Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PERMANENT MAGNET GENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1980/002215
Kind Code:
A1
Abstract:
The stator of a permanent magnet generator is comprised of a system of double yoke magnet directed outwardly and without magnetic protection. On the outer part deprived of protection on the two parallel and contiguous faces of the double yoke, two block magnets at least (5 and 6, 7 and 8) are arranged one after the other with the same magnetic orientation and assembled by an iron terminating assembly piece of weak magnetization (3 and 4) to form a neutral magnetic area, while the other two faces (1 and 2) of the double yoke are comprised only of weak magnetization iron. With iron poles arranged inwardly of the double yoke in order to form a magnetic working field rigidly connected with the two faces provided with magnet, these two faces (1 and 2) provide a double yoke unit.

Inventors:
SPODIG H (DE)
Application Number:
PCT/DE1980/000045
Publication Date:
October 16, 1980
Filing Date:
April 03, 1980
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SPODIG HEINRICH
International Classes:
H01F7/02; H02K23/04; (IPC1-7): H02K23/04; H02K1/14; H02K21/06
Domestic Patent References:
WO1979000085A11979-02-22
Foreign References:
DE1613367A11970-06-18
US3590293A1971-06-29
FR2361941A21978-03-17
FR2341928A11977-09-16
DE750339C1945-01-05
DE697079C1940-10-05
GB329621A1930-05-20
US3836801A1974-09-17
DE2726974A11978-01-05
DE2027923A11970-12-17
US3906268A1975-09-16
DE2263167A11974-06-27
Download PDF:
Claims:
1. ?nart.en anspruc e .
2. Permanεntmagnetischer Stromerzeuger, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stator aus einem nach außen hin magnetisch nicht abgeschirmten Doppeljochmagnetsystem besteht, wobei im nicht abgeschirmten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinandεr liegender Selten des Dcppeljoches jeweils auf jeder Seite mindestens zwei Biockma≤rnete durch ein weichmagnetisches magnetischen Zone hintereinander in gleicher Magnetisierungsrichtung verbunden sind und dessen beide anderen nur aus wεichmagnεtischεm Eisen be stεhεndεn Sεitεn mit nach dem Inneren des Doppel¬ joches herεingεzogenen Ξisenpolen zur Bildung eines magnetischen Arbeitsspaites in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Seiten εine Ein¬ heit des Doppeljoches bilden (Flg. 1) .
3. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h ε k e n z 1 c h n ε t, daß zwischεn den bεidεn Polen in gleicher Symmetrieebenenrichtung ein Rotor mit den beidseitigen .Achsen in Richtung auf die beidseitigen neutralen Zonen eingebaut ist (Fig. 6,7) und daß der Rotor mit einer A.n triebsmaschine koocelbar ist. 3 Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beidseitigen Achsen zwischen den jeweils beiden Magneten gelagert sind (Fig.
4. 7).
5. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Doppeljoch¬ system In der Symmetrieebene mit einem zweiten magnetisch gleichwertigen Doppeljochsystem umgeben ist, wobei von seinen eisernen Polselten her eine Verbindung mit den Polen des Inneren Kreises be¬ steht (Fig. 2).
6. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 6, d a c. u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in Symmetrieebene das Doppel ochsystem verdreifacht und über die Polschuhe zu einer Einheit verbunden ist (Fig. 3). ^ÖRE O PI 3 Stromerzeuger nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i n n e daß das zweii den ersten Kreis konzentrisch umgebende System auf zvei Seiten des Doppel Joches mit je vier Magneten ausgestattet ist und von den Eisen selten her mit den Polen des inneren Jochkreises zu einer Einheit verbunden ist (Fig.
7. 4).
8. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Doppel jcchsyste mehrfach übereinander angeordnet ist, wobei die jeweiligen beiden Elsensεitεn dεr *εmem— samen Polen ausgebild* .
9. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die jeweiligen beiden Magnete der beiden zueinander parallel liegenden Selten des äußeren Teiles des Magnet¬ kreises einschließlich der neutralen Weichelsen¬ zone aus der Symmetrieebene heraus abgewinkelt sind (Fig. 8).
10. Stromerzeuger nach Anspruch 10, d a d u c h g e e n n z e i c h n e t, daß auf dem abge¬ winkelten Dooteljcchkrels ein zweiter Dooueljoch reιs mit r 1 pi chp*" anseo] isi wobei beide Systeme durch gemeinsame Polseiten zu einer Einheit verbunden sind (Fig. 9) S^£ .
11. Stromerzeuger nach Ansprüchen 2 und 11, d a * d u c h g e k e n z e i c h n e t, daß die Doppeljochkreise durch die oberen und unteren Abdeckplatten verbindende Weicheisenplattεn ver bunden sind, die als Lager für die Rotorachsen dienen (Fig. 10) .
12. Stromerzeuger nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß um die beiden gleichpolar überlagerten Doppeljochsysteme ein weiteres Doppeljochsystem gleicher Bauweise körten*' _ä :ι ä.iϊϊo Λ ;;ÜS_ . CD _.=:. gemeinsam an die WeicheisenNordsüdpole magnetisch angeglichen und zu einer Einheit verbunden sind (Fig. 11).
13. Stromerzeuger nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß drei gleiche Doppeljochsysteme magnetisch durch die Polschuhe verbunden sind (Fig. 12).
14. Stromerzeuger nach Anspruch 1, d a d u r c h e n n z e i c n n e t daß menrere der Doppel ochsysteme mit ihren gleichpolaren Eisen polen nebeneinander angeordnet sind (Fig.13) .
15. Stromerzeuger nach Ansprüchen 2 und 15, d a d r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die mehreren Doppeljochsysteme angenähert kreis för ig, z.B. bei vier Systemen in Viereckform, angeordnet sind, wöbe: _e außen liegenden neu traien Zonen durch Elsenleitεr zentral auf die Rotorachsen gerichtet vereinigt sind (Fig. 14).
16. Stromerzeuger nach Anspruch 10, d a d u r c i g e e n n z e i c n e t, daß mehrere der abgewinkelten Doppeljochsysteme mit ihren gieich sind (Fig. 15) 13 ^ _______ u.iv ti __ 17, a u r c h ^ 3 V f.37 2. C "^ ^ ^ \/ oder Mehreck zusammengebogen sind, das von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben ist, welches die neutrale Zone für alle Systeme bildet und in welchem die Rotorachsen gelagert sind (Fig.
17. lo).
18. Stromerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Weicheisεnteile, insbesondere die nach innen eingezogenen Ξisεnpole vorzugsweise aus mit Aluminium oder Silizium legierten Ξisensorten bestehen.
Description:
"Permanentmagne iseher Stromerzeuger"

