CS242636B1 - Zařízení pro magnetování a demagnetování členu s permanentními magnety - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zařízení pro magnetování a demagnetování členu s permanentními magnety, zejména členu elektrického stroje točivého, opatřeného magnetizačním tělesem, majícím alespoň jednu příložnou plochu, přilozitelnou k magneticky aktivní ploše clenu s permanentními magnety, a magnetizační cívky pro vytvořeni magnetovacích magnetických pólů na magnetizačním tělese, napojitelné na zdroj elektrického rázového napětí. Účelem je zejména dosažení rovnoměrného úplného zmagnetování daných prostorových útvarů magneticky aktivních ploch s permanentními magnety pri potřebné magnetické souměrnosti. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že magnetizační těleso je ohraničeno celistvou příložnou plochou a v jeho povrchové oblasti jsou vytvořeny nejméně čtyři po délce magnetizačního telesa probíhající drážky, v nichž jsou uloženy aktivní strany magnetiziačních cívek, přičemž délka magnetizačního tělesa je v rozmezí od 0,4 do 2 násobku délky magneticky aktivní čisti členu s permanentními magnety, tangenciální rozměr části magnetizačního tělesa mezi aktivními stranami téže magnetizační cívky je maximálně roven 0,9 násobku roztečné vzdálenosti magnetických pólů členu s permanentními magnety a magnetizační cívky ;Jsou v tangenciálním směru na magnetizačním tělese střídavě magneticky orientovány.

Description

Vynález se týká zařízení pro magnetování a deraagnetování členu a permanentními magnety, zejména členu elektrického stroje točivého, opatřeného raagnetizačním tělesem, majícím alespoň jednu příložnou plochu, přiložitelnou k magneticky aktivní ploše členu s permanentními magnety·, a magnetizační cívky pro vytvoření magnetovacích magnetických pólů na magnetizačním tělese, nšpojitelné na zdroj elektrického rázového napětí·

U známého zařízení tohoto druhu má magnetizační těleso velikost, umožňující jeho vkládání do vrtání statoru elektrického stroje točivého, a je vytvořeno jako feromagnetické jádro s dvěma protilehlými pólovými nástavci, ukončenými příložnými plochami pro přiložení ke dvěma magneticky aktivním plochám statoru· Jádro je obklopeno vinutím magnetizační cívky, jejíž aktivní strany leží mezi oběma pólovými nástavci vyniklých pólů a jsou vzdáleny od pracovní vzduchové mezery stroje.

Toto zařízení zjednodušuje výrobu elektrických strojů točivých s permanentními magnety, protože umožňuje opracování permanentních magnetů přímo ve stroji v nezmagnetováném stavu, ale je jím možno magnetovat pouze statory dvoupólových strojů, a zařízení navíc není vhodné v případech, kdy je výhodnější magnetizační těleso z neferomagnetického materiálu.

Jako magnetizačního tělesa pro zmagnetování permanentních magnetů elektrického stroje točivého se používá i členu s vinutím vlastního elektrického stroje točivého. Toto vinutí je u stejnosměrných elektrických strojů točivých uloženo převážně na rotoru a u střídavých elektrických strojů točivých převážně

- 2 242 636 na statoru. Vinutí se za účelem zmagnetování permanentních magnetů připojuje na zdroj elektrického rázového napětí. To je sice výhodné, ale vyžaduje to připojování zdroje elektrického rázového napětí samostatně na každý takový člen. Dále lze tohoto členu k magnetování permanentních magnetů použít jen v případech navzájem si odpovídajících geometrických rozměrů statoru a rotoru elektrického stroje točivého. V případě potřeby užití výrazněji odlišných geometrických rozměrů statoru vzhledem k rotoru elektrického stroje točivého nelze takto docílit úplného namagnetování celého objemu magneticky aktivní části magnetického obvodu elektrického stroje točivého.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zařízení pro magnetování a demagnetování členu s permanentními magnety podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že magnetizační těleso je ohraničeno celistvou příložnou plochou a v jeho povrchové oblasti jsou vytvořeny nejméně čtyři po délce magnetizačního tělesa probíhající drážky, v nichž jsou uloženy aktivní strany magnetizační ch cívek, přičemž délka magnetizačního tělesa je v rozmezí 0,4 do 2 násobku délky magneticky aktivní části členu s permanentními magnety, tangenciální rozměr části magnetizačního tělesa mezi aktivními stranami téže magnetizační cívky je ΙΓΟVen 0_tZ αχ 0,9 násobku roztečné vzdálenosti magnetických pólů členu s permanentními magnety a magnetizační cívky jsou v tangenciálním směru na magnetizačním tělese střídavé magneticky orientovány.

