleichmäßig, trapezförmig gestaltete Pollückenzähne 8 mit einem Pollückenzahnkopf 8.1 und einem Pollückenzahnfuß 8.2 als Magnetkörper. Der Pollückenzahnfuß 8.2 besitzt ebenfalls konstruktiven Ausführungen 4.1 bis 4.9 bestehend aus Befestigungselementen 14.1 bis 14.4, 21.1, 21.2, 22 in den Pollückenzähnen 8 und Verschraubungen mit amagnetischen Schrauben durch den Läufergrundkörper 3 in Richtung Pollückenzähne 8 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.15 zur Ausrichtung und Verankerung der Pollückenzähne 8 mit dem Läufergrundkörper 3. Die Pollückenzähne 8 sind vom Pollückenzahnfuß 8.2 in Richtung Pollückenzahnkopf 8.1 abnehmend gestaltet. Da die Permanentmagnete 1 an den Pollückenzähnen 9 anliegen, bilden die Permanentmagnete 1 mit ihrer Symmetrieachse einen Winkel zum Radius des Läufers.In a first embodiment, the rotor poles 5.1 to 5.7 with specially shaped pole feet with constructive designs 4.3 and 4.4 ., made of fasteners 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 in the runner poles 5.1 to 5.7 and screwing with non-magnetic screws through the rotor body 3 in the direction of the rotor poles 5.1 to 5.7 and alignment and assembly aids 18.1 to 18:15 for aligning and anchoring the rotor poles 5.1 to 5.7 on the non-magnetic rotor body 3 exist, firmly anchored to each other. Between the runner poles 5.1 to 5.7 lie permanent magnets 1 , separated by evenly shaped, trapezoidal shaped pole teeth 8th with a pole back tooth head 8.1 and a pole-tooth tooth 8.2 as a magnetic body. The pole-foot tooth-foot 8.2 also has constructive designs 4.1 to 4.9 consisting of fasteners 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 in the pole teeth 8th and screwing with non-magnetic screws through the rotor body 3 in the direction of pole teeth 8th and alignment and assembly aids 18.1 to 18:15 for alignment and anchoring of the pole teeth 8th with the runner main body 3 , The pole-teeth 8th are from the pole-back teeth foot 8.2 in the direction of Pollückenzahnkopf 8.1 designed slimming. Because the permanent magnets 1 at the pole teeth 9 abut, form the permanent magnets 1 with its symmetry axis an angle to the radius of the rotor.

Die Pollückenzähne 8 können eine Formvielfalt der unterschiedlichsten Trapezformen bis hin zum Rechteck besitzen. Hierdurch verändert sich der Winkel der Symmetrieachse der Permanentmagnete 8 zum Radius.The pole-teeth 8th can have a variety of forms of different trapezoid shapes up to the rectangle. This changes the angle of the symmetry axis of the permanent magnets 8th to the radius.

In einer Variante des Läufers sind die Läuferpole 5.1 bis 5.7 durch speziell ausgeformte Befestigungszähne 6 des amagnetischen Läufergrundkörpers 3 und Keile 21.1, 21.2 und 22 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.9 in dazu komplementäre Befestigungsnuten der Läuferpole 5.1 bis 5.7 fest verankert. Zwischen den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 liegen Permanentmagnete 1, getrennt durch im Schnitt gleichmäßig, trapezförmig gestaltete Pollückenzähne 8 mit einem Pollückenzahnkopf 8.1 und einem Pollückenzahnfuß 8.2 als Magnetkörper. Der Pollückenzahnfuß 8.2 ist ebenfalls mit Keilen 21.1, 21.2 und/oder Zusatzkeilen 22 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.9 in dazu komplementäre Befestigungsnuten 7 des Läufergrundkörpers 3 befestigt. Auch hier sind die Pollückenzähne 8 vom Pollückenzahnfuß 8.2 in Richtung Pollückenzahnkopf 8.1 abnehmend gestaltet. Somit bilden die Permanentmagnete 1 mit ihrer Symmetrieachse einen Winkel zum Radius des Läufers.In a variant of the runner are the rotor poles 5.1 to 5.7 by specially shaped attachment teeth 6 of the non-magnetic rotor body 3 and wedges 21.1 . 21.2 and 22 and alignment and assembly aids 18.1 to 18.9 in complementary mounting grooves of the rotor poles 5.1 to 5.7 firmly anchored. Between the runner poles 5.1 to 5.7 lie permanent magnets 1 , separated by evenly shaped, trapezoidal shaped pole teeth 8th with a pole back tooth head 8.1 and a pole-tooth tooth 8.2 as a magnetic body. The pole-foot tooth-foot 8.2 is also with wedges 21.1 . 21.2 and / or additional wedges 22 and alignment and assembly aids 18.1 to 18.9 in complementary mounting grooves 7 of the runner body 3 attached. Again, the pole teeth 8th from the pole-back tooth-foot 8.2 in the direction of Pollückenzahnkopf 8.1 designed slimming. Thus, the permanent magnets form 1 with its symmetry axis an angle to the radius of the rotor.

