RS63092B1 - Uređaj i postupak za magnetisanje stalnih magneta - Google Patents

Description

Opis

Stanje tehnike

Pronalazak se temelji na uređaju i postupku za magnetisanje stalnih magneta na osnovu više nezavisnih patentnih zahteva.

Poznati su uređaji za magnetisanje stalnih magneta koji pomoću elektromagnetnih kalema stvaraju magnetno polje radi magnetisanja stalnih magneta. Pritom se stalni magnet linearnim kretanjem dovodi u područje magnetnog polja koje se uključuje. Kada se pripremak dovede u položaj, uključuje se magnetno polje elektromagnetnog kalema propuštanjem struje kroz električni kalem. Ovakav uređaj troši mnogo električne energije i potreban mu je upravljački uređaj za elektromagnetne kaleme i merna oprema za elektronski nadzor struje magnećenja.

Obelodanjivanje pronalaska

Prednosti pronalaska

Prednost uređaja u skladu s pronalaskom i pripadajućeg postupka s osobinama nezavisnih patentnih zahteva nasuprot stanju tehnike jeste u tome što za stvaranje magnetnog polja kojim se magnetišu stalni magneti nije potrebna električna energija jer se umesto elektromagnetnih kalema koristi najmanje jedan pobudni magnet za stvaranje polja za magnetisanje. Pritom stalni magneti pre magnetisanja nisu namagnetisani. To znači da su stalni magneti pre magnetisanja magnetni pripremci koji nemaju magnetno polje. Oni tek postupkom magnetisanja postaju stalno namagnetisani i poseduju sopstveno magnetno polje. Uređaj poseduje prvi usmerivač magnetnog polja i drugi usmerivač magnetnog polja. Između prvog usmerivača magnetnog polja i drugog usmerivača magnetnog polja postavljen je pobudni magnet. Drugi usmerivač magnetnog polja sadrži prihvatnik za stalni magnet. Zahvaljujući tome, stalni magnet može se postaviti u prihvatnik. Prihvatnik može imati oblik proreza ili kruga. Nije isključena mogućnost da se oblik prihvatnika prilagodi obliku stalnog magneta, tako da se stalni magnet može postaviti u prihvatnik i da zidovi stalnog magneta budu skoro paralelni sa zidovima koji omeđuju prihvatnik i okrenuti su prema stalnom magnetu. Na ovaj način postiže se optimalno držanje stalnog magneta u uređaju.

Za magnetisanje stalnih magneta neophodno je propustiti magnetno polje kroz stalne magnete. Magnetno polje mora biti dovoljno snažno da namagnetiše stalni magnet. Pritom se stalni magnet u potpunosti namagnetiše, poželjno uz postizanje magnetnog zasićenja, što se odlikuje maksimalnom namagnetisanošću stalnog magneta. Magnetisanje se vrši uvođenjem magnetne energije u stalni magnet. Da bi se magnetno polje pobudnog magneta sprovelo u stalni magnet, potrebno je dovesti pobudni magnet i stalni magnet u položaj za magnetisanje u kome magnetno polje prolazi kroz stalni magnet. U tu svrhu pobudni magnet izvodi relativno kretanje. Relativno kretanje pobudnog magneta opisuje kružnu putanju koja se pruža oko stalnog magneta, te se tako prostire duž obodnog smera. Stoga se pobudni magnet kreće relativno u odnosu na unutrašnji usmerivač magnetnog polja i stalni magnet odnosno prihvatnik. Pobudni magnet pritom izvodi relativno kružno kretanje. Pobudni magnet pomera se, dakle, relativno u odnosu na usmerivače magnetnog polja i stalni magnet odnosno prihvatnik. Da bi bio namagnetisan, stalni magnet postavlja se u prihvatnik. Zatim se stalni magnet relativno u odnosu na pobudni magnet dovodi u položaj za magnetisanje u kome magnetno polje prolazi kroz stalni magnet. Nakon toga se stalni magnet vadi iz prihvatnika. Ovakvim uređajem sprovodi se povoljan postupak koji omogućava serijsku proizvodnju namagnetisanih stalnih magneta. Navedena serijska proizvodnja stalnih magneta posebno je ekonomična jer, s jedne strane, nije potrebno koristiti struju za magnetisanje, dok se, s druge strane, ostvaruje veliki broj ciklusa.

Povoljna unapređenja i alternativni izvedbeni oblici predmeta nezavisnih patentnih zahteva navedeni su u zavisnim patentnim zahtevima.

