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Magnetelektrische Maschine.
Die Erfindung betrifft eine magnetelektrische Maschine, die insbesondere als Hilfsstromquelle auf Fahrzeugen dienen soll, und besteht in einer besonders einfachen Ausbildung des induzierenden
Teiles. Man war bisher bestrebt, Dauermagneten eine im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen grosse Länge zu erteilen. Sie wurden daher auch als induzierender Teil magnetelektrischer Maschinen mit ausgeprägten Polen ausgestattet. Soweit sie die Form eines Drehkörpers erhielten, wurde dieser meist durch Schlitze unterteilt oder aus mehreren getrennten Stabmagneten zusammengesetzt.
Die
Baustoffe von Dauermagneten haben aber im Laufe der Zeit bei fortschreitender Verbesserung ihrer magnetischen Eigenschaften ein solches Gefüge und solche Härte erhalten, dass ihre mechanische Bearbeitung immer umständlicher wird, besonders wenn sie in eine genau einzuhaltende Form gebracht werden sollen. Hiedurch ist insbesondere die Herstellung der induzierenden Teile magnetelektrischer Maschinen aus solchem Baustoff erschwert.
Die Erfindung nutzt die in neuerer Zeit erreichten magnetischen Eigenschaften dieser Baustoffe aus, um dem induzierenden Teil eine leicht und genau herstellbare Form zu geben, gegen die nach den früheren Anschauungen aus magnetischen Rücksichten Bedenken bestehen. Nach der Erfindung bildet der von der induzierten Wicklung durch den üblichen zylindrischen Luftspalt getrennte induzierende Teil einen einfachen Drehkörper mit geschlossener Mantelfläche, an der die Magnetpole liegen.
Der Dauermagnet erhält hiebei die Form eines einfachen gedrungenen Drehkörpers (dicke Scheibe, Walze, Ring od. dgl. ), wobei nicht nur die Bearbeitung einfacher wird, sondern auch die Eigenschaften neuzeitlicher Magnetbaustoffe besser ausgenutzt werden, weil für sie, zum Unterschied von früher verwendeten Dauermagneten, eine gedrungene Form ohne besondere magnetische Unterteilung am günstigsten ist. Der Magnetkörper nach der Erfindung kann in einfache Form gegossen und dann z. B. durch Schleifen, also ohne Benutzung empfindlicher Werkzeuge, leicht und genau bearbeitet werden.
Es wurde wohl auch für Sonderzwecke (Drehzahlmesser) vorgeschlagen, den Dauermagnet magnetelektrischer Maschinen scheibenförmig zu gestalten. Er wurde hiebei aber nur als dünne Scheibe ausgebildet, deren Durchmesser etwa das acht-bis zehnfache ihrer Dicke oder mehr betrug, und hatte die Magnetpole auf der Scheibenstirnfläche. Eine derartige Maschine weicht von der üblichen Bauart mit zylindrischem Luftspalt ab und ist für hochwertige Magnetbaustoffe nicht geeignet.
Bei der Maschine nach der Erfindung bildet der induzierende Teil beispielsweise nach Fig. 1 der Zeichnung eine zylindrische Scheibe, deren Dicke mindestens ein Viertel bis ein Drittel ihres Durchmessers beträgt und die an zwei einander gegenüberliegenden Umfangsstellen den Nord-und Südpol aufweist. Gegen eine solche Form ist einzuwenden, dass längs des Scheibenumfanges ein magnetischer Kurzschluss zwischen entgegengesetzten Polen besteht, der den nach aussen wirksamen Magnetismus der Scheibe schwächt. Diese Bedenken werden hinfällig, wenn der Baustoff des Magneten magnetisch so beschaffen ist, dass die zwischen entgegengesetzten Polen liegenden Umfangsstücke praktisch nicht magnetisiert werden und einem Streufluss hohen magnetischen Widerstand entgegensetzten, also die Pole auf die angedeuteten Stellen des Magnetkörpers beschränkt bleiben.
Es gibt schon hiefür geeignete Magnetbaustoffe ; insbesondere kommen die sogenannten ausscheidungsgehärteten Magnetstähle in Frage, die aus aluminiumhältigen oder ähnlichen Eisenlegierungen bestehen.
Es ist hiedurch möglich, auch einteilige Dauermagnete mit mehr als einem Polpaar in der beispielsweise in Fig. 2 wiedergegebenen Form herzustellen. Der Dauermagnet bildet hier einen an
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seinem Umfang vier-oder mehrpoligen Drehkörper, insbesondere eine kreiszylindrische Scheibe, die am Umfang zwei oder mehr Nordpol und dazwischen ebensoviele Südpole von ausreichender und beständiger Stärke hat.
Der induzierende Teil kann auch nach Fig. 3 eine kreiszylindrische Walze bilden, deren magnetische
Polarität sowohl entlang des Umfanges als auch in der Achsenrichtung ein oder mehrere Male wechselt.
Diese Form und Polanordnung ist besonders für Maschinen höherer Betriebsfrequenz vorteilhaft.
In Fig. 4 ist eine Abänderung des Erfindungsgedankens dargestellt, wobei der induzierende
Teil an seiner zylindrischen Mantelfläche nur einen Pol aufweist, während der zweite wirksame Pol auf einer oder beiden Stirnflächen liegt, was man bei den erwähnten neuzeitlichen Baustoffen durch geeignete Art der Magnetisierung und Anordnung des magnetischen Rückschlusses erreichen kann.
Ebenso können mehrere Polpaare in der verschiedensten Weise auf der Oberfläche eines solchen Körpers verteilt sein ; nach der Erfindung ist stets die Mantelfläche des Drehkörpers mit einem wesentlichen
Teil der induzierenden Pole zu besetzen.
Der induzierende Teil der Maschine kann umlaufen oder feststehen. Er kann auch einen Hohl- körper (Ring, Hohlzylinder u. dgl. ) bilden, dessen wirksame Magnetpole auf der inneren Mantelfläche liegen und in ähnlicher Weise wie bei den beschriebenen vollzylindrischen Magneten verteilt sein können.
Bei allen Ausführungsformen können im Magnetkörper Eingüsse (z. B. Achszapfen oder, wie in Fig. 1 angedeutet, eine Nabenbüchse b) aus leichter bearbeitbarem Baustoff angebracht sein, die zu Halte-, Führungs- oder Befestigungsteilen geformt werden können.
Die Maschine nach der Erfindung ist vorzugsweise als Stromquelle für Fahrzeugbeleuehtung bestimmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Magnetelektrische Maschine, insbesondere Hilfsstromquelle auf Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ihr (feststehender oder umlaufender) von der induzierten Wicklung durch den üblichen zylindrischen Luftspalt getrennter induzierender Teil einen einfachen Drehkörper (dicke Scheibe, Walze, Ring od. dgl. vorzugsweise aus ausscheidungsgehärtetem Magnetstahl oder einer magnetisch gleichwertigen Legierung) mit geschlossener Mantelfläche bildet, an der die Magnetpole liegen.