In einer dritten Variante sind die Läuferpole 5.1 bis 5.7 durch speziell ausgeformte Befestigungszähne 6 des amagnetischen Läufergrundkörpers 3 und Keilen 21.1, 21.2 und 22 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.9 in dazu komplementäre Befestigungsnuten der Läuferpole 5.1 bis 5.7fest verankert. Zwischen den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 liegen Permanentmagnete 1, getrennt durch im Schnitt gleichmäßig, trapezförmige Pollückenzähne 8 mit einem Pollückenzahnkopf 8.1 und einem Pollückenzahnfuß 8.2 als Magnetkörper. Der Pollückenzahnfuß 8.2 besitzt eine Aussparung, in die ein komplementärer Befestigungszahn 6 des Läufergrundkörpers 3 eingreift. Die Befestigung beider Teile erfolgt ebenfalls mit Keilen 21.1, 21.2 und/oder 22 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.9. Die Pollückenzähne 8 sind vom Pollückenzahnfuß 8.2 in Richtung Pollückenzahnkopf 8.1 abnehmend gestaltet und somit bilden die an den Pollückenzähnen 8 anliegenden Permanentmagnete 1 mit ihrer Symmetrieachse einen Winkel zum Radius des Läufers.In a third variant are the rotor poles 5.1 to 5.7 by specially shaped attachment teeth 6 of the non-magnetic rotor body 3 and wedges 21.1 . 21.2 and 22 and alignment and assembly aids 18.1 to 18.9 in complementary mounting grooves of the rotor poles 5.1 to 5.7 firmly anchored. Between the runner poles 5.1 to 5.7 lie permanent magnets 1 , separated by on average uniform, trapezoid pole teeth 8th with a pole back tooth head 8.1 and a pole-tooth tooth 8.2 as a magnetic body. The pole-foot tooth-foot 8.2 has a recess into which a complementary attachment tooth 6 of the runner body 3 intervenes. The attachment of both parts is also done with wedges 21.1 . 21.2 and or 22 and alignment and assembly aids 18.1 to 18.9 , The pole-teeth 8th are from the pole-back teeth foot 8.2 in the direction of Pollückenzahnkopf 8.1 designed decreasing and thus forming the pole teeth 8th adjacent permanent magnets 1 with its symmetry axis an angle to the radius of the rotor.

In einer weiteren Variante sind die Läuferpole 5.7 durch speziell ausgeformte Befestigungszähne 6 des amagnetischen Läufergrundkörpers 3 und konstruktive Ausführungen 4.1 bis 4.7 bestehend aus Befestigungselementen 14.1 bis 14.4, 21.1, 21.2, 22 und Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.9 in dazu komplementäre Befestigungsnuten der Läuferpole 5.1 bis 5.7 fest verankert. Auch eine Befestigung der Läuferpole 5.1, 5.2, 5.3, 5.6 mittels Verschraubung ist möglich. Zwischen den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 liegt mindestens ein Permanentmagnet 1 parallel zum Radius des Läufers oder es liegen zwei oder mehrere Permanentmagnete 1 nebeneinander und/oder zwei oder mehrere übereinander und parallel zum Radius des Läufers ohne Pollückenzähne 8.In another variant, the rotor poles 5.7 by specially shaped attachment teeth 6 of the non-magnetic rotor body 3 and constructive designs 4.1 to 4.7 consisting of fasteners 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 and alignment and assembly aids 18.1 to 18.9 in complementary mounting grooves of the rotor poles 5.1 to 5.7 firmly anchored. Also an attachment of the rotor poles 5.1 . 5.2 . 5.3 . 5.6 by screwing is possible. Between the runner poles 5.1 to 5.7 is at least one permanent magnet 1 parallel to the radius of the rotor or there are two or more permanent magnets 1 next to each other and / or two or more one above the other and parallel to the radius of the runner without pole teeth 8th ,