Svrsishodno, prvi usmerivač magnetnog polja ima oblik šupljeg valjka, dok drugi usmerivač magnetnog polja ima oblik odsečka kružnog prstena. Pritom su oblik šupljeg valjka prvog usmerivača magnetnog polja i oblik odsečka kružnog prstena drugog usmerivača magnetnog polja okrenuti prema obodnom smeru uređaja. Drugi usmerivač magnetnog polja postavljen je u prvom usmerivaču magnetnog polja. Pritom je drugi usmerivač magnetnog polja umetnut u prvi usmerivač magnetnog polja u obliku šupljeg valjka, tako da su oba usmerivača magnetnog polja međusobno koncentrično postavljena. Drugi usmerivač magnetnog polja ima manji poluprečnik od prvog usmerivača magnetnog polja. Radijalni spoljašnji zidovi obaju usmerivača magnetnog polja postavljeni su jedan naspram drugog najmanje jednim svojim delom. Na taj je način drugi usmerivač magnetnog polja unajmanje jednim svojim delom obuhvaćen prvim usmerivačem magnetnog polja. Nije isključena mogućnost da aksijalna dužina prvog usmerivača magnetnog polja bude veća ili manja od aksijalne dužine drugog usmerivača magnetnog polja. Takođe, nije isključena mogućnost da usmerivači magnetnog polja imaju istu aksijalnu dužinu. Zid prvog usmerivača magnetnog polja ne dodiruje zid drugog usmerivača magnetnog polja. Između zida prvog usmerivača magnetnog polja i drugog usmerivača magnetnog polja nalazi se prostor koji se proteže u obodnom smeru. U radijalnom smeru dimenzija ovog prostora iznosi razliku poluprečnika naspramnih zidova obaju usmerivača magnetnog polja. Prostor se takođe proteže u aksijalnom smeru. Naspramni zidovi obaju usmerivača magnetnog polja mogu biti međusobno gotovo paralelni. Pobudni magnet postavljen je u prostoru između spoljašnjeg i unutrašnjeg usmerivača magnetnog polja. Sam pobudni magnet ima oblik odsečka kružnog prstena. Pobudni magnet oblikom podseća na poluljusku. Pobudni magnet prostire se u aksijalnom smeru. Zidovi pobudnog magneta i obaju usmerivača magnetnog polja međusobno su skoro paralelni. Pobudni magnet nalazi se zajedno s prvim usmerivačem magnetnog polja u pokretnom sklopu. Nije isključeno da stalni magnet bude postavljen tako da se kreće između obaju usmerivača magnetnog polja. Poželjno je da pritom pobudni magnet bude postavljen na malom vazdušnom razmaku do zidova obaju usmerivača magnetnog polja. Poželjno je da se pobudni magnet kreće u obodnom smeru. Pritom se posebno prvi usmerivač magnetnog polja takođe kreće u obodnom smeru i poželjno je da izvodi sinhronizovano kretanje s pobudnim magnetom. U tu su svrhu pobudni magnet i prvi usmerivač magnetnog polja međusobno fiksno spojeni. Moguće je da se pobudni magnet kreće tako da kruži oko drugog usmerivača magnetnog polja. Drugi usmerivač magnetnog polja je pritom nepokretan. Pobudni magnet takođe kruži oko nepokretnog stalnog magneta. Ovde pobudni magnet opisuje kružnu putanju oko stalnog magneta i drugog usmerivača magnetnog polja. Poželjno je da prvi usmerivač magnetnog polja i/ili pobudni magnet budu oslonjeni u kugličnom ležaju. Na ovaj način moguće je napraviti ekonomičan uređaj koji istovremeno postiže veliki broj ciklusa. Pobudni magnet sadrži retke zemne elemente. Nije isključena mogućnost da pobudni magnet sadrži neodimijum-gvožđe-bor. Ovakav pobudni magnet postavljen je koncentrično u odnosu na oba druga usmerivača magnetnog polja. Cilindrična simetrija obaju usmerivača magnetnog polja i pobudnog magneta ističe se kao prednost za relativno kretanje kružnom putanjom. Stoga je relativno kretanje kružnom putanjom moguće uz primenu male sile. Zahvaljujući povoljnoj konstrukciji, položaj za magnetisanje dostiže se uz mali utrošak energije. Nije isključena mogućnost da pobudni magnet bude izrađen od većeg broja zasebnih stalno namagnetisanih magnetnih elemenata koji su smešteni jedan pored drugog i međusobno se dodiruju. Ovi zasebni magnetni elementi imaju prizmatičan oblik, sa trougaonom ili trapeznom osnovom. Nakon sastavljanja zasebnih magnetnih elemenata oni tvore pobudni magnet u obliku odsečka kružnog prstena s izgledom poluljuske, sačinjen od većeg broja zasebnih magnetnih elemenata. Svi ovi susedni magnetni elementi namagnetisani su u istom, radijalnom smeru. Pobudni magnet namagnetisan je u radijalnom smeru.

U unapređenoj izvedbi takođe je predviđen treći usmerivač magnetnog polja. Treći usmerivač magnetnog polja smešten je u drugom usmerivaču magnetnog polja. Treći usmerivač magnetnog polja postavljen je koncentrično u odnosu na drugi usmerivač magnetnog polja. Treći usmerivač magnetnog polja ima oblik valjka. Treći usmerivač magnetnog polja postavljen je u drugom usmerivaču magnetnog polja tako da su njihovi spoljašnji zidovi naspramni. S obzirom na to da je treći usmerivač magnetnog polja postavljen koncentrično u odnosu na drugi usmerivač magnetnog polja i da je treći usmerivač smešten unutar prvog i drugog usmerivača magnetnog polja, prvi i drugi usmerivač magnetnog polja obujmljuju treći usmerivač magnetnog polja. Spoljašnji zid trećeg usmerivača magnetnog polja gotovo je paralelan sa zidovima prvog i drugog usmerivača magnetnog polja. Poželjno je da treći usmerivač magnetnog polja bude izveden u vidu valjka izrađenog od punog materijala. Zid trećeg usmerivača magnetnog polja odmaknut je od zida drugog usmerivača magnetnog polja. Stoga postoji zazor između drugog i trećeg usmerivača magnetnog polja. Zazor opasuje treći usmerivač magnetnog polja po celom njegovom obodu. Zazor ima ulogu prihvatnika za stalni magnet. U prihvatnik se smešta stalni magnet. Prihvatnik u koji se umeće stalni magnet ima oblik odsečka kružnog prstena i oblikom je otprilike prilagođen obliku stalnog magneta. Prihvatnik se prostire u obodnom smeru i aksijalnom smeru. Stoga je posebna prednost ako stalni magnet ima oblik poluljuske. Stalni magnet ima oblik odsečka kružnog prstena. Nije, međutim, isključena mogućnost da stalni magneti, koji imaju oblik šupljeg valjka i koji su tzv. prstenasti magneti, budu umetnuti u zazor odnosno u prihvatnik. Stoga prihvatnik takođe mora imati oblik prstena. Takođe, nije isključena mogućnost korišćenja stalnih magneta u obliku kvadra. Ovi stalni magneti imaju plosnat oblik. Shodno tome i prihvatnik ima oblik proreza, te nema zakrivljenja. Nije isključena ni mogućnost postavljanja magneta u obliku šipke u prihvatnik između trećeg i drugog usmerivača magnetnog polja. Šipke mogu biti sačinjene od okruglog ili ravnog materijala koji se može magnetisati. Trećim usmerivačem magnetnog polja obezbeđuje se siguran položaj stalnog magneta. Istovremeno se osigurava efikasno magnetisanje stalnog magneta, jer treći usmerivač magnetnog polja obezbeđuje usmeravanje linija magnetnog polja s malim gubicima usled rasipanja.