Další podstata vynálezu spočívá v tom, že magnetizační těleso má tvar válce o průměru menším, než je průměr vrtání členu s permanentními magnety, popřípadě magnetizační těleso má válcové vrtání o průměru větším, než je průměr válcového členu s permanentními magnety a příložná plocha je vydutá válcová plocha.

Ještě další podstata vynálezu spočívá v tom, že příložná plocha magnetizačního tělesa je rovinná.

Ještě další podstata vynálezu spočívá v tom, že drážky jsou ohraničeny třemi rovinnými stěnami, popřípadě dvěma rovinnými

- 3 stěnami, svírajícími ostrý úhel. 242 636

Ještě další podstata vynálezu spočívá v tom, že magnetizaČní těleso je z magneticky vodivého, popřípadě z magneticky nevodivého materiálu.

Ještě další podstata vynálezu pak spočívá v tom, že magnetizační cívky tvoří vlnové, popřípadě smyčkové vinutí.

Zařízením podle vynálezu se docílí zcela rovnoměrného zmagnetování daných útvarů magneticky aktivních ploch členu s permanentními magnety, přičemž u vícepólových elektrických strojů se dosahuje magnetické souměrnosti pro zajištění uvažovaných parametrů a předpokládaných provozních vlastností strojů. Vytvořením drážek v povrchové oblasti magnetizačního tělesa se dostávají aktivní strany magnetizačních cívek do blízkosti magnetovaných, popřípadě demagnetováných permanentních magnetů, čímž se jednak zvýší účinnost magnetování a demagnetování, jednak je možné aktivní strany magnetizačních cívek umístit co nejblíže k magnetovanému, popřípadě demagnetovánému permanentnímu magnetu, a to tak, aby radiálně magnetovaný permanentní magnet ležel mezi dvěma sousedními aktivními stranami a tangenciálně magnetovaný permanentní magnet ležel svou podélnou rovinou souměrnosti v axiální rovině, v níž leží jedna aktivní strana magnetizaČní cívky.

Příklady provedení zařízení pro magnetování a demagnetování členu s permanentními magnety jsou zw&flfrény na připojených výkresech, na nichž obr. 1 znázorňuje magnetizaČní těleso ve válcovém vrtání magneticky aktivní části členu s permanentními magnety, a to statoru osmipólového elektrického stroje točivého, v příčném řezu, obr. 2 uložení magnetizačního tělesa ve vrtání pólových nástavců čtyřpólového elektrického stroje točivého s permanentními magnety ve jhu statoru, v příčném řezu, obr. 3 uložení magnetického obvodu rotoru čtyřpólového elektrického stroje točivého s permanentními magnety ve válcovém vrtání magnetizačního tělesa, v příčném řezu, a obr. 4 uložení magnetizačního tělesa ve válcovém vrtání magneticky aktivní části členu s permanentními magnety, a to statoru šestipólového elektrického stroje točivého, v příčném řezu.

- 4 242 636

Zařízení pro magnetování a demagnetování členu £ β permanentními magnety 8 je opatřeno magnetizačním tělesem £, ohraničeným jedinou celistvou příložnou plochou £· V povrchová oblasti magnetizačního tělesa £ jsou vytvořeny nejméně čtyři drážky 2» probíhající zde axiálně, v nichž jsou uloženy aktivní strany £ magnetizačních cívek 6. Délka magnetizačního tělesa £ je v rozmezí od 0,4 do 2 násobku délky magneticky aktivní části 2 členu £ s permanentními magnety 8. Přitom tangenciální rozměr části 2 magnetizačního tělesa £ mezi aktivními stranami £ téže magnetizační cívky 6 je maximálně roven 0,9 násobku roztečné vzdálenosti magnetických pólů členu £ s permanentními magnety 8 a magnetizační cívky 6 jsou v tangenciálním směru na magnetizačním tělese £ střídavě magneticky orientovány.