Die Läuferpole 5.1 bis 5.7 können als Ganzes oder als Segmente ausgeführt sein und mittels amagnetischer Schrauben durch massive Verschraubungsaufnahmen 13 in einem Sackloch 15 im Läuferpolkopf mit im Läufergrundkörper 3 eingelassenen Befestigungselementen in Form von Gewindelochleisten 14.1 bis 14.4 verschraubt sein. Die Gewindelochleisten 14.1 besitzt im Schnitt eine t-förmige, die Gewindelochleiste 14.2 im Schnitt eine t-förmige Gestalt mit einem sich weitenden Schaft, die Gewindelochleiste 14.3 besitzt im Schnitt einen schmalen Schwalbenschwanz und die Gewindelochleiste 14.4 besitzt im Schnitt einen breiten Schwalbeschwanz. Die amagnetischen Schrauben können auch von der Innenseite durch den Läufergrundkörper 3 in entsprechende Befestigungselemente 14.1 bis 14.4 in den Läuferpolen 5.1 bis 5.7 verschraubt sein.The runner poles 5.1 to 5.7 can be designed as a whole or as segments and by means of non-magnetic screws by massive screwing recordings 13 in a blind hole 15 in the rotor pole head with in the rotor base body 3 recessed fasteners in the form of threaded hole strips 14.1 to 14.4 be bolted. The threaded hole strips 14.1 has on average a t-shaped, the threaded hole bar 14.2 on average, a T-shaped figure with a widening shaft, the threaded hole bar 14.3 has on average a narrow dovetail and the threaded hole bar 14.4 has on average a wide tailed tail. The non-magnetic screws can also from the inside through the rotor body 3 in corresponding fasteners 14.1 to 14.4 in the runner poles 5.1 to 5.7 be bolted.

Der Läufergrundkörper 3 kann aus isolierten oder aus nichtisolierten Segmentblechen oder Ronden aus amagnetischen Werkstoffen, wie Stahl und Aluminium gesetzt sein oder der massive Läufergrundkörper 3 besteht aus einem bzw. zusammengesetzt aus mehreren Teilkörpern, aus metallischen amagnetischen Werkstoffen analog denen der geblechten Läufergrundkörper 3 oder der Läufergrundkörper 3 besteht aus faserverstärkten Hochleistungskunstoffen ebenfalls analog denen der geblechten Läufergrundkörper 3.The runner main body 3 can be made of insulated or non-insulated segmented sheets or blanks made of non-magnetic materials, such as steel and aluminum, or the massive rotor base body 3 consists of one or composed of several partial bodies, of metallic non-magnetic materials analogous to those of the laminated rotor base body 3 or the runner body 3 consists of fiber-reinforced Hochleistungsungskunstoffen also analogous to those of the laminated rotor body 3 ,

Die Permanentmagnete 1 können entsprechend der erforderlichen magnetischen Flussdichte einzeln oder getrennt durch amagnetische Distanzelemente 19 übereinander und entsprechend der erforderlichen Durchflutung einer oder mehrere hintereinander, in einer Nut 12 angeordnet sein. Die Nut 12 besitzt ferromagnetische Nutseitenwände, die durch die Läuferpole 5.1 bis 5.7 und/oder durch die Pollückenzähne 8 gebildet werden und einen amagnetischen Nutgrund, der durch den Läufergrundkörper 3 gebildet wird.The permanent magnets 1 can be separated or separated by non-magnetic spacer elements according to the required magnetic flux density 19 one above the other and according to the required flooding one or more consecutively, in a groove 12 be arranged. The groove 12 has ferromagnetic groove side walls passing through the rotor poles 5.1 to 5.7 and / or through the pole teeth 8th are formed and a non-magnetic groove bottom, by the runner body 3 is formed.

Die amagnetischen Distanzelemente 19 können die gleichen Abmaße wie die Permanentmagnete 1 besitzen oder sie reichen bis in Aussparungen der Läuferpole 5.1 bis 5.7 bzw. der Pollückenzähne 8.The nonmagnetic spacer elements 19 can have the same dimensions as the permanent magnets 1 own or they reach into recesses of the rotor poles 5.1 to 5.7 or the pole teeth 8th ,

Die Läuferpole 5.1 bis 5.7 in gebleckter Ausführung besitzen vorteilhaft Polkopfversteifungen 17 in Form von Stäben oder Flachmaterial aus nichtmetallischen Hochleistungswerkstoffen mit Verstärkungsprofilen im Inneren oder aus amagnetischen metallischen Werkstoffen zur zusätzlichen Versteifung der Läuferpole 5.1 bis 5.7 aus faserverstärkten Hochleistungskunststoff.The runner poles 5.1 to 5.7 in spotted version have advantageous Polkopfversteifungen 17 in the form of rods or flat material of non-metallic high-performance materials with reinforcing profiles inside or of non-magnetic metallic materials for additional stiffening of the rotor poles 5.1 to 5.7 made of fiber-reinforced high-performance plastic.