Svrsishodno, uređaj poseduje više od jednog pobudnog magneta. Pritom se pobudni magneti ne dodiruju. Poželjno je da pobudni magneti imaju oblik odsečka kružnog prstena, pri čemu su pobudni magneti smešteni jedan uz drugi po obodnom smeru. Pojedinačni pobudni magneti mogu biti sastavljeni od magnetnih elemenata koji se, za razliku od samih pobudnih magneta, međusobno dodiruju. Pobudni magneti se ne dodiruju. Moguće je postaviti dva, četiri ili šest pobudnih magneta između prvog i drugog usmerivača magnetnog polja. Povoljno je koristiti dva pobudna magneta kada treba namagnetisati dva magnetna pripremka. Četiri pobudna magneta koriste se kada treba namagnetisati četiri stalna magneta, odnosno šest pobudnih magneta kada treba namagnetisati šest stalnih magneta. Nije isključena ni mogućnost magnetisanja jednog stalnog magneta pomoću dva pobudna magneta. Pritom linije magnetnog polja obaju pobudnih magneta prolaze kroz jedan stalni magnet. Takođe je moguće koristiti više od dva pobudna magneta za magnetisanje jednog stalnog magneta. Nije isključena ni mogućnost magnetisanja jednog prstenastog magneta većim brojem pobudnih magneta, tako da prstenasti magnet ima veći broj magnetnih polova. Ovde su pobudni magneti namagnetisani u radijalnom smeru. Zahvaljujući slobodnom izboru broja pobudnih magneta i samim time broja polova, moguće je namagnetisati stalne magnete najrazličitijih oblika. Pritom se stalnom magnetu može dodeliti različit broj polova. Pol jednog magneta odlikuje se smerom namagnetisanja. Stoga je zamislivo da npr. prstenasti magnet ima najmanje dva pola. Jedan takav prstenasti magnet poseduje dva područja sa različitim – posebice radijalnim – smerovima namagnetisanja. Brojem polova određen je broj područja različitog smera namagnetisanja.

Drugi usmerivač magnetnog polja sastoji se od delova u obliku odsečka kružnog prstena za koje je poželjno da se pružaju u obodnom smeru, te tako tvore oblik poluljuske. Delovi su postavljeni u obodnom smeru. Delovi se ne dodiruju i poželjno je da budu postavljeni jedanpored drugog u obodnom smeru. Tako nastaje prazan prostor između delova, pri čemu se prazan prostor nalazi između dva susedna dela u odnosu na obodni smer. Povoljno je prilagoditi broj delova drugog usmerivača magnetnog polja prema broju pobudnih magneta. Nije isključena ni mogućnost korišćenja dva, četiri ili šest delova u obliku odsečka kružnog prstena za izradu drugog usmerivača magnetnog polja. Pritom su delovi drugog usmerivača magnetnog polja postavljeni jedan pored drugog u obodnom smeru tako da se nalaze na liniji kružnog oblika. Poželjno je da bude prisutan isti broj delova drugog usmerivača magnetnog polja u uređaju koliko ima pobudnih magneta. To znači da su prisutna dva dela drugog usmerivača magnetnog polja kada su u uređaju montirana dva stalna magneta. Nije isključena ni mogućnost postavljanja većeg broja delova usmerivača magnetnog polja nego što ima stalnih magneta u uređaju. Takođe je u uređaju moguće postaviti manji broj delova drugog usmerivača magnetnog polja nego što ima stalnih magneta. Još je moguće da se delovi drugog usmerivača magnetnog polja u obodnom smeru prostiru duž istog ugla kao pobudni magneti, tako da delovi i stalni magneti budu iste veličine. Pritom svi delovi imaju istu veličinu u obodnom smeru. Povrh toga, moguće je i da delovi u obodnom smeru budu pod različitim uglovima. Zahvaljujući mogućnosti slobodnog izbora veličine i broja delova mogu se realizovati najrazličitije vrste magnetnih pripremaka i broja polova u magnetnim pripremcima. Na taj se način jedan pol u magnetnom pripremku stvara magnetnim poljem istog smera koje prodire u jedno neprekinuto područje. Magnetno polje se uvodi najmanje jednim pobudnim magnetom i poželjno jednim delom drugog usmerivača magnetnog polja u područje stalnog magneta. Što se tiče delova, moguć je i alternativni oblik konstrukcije, kada se jedan deo sastoji od najmanje dva zasebna poddela koji se međusobno dodiruju. Pritom poddelovi takođe nisu trajno namagnetisani i dobro provode magnetna polja. Kada se sastave poddelovi, nastaje jedan deo drugog usmerivača magnetnog polja.