Die Erfindung betrifft einen permanentmagnetischen Stromerzeuger.

Permanentmagnete sind in ?orm einfacher Hufeisen- oder Stabmagnete bereits zur Stromerzeugung heran¬ gezogen worden. Man hat aber bald erkannt, daß mit den damaligen Magnetqualitäten und den Empfindlich¬ keiten der Magnete gegen alle möglichen Einflüsse aus der Umwelt keine großen Leistungen zu erzielen wären.

Die derzeitige Energiekrise hat zu neuen Überlegungen geführt, ob und inwieweit bei Verwendung neuzeit¬ licher Permanentqualitäten, insbesondere aushärt- barer, richtungsmagnetisierte , anisotroper, stengel¬ kristallisierter, hochkoerzitiver Kobaltstrahlmagnete oder neuerer keramischer, richtungsmagnetisierter, anisotroper, ferriter Permanentmagnete, wie beispiels¬ weise Bariu ferrite, mit extrem hohen Koerzitiv- kräften trotz ihrer beschränkten kleinen Volumen- und Abmessungsverhältnisse bei kleiner Remanenz hier nicht

OMPI .. IPO .v

ein Energieträger gefunden werden könnte, den man gegebenenfalls auch als Energielieferanten für die Stromerzeugung heranziehen sollte.

Wenn es gelingen würde, mit neuen Magnetsystemen, die nach magnettechnischen Gesetzmäßigkeiten in einem magnetisierungsfesten Magnetkreis streng magnetisch geordnet sind, bei Bildung eines magnetischen Arbeits¬ spalts in diesem höchste magnetische Feldstärken zu erzeugen, dann wäre die Möglichkeit, hohe Magnetfelder zur Erzeugung von Starkströmen einzubringen, als realer Faktor anzusehen.

Aufbauend auf dieser Erkenntnis können die meisten nachteiligen elektrischen Erscheinungen wie Induktion, Selbstinduktion und Gegeninduktion beim Bewegen,

Ändern, öffnen und Schließen des Feldes mit ihren ge¬ fährlichen und nachteiligen gegenläufigen elektrischen und elektromagnetischen Wirkungen beseitigt werden.

