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DE69702784T2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen und nach diesem Verfahren hergestellter Läufer - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen und nach diesem Verfahren hergestellter Läufer

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DE69702784T2
DE69702784T2 DE69702784T DE69702784T DE69702784T2 DE 69702784 T2 DE69702784 T2 DE 69702784T2 DE 69702784 T DE69702784 T DE 69702784T DE 69702784 T DE69702784 T DE 69702784T DE 69702784 T2 DE69702784 T2 DE 69702784T2
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DE
Germany
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magnetic
magnetic material
parts
poles
rotor
Prior art date
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DE69702784T
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Alain Gueraud
Jean-Charles Mercier
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Converteam Motors SA
Original Assignee
GEC Alsthom Moteurs SA
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Application filed by GEC Alsthom Moteurs SA filed Critical GEC Alsthom Moteurs SA
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Publication of DE69702784D1 publication Critical patent/DE69702784D1/de
Publication of DE69702784T2 publication Critical patent/DE69702784T2/de
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen und einen durch ein solches Verfahren hergestellten Läufer. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers, der dafür ausgelegt ist, bei einer schnellen Synchronmaschine verwendet zu werden, und einen durch dieses Verfahren hergestellten magnetoelektrischen Läufer mit Klauenpolen.
  • Diese Läufer mit Klauenpolen bestehen aus einer Vielzahl von fest miteinander verbundenen magnetischen und nichtmagnetischen Elementen. Die Geschwindigkeiten, die bei einigen schnellen Synchronmaschinen eingesetzt werden können, können gleich oder größer als 50.000 U/min sein. Nun sind, wie oben angegeben, diese Läufer aufgrund dessen, dass die Konstrukteure von Läufern mit Klauenpolen versuchen, Läufer mit der größtmöglichen Widerstandsfähigkeit gegen zentrifugales Bersten zu erhalten, wobei ein optimales aerodynamisches Profil beibehalten wird, Zusammensetzungen von Teilen.
  • Um massive Läufer auszuführen, die bei den höheren erwähnten Geschwindigkeiten arbeiten können, ist es notwendig, Zusammensetzungstechniken vom isostatischen Kompressionstyp oder gleichwertiges zu verwenden, damit der Läufer dem Bersten widerstehen kann. In der Tat ist bei Rotation die Zentrifugalkraft, die sich entwickelt, zur in Bewegung befindlichen Masse proportional.
  • Diese bekannten Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen des Typs, der magnetische Teile, die die polarisierten Klauenpole des Läufers bilden, und nichtmagnetische Teile zur Trennung der Klauenpole mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem nichtmagnetischen, hohlen Gehäusezylinder eingeschlossen sind, umfassen Schritt des Füllens des nichtmagnetischen, hohlen Zylinders mit den magnetischen und nichtmagnetischen Teilen und einen Schritt des isostatischen Komprimierens der Einheit aus den magnetischen Teilen, den nichtmagnetischen Teilen und dem hohlen Gehäusezylinder.
  • Die Verwendung von Schritten des isostatischen Komprimierens erzwingt, dass die Einzelteile des Läufers vollkommen zusammengesetzt sind. Wenn Räume ohne Material beim isostatischen Komprimieren bestehen, erzeugen diese in der Tat, indem sie komprimiert werden, Verschiebungen der Einzelteile, die für die magnetische Dimensionierung und das statische und dynamische mechanische Gleichgewicht des so ausgeführten Läufers ungünstig sind.
  • Das kleinere der resultierenden Probleme wäre, dass der Läufer nicht die erhofften optimalen magnetischen Eigenschaften hätte, das schlimmste der Probleme wäre, dass das eingeführte mechanische Ungleichgewicht den Läufer unbrauchbar macht.
  • Darüber hinaus ist es notwendig, dass die Klauenpole Formen aufweisen, die für eine bessere Leistung der Maschine ausgelegt sind.
  • Beispielsweise soll vorteilhafterweise die Längsfläche der magnetischen Klauenpole gegenüber dem Stator einen fortschreitenden magnetischen Luftspalt aufweisen, der gestattet, den Durchgang des magnetischen Flusses zwischen den Klauenpolen und dem Stator der umlaufenden Maschine zu optimieren.