Povoljno je između dva susedna dela drugog usmerivača magnetnog polja postaviti pomoćni magnet u praznom prostoru. Pritom je pomoćni magnet u odnosu na obodni smer postavljen između dva dela. Pomoćni se magnet u radijalnom smeru nalazi na istom mestu kao i delovi, tako da pomoćni magnet zahvata isti poluprečnik kao i delovi. Pritom je pomoćni magnet namagnetisan u tangencijalnom smeru u odnosu na obodni smer. Korišćenjem pomoćnog magneta povećava se efikasnost uređaja jer su prigušena rasipna magnetna polja.

Poželjno je da treći usmerivač magnetnog polja služi kao prihvatni trn. Prihvatni trn uvodi se u kućište statora električne mašine. Pritom je najmanje jedan stalni magnet smešten unutar kućišta statora. Nakon uvođenja prihvatnog trna u kućište statora stalni magnet nalazi se između kućišta statora i prihvatnog trna. Kućište statora ima oblik lonca i poželjno je da bude metalni deo kućišta električne mašine na čijem unutrašnjem zidu su postavljeni magneti. Ovi magneti mogu biti pričvršćeni na unutrašnjem zidu kućišta statora pre magnetisanja. Stoga se magnetisanje stalnih magneta može vršiti dok su postavljeni u kućištu statora. Pričvršćivanje stalnih magneta na unutrašnji zid kućišta statora može se izvršiti lepljenjem odnosno pričvrsnim oprugama, pri čemu pričvrsne opruge deluju silom na stalne magnete tako da su ovi pritisnuti uz unutrašnji zid. Sila kojom deluju pričvrsne opruge je opružna sila. Budući da stalni magneti u kućištu statora isprva još uvek nisu namagnetisani, moguće je umetnuti ih u uređaj i na navedeni ekonomičan način realizovati serijsku proizvodnju montiranih i gotovih kućišta statora s namagnetisanim magnetima. Nije isključena ni mogućnost da se kućište statora navuče na prethodno u uređaju postavljen prihvatni trn. Stoga je potrebno samo umetnuti kućište statora u uređaj i izvaditi ga nakon magnetisanja. Treći usmerivač magnetnog polja pritom je fiksno pričvršćen u uređaju.

Nije isključeno ni da se treći usmerivač magnetnog polja može vaditi kako bi bilo lako zameniti prihvatni trn. Prednost ovog rešenja jeste to što se u uređaj može umetnuti prihvatni trn specifičan za različita kućišta statora i stalne magnete. Još jedna prednost je mogućnost opremanja prihvatnog trna kućištem statora izvan uređaja. Pritom je povoljno da se prihvatni trn vadi u aksijalnom smeru iz uređaja i da se kućište statora sa stalnim magnetima navuče na trn izvan uređaja. Nakon nameštanja kućišta statora prihvatni trn se zajedno s kućištem statora i stalnim magnetom ponovo umeće u mašinu radi magnetisanja unutar mašine. Nakon magnetisanja iz mašine se izvadi prihvatni trn s kućištem statora i stalnim magnetima. Zatim se kućište statora sa stalnim magnetima skida sa trna i na njega sa ponovo navlači kućište statora sa nenamagnetisanim pripremcima.

Ako je uređaj opremljen još uvek nenamagnetisanim stalnim magnetom, pobudni magnet se kreće sve dok ne dođe u položaj za magnetisanje. Pobudni magnet tada izvodi kružno kretanje. Kružno kretanje vrši se u obodnom smeru uređaja. Kretanje se izvodi pobudnim magnetom oko drugog usmerivača magnetnog polja. Pritom je drugi usmerivač magnetnog polja nepokretan u odnosu na čitav uređaj. Takođe su treći usmerivač magnetnog polja i stalni magneti nepokretni. Kada se pobudni magnet nalazi u položaju za magnetisanje, linije magnetnog polja prolaze kroz prvi usmerivač magnetnog polja, drugi usmerivač magnetnog polja, stalni magnet i treći usmerivač magnetnog polja, tako da tvore zatvorenu putanju magnetnog polja. Sada se stalni magnet magnetiše. Kada je stalni magnet namagnetisan, pobudni magnet pomera se iz položaja za magnetisanje u položaj kratkog spoja. U položaju kratkog spoja magnetno polje ne prolazi kroz stalni magnet. U položaju kratkog spoja magnetno polje prolazi kroz prvi usmerivač magnetnog polja i drugi usmerivač magnetnog polja. Magnetno polje ne prolazi kroz treći usmerivač magnetnog polja ni kroz stalne magnete kada se pobudni magnet nalazi u položaju kratkog spoja jer je magnetno polje pobudnog magneta u kratkom spoju preko drugog usmerivača magnetnog polja. Stalni magnet umeće se u uređaj odnosno vadi iz uređaja kada je uređaj u položaju kratkog spoja. Prednost je u tome što na stalni magnet ne deluju nikakve sile tokom umetanja u uređaj odnosno vađenja iz uređaja. U uređaj se takođe umeće prihvatni trn kada se pobudni magneti nalaze u položaju kratkog spoja.