In Fig. 3 de DΞ-OS 2β 07 197 (SPODIG) ist der prinzipielle Grundaufbau eines nach außen hin magnetisch nicht abgeschirmten Doppeljochmagnetsystems gezeigt, das als permanentmagnetostatischer Energiebasisträger bei der Dynamisierung dieser Permanentmagnetbasis zur Erzeugung von Induktions-Starkströmen eingesetzt werden kann. Es stellt ein klassisches Doppeljochsystem dar, wo im nicht abgeschirmten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinanderliegender Seiten des Doppeljochs jeweils mindestens auf jeder Seite zwei Stabmagnete,

Blockmagnete, Ringmagnete oder ähnliche Profilkörper, eckig oder rund zusammengebündelt , nur durch zwei weichmagnetische Ξisenrückschlußstückε getrennt, zur Bildung einer neutralen magnetischen Zone hinter- einander in gleicher Magnetisierungsrichtung (MS - neutrale Weicheisenzone - NS) verbunden sind und dessen beide anderen nur aus weichmagnetischem Eisen bestehende Seiten mit nach dem Innern des Doppel¬ jochs hereingezogenen Eisenpolen zur Bildung eines magnetischen Arbeitsspaltes in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Selten eine Einheit des Doppel ochs bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf einem solchen Basissystem Permanentmagnetismus zur Stromerzeugung zu verwenden.

Dementsprechend wird erfindungsgemäß ein permanent- magnetischer Stromerzeuger vorgeschlagen, dessen Stator aus einem nach außen hin magnetisch nicht ab¬ geschirmten Doppel ochmagnetSystem besteht, wobei im nicht abgeschirmten magnetischen Außenteil zweier parallel zueinander liegender Seiten des Doppeljochs jeweils auf jeder Seite mindestens zwei Blockmagnete durch ein weichmagnetisches Eisenrückschlußstück zur Bildung einer neutralen magnetischen Zone hinterein¬ ander in gleicher Magnetisierungsrichtung verbunden sind und dessen beide anderen nur aus weichmagnetischem Eisen bestehenden Seiten mit nach dem Inneren des Doppeljoches hereingezogenen Eisenpolen zur

Bildung eines magnetischen Arbeitsspaltes in fester Verbindung mit den beiden magnetbestückten Seiten eine Einheit des Doppeljoches bilden.

Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß zwischen den beiden Polen in gleicher Symmetriee e enrichtung ein Rotor mit seinen beidseitigen Achsen in Richtung auf die beidseitigen neutralen Zonen eingebaut ist und daß der Rotor mit einer Antriebsmaschine kooOelbar ist.

i 2 3 __ Λ n.- C . _=i n o ι Z Λ i S Ü C- . A . αen j eweils .s * ~9-* π ~ der Achsen kann aber auch außerhalb- des Jochs auf- oder angebaut sein. Zweckmäßig werden auf der Achse Schleifringe im Inneren des Jochs vorgesehen.

Dieses Basissystem kann entweder in der Symmetrie- ebene oder auch abgewinkelt beliebig vervielfältigt werden, sei es durch konzentrische Verdoppelung, Verdreifachung usw., sei es durch übereinander- schichten, sei es durch Nebeneinanderlegen und Zusammenbiegen der Ξinzelsyste e zu einem ge¬ schlossenen Ganzen, in dessen Innerem ein einzelner Rotor umläu t.

Diese und ähnliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung sind nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Aus ührungsbeispiele des Ξrfindungsgegenstandes naher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Doppeljochsystem, wie es vorher als zum Stand der Technik gehörig er¬ wähnt wurde (DΞ-OS 26 07 197);

Fig. la eine Einzelheit von Flg. 1 in ver¬ größertem Maßstab;

Fig. 2 eine Verdoppelung des Systems in Flg. 1 in der Symmetrieebene;

Fig. 3 eine konzentrische Verdreifachung des Systems in der Symmetrieebene;

Fig. 4 eine Abwandlung von Fig. 2;

Fig. 5 übereinandergeschichtete Systeme gemäß w e- l •

Fi die Prinzipskizze der Anordnung eines Rotors im Arbeitsspalt der Fig. 1;

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Teil einer Versuchsanlage;

'ig. 7a eine Ansicht in Pfeilrichtung

Fig. 7b einen Schnitt nach der Linie Ξ-F;

Fig. 7c einen Schnitt nach der Linie C-D;

Fig. 8 dasselbe System und denselben Magnetkreis wie Fig. 1, jedoch mit Abwinkelung der Magnete aus ihrer Symmetrieebene heraus;

Fig. 9 eine spiegelbildliche Verdoppelung des Systems nach Fig. 8;

Fig. 10 das System nach Fig. 9 mit eingesetztem Rotor;

11 eine Ver oppel Sysi ;msπ π3 n ]-, -g. 9

Fig. 12 eine Verdreifachung des Systems nach Fig. 9;

Fig. 13 nebeneinander angeordnete Systeme der Fig. 1;

Fig. 14 zusammengebogene und mit eingebautem Rotor versehene Systeme nach Fig. 13;

Fig. 15 nebeneinander angeordnete Systeme nach Fig. 9;

?ig- lδ zusammengebogene Systeme der Fig. 15 zu einer geschlossenen Einheit in einem Äbschirmgε- häuse mit eingebautem Rotor.