  • Nach einem weiteren Beispiel ist es notwendig, zwischen zwei benachbarten magnetischen Massen mit entgegengesetzten Polaritäten (benachbarte Klauenpole) ein nichtmagnetisches Material anzuordnen. Dieses nichtmagnetische Material gestattet, die Verluste an magnetischem Fluss, der direkt zwischen zwei benachbarten Klauenpolen mit entgegengesetzten Polaritäten durchgeht, anstatt über den Stator zu gehen, zu begrenzen.
  • Die resultierenden magnetischen oder nichtmagnetischen Teile haben eine komplexe Form, und ihre Formgebung dauert lange und ist kostspielig, besonders um die von der Behandlung durch isostatisches Komprimieren erzwungenen Toleranzen zu erhalten.
  • Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers vom oben beschriebenen Typ vorzuschlagen, bei welchem die Formgebung für die magnetischen und nichtmagnetischen komplexen Teile vereinfacht ist.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen des Typs, der Teile aus magnetischem Material, die die Pole des Läufers umfassen, und Teile aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse-Rotationszylinder aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind, wobei das Verfahren einen Schritt des Füllens des hohlen Zylinders mit den Teilen aus magnetischem und nichtmagnetischem Material und einen Schritt des isostatischen Komprimierens der Einheit aus den Teilen und dem hohlen Gehäusezylinder. Erfindungsgemäß ist jedes Teil aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material ausgehend von einer Vielzahl von angepassten und koaxialen, unabhängigen, einschiebbaren Röhrenelementen hergestellt, wobei jedes Röhrenelement, das Seitenränder, quer verlaufende Enden und eine Seitenfläche aufweist, eine äußere Form mit einer radialen Dicke aufweist, die dem betreffenden Teil aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material entspricht.
  • Bei einer Ausführungsform ist der hohle Gehäusezylinder aus nichtmagnetischem Material mit hindurchgehenden Fenstern versehen, wobei jedes hindurchgehende Fenster dazu bestimmt ist, ein fernes Röhrenelement eines Teils aus magnetischem Material aufzunehmen.
  • Vorteilhafterweise haben die hindurchgehenden Fenster im Querschnitt eine allgemeine Form, die vom Inneren des Gehäusezylinders konvergent ist, wobei die fernen Röhrenelemente einen Radius und eine radiale Dicke im Wesentlichen gleich dem Radius und der radialen Dicke des Gehäusezylinders haben und zur konvergenten Form der Fenster komplementäre Seitenränder aufweisen, wobei die fernen Röhrenelemente die ersten der Röhrenelemente sind, die beim Schritt des Füllens im Gehäusezylinder angeordnet werden.
  • Gemäß dem Verfahren der Erfindung kann am Ende des Schritts des isostatischen Komprimierens der resultierende Läufer einen Endschritt durchlaufen. Dieser Endschritt kann beispielsweise darin bestehen, den Läufer axial auszuhöhlen, um ihn leichter zu machen, oder der Außenfläche des Läufers eine besondere Form zu geben.