Kratak opis crteža

Izvedbeni oblici pronalaska prikazani su na crtežima i bliže objašnjeni opisom u nastavku. Prikazani su:

na Sl. 1a poprečni presek dvopolnog uređaja u skladu s pronalaskom, s kućištem statora sa stalnim magnetima, pri čemu se uređaj nalazi u položaju kratkog spoja, na Sl.1b dvopolni uređaj u skladu s pronalaskom u položaju za magnetisanje,

na Sl. 2 poprečni presek četvoropolnog uređaja u skladu s pronalaskom u položaju kratkog spoja,

na Sl. 3 poprečni presek šestopolnog uređaja u skladu s pronalaskom u položaju kratkog spoja.

Izvedbeni oblici pronalaska

Na Sl.1a prikazan je poprečni presek uređaja u skladu s pronalaskom 10. Uređaj 10 ima prvi usmerivač magnetnog polja 101 u obliku šupljeg valjka. Prvi usmerivač magnetnog polja 101 poželjno je zatvoren u obodnom smeru 1. Pritom se prvi usmerivač magnetnog polja 101 pruža u aksijalnom smeru 2. Usmerivač magnetnog polja 101 u obliku šupljeg valjka ima oblik prstena i pruža se na zatvoren način u obodnom smeru 1. Prvi usmerivač magnetnog polja 101 poseduje udubljenje u sredini koje se pruža u aksijalnom smeru 2. Poželjno je da udubljenje u prvom usmerivaču magnetnog polja 101 ima oblik valjka, tako da prvi usmerivač magnetnog polja 101 u obliku šupljeg valjka bude šupalj. Prvi usmerivač magnetnog polja 101 ima određenu debljinu zida u radijalnom smeru 3. Prvi usmerivač magnetnog polja 101 služi za usmeravanje magnetnog polja 120. Pritom se magnetno polje 120 pretežno usmerava u obodnom smeru 1 u zidu prvog usmerivača magnetnog polja 101. To suštinski znači da magnetno polje 120 ima i komponente polja koje se ne pružaju u obodnom smeru 1, već u radijalnom smeru 3 i aksijalnom smeru 2. Svejedno je magnetno polje 120 suštinski usmereno u obodnom smeru 1 unutar prvog usmerivača magnetnog polja 101.

Unutar prvog usmerivača magnetnog polja 101 postavljena su dva pobudna magneta 110. Pobudni magneti 110 imaju oblik poluljuske, te stoga izgledom podsećaju na žleb (oluk). Pobudni magneti 110 imaju oblik odsečka kružnog prstena i pružaju se u obodnom smeru 1 i aksijalnom smeru 2. Radijalni spoljašnji zid pobudnog magneta 110 gotovo je paralelan sa radijalno ka unutra usmerenim zidom prvog usmerivača magnetnog polja 101. Pritom se pobudni magnet 110 prostire u aksijalnom smeru 2 duž prvog usmerivača magnetnog polja 101. Pritom pobudni magnet 110 može biti jednake dužine, duži ili kraći od prvog usmerivača magnetnog polja 1 u aksijalnom smeru 2. Pobudni magneti 110 namagnetisani su u radijalnom smeru 3. Stoga pobudni magneti 110 uvode svoje magnetno polje 120 u prvi usmerivač magnetnog polja 101. Pobudni magneti 110 postavljeni su u prvom usmerivaču magnetnog polja 101 tako da se kreću u obodnom smeru 2. Stoga se pobudni magnet 110 može kretati u obodnom smeru 1 kružnom putanjom 111. Pritom pobudni magneti 110 kruže po osi simetrije rotacije prvog usmerivača magnetnog polja 101. Pobudni magneti 110 kreću se kružnom putanjom 111. Pritom je posebno povoljno kada pobudni magneti 110 i prvi usmerivač magnetnog polja 101 zajedno izvode kretanje putanjom 111. Pritom pobudni magneti 110 s prvim usmerivačem magnetnog polja 101 imaju fiksan raspored i poželjno je da ga dodiruju svojom radijalnom, ka spolja okrenutom stranom, tako da se u radijalnom smeru 2 dodiruju zid spoljašnje strane pobudnog magneta 110 i zid unutrašnje strane prvog usmerivača magnetnog fluksa 101. Nije isključena ni mogućnost da se samo pobudni magneti 110 kreću duž radijalnog unutrašnjeg zida prvog usmerivača magnetnog polja 101. Poželjno je da pobudni magneti 110 sadrže retke zemne elemente, npr. neodimijum-gvožđe-bor. Dva pobudna magneta 110 na Sl. 1a i Sl. 1b se ne dodiruju. Dva pobudna magneta 110 međusobno su razmaknuti u obodnom smeru 1. Stoga se dobija praznina 113 između pobudnih magneta 110. Praznina 113 nalazi se u radijalnom smeru 3 na istom mestu kao pobudni magneti 110. Praznina 113 u radijalnom smeru 3 ima istu širinu kao pobudni magneti 110. Takođe se praznina u aksijalnom smeru 2 pruža celom dužinom pobudnih magneta 110. U prvom usmerivaču magnetnog polja 101 postavljena su dva dela 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102. Pritom delovi 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 imaju oblik odsečka kružnog prstena. Delovi 1020 pružaju se u obodnom smeru 1, aksijalnom smeru 2 i radijalnom smeru 3. Pritom delovi 1020 mogu biti iste dužine, kraći ili duži od pobudnih magneta 110 ili prvog usmerivača magnetnog polja 101. Delovi 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 postavljeni su koncentrično u odnosu na pobudne magnete 110 i prvi usmerivač magnetnog polja 101. Pritom su radijalni spoljašnji zidovi delova 1020 postavljeni nasuprot radijalnim unutrašnjim zidovima pobudnih magneta 110 i prvog usmerivača magnetnog polja 101. Navedeni zidovi gotovo su međusobno paralelni. Usmerivači magnetnog polja 101 i 102 izrađeni su od metala i usmeravaju magnetna polja 120. Magnetno polje 120 koje potiče od pobudnog magneta 110 usmerava se prvim usmerivačem magnetnog polja 101 – u vidu magnetnog čuvara koji zatvara suprotni tok – i drugim usmerivačem magnetnog polja 102. Drugi usmerivač magnetnog polja 102 je nepokretan. Prvi usmerivač magnetnog polja 101 zajedno s pobudnim magnetom 110 izvodi kružno kretanje. Pokretni pobudni magneti 110 postavljeni su na Sl. 1a u položaju kratkog spoja 211. U položaju 211 magnetno polje prolazi kroz prvi usmerivač magnetnog polja 101 i drugi usmerivač magnetnog polja 102. Pritom magnetno polje 120 prolazi kroz drugi usmerivač magnetnog polja 102 i prvi usmerivač magnetnog polja 101 pretežno u obodnom smeru 1.