Magne ti začni těleso £, znázorněné na obr· 1, 2 a 4# má tvar válce o průměru menším, než je průměr vrtání členu £ s permanentními magnety 8· Příložná plocha £ magnetizačního tělesa £ má tvar vypouklé válcové plochy·

Magnetizační těleso £, znázorněné na obr· 3 má válcové vrtání o průměru větším, než je průměr válcového členu £ s permanentními magnety 8· Příložná plocha £ magnetizačního tělesa £ má tvar vyduté válcové plochy·

Na magnetizačním tělese £ může být s výhodou vytvořena i rovinná příložná plocha £. Toto magnetizační těleso £ je vhodné pro magnetování a demagnetování rovinných členů £ s permanentními magnety 8«,

Drážky £ magnetizačního tělesa £ jsou u provedení podle obr· 1, 2 a 3 ohraničeny třemi rovinnými na sebe kolmými stěnami, přičemž u provedení podle obr· 4 jsou ohraničeny dvěma rovinnými stěnami, svírajícími ostrý úhel·

Magnetizační tělesa £, znázorněná na obr· 1, 2, 3 a 4 mohou být z magneticky vodivého materiálu, ale i z magneticky nevodivého materiálu, tJ. i z materiálu nekovového.

Magnetizační cívky 6 mohou přitom vytvářet jak vlnové vinutí, tak v případě potřeby i smyčkové vinutí.

- 5 242 636

Při magnetování nebo demagnetování členu 4 s permanentními magnety 8 zařízením podle vynálezu se k magneticky aktivní části £ členu 4 s permanentními magnety 8 dočasně přiloží magnetizační těleso i, na jehož magnetizační cívky 6 se přiloží elektrické rázové napětí, které vytvoří magnetovací magnetické póly o počtu rovném počtu pólů členu 4 s permanentními magnety 8. Na obr. 1 je magnetizační těleso 1. vloženo ve válcovém vrtání magneticky aktivní části £ magnetického obvodu statoru osmipólového elektrického stroje točivého s permanentními magnety 8, přičemž příložné plochy J magnet i začni ho tělesa 1. jsou svými osovými rovinami uspořádány v zákrytu s osovými rovinami magnetických pólů magnetického obvodu statoru elektrického stroje točivého. Přiložením elektrického rázového napětí na magnetizační cívky 6, uložené zde v osmi axiálních drážkách 2 magnetizačního tělesa JL» vytvořeného z magneticky vodivého materiálu, vytvoří se osm magnetovacích magnetických pólů střídavé polarity, které permanentní magnety 8 členu 4 zmagnetují radiálně, čímž se na členu 4 vytvoří osm magnetických pólů.

Na obr. 2 je magnetizační těleso 2 ulopeno ve vrtání pólových nástavců 10 statoru elektrického stroje točivého, sloužících pro koncentraci magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře elektrického stroje točivého. Příložné plochy 2 magnetizačního tělesa 1_ jsou zde uspořádány svými osovými rovinami v zákrytu s osovými rovinami magnetických pólů členu 4 s permanentními magnety 8, uloženými ve jhu statoru Čtyřpólového elektrického stroje točivého, které se zmagnetují radiálně při přiložení elektrického rázového napětí na magnetizační cívky 6, přičemž současně dochází i ke zmagnetování přídavných permanentních magnetů 11. uložených mezi sousedními pólovými nástavci 10 a sloužících pro koncentraci aktivního magnetického toku v pracovní vzduchové mezeře elektrického stroje točivého a pro omezení rozptylového magnetického toku, a to v tangenciálním směru, neboi přídavné permanentní magnety 11 jsou svými osovými rovinami posunuty vůči osovým rovinám příložných ploch 2 v tangenciálním směru o polovinu své roztečné vzdálenosti.

Další z možných způsobů použití zařízení podle vynálezu

- 6 242 636 je zřejmý pomocí obr. 3» kde magnetizační těleso χ má do svého válcového vrtání vložen rotor čtyřpólového elektrického stroje točivého s permanentními magnety 8, magnetovanými tangenciálně * nebol osové roviny permanentních magnetů 8 jsou vůči osovým rovinám částí 2 magnetizačního tělesa X mezi aktivními stranami X magnetizačních cívek 6 posunuty v tangenciálním směru o polovinu své roztečné vzdálenosti.

Na obr. 4 je znázorněno další možné použití zařízení podle vynálezu, kde magnetizační těleso X je uloženo ve válcovém vrtání magneticky aktivní části 2 Sienu χ s permanentními magnety 8 statoru šestipólového elektrického stroje točivého tak, že příložné plochy J magnetizačního tělesa χ z magneticky nevodivého materiálu jsou svými osovými rovinami uspořádány v zákrytu s osovými rovinami permanentních magnetů 8, čímž se docílí zmagnetování, popřípadě demagnetování, v radiálním směru.