In Fig. 1 ist das vorerwähnte Basissystem darge¬ stellt, wie es sich etwa aus der DΞ-OS 26 07 197 ergibt. Durch die Sättigungsmagnetisierung ζ „ dieses DoppeljochmagnetSystems In den beiden zum inneren eisernen Magnetkreis gehörenden Polen In Kraftflußrichtung (vgl. Fig. la) entsteht eine agnetostriktiv initiierte Volumensdeformation der rechtwinklig ausgebildeten Pole, die be¬ gleitet ist durch starke Änderungen der Richtungen der Molekularteilchen des Eisens. Diese physika¬ lischen Eigenschaften werden in der Technik als Magnetostriktion bezeichnet. Die Größe dieser Magnetostriktion ist abhängig von der Sättigungs¬ magnetisierung d und von dem magnetischen Moment (u_ = Sättigungspermeabilität) des jeweiligen ein- gesetzten weichmagnetischen Eisens. Sie kommt zu¬ stande, wenn in weichmagnetischen Körpern im inneren Volumen die makroskopischen molekularen ungeordne¬ ten Dipole sich in der Magnetisierungsrichtung(siehe Pfeile Fig. la) anlsotropisch parallel zu den Seiten einordnen und eine Längenänderung hervorrufen, die sich beispielsweise bei den rechteckigen eisernen Polkörpern durch eine Einschnürung der äußeren Kanten durch Verkürzung der Kraftlinien bemerkbar machen. Diese Tendenz setzt sich von den jeweiligen Polen aus in dem Luftvolumen des magnetischen Arbeitsspaltes durch Verkürzung der Kraftlinien und Einschnürung fort. Die gestrichelten Linien in den eisernen Polen und der Kraftlinienverlauf in dem magnetischen Arbeitsspalt stellen symbolisch die Volumensver- änderung der magnetostrik iven Wirkung dar (Fig.la).

O ?I

Die Kraftlinien werden also im Arbeitsspalt ge¬ bündelt nach innen gedrückt und stellen somit ein absolut homogenes entmagnetisierungsfestes Kraftfeld des Magnetsystems dar.Je höher der Einsatz der Permanentmagnetkraft bzw. der Magne¬ tisierungskraft in diesen Magnetkreisen der Er¬ findung in Richtung auf die Pole am Arbeitsspalt ist, desto stärker ist die magnetcstriktive Kraft, die die scharfgebündelten Kraftlinien im Arbeltsspalt immer stärker festhalten und sich gegen jede Verzerrung der Kraftlinienfelder durch die Einwirkung des rotierenden Rotors widersetzen kann. Man kann sie meßbar dadurch als absolut homogen darstellen, daß man an de Luf spalt- flächen an jedem Aufpunkt dieser Flächen, beispiels¬ weise bei einem Arbeltsspalt von 10 * mm (Versuchs¬ ergebnis eines Systems der Erfindung) die gleiche Gaußzahl von 10.000 mißt,' während zur Mitte zwischen den beiden Polen dasselbe Potential erscheint, also keine Verdünnung, sondern sogar noch ein erhöhtes Potential von etwa 150 Gauß, also zusammen 10.150 Gauß.Potentialverschiebungen nach den Kanten zu, wie sie bei der bekannten * Dynamomaschine durch Ver¬ drängung der Kraftlinien nach außen zu dem eisernen Jochkreis entstehen, finden hier nicht statt.

Der Wirkungsgrad der Dynamomaschine der Erfindung vird schon allein infolge dieser magnetostriktiven Maßnahme ungemein verbessert. Eine Verbesserung ist in dem konstruktiven Einbau des rotierenden Rotors zwischen den eisernen Polen des Magnetkreises zu suchen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der