Koncentrično u odnosu na prvi usmerivač magnetnog polja 101, pobudni magnet 110 i drugi usmerivač magnetnog polja 102 postavljen je treći usmerivač magnetnog polja 103, pri čemu treći usmerivač magnetnog polja 103 ima oblik valjka. Pritom je radijalni spoljašnji zid trećeg usmerivača magnetnog polja 103 postavljen naspram zidova prvog

1

101 i drugog usmerivača magnetnog polja 102. Zidovi usmerivača magnetnog polja 101, 102, 103 gotovo su međusobno paralelni. Treći usmerivač magnetnog polja 103 služi kao prihvatni trn 1030 za kućište statora 202 električne mašine, pri čemu su u unutrašnjosti kućišta statora 202 postavljeni stalni magneti 201. Stalni magneti 201 pričvršćeni su na unutrašnjem zidu kućišta statora 1030. Pričvršćivanje stalnih magneta 201 u unutrašnjosti kućišta statora 202 vrši se lepljenjem ili mehaničkim pričvrsnim elementima poput spona ili štipaljki koje deluju opružnom silom na stalne magnete 201 tako da ovi budu pritisnuti uz unutrašnji zid kućišta statora 202. Spone, štipaljke i lepilo nisu prikazani. Uređaj 10 prikladan je za magnetisanje dvopolnih kućišta statora 202. Pritom su u uređaju 10 postavljena dva pobudna magneta 110 i dva dela 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102. Između trećeg usmerivača magnetnog polja 103 i drugog usmerivača magnetnog polja 102 postoji zazor 203. U zazoru 203 postavljeni su stalni magneti 201 zajedno s kućištem statora 202. Treći usmerivač magnetnog polja 103 takođe je nepokretan. U položaju kratkog spoja 211 magnetno polje 120 ne prolazi kroz treći usmerivač magnetnog polja 103. Magnetno polje 120 stoga ne prolazi kroz stalne magnete 201. Treći usmerivač magnetnog polja 103 može se vaditi iz uređaja 10. Pritom je treći usmerivač magnetnog polja 103, kada je izvađen iz uređaja 10, opremljen kućištem statora 202 koje sadrži stalne magnete 201. U tu se svrhu kućište statora 202 sa stalnim magnetima 201 navlači na treći usmerivač magnetnog polja 103, koji služi kao prihvatni trn 1030, tako da se prihvatni trn 1030 nalazi unutar kućišta statora 202. Pritom je između zida kućišta statora 202 i zida prihvatnog trna 1030 postavljen stalni magnet 201. Zid stalnog magneta 201 i zid prihvatnog trna 1030 gotovo su međusobno paralelni. Poželjno je da se prihvatni trn 1030 i stalni magneti 201 dodiruju. U uređaj 10 ponovo se umeće prihvatni trn 1030 zajedno sa nasađenim kućištem statora 202 sa stalnim magnetima 201. Nakon umetanja, radijalni spoljašnji zid kućišta statora 202, koji je okrenut ka delovima 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102, gotovo je paralelan sa zidom delova 1020. Poželjno je da se kućište statora 202 i delovi 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 dodiruju. Na taj način zazor 203 ima ulogu prihvatnika 20 za stalne magnete 201. Takođe, nije isključena ni mogućnost da se treći usmerivač magnetnog polja 103 ne može vaditi iz uređaja 10, tako da se kućište statora 202 sa stalnim magnetima 201 umeće u uređaj 10, pri čemu se navlači na treći usmerivač magnetnog polja 103 koji je prethodno postavljen u uređaju 10.