Die Befestigungszähne 6 des Läufergrundkörpers 3 können ebenfalls Versteifungselemente 16 besitzen. Bei einer geblechten Ausführung des Läufergrundkörpers 3 können die Befestigungszähne 6 einen ferromagnetischen Blechanteil 20 besitzen. Hierzu ist z. B. abwechselnd ein komplettes Blech amagnetisch und das nächste Blech bis zum Fuß des Befestigungszahnes 6 amagnetisch und der restliche Kopf des Befestigungszahnes 6 besteht aus einem ferromagnetischen Blech. Andere Anteile des ferromagnetischen Blechs sind möglich. Diese Detaillösung dient zur Senkung der Verluste.The fastening teeth 6 of the runner body 3 can also be stiffening elements 16 have. In a laminated version of the rotor base body 3 can the attachment teeth 6 a ferromagnetic sheet metal part 20 have. For this purpose z. B. alternately a complete sheet amagnetic and the next sheet to the foot of the mounting tooth 6 non-magnetic and the remaining head of the fixation tooth 6 consists of a ferromagnetic sheet. Other proportions of the ferromagnetic sheet are possible. This detailed solution serves to reduce losses.

Die Permanentmagnete 1 sind in den Nuten 12 zusätzlich durch amagnetische Nutverschlüsse 2 in Form von Nutkeilen 2.1 und 2.2 befestigt. Hierbei ist der Nutkeil 2.1 ein verstärkter Nutkeil 2.1 aus hochfestem amagnetischen Material und der Nutkeil 2.2 besitzt eine rechteckförmig, geriffelte Oberfläche an der Seite des offenen Luftspaltbereiches, um so eventuellen Wirbelströmen aus hochfrequenten Luftspaltfeldern über die vergrößerte Oberfläche entgegen zu wirken.The permanent magnets 1 are in the grooves 12 additionally by non-magnetic slot closures 2 in the form of slot wedges 2.1 and 2.2 attached. Here is the slot wedge 2.1 a reinforced slot wedge 2.1 made of high-strength non-magnetic material and the slot wedge 2.2 has a rectangular, ridged surface on the side of the open air gap area, so Any eddy currents from high-frequency air gap fields on the increased surface counteract.

Vorteilhaft besitzt der Permanentmagnetläufer mindestens einseitig eine abdichtende, amagnetische Läuferendplatte, die den gesamten Pollückenbereich axial abdichtet.Advantageous the permanent magnet rotor has at least one side a sealing, non-magnetic rotor end plate, the axially seals the entire pole gap area.