  • Die Erfindung betrifft auch einen magnetoelektrischen Läufer mit Klauenpolen des Typs, der Teile aus magnetischem Material, die die Pole des Läufers umfassen, und Teile aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse-Rotationszylinder aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind, der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst der magnetoelektrische Läufer zwei Monopolteile aus magnetischem Material mit entgegengesetzten Polaritäten und ein Teil aus nichtmagnetischem Material, wobei jedes Monopolteil eine Rotationsnabe mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders umfasst und ein freies Ende und einen abgeschrägten Pol aufweist, wobei der abgeschrägte Pol eine Längsfläche mit dem gleichen Radius wie die Nabe, eine schräge, quer verlaufende Fläche, die mit der Längsfläche die Abschrägung bildet, und in bezug auf die Symmetrieebene des abgeschrägten Pols symmetrische, ebene Seitenflächen umfasst, die von der Längsfläche zur schrägen Fläche hin zueinander konvergent sind, wobei die ebenen Seitenflächen mit der Nabe quer verlaufende Schultern bilden, wobei die beiden Teile aus magnetischem Material auf der selben Achse angeordnet sind, wobei die schrägen Flächen einander gegenüber stehen, wobei das nichtmagnetische Teil zwischen den einander gegenüberstehenden schrägen Flächen angeordnet ist und eine zu den beiden Teilen aus magnetischem Material komplementäre Form aufweist, so dass die Einheit aus Teilen aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse- Rotationszylinders bildet, wobei der Gehäusezylinder zwei hindurchgehende Fenster aufweist, die jeweils der Längsfläche eines der Teile aus magnetischem Material gegenüberstehen, wobei jedes Fenster von einem fernen Röhrenelement aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie das Teil aus magnetischem Material, zu dem es gehört, eingenommen wird.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der magnetoelektrische Läufer zwei Monopolendteile aus magnetischem Material, wenigstens ein Zwischenteil aus magnetischem Material und Teile aus nichtmagnetischem Material, wobei jedes Monopolteil eine Rotationsnabe mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders umfasst und ein freies Ende und einen abgeschrägten Pol aufweist, wobei der abgeschrägte Pol eine Längsfläche mit dem gleichen Radius wie die Nabe, eine schräge, quer verlaufende Fläche, die mit der Längsfläche die Abschrägung bildet, und zwei in bezug auf die Symmetrieebene des abgeschrägten Pols symmetrische, ebene Seitenflächen umfasst, die von der Längsfläche zur schrägen Fläche hin zueinander konvergent sind, wobei die ebenen Seitenfläche mit der Nabe quer verlaufende Schultern bilden, wobei das oder die Zwischenteil(e) zwei Pole mit der gleichen Polarität umfasst, die die gleiche Form wie die Pole der Endteile aufweisen, die jeweils eine schräge Fläche gegenüber der schrägen Fläche des Pols eines der magnetischen Endteile oder eines der Pole eines anderen Zwischenteils aufweisen, wobei jeder Pol vom gegenüberstehenden Pol durch ein nichtmagnetisches Teil mit zu den beiden Polen komplementärer Form getrennt wird, so dass die Einheit aus Endteilen, dem oder den Zwischenteilen und den Teilen aus nichtmagnetischem Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse- Rotationszylinders bildet, wobei der Gehäusezylinder so viele hindurchgehende Fenster wie Pole aufweist, jedes gegenüber der Längsfläche eines der Pole aus magnetischem Material, wobei jedes Fenster von einem fernen Röhrenelement aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie der Pol, zu dem es gehört, eingenommen wird.
  • Die quer verlaufenden Schultern bilden vorteilhafterweise mit der zur Achse des Läufers senkrechten Ebene einen Winkel ungleich Null.
  • Bei einer minimalen Ausführungsform umfassen die Teile aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material ein zentrales, massives Röhrenelement, das die symmetrischen, ebenen Seitenflächen berührt, und ein hohles Röhrenelement mit einem Innenradius im Wesentlichen gleich dem Radius des massiven Röhrenelements und einem Außenradius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders.
  • Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit, sich von der komplexen Form der Einzelteile des Läufers frei zu machen, indem eine Vielzahl von Röhrenelementen hergestellt werden, die leicht bearbeitbar sind, und diese Röhrenelemente zu verbinden, um das komplexe Teil herzustellen.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus dem Einschiebbarkeitsprinzip der Röhren, das eine bessere Haltbarkeit gegenüber dem zentrifugalen Bersten des Läufers sicherstellt.
  • Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen folgt, in welchen:
  • Fig. 1A eine schematische Ansicht eines magnetischen Endteils eines erfindungsgemäßen Läufers ist;
  • Fig. 1B, 1C eine schematische Ansicht von oben bzw. eine schematische Schnittansicht der Ansicht der Fig. 1A sind;
  • Fig. 2A eine schematische Ansicht eines magnetischen Zwischenteils eines erfindungsgemäßen Läufers ist;
  • Fig. 2B, 2C eine schematische Ansicht von oben bzw. eine schematische Schnittansicht der Ansicht von Fig. 2A sind;
  • Fig. 3A eine schematische Ansicht eines nichtmagnetischen Teils eines erfindungsgemäßen Läufers ist;
  • Fig. 3B, 3C eine schematische Ansicht von oben bzw. eine schematische Schnittansicht der Ansicht von Fig. 3A sind;
  • Fig. 4 eine auseinandergezogene schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Läufers ist;
  • Fig. 5A eine schematische Ansicht eines zusammengesetzten Läufers gemäß der Erfindung ist;
  • Fig. 5B, 5C, 5D schematische Ansichten der Schnitte B, C bzw. D der Ansicht der Fig. 5A sind;
  • Fig. 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Läufers nach dem Bearbeitungsendschritt ist.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung betreffen die Begriffe "längs" und "seitlich" Oberflächenelemente, die keinen Schnittpunkt mit der Achse des betrachteten Teils oder des Läufers haben.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen des Typs, der Teile 1, 9 aus magnetischem Material, die die Pole 3 des Läufers bilden, und Teile 12 aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole 3 mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse-Rotationszylinder 13 aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind. Herkömmlicherweise umfasst das Verfahren einen Schritt des Füllens des hohlen Zylinders 13 mit den Teilen aus magnetischem 1, 9 und nichtmagnetischem 12 Material und einen Schritt des isostatischen Komprimierens der Einheit aus den Teilen 1, 9, 12 und dem hohlen Gehäusezylinder 13.
  • Da die Teile dieses Typs von massivem Läufer eine komplexe Form haben besteht einer der kennzeichnenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass jedes Teil aus magnetischem 1, 9 oder nichtmagnetischem 12 Material ausgehend von angepassten und koaxialen, unabhängigen, einschiebbaren Röhrenelementen 10, 11, 14, 100, 110, 140, 101, 111 hergestellt, wobei jedes Röhrenelement 10, 11, 14, 100, 110, 140, 101, 111, das Seitenränder, quer verlaufende Enden und eine Seitenfläche aufweist, eine äußere Form mit einer radialen Dicke aufweist, die dem betreffenden Teil aus magnetischem 1, 9 oder nichtmagnetischem 12 Material entspricht.
  • Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der hohle Gehäusezylinder 13 aus nichtmagnetischem Material mit hindurchgehenden Fenstern 15 versehen, wobei jedes hindurchgehende Fenster dazu bestimmt ist, ein magnetisches fernes Röhrenelement 14, 140 eines Teils 1, 9 aus magnetischem Material aufzunehmen.
  • Vorteilhafterweise haben die hindurchgehenden Fenster 15 im Querschnitt eine allgemeine Form, die vom Inneren zum Äußeren des Gehäusezylinders 13 hin konvergent ist, und die fernen Röhrenelemente 14, 140, die einen Radius und eine radiale Dicke im Wesentlichen gleich dem Radius und der radialen Dicke des Gehäusezylinders 13 haben, weisen zur konvergenten Form der Fenster 15 komplementäre Seitenränder 16 auf, wobei die fernen Röhrenelemente 14, 140 die ersten der Röhrenelemente 10, 11, 14, 100, 110, 140, 101, 111 sind, die beim Schritt des Füllens im Gehäusezylinder 13 angeordnet werden.
  • Diese fernen Röhrenelemente 14, 140 gestatten wegen der Form ihrer Seitenränder 16, einen fortschreitenden Luftspalt für jeden Pol 3, 30 des Läufers zu bilden.
  • Gemäß dem Verfahren der Erfindung kann am Ende des Schritts des isostatischen Komprimierens der resultierende Läufer einen Endschritt durchlaufen. Dieser Endschritt kann beispielsweise darin bestehen, den Läufer axial auszuhöhlen, um ihn leichter zu machen, oder der Außenfläche des Läufers eine besondere Form zu geben (Fig. 6).
  • Die Erfindung betrifft auch einen magnetoelektrischen Läufer mit Klauenpolen des Typs, der Teile 1, 9 aus magnetischem Material, die die Pole 3 des Läufers bilden, und Teile 12 aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole 3 mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse-Rotationszylinder 13 aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind, der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wird.
  • Bei einer ersten Ausführungsform ist der Läufer ein bipolarer Läufer, der zwei Monopolendteile 1 aus magnetischem Material mit entgegengesetzter Polarität und ein Teil 12 aus nichtmagnetischem Material umfasst.