Na Sl.1b prikazan je dvopolni uređaj 10 sa Sl.1a. Pobudni magneti 110 na Sl.1b nalaze se u položaju za magnetisanje 210. U položaju za magnetisanje 210 pobudni magnet 110 postavljen je neposredno nasuprot samo jednom od dva dela 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102, dok se u položaju kratkog spoja 211 jedan pobudni magnet 110 nalazi neposredno nasuprot oba dela 1020, tako da su oba pobudna magneta 110 preko oba dela 120 magnetno spojena. Na taj su način pobudni magneti 110 kratko spojeni delovima 1020. Linije magnetnog polja 120 struje iz jednog pobudnog magneta 110 preko jednog dela 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 ka naspramnom pobudnom magnetu 110, a da pritom ne prolaze kroz stalne magnete 201 ni kroz treći usmerivač magnetnog polja 103. U položaju za magnetisanje 210 linije magnetnog polja 120 prostiru se s jedne strane kroz prvi usmerivač magnetnog polja 101, a s druge kroz drugi usmerivač magnetnog polja 102, stalne magnete 201 i treći usmerivač magnetnog polja 103. Na taj se način obrazuje magnetna putanja koja vodi kroz stalne magnete 201. Između delova 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 postoji prazan prostor 1021. Prazan prostor 1021 pruža se u obodnom smeru između dva susedna dela 1020. Prazan prostor 1021 nalazi se u radijalnom smeru 3 na istoj visini kao delovi 1020. U položaju kratkog spoja 211 jedan pobudni magnet 110 premošćava prazan prostor 1021. U položaju za magnetisanje 211 prisutni su praznina 113 između dva pobudna magneta 110 i prazan prostor 1021 na radijalnom razmaku. Stoga prazan prostor 1021 nije premošćen.

Na Sl. 2 prikazan je poprečni presek još jednog uređaja 10 u skladu s pronalaskom. Uređaj 10 prikazan je u četvoropolnoj izvedbi. Umesto dva pobudna magneta 110 kao na Sl. 1a,b, uređaj na Sl. 2 ima četiri pobudna magneta 110. Pobudni magneti 110 namagnetisani su pritom u radijalnom smeru 3. Naspramni pobudni magneti 110 takođe su polarizovani u suprotnom smeru, tako da se njihove linije magnetnog polja 120 međusobno odbijaju, dok se u radijalnom smeru 2 šire od središta uređaja 10. Kod polariteta u istom smeru, linije polja 120 struje od jednog pobudnog magneta 110 do drugog i prodiru u njega. Takođe, nije isključena mogućnost da pobudni magneti 110 budu polarizovani u istom smeru. I drugi usmerivač magnetnog polja 102 sastoji se iz četiri dela 1020. U praznom prostoru 1021 postavljen je pomoćni magnet 112. Pomoćni magnet 112 nepomičan je. Pomoćni magnet 112 sačinjen je od retkih zemnih elemenata i polarizovan je u obodnom smeru 1. Pomoćni magnet 112 može se koristiti i kod dvopolnog uređaja 10 sa Sl. 1. Četvoropolni uređaj 10 sa Sl. 2 opremljen je kućištem statora 202 sa četiri stalna magneta 201. Pritom su stalni magneti 201, isto kao na Sl.1, postavljeni unutar kućišta statora 202.

Na Sl. 3 prikazan je šestopolni uređaj 10. Uređaj 10 poseduje šest pobudnih magneta 110, šest delova 1020 drugog usmerivača magnetnog polja 102 i šest stalnih magneta 201.

Osim toga, sve karakteristike uređaja 10 u skladu s pronalaskom mogu se međusobno kombinovati. Karakteristike opisane na Sl. 1a i Sl. 1b takođe važe za Slike 2 i 3. Uređajima 10, na primerima različitih izvedbi, mogu se magnetisati stalni magneti 201 za električne mašine. Takođe, nije isključena mogućnost proizvodnje stalnih magneta za druge primene, osim za električne mašine. Stalni magneti 201 sačinjeni su od feritnog materijala. Takođe je moguće koristiti stalne magnete 201 izrađene od retkih zemnih elemenata. Poželjno je da usmerivači magnetnog polja 101, 102, 103 budu izrađeni od punog materijala. Materijal nije stalno namagnetisan, već magnetno provodan. Nije isključeno da usmerivači magnetnog polja 101, 102, 103 budu izrađeni od elektrotehničkog čelika. Jedan takav usmerivač magnetnog polja 101, 102, 103 izrađen od elektrotehničkog čelika ima lameliranu građu. Prednost lamelirane strukture ogleda se u manjoj količini magnetnih gubitaka usled rasipanja. Usmerivači magnetnog polja 101, 102, 103 nisu stalno namagnetisani, već dobro usmeravaju magnetni fluks.

1

Claims (16)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Uređaj (10) za magnetisanje najmanje jednog stalnog magneta (201), pri čemu uređaj (10) sadrži prvi usmerivač magnetnog polja (101) i drugi usmerivač magnetnog polja (102), pri čemu je između prvog i drugog usmerivača magnetnog polja (101, 102) postavljeno više od jednog pobudnog magneta (110), pri čemu je više od jednog pobudnog magneta (110) namagnetisano u radijalnom smeru (3), pri čemu se drugi usmerivač magnetnog polja (102) sastoji od delova (1020) u obliku odsečka kružnog prstena koji se ne dodiruju i postavljeni su jedan pored drugog po obodnom smeru (1) i pri čemu drugi usmerivač magnetnog polja (102) ima prihvatnik (20) za magnetni pripremak koji se magnetiše, pri čemu se više od jednog pobudnog magneta (110) može kretati relativno u odnosu na usmerivače magnetnog polja (101, 102) i magnetni pripremak (201) kružnom putanjom (111) oko magnetnog pripremka, tako da u položaju za magnetisanje (210) magnetno polje (120) pobudnog magneta (110) namagnetiše magnetni pripremak kako bi se dobio stalni magnet.