Das Verfahren zur Montage von erfindungsgemäßen Permanentmagnetläufern mit geschützt und versenkt angeordneten, radial ausgerichteten Permanentmagneten bei tangentialer Ausrichtung der Magnetpole als Innenläuferausführung oder Außenläuferausführung erfolgt durch eine Verankerung der Läuferpole 5.4, 5,5 und 5.7 und der Pollückenzähne 8 am Läufergrundkörper 3 durch Befestigungszähne 6 des Läufergrundkörper 3 in den Läuferpolen 5.4, 5.5 und 5.7 bzw. in den Pollückenzähnen 8 in dazu komplementäre Befestigungsnuten der Läuferpole 5.4, 5.5 und 5.7 bzw. Pollückenzähnen 8 oder in Befestigungsnuten 7 des Läufergrundkörpers 3 durch dazu komplementäre Ausstülpungen der Pollückenzähne 8 durch die Montage der Läuferpole 5.4, 5,5 und 5.7 bzw. Pollückenzähne 8 unter Nutzung der konstruktiven Ausführungen 4.1, 4.2, 4.5 bis 4.7 und das Einbringen von Befestigungselementen in Form von Keilen 21.1, 21.2 und/oder Zusatzkeilen 22, einzeln, doppelt, oder in Dreifachkombination. Somit werden die Einzelteile miteinander fest verankert, wobei beim Einbringen der Befestigungselemente 21.1, 21.2, 22 durch Schrumpfen, Pressen, Schlagen oder durch Kombination dieser Verfahren die Befestigungszähne 6 des Läufergrundkörpers 3 in Kombination mit den Läuferpolen 5.4, 5.5, 5.7 oder die Befestigungsnut 7 in Kombination mit den Pollückenzähnen 8 Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.15 automatisch zum Ausrichten und Verankern der Läuferpole 5.4, 5.5, 5.7 und der Pollückenzähne 8 genutzt werden. Beim Einsatz von Schrauben als Befestigungsmittel erfolgt die Verankerung der Läuferpole 5.1 bis 5.3 und 5.6 und der Pollückenzähne 8 auf dem Läufergrundkörper 3 durch Verschraubung unter Nutzung der konstruktiven Ausführungen 4.3, 4.4, 4.8, 4.9 und der Ausrichtungs- und Montagehilfen 18.1 bis 18.15. Anschließend, nach Abschluss des mechanischen Aufbaus, werden in beiden Fällen die Permanentmagnete 1 in die Nutbereiche 12 eingeschoben, an den Permanentmagnetläufer wird mindestens einseitig eine abdichtende, amagnetische Läuferendplatte montiert und anschließend werden beliebige Verfahren des Klebens und des Tränkens zum Festsetzen der Permanentmagnete 1 in den Nutbereichen 12, vor allem auch Verfahren mit Überdruck, zusätzlich eingesetzt.The method for mounting permanent magnet rotors according to the invention with protected and sunk arranged, radially aligned permanent magnet with tangential orientation of the magnetic poles as an internal rotor design or external rotor design is carried out by anchoring the rotor poles 5.4 . 5 . 5 and 5.7 and the pole teeth 8th at the runner main body 3 through attachment teeth 6 of the runner main body 3 in the runner poles 5.4 . 5.5 and 5.7 or in the pole teeth 8th in complementary mounting grooves of the rotor poles 5.4 . 5.5 and 5.7 or pole teeth 8th or in fastening grooves 7 of the runner body 3 by complementing the pole teeth 8th by mounting the rotor poles 5.4 . 5 . 5 and 5.7 or pole teeth 8th using the constructive designs 4.1 . 4.2 . 4.5 to 4.7 and the introduction of fasteners in the form of wedges 21.1 . 21.2 and / or additional wedges 22 , single, double, or in triple combination. Thus, the items are firmly anchored together, with the introduction of the fasteners 21.1 . 21.2 . 22 by shrinking, pressing, hitting or by combining these methods the attachment teeth 6 of the runner body 3 in combination with the rotor poles 5.4 . 5.5 . 5.7 or the mounting groove 7 in combination with the pole teeth 8th Alignment and assembly aids 18.1 to 18:15 automatically for aligning and anchoring the rotor poles 5.4 . 5.5 . 5.7 and the pole teeth 8th be used. When using screws as fasteners anchoring the rotor poles takes place 5.1 to 5.3 and 5.6 and the pole teeth 8th on the runner main body 3 by screwing using the constructive designs 4.3 . 4.4 . 4.8 . 4.9 and the alignment and assembly aids 18.1 to 18:15 , Subsequently, after completion of the mechanical construction, in both cases, the permanent magnets 1 in the groove areas 12 inserted, to the permanent magnet rotor is mounted on at least one side a sealing, non-magnetic rotor end plate and then be any method of gluing and impregnation for setting the permanent magnets 1 in the groove areas 12 , especially also methods with overpressure, additionally used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Permanentmagnetpermanent magnet
22: Nutverschluss, Nutkeilslot closure, slot wedge
2.12.1: verstärkter Nutkeil aus hochfestem, amagnetischen Materialreinforced Grooved wedge made of high-strength, non-magnetic material
2.22.2: verstärkter, metallischer, amagnetischer Nutkeil mit geriffelter Oberflächereinforced, Metallic, non-magnetic slot wedge with ribbed surface
33: LäufergrundkörperRunners body
4.1 bis 4.94.1 to 4.9: konstruktive Ausführungen der Verankerung der Pole und Pollückenzähneconstructive Execution of the anchoring of poles and pole teeth
4.1.1 bis 4.1.44.1.1 to 4.1.4: Untervarianten der konstruktiven Ausführungenvariants the constructive versions
5.1 bis 5.45.1 to 5.4: Polausführungen, Läuferpole mit konstantem Radius des Polbogenspost designs, Rotor poles with constant radius of the pole arc
5.5 bis 5.75.5 to 5.7: Polausführungen, Läuferpole mit veränderlichem Radius des Polbogenspost designs, Rotor poles with variable radius of the pole arc
66: Befestigungszahn des amagnetischen Läufergrundkörpersfixing tooth of the non-magnetic rotor body
77: Befestigungsnut des amagnetischen Läufergrundkörpersmounting groove of the non-magnetic rotor body
88th: PollückenzahnPollückenzahn
8.18.1: PollückenzahnkopfPollückenzahnkopf
8.28.2: PollückenzahnfußPollückenzahnfuß
99: Läuferwellerotor shaft
1212: Nut, Nutbereichengroove groove portions
14.1 bis 14.414.1 until 14.4: Befestigungselement, GewindelochleisteFastener, Threaded hole bar
1515: Sacklochblind
1616: Versteifungselementestiffeners
1717: PolkopfversteifungPolkopfversteifung
18.1 bis 18.1518.1 until 18.15: Ausrichtungs- und MontagehilfenGuidance and assembly aids
1919: Distanzelementspacer
19.119.1: verstärktes Distanzelementreinforced spacer
2020: ferromagnetischer Blechanteil im Befestigungszahnferromagnetic Sheet metal part in the mounting tooth
21.1, 22.221.1, 22.2: Keil zum tangentialen Festsetzen, Befestigungselementwedge for tangential fixing, fastening element
2222: Keil zum radialen Festsetzen, Befestigungselementwedge for radial setting, fastener
2323: Polfuß in Ausführungsform pro Pol zwei PolfüßePolefoot in Embodiment per pole two pole feet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10318624 A1 [0002]
DE 102005047771 A1 [0003]
EP 0641059 B1 [0004]
EP 0803962 A1 [0005]
- EP 061059 B1 [0005]
- DE 19915664 A1 [0006]