Použitím zařízení podle vynálezu lze magnetovat, popřípadě demagnetovat, jak jednotlivé permanentní magnety 8, tak i jejich složitější prostorové kombinace v magneticky aktivních částech 2 clenu 4 s permanentními magnety 8, kdy například u rovinné magneticky aktivní části 2 členu χ se použije magnetizačního tělesa χ, jehož části 2 mezi aktivními stranami J magnetizačních cívek 6 jsou vytvořeny jako planparalelní lamely. Příložné plochy χ magnetizačního tělesa χ jsou přitom uspořádány v jedné rovině, takže jsou vhodné pro přiložení k rovinné magneticky aktivní části 2 clenu χ s permanentními magnety 8, přičemž magnetovací magnetické póly střídavé polarity se vytvoří přiložením elektrického rázového napětí na magnetizační cívky 6, uložené vždy jednou aktivní stranou mezi částmi 2 magnetizačního tělesa χ. Tyto magnetizační cívky 6 jsou přitom uspořádány tak, aby ve směru jejich pořadí byly střídavě magneticky orientovány.

Zařízení podle vynálezu je použitelné pro magnetování nebo demagnetování permanentních magnetů 8 libovolného druhu, především však feritových permanentních magnetů a permanentních magnetů, zhotovených na bázi vzácných zemin. Odmagnetování členu χ s permanentními magnety 8 se provádí zařízením podle vynálezu

- 7 242 636 obdobně jako magnetování, ale magnetizační cívky 6 jsou přepólovány, přičemž nejlepších účinků demagnetování se dosáhne postupným zmenšováním velikosti elektrického rázového napětí.

Claims (10)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   242 636

   1. Zařízení pro magnetování a demagnetování členu s permanentními magnety, zejména členu elektrického stroje točivého, opatřené magnetizačním tělesem, majícím alespoň jednu příložnou plochu, přiložítelnou k magneticky aktivní ploše členu s permanentními magnety, a magnetizační cívky pro vytvoření magnetovacích magnetických pólů na magnetizačním tělese, napojitelné na zdroj elektrického rázového napětí, vyznačující se tím, že magnetizační těleso (1) je ohraničeno celistvou příložnou plochou (3) a v jeho povrchové oblasti jsou vytvořeny nejméně čtyři po délce magnetizačního tělesa (1) probíhající drážky (9), v nichž jsou uloženy aktivní strany (7) magnetizačních cívek (6), přičemž délka magnetizačního tělesa (1) je v rozmezí od 0,4 do 2 násobku délky magneticky aktivní Části (5) členu (4) s permanentními magnety (8), tangenciální rozměr části (2) magnetizačního tělesa (1) mezi aktivními stranami (7) téže magnetizační cívky (6) je noYCh Ofi e* 0,9 násobku roztečné vzdálenosti magnetických pólů členu (4) s permanentními magnety (8) a magnetizační cívky (6) jsou v tangenciálním směru na magnetizačním tělese (1) střídavě magneticky orientovány.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že magnetizační těleso (1) má tvar válce o průměru menším, než je průměr vrtání členu (4) s permanentními magnety (8) a příložná plocha (3) je vypouklá válcová plocha.
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že magnetizační těleso (1) má válcové vrtání o průměru větším, než je průměr válcového členu (4) s permanentními magnety (8) a příložná plocha (3) je vydutá válcová plocha.
4. 4. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že příložná plocha (3) je rovinná.
5. 5. Zařízení podle bodu 1 až 4, vyznačující se tím, že drážky (9) jsou ohraničeny třemi rovinnými stěnami.

   - 9 242 636
6. 6. Zařízení podle bodu 1 až 4, vyznačující se tím, že drážky (9) jsou ohraničeny dvěma rovinnými stěnami, svírajícími ostrý úhel,
7. 7· Zařízení podle bodu 1 až 6, vyznačující se tím, že magnetizační těleso (1) je z magneticky vodivého materiálu.
8. 8. Zařízení podle bodu 1 až 6, vyznačující se tím, že magnetizační těleso (1) je z magneticky nevodivého materiálu.
9. 9. Zařízení podle bodu 1 až 8, vyznačující se tím, že magnetizační cívky (6) tvoří vlnové vinutí.
10. 10. Zařízení podle bodu 1 až 8, vyznačující se tím, že magnetizační cívky (6) tvoří smyčkové vinutí.