  • Jedes Monopolteil 1 (Fig. 1A, 1B, 1C) umfasst eine Rotationsnabe 2, die einen Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders 13 und ein freies Ende 4 und einen abgeschrägten Pol 3 aufweist. Wobei der abgeschrägte Pol 3 eine Längsfläche 8 mit dem gleichen Radius wie die Nabe 2, eine schräge, quer verlaufende Fläche 5, die mit der Längsfläche 8 die Abschrägung bildet, und in bezug auf die Symmetrieebene des abgeschrägten Pols 3 symmetrische, ebene Seitenflächen 6 umfasst, die von der Längsfläche 8 zur schrägen Fläche 5 hin zueinander konvergent sind.
  • Die ebenen Seitenflächen 6 bilden mit der Nabe quer verlaufende Schultern 7. Die beiden Teile 1 aus magnetischem Material sind auf derselben Achse angeordnet, wobei ihre schrägen Flächen 5 einander gegenüberstehen.
  • Das nichtmagnetische Teil 12 (Fig. 2A, 2B, 2C) ist zwischen den einander gegenüberstehenden schrägen Flächen 5 angeordnet und weist eine zu den beiden Teilen 1 aus magnetischem Material komplementäre Form auf, so dass die Einheit aus Teilen aus magnetischem 1 oder nichtmagnetischem 12 Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse- Rotationszylinders 13 bildet.
  • Der Gehäusezylinder 13 weist zwei hindurchgehende Fenster 15 auf, die jeweils der Längsfläche 8 eines der Teile 1 aus magnetischem Material gegenüberstehen, wobei jedes Fenster 15 von einem fernen Röhrenelement 14 aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie das Teil 1 aus magnetischem Material, zu dem es gehört, eingenommen wird.
  • Bei einer zweiten Ausführungsform (die in Fig. 4 bis 6 dargestellt ist) umfasst der Läufer eine axiale Folge von bipolaren Läufern.
  • Er umfasst zwei Monopolendteile 1 aus magnetischem Material, wenigstens ein Zwischenteil 9 aus magnetischem Material und Teile 12 aus nichtmagnetischem Material. Die Monopolendteile 1 haben immer entgegengesetzte Polaritäten.
  • Die Endteile 1 haben die gleiche Form wie das bei der ersten Ausführungsform (Fig. 1A, 1B, 1C) beschriebene.
  • Das (oder die) Zwischenteil(e) 9 (Fig. 3A, 3B, 3C) umfasst zwei Pole 30 mit entgegengesetzten Polaritäten, die die gleiche Form haben wie die Pole 3 der Endteile 1.
  • Jeder Pol 30 eines Zwischenteils 9 weist eine schräge Fläche 50 gegenüber der schrägen Fläche 5 des Pols 3 eines der magnetischen Endteile 1 oder der schrägen Fläche 50 eines der Pole 30 eines weiteren Zwischenteils 9 auf.
  • Jeder Pol 3, 30 ist vom gegenüberstehenden Pol 30, 3 durch ein nichtmagnetisches Teil 12 (Fig. 2A, 2B, 2C) mit zu den beiden Polen 3, 30 komplementärer Form getrennt, so dass die Einheit aus den Endteilen 1, dem (oder den) Zwischenteil(en) 9 und den Teilen 12 aus nichtmagnetischem Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse-Rotationszylinders 13 bildet.
  • Wie bei der ersten Ausführungsform weist der Gehäusezylinder 13 so viele hindurchgehende Fenster 15 wie Pole 3 auf.
  • Jedes Fenster 15 steht der Längsfläche 8 eines der Pole 3 aus magnetischem Material gegenüber, jedes Fenster wird von einem fernen Röhrenelement 14, 140 aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie der Pol 3, zu dem es gehört, eingenommen (Fig. 4).
  • Vorteilhafterweise bilden die quer verlaufenden Schultern 7 mit der zur Achse des Läufers senkrechten Ebene einen Winkel. Vorzugsweise beträgt der Winkel 45º.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Teile aus magnetischem 1, 9 oder nichtmagnetischem 12 Material ein zentrales, massives Röhrenelement 10, 100, 101, das die symmetrischen, ebenen Seitenflächen 6 berührt, und ein hohles Röhrenelement 11, 110, 111 mit einem Innenradius im Wesentlichen gleich dem Radius des massiven Röhrenelements 10 und einem Außenradius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders 13. Darüber hinaus umfassen, wie vorher erwähnt, die Teile aus magnetischem Material ein fernes Röhrenelement 14, 140 pro Pol 3, 30, das einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser im Wesentlichen gleich denjenigen des Gehäusezylinders 13 aufweist. In Fig. 5B, 5C, 5D ist jedes Teil unabhängig von den Röhrenelementen, die es bilden, unterschiedlich schraffiert.
  • Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können komplexere mehrpolige Teile ausgeführt werden, so dass ein, oder eine axiale Folge von, Läufer(n) mit 2N Polen erhalten wird, wobei N größer als 1 ist. Nach einem weiteren Beispiel kann man die Anzahl der aufbauenden Röhrenelemente jedes Teils variieren lassen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetoelektrischen Läufers mit Klauenpolen des Typs, der Teile (1, 9) aus magnetischem Material, die die Pole (3) des Läufers bilden, und Teile (12) aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole (3) mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse- Rotationszylinder (13) aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind, wobei das Verfahren einen Schritt des Füllens des hohlen Zylinders (13) mit den Teilen aus magnetischem (1, 9) und nichtmagnetischem (12) Material und einen Schritt des isostatischen Komprimierens der Einheit aus den Teilen (1, 9, 12) und dem hohlen Gehäusezylinder (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Teil aus magnetischem (1, 9) oder nichtmagnetischem (12) Material ausgehend von einer Vielzahl von angepassten und koaxialen, unabhängigen, einschiebbaren Röhrenelementen (14, 10, 11, 110, 100, 140, 111, 101) hergestellt ist, wobei jedes Röhrenelement (14, 10, 11, 110, 100, 140, 111, 101), das Seitenränder, quer verlaufende Enden und eine Seitenfläche aufweist, eine äußere Form mit einer radialen Dicke aufweist, die dem betreffenden Teil aus magnetischem (1, 9) oder nichtmagnetischem (12) Material entspricht.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Gehäusezylinder (13) aus nichtmagnetischem Material mit hindurchgehenden Fenstern (15) versehen ist, wobei jedes hindurchgehende Fenster (15) dazu bestimmt ist, ein fernes Röhrenelement (14, 140) eines Teils (1, 9) aus magnetischem Material aufzunehmen.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hindurchgehenden Fenster (15) im Querschnitt eine allgemeine Form haben, die vom Inneren zum Äußeren des Gehäusezylinders (13) hin konvergent ist, wobei die fernen Röhrenelemente (14, 140) einen Radius und eine radiale Dicke im Wesentlichen gleich dem Radius und der radialen Dicke des Gehäusezylinders (13) haben und zur konvergenten Form der Fenster (15) komplementäre Seitenränder (16) aufweisen, wobei die fernen Röhrenelemente (14, 140) die ersten der Röhrenelemente (14, 10, 11, 110, 100, 140, 111, 101) sind, die beim Schritt des Füllens im Gehäusezylinder (13) angeordnet werden.
4. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Endschritt umfasst, der darin besteht, den Läufer axial auszuhöhlen oder der Außenfläche des Läufers eine besondere Form zu geben.
5. Magnetoelektrischer Läufer mit Klauenpolen des Typs, der Teile (1, 9) aus magnetischem Material, die die Pole (3) des Läufers bilden, und Teile (12) aus nichtmagnetischem Material zur Trennung der Pole (3, 30) mit entgegengesetzter Polarität umfasst, die in einem hohlen Gehäuse-Rotationszylinder (13) aus nichtmagnetischem Material eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass er nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt wird.