Claims

Permanent magnetic rotor with protected and sunk arranged radially oriented permanent magnets ( 1 ) with tangential alignment of the magnetic poles between rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) mounted on a runner body ( 3 ), for rotating electrical machines, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) with specially shaped pole feet with structural designs ( 4.3 and 4.4 ) consisting of fastening elements ( 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 ) in the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) and screwing with non-magnetic screws through the non-magnetic rotor body ( 3 ) in the direction of rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18:15 ) for aligning and anchoring the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) on the non-magnetic rotor body ( 3 ), whereby between the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) Permanent magnets ( 1 ), separated by pole teeth ( 8th ), which are variable in section between a uniform, trapezoidal to rectangular shape, with a pole tooth tooth head ( 8.1 ) and a pole-tooth tooth ( 8.2 ) lie as a magnetic body, the Polypore ( 8.2 ) with also constructive designs ( 4.1 to 4.9 ) consisting of fastening elements ( 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 ) in the pole teeth ( 8th ) and screwing with non-magnetic screws through the rotor body ( 3 ) in the direction of pole teeth ( 8th ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18:15 ) for aligning and anchoring the pole teeth ( 8th ) are firmly anchored and the pole teeth ( 8th ) in a trapezoidal shape of the pole-teeth ( 8.2 ) in the direction of Pollückenzahnkopf ( 8.1 ) are designed decreasing and thus the permanent magnets ( 1 ) form with its axis of symmetry an angle to the radius of the rotor.

Permanent magnetic rotor with protected and sunk arranged radially oriented permanent magnets ( 1 ) with tangential alignment of the magnetic poles between rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) mounted on a runner body ( 3 ), for rotating electrical machines, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) by specially shaped attachment teeth ( 6 ) of the non-magnetic rotor body ( 3 ) and wedges ( 21.1 . 21.2 . 22 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18.9 ) in complementary mounting grooves of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ), whereby between the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) Permanent magnets ( 1 ) separated by on average uniform, trapezoidal shaped pole teeth ( 8th ) with a pole-tooth tooth head ( 8.1 ) and a pole-tooth tooth ( 8.2 ) lie as a magnetic body, the pole-back feet ( 8.2 ) with protuberances in complementary mounting grooves ( 7 ) of the runner base body ( 3 ) and also with wedges ( 21.1 . 21.2 . 22 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18.9 ) in the fastening grooves ( 7 ) are firmly anchored and the pole teeth ( 8th ) of the pole-foot ( 8.2 ) in the direction of Pollückenzahnkopf ( 8.1 ) are designed decreasing and thus the permanent magnets ( 1 ) form with its axis of symmetry an angle to the radius of the rotor.