2. Uređaj (10) prema 1. patentnom zahtevu naznačen je time što prvi usmerivač magnetnog polja (101) ima oblik šupljeg valjka, a drugi usmerivač magnetnog polja (102) ima oblik odsečka kružnog prstena u obodnom smeru (1), pri čemu je drugi usmerivač magnetnog polja postavljen u prvom (101, 102) tako da su usmerivači magnetnog polja (101, 102) postavljeni koncentrično jedan prema drugom, pri čemu su njihovi radijalni spoljašnji zidovi najmanje jednim svojim delom postavljeni naspramno.

3. Uređaj (10) prema 1. ili 2. patentnom zahtevu naznačen je time što pobudni magnet (110) ima oblik odsečka kružnog prstena i prostire se u aksijalnom smeru (2), pri čemu su zidovi pobudnog magneta (110) i prvog i drugog usmerivača magnetnog polja (101, 102) skoro međusobno paralelni.

4. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što je treći usmerivač magnetnog polja (103) postavljen unutar drugog usmerivača magnetnog polja (102), pri čemu treći usmerivač magnetnog polja (103) ima oblik valjka, pa je treći usmerivač magnetnog polja postavljen koncentrično u odnosu na prvi i drugi usmerivač magnetnog polja (101, 102) tako da su njihovi zidovi međusobno naspramni, pri čemu se dobija zazor (203) između drugog i trećeg usmerivača magnetnog polja (102, 103) koji je prihvatnik (20) za magnetni pripremak.

5. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se pobudni magnet (110) može kretati u obodnom smeru (1), tako da pobudni magnet (110) pri svom kretanju kruži oko drugog usmerivača magnetnog polja (102) i poželjno je da bude montiran na kuglični ležaj.

6. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što je četiri ili šest pobudnih magneta (110) postavljeno između prvog i drugog usmerivača magnetnog polja (101, 102), pri čemu su pobudni magneti (110) namagnetisani u radijalnom smeru (3).

7. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se drugi usmerivač magnetnog polja (102) sastoji od dva, četiri ili šest delova (1020) u obliku odsečka kružnog prstena.

8. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što je i u obodnom smeru (1) i u radijalnom smeru (3) između dva susedna dela (1020) drugog usmerivača magnetnog polja (102) postavljen pomoćni magnet (112), pri čemu je pomoćni magnet (112) namagnetisan tangencijalno u odnosu na obodni smer (1).

9. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što treći usmerivač magnetnog polja (103) služi kao prihvatni trn (1030) za magnetni pripremak unutar kućišta statora (202) električne mašine, tako da kućište statora (202) naleže na prihvatni trn (1031), pri čemu je između prihvatnog trna (1031) i kućišta statora (202) postavljen magnetni pripremak.

10. Uređaj (10) prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se treći usmerivač magnetnog polja (103) može izvaditi iz drugog usmerivača magnetnog polja (102) u aksijalnom smeru (2).

11. Postupak magnetisanja stalnih magneta (201) pomoću uređaja (10) prema 1. patentnom zahtevu, s koracima:

– Postavljanje magnetnog pripremka u prihvatnik (20)

– Relativno kretanje pobudnog magneta (110) u obodnom smeru (1) kružnom putanjom (111) oko magnetnog pripremka

– Magnetisanje magnetnog pripremka u stalni magnet (201)

– Vađenje stalnog magneta (201)

1

12. Postupak prema 11. patentnom zahtevu naznačen je time što se treći usmerivač magnetnog polja (103) uvodi u kućište statora (202) s magnetnim pripremkom, a zatim se treći usmerivač magnetnog polja (103) s kućištem statora (202) postavlja koncentrično u drugom usmerivaču magnetnog polja (102).

13. Postupak prema 11. patentnom zahtevu naznačen je time što se najpre treći usmerivač magnetnog polja (103) postavlja u drugi usmerivač magnetnog polja (102), a zatim se kućište statora (202) s magnetnim pripremkom unutar drugog usmerivača magnetnog polja (102) aksijalno navlači na treći usmerivač magnetnog polja (103).

14. Postupak prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se pobudni magnet (110) kreće u obodnom smeru (1) oko drugog usmerivača magnetnog polja (102) sve dok pobudni magnet (110) ne dođe u položaj za magnetisanje (210), pri čemu magnetno polje (120) u položaju za magnetisanje (210) prolazi kroz usmerivače magnetnog polja (101, 102, 103) i magnetni pripremak, usled čega se magnetni pripremak namagnetiše u stalni magnet (201).

15. Postupak prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se pobudni magnet (110) kreće sve dok ne dođe u položaj kratkog spoja (211) u kome magnetno polje (120) prolazi kroz prvi i drugi usmerivač magnetnog polja (101, 103), ali ne prolazi kroz treći usmerivač magnetnog polja (103) i stalni magnet (201).

16. Postupak prema bilo kom patentnom zahtevu naznačen je time što se stalni magnet (201) vadi iz uređaja (10) odnosno umeće u njega kada se pobudni magnet (110) nalazi u položaju kratkog spoja (211).

1