DE19757502A1

DE19757502A1 - Electric machine with permanent magnet excitation

Info

Publication number: DE19757502A1
Application number: DE19757502A
Authority: DE
Inventors: Vlado Dr Ostovic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-06-24

Abstract

The machine includes main excitation magnets (1) which are magnetized tangentially or radial, and which form a yoke of the electric machine along with intermediate iron pieces (2). The yoke can be additionally excited with auxiliary magnets (3) and/or one or several windings. Adjacent main excitation magnets are preferably magnetized in opposite directions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Möglichkeit zu schaffen, den Luftspalt induktionsverlauf in einer permanentmagneterregten elektrischen Maschine unter Last dem Luftspaltinduktionsverlauf im Leerlauf nahe zu halten. Diese Aufgabe wird durch Läufersonderkonstruktionen wie in Fig. 1, 2 und 3 gelöst.The object of this invention is to create the possibility of keeping the air gap induction profile in a permanent magnet-excited electrical machine under load close to the air gap induction profile when idling. This task is solved by special rotor constructions as in FIGS . 1, 2 and 3.

Die Permanentmagnete der Haupterregung (1) in Fig. 1 sind tangential mag netisiert, und voneinander mit magnetisch gut leitendem Material (2) ge trennt. Die Hilfsmagnete (3) in Fig. 1 sind tangential magnetisiert.The permanent magnets of the main excitation ( 1 ) in Fig. 1 are tangentially mag netiert, and separated from each other with magnetically good conductive material ( 2 ). The auxiliary magnets ( 3 ) in Fig. 1 are magnetized tangentially.

Da benachbarte Magnete der Haupterregung entgegengesetzt zueinander magnetisiert sind, ändert der magnetische Fluß im magnetischen Material (2) seine Richtung von tangentialer in die radiale, als radialer Fluß durch den Luftspalt weiter geht und in den Ständer ein tritt. Die radiale Dicke des Rings in Fig. 1 im Verhältnis zu dem tangentialen Abstand zwischen zwei benach barten Magneten der Haupterregung bestimmt, ob die Luftspaltinduktion kleiner, gleich, oder größer als die Remanenzinduktion von den Permanent magneten wird.Since adjacent magnets of the main excitation are magnetized opposite to each other, the magnetic flux in the magnetic material ( 2 ) changes its direction from tangential to radial, as the radial flux continues through the air gap and enters the stator. The radial thickness of the ring in Fig. 1 in relation to the tangential distance between two neighboring magnets of the main excitation determines whether the air gap induction is smaller, equal, or greater than the remanent induction of the permanent magnet.

Die Permanentmagnete der Haupterregung (1) in Fig. 2 sind tangential mag netisiert, und voneinander mit magnetisch gut leitendem Material (2) ge trennt. Die Wicklung (3) in Fig. 2 trägt einen Strom, dessen Wert dem Ankerstrom proportional ist, und dessen Richtung der Ankerstromrichtung entgegengesetzt ist. Wenn die permanentmagneterregte Maschine nach Fig. 2 belastet ist, fließt der Laststrom nicht nur durch die Ankerwirkung, sondern auch durch die Wicklung (3). So bleibt das resultierende vom Ankerstrom erzeugte Luftspalt-feld unter Last gleich Null.The permanent magnets of the main excitation ( 1 ) in FIG. 2 are magnetized tangentially, and separated from one another with magnetically highly conductive material ( 2 ). The winding ( 3 ) in FIG. 2 carries a current whose value is proportional to the armature current and whose direction is opposite to the armature current direction. If the permanent magnet excited machine according to Fig. 2 is loaded, the load current flows not only through the armature effect, but also through the winding ( 3 ). The resulting air gap field generated by the armature current remains zero under load.

Die Permanentmagnete der Haupterregung (1) in Fig. 3 sind radial magnetisi ert, und liegen im Luftspalt. Die Hilfsmagnete (3) in Figur (3) sind tangential magnetisiert. Die Wicklung (4) trägt einen Strom, der die Wirkung der Hauptmagnete (1), oder der Hilfsmagnete beeinflußt. The permanent magnets of the main excitation ( 1 ) in Fig. 3 are radially magnetisi, and are in the air gap. The auxiliary magnets ( 3 ) in Figure ( 3 ) are magnetized tangentially. The winding ( 4 ) carries a current which influences the action of the main magnets ( 1 ) or the auxiliary magnets.

Das vorgeschlagene Patent kann für elektrische Maschinen mit innerem Läufer, als auch mit äußerem Läufer verwendet werden. Die Permanentmag nete können entweder im Joch, oder im Luftspalt heruntergebracht werden. Die Ankerwicklung einer solchen Maschine ist eine übliche Drehstrom-, oder Wechselstromwicklung. Die Erregung einer solchen Maschine ist mit Permanentmagneten ausgeführt, welche an die Zwischenstücke (2) aus gutem magnetischen Material befestigt sind. Die benachbarten Permanent magnete sind in entgegengesetzten Richtungen tangential oder radial magne tisiert.The proposed patent can be used for electrical machines with an inner rotor as well as with an outer rotor. The permanent magnets can either be brought down in the yoke or in the air gap. The armature winding of such a machine is a conventional three-phase or alternating current winding. The excitation of such a machine is carried out with permanent magnets which are attached to the intermediate pieces ( 2 ) made of good magnetic material. The adjacent permanent magnets are magnetized in opposite directions tangentially or radially.

Durch die Belastung einer in Fig. 1, 2 oder 3 beschriebenen Maschine wird eine zusätzliche Komponente des Luftspaltfeldes vom Ankerstrom erzeugt. Diese kann mit Hilfsmagneten, wie in Fig. 1 und 3, oder mit einer anker stromdurchflossenen Wicklung (Fig. 2) minimiert werden. Die Wirkung der Hauptmagnete kann mit einer zusätzlichen Wicklung, wie in Fig. 3, beein flußt werden.By loading a machine described in FIG. 1, 2 or 3, an additional component of the air gap field is generated by the armature current. This can be minimized with auxiliary magnets, as in FIGS . 1 and 3, or with an armature winding through which current flows ( FIG. 2). The effect of the main magnets can be influenced with an additional winding, as in Fig. 3.

Claims

1. Permanent magnet excited electrical machine, characterized in that the main excitation magnets are magnetized tangentially or radially and build the yoke of the electrical machine together with the iron intermediate pieces. The yoke constructed in this way can also be excited with auxiliary magnets or one or more windings.

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the adjacent main excitation magnets in opposite directions are magnetized.

3. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the Air gap induction by means of yoke construction according to claim 1 and 2 independent depending on the remanent induction of the permanent magnets can.

4. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the existing windings carry such currents that have the effect of main influence excitation magnets, or can change the armature reaction nen.