Permanent magnetic rotor with protected and sunk arranged radially oriented permanent magnets ( 1 ) with tangential alignment of the magnetic poles between rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) mounted on a runner body ( 3 ), for rotating electrical machines, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) by specially shaped attachment teeth ( 6 ) of the non-magnetic rotor body ( 3 ) and wedges ( 21.1 . 21.2 . 22 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18.9 ) in complementary mounting grooves of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ), whereby between the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) Permanent magnets ( 1 ) separated by on average uniform, trapezoid pole teeth ( 8th ) with a pole-tooth tooth head ( 8.1 ) and a pole-tooth tooth ( 8.2 ) lie as a magnetic body, and these pole teeth ( 8th ) complementary recesses to the attachment teeth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ), the fastening teeth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) engage in these complementary recesses and by means of wedges ( 21.1 . 21.2 . 22 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18.9 ) are firmly anchored, and the pole teeth ( 8th ) of the pole-foot ( 8.2 ) in the direction of Pollückenzahnkopf ( 8.1 ) are designed decreasing and thus the permanent magnets ( 1 ) form with its axis of symmetry an angle to the radius of the rotor.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) and the pole teeth ( 8th ) consist of ferromagnetic sheets or of sintered or cast magnet bodies and the structural designs ( 4.1 to 4.9 ) of the anchorages of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) and the pole teeth ( 8th ) with the rotor body ( 3 ) as a fixing tooth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) or as fastening grooves ( 7 ) of the runner base body ( 3 ) a dovetail shape ( 4.1 ) or a dovetail shape with a circular arc-shaped recess ( 4.1.1 ) or a dovetail shape with a kink and a square cutout ( 4.1.2 ) or a dovetail shape with corrugations at the bevels and a quadrangular recess ( 4.1.3 ) or a dovetail shape with a groove on the dovetail beginning and a circular arc-shaped protuberance ( 4.1.4 ) or a dovetail shape with an attached flat trapezoid ( 4.2 ) or a dovetail shape with an attached flat trapezoid, grooves on the bevels and a triangular protuberance ( 4.2.1 ) or a pot-shaped form ( 4.3 ) or a through hole ( 4.4 ) with an adjoining dovetail or a dovetail shape with an attached steep trapezium ( 4.5 ) or a dovetail shape with a semicircular approach ( 4.6 ) or a dovetail shape with grooves at the dovetail beginning ( 4.61 ) or a dovetail shape with grooves on the dovetail beginning and a circular arc-shaped protuberance ( 4.6.2 ) or a double dovetail shape with a trapezoid at the beginning ( 4.7 ) or a double dovetail shape with a rectangle between two dovetails ( 4.7.1 ) or a narrow dovetail shape ( 4.8 ) or a rectangular shape with an adjacent dovetail ( 4.9 ) and alignment and assembly aids, as a centrally arranged circular invagination ( 18.1 ) of the runner base body ( 3 ) or as a centrally arranged triangular protuberance ( 18.2 ) of the runner base body ( 3 ) or as a stepped protuberance ( 18.3 ) of the runner base body ( 3 ) or as marginal triangular invagination ( 18.4 ) of the runner base body ( 3 ) or as marginal triangular protuberance ( 18.5 ) of the runner base body ( 3 ) or as a centrally arranged triangular invagination ( 18.6 ) of the runner base body ( 3 ) or as a triangular protuberance ( 18.7 ) at the attachment tooth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) or as a circular arc protuberance ( 18.8 ) on the attachment tooth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) or as marginal, arcuate protuberance ( 18.9 ) of the runner base body ( 3 ) or as a dovetail-shaped protuberance ( 18:10 ) on the rotor body ( 3 ) or as a quadrangular protuberance ( 18:11 ) of the runner base body ( 3 ) or as a flat trapezoidal invagination ( 18:12 ) of the runner base body ( 3 ) or as a dovetailed invagination ( 18:13 ) with an additional circular arcuate invagination on the rotor base body ( 3 ) or a mansard roof-shaped invagination ( 18:14 ) of the runner base body ( 3 ) or as a dovetailed invagination with incisions ( 18:15 ) of the runner base body ( 3 ) owns.