6. Magnetoelektrischer Läufer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Monopolteile (1) aus magnetischem Material mit entgegengesetzten Polaritäten und ein Teil (12) aus nichtmagnetischem Material umfasst, wobei jedes Monopolteil (1) eine Rotationsnabe (2) mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders (13) umfasst und ein freies Ende (4) und einen abgeschrägten Pol (3) aufweist, wobei der abgeschrägte Pol (3) eine Längsfläche (8) mit dem gleichen Radius wie die Nabe (2), eine schräge, quer verlaufende Fläche (5), die mit der Längsfläche (8) die Abschrägung bildet, und in bezug auf die Symmetrieebene des abgeschrägten Pols (3) symmetrische, ebene Seitenflächen (6) umfasst, die von der Längsfläche (8) zur schrägen Fläche (5) hin zueinander konvergent sind, wobei die ebenen Seitenflächen (6) mit der Nabe (2) quer verlaufende Schultern (7) bilden, wobei die beiden Teile (1) aus magnetischem Material auf der selben Achse angeordnet sind, wobei die schrägen Flächen (5) einander gegenüber stehen, wobei das nichtmagnetische Teil (12) zwischen den einander gegenüberstehenden schrägen Flächen (5) angeordnet ist und eine zu den beiden Teilen (1) aus magnetischem Material komplementäre Form aufweist, so dass die Einheit aus Teilen aus magnetischem oder nichtmagnetischem Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse-Rotationszylinders (13) bildet, wobei der Gehäusezylinder zwei hindurchgehende Fenster (15) aufweist, die jeweils der Längsfläche (8) eines der Teile (1) aus magnetischem Material gegenüberstehen, wobei jedes Fenster von einem fernen Röhrenelement (14) aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie das Teil aus magnetischem Material, zu dem es gehört, eingenommen wird.
7. Magnetoelektrischer Läufer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Monopolendteile (1) aus magnetischem Material mit entgegengesetzten Polaritäten, wenigstens ein Zwischenteil (9) aus magnetischem Material und Teile (12) aus nichtmagnetischem Material umfasst, wobei jedes Monopolteil (1) eine Rotationsnabe (2) mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders (13) umfasst und ein freies Ende (4) und einen abgeschrägten Pol (3) aufweist, wobei der abgeschrägte Pol (3) eine Längsfläche (8) mit dem gleichen Radius wie die Nabe (2), eine schräge, quer verlaufende Fläche (5), die mit der Längsfläche (8) die Abschrägung bildet, und zwei in bezug auf die Symmetrieebene des abgeschrägten Pols (3) symmetrische, ebene Seitenflächen (6) umfasst, die von der Längsfläche (8) zur schrägen Fläche (5) hin zueinander konvergent sind, wobei die ebenen Seitenfläche (6) mit der Nabe (2) quer verlaufende Schultern (7) bilden, wobei das oder die Zwischenteil(e) (9) zwei Pole (30) mit entgegengesetzten Polaritäten umfasst, die die gleiche Form wie die Pole (3) der Endteile (1) aufweisen, die jeweils eine schräge Fläche (50) gegenüber der schrägen Fläche (5) des Pols (3) eines der magnetischen Endteile oder der schrägen Fläche (50) eines der Pole (30) eines anderen Zwischenteils (9) aufweisen, wobei jeder Pol (3, 30) vom gegenüberstehenden Pol (30, 3) durch ein nichtmagnetisches Teil (12) mit zu den beiden Polen (3, 30) komplementärer Form getrennt wird, so dass die Einheit aus Endteilen (1), dem oder den Zwischenteilen (9) und den Teilen (12) aus nichtmagnetischem Material einen massiven Rotationszylinder mit einem Radius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des nichtmagnetischen Gehäuse-Rotationszylinders (13) bildet, wobei der Gehäusezylinder (13) so viele hindurchgehende Fenster (15) aufweist, wie es Pole (3, 30) gibt, wobei jedes Fenster (15) der Längsfläche (8) eines der Pole (3, 30) aus magnetischem Material gegenübersteht, wobei jedes Fenster (15) von einem fernen Röhrenelement (14, 140) aus magnetischem Material mit der gleichen Polarität wie der Pol (3, 30), zu dem es gehört, eingenommen wird.
8. Magnetoelektrischer Läufer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die quer verlaufenden Schultern (7) mit der zur Achse des Läufers senkrechten Ebene einen Winkel ungleich null bilden.
9. Magnetoelektrischer Läufer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile aus magnetischem (1, 9) oder nichtmagnetischem (12) Material ein zentrales, massives Röhrenelement (10, 100, 101), das die symmetrischen, ebenen Seitenflächen (6) berührt, und ein hohles Röhrenelement (11, 110, 111) mit einem Innenradius im Wesentlichen gleich dem Radius des massiven Röhrenelements (10, 100, 101) und einem Außenradius im Wesentlichen gleich dem Innenradius des Gehäusezylinders (13) umfassen.
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