Permanent magnetic rotor with protected and sunk arranged radially oriented permanent magnets ( 1 ) with tangential alignment of the magnetic poles between rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) mounted on a runner body ( 3 ), for rotating electrical machines, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) by specially shaped attachment teeth ( 6 ) of the non-magnetic rotor body ( 3 ) and constructive designs ( 4.1 to 4.7 ) consisting of fastening elements ( 14.1 to 14.4 . 21.1 . 21.2 . 22 ) and alignment and assembly aids ( 18.1 to 18.9 ) in complementary mounting grooves of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ), whereby between the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) at least one parallel to the radius permanent magnet ( 1 ) or two or more adjacent to each other and / or two or more superimposed and parallel to the radius of the rotor permanent magnets ( 1 ) without pole tail tooth ( 8th ) are arranged.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) are designed as a whole or as segments and by means of non-magnetic screws by massive screw receptacles ( 13 ) in a blind hole ( 15 ) in the rotor pole head with in the rotor base body ( 3 ) embedded fasteners in the form of threaded hole strips ( 14.1 to 14.4 ) are bolted, the threaded hole bar ( 14.1 ) in the section a T-shaped, the threaded hole bar ( 14.2 ) in section a T-shaped figure with a widening shaft, the threaded hole bar ( 14.3 ) on average a narrow dovetail and the threaded hole bar ( 14.4 ) has on average a wide Schwalbeschwanz or the non-magnetic screws from the inside by the rotor base body ( 3 ) in corresponding fasteners ( 14.1 to 14.4 ) in the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) are bolted.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor base body ( 3 ) is made of insulated or non-insulated segmental sheets or blanks of non-magnetic materials, such as steel and aluminum or the massive rotor base body ( 3 ), consisting of one or composed of a plurality of sub-bodies, of metallic non-magnetic materials analogous to those of the laminated rotor body ( 3 ) is executed or the runner main body ( 3 ) made of fiber-reinforced Hochleistungsungskunstoffen also analogous to those of the laminated rotor body ( 3 ) is executed.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets ( 1 ) according to the required magnetic flux density one or more separated by non-magnetic spacer elements ( 19 ) one above the other and according to the required flow one or more consecutively, in a groove ( 12 ) are arranged, and the groove ( 12 ) ferromagnetic groove side walls, which by the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) and / or through the pole teeth ( 8th ) and has a non-magnetic groove bottom, which by the rotor body ( 3 ) is formed.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the non-magnetic spacer elements ( 19 ) into recesses of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) or the pole teeth ( 8th ) pass.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) in lense design Polkopfversteifungen ( 17 ) and the attachment teeth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) Stiffening elements ( 16 ) in the form of bars or flat material of non-metallic, high-performance materials with reinforcing profiles in the interior or of non-magnetic metallic materials for additional stiffening of the rotor poles ( 5.1 to 5.7 ) made of fiber-reinforced high-performance plastic.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnets ( 1 ) in the grooves ( 12 ) additionally by non-magnetic slot closures ( 2 ) in the form of slot wedges ( 2.1 and 2.2 ), wherein the slot wedge ( 2.1 ) a reinforced slot wedge ( 2.1 ) consists of high-strength non-magnetic material and the slot wedge ( 2.2 ) In the case of an electrically conductive material has a rectangular, corrugated surface on the side of the open air gap area.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of thickness Polypore Tooth ( 8.2 ) to pollinating tooth head ( 8.1 ) of the pole teeth ( 8th ) is between 2: 1 and 1: 1.

Permanent magnetic rotor according to one of the preceding Claims, characterized in that the permanent magnet rotor at least one side a sealing, non-magnetic rotor end plate, the axially seals the entire pole gap area, has.

Method for mounting permanent magnet rotors with protected and sunk radially arranged permanent magnets with tangential orientation of the magnetic poles as an internal rotor design or external rotor design of rotating electrical machines and method for mounting these permanent magnet rotor, characterized in that the anchoring of the rotor poles ( 5.4 . 5 . 5 and 5.7 ) and the pole teeth ( 8th ) on the rotor body ( 3 ) by fastening teeth ( 6 ) of the rotor body ( 3 ) in the rotor poles ( 5.4 . 5.5 and 5.7 ) or in the pole teeth ( 8th ) in complementary mounting grooves of the rotor poles ( 5.4 . 5.5 and 5.7 ) or pole teeth ( 8th ) or by protuberances of the pole teeth ( 8th ) in complementary fastening grooves ( 7 ) of the runner base body ( 3 ) by mounting the rotor poles ( 5.4 . 5 . 5 and 5.7 ) or pole teeth ( 8th ) using the constructive embodiments ( 4.1 . 4.2 . 4.5 to 4.7 ) and the introduction of fasteners in the form of wedges ( 21.1 . 21.2 ) and / or additional wedges ( 22 ), singly, doubly, or in triple combination, and thus the individual parts are firmly anchored to each other, whereby when inserting the fasteners ( 21.1 . 21.2 . 22 ) by shrinking, pressing, beating or by combining these methods the fastening teeth ( 6 ) of the runner base body ( 3 ) in combination with the rotor poles ( 5.4 . 5.5 . 5.7 ) and pole teeth ( 8th ) or the fastening grooves ( 7 ) in combination with the pole teeth ( 8th ) Alignment and assembly aids ( 18.1 to 18:15 ) automatically for aligning and anchoring the rotor poles ( 5.4 . 5.5 . 5.7 ) and the pole teeth ( 8th ), or that the anchoring of the rotor poles ( 5.1 to 5.3 and 5.6 ) and the pole teeth ( 8th ) on the rotor body ( 3 ) by screwing using the structural designs ( 4.3 . 4.4 . 4.8 . 4.9 ) and the alignment and assembly aids ( 18.1 to 18:15 ) and after the completion of the magnetic circuit then the permanent magnets ( 1 ) in the groove areas ( 12 ), at least one side a sealing, non-magnetic rotor end plate for axial sealing of the pole gaps is mounted on the permanent magnet rotor and then any method of gluing and / or impregnation for setting the permanent magnets ( 1 ) in the groove areas ( 12 ), in particular also methods with overpressure, in addition to be used.