Rotor im Ξrfindungssinn zwischen den Polen des Stators in Symmetrieebene mit seinen beiden Achs¬ stümpfen jeweils in Richtung der neutralen Zonen beider hintereinander geschalteter Permanentmagnet- 5 stäbe ( S - Weicheisenzwischenstück - NS) auf beiden Seiten drehbar und in das Doppeljoch eingebaut, wo¬ bei die Lagerung der beiden Achsstümpfe innerhalb oder außerhalb in den eisernen neutralen Rück¬ schlüssen eingebaut werden kann, oder die Achsstumpfe 0 werden ganz nach außen hin durch die Rückschluß- körper durchgezogen und gesondert gelagert. Die Achse kann aus jedem elektrisch leitenden Material be¬ stehen wie Eisen, Kupfer, Aluminium usw.. Wenn sich nun der Rotor mit hoher Drehzahl dreht, um den 5 geforderten Induktionshauptström zu erzeugen, werden alle induktiven Nebenströ e und Selbstinduktions- . und Gegenströme usw. durch die starke magneto- striktive Einwirkung im Arbeitsspalt eliminiert. So¬ weit noch restliche den ' Hauptinduktionsstrom 0 schwächende induktive Gegenströme oder Selbst¬ induktionen sich bilden, werden sie sofort in statu nascendi in den Drahtwicklungen des Rotors elektro¬ nisch mit beinahe Lichtgeschwindigkeit durch die A.chse In die neutrale Zone des Außenjochs zwischen 5 den beiden Magneten je nach Wechsel des Induktions¬ stromes plus oder minus jeweils in den Magnet¬ kreis des Doppel ochs nach oben oder unten zur Stärkung des gesamten magnetischen Jochkreises wieder zurückgeführt. Der Rotor selbst ist aufgeblättert, G ebenso kurze Stücke der Polschuhe, um sich bildende Wirbelströme, die Erwärmung erzeugen, auszuschalten. Die Magnete selbst sollten bevorzugt aus Ferriten, beispielsweise Bariumferriten, bestehen, weil diese

- * 1JREΛ O ?I

durch ihre anisotropische Makrostruktur hemmend auf Wirbelstrcme ansprechen und ihre Ξnt agne- tisierungsfestigkeit stärken. Bei diesem System hat man es daher mit einem rein Ohm'sehen Wider- stand der Rotorwicklungen zu tun. Alle abträg¬ lichen Induktionsnebenströme sind ausgeschaltet.

Dieser Stromerzeuger nach der Erfindung erzeugt deshalb praktisch keine Wärme wie die bekannte Dynamomaschine und braucht auch nicht gewartet zu werden.

Wegen der hohen Stabilität und großen Ξntmagne- tisierungsfestigkeit der Maschine der Erfindung, bedingt durch die Magnetkonstruktion und ihre magnetostriktive Einwirkung, kann man sie sehr stark überlasten ohne. große abträgliche Wirkungen. Ξs sinkt lediglich je nach der Überbelastung die Spannung um einen geringen Betrag, wie in der Ban - breite zwischen 4l0 und 370 Volt gemessen wurde.

Diese 3andbreite der Spannung liegt noch im normalen technischen Bereich von dem Mittel 380 Volt bei einer Tourenzahl n = 3-000 mit 50 Hertz und kann deshalb bei seiner System- und Entmagnetisierungs- festigkeit auch als zusätzlicher Nutzstrom angesehen werden.

Das Doppeljoch-Basissystem der Fig. 1, das aus einem geschlossenen Rahmen gebildet ist, der aus T- oder E-förmigen Rahmenteilen 1 und 2 aus Weichelsen und den dazwisehen ^ gefügten untereinander durch Weich¬ eisenstücke 3 und 4 verbundenen Dauermagnetpaaren 5 und 6 bzw. 7 und 8 besteht, ist gemäß der Fig. 2

durch konzentrische Verdoppelung bzw. Hinzu¬ fügung eines weiteren äußeren Rahmens In der Symmetrieebene zu einem zweifachen Doppεljαch- 3asissystem ausgebildet, wodurch zwischen den vor- gezogenen Mittelstirnflächen 9 und 10, also im Arbeitslu tspalt, das Magnetfeld weiter verstärkt wird. Der äußere Rahmen setzt sich aus den weiteren paarweise mit Weicheisenteilen 11 und 12 ver¬ bundenen Dauermagneten 13 und 14 bzw. 15 und 16 zusammen und ist mit Verbindungsleisten 17, 18, 19 und 20 an das innenliegende Doppeljoch-Basissystem angeschlosse .

Die im Arbeitslu tspalt wirkende magnetostriktive Xraft kann durch die .Anordnung weiterer konzentri¬ scher Rahmen ebenfalls in Symmetrieebene zusätz¬ lich gesteigert werden. Die Fig. 3 zeigt ein auf drei Rahmen, also auf ein dreifaches Doppeljoch- Basissystem auf estocktes, einfaches Doppeljoch- Basissystem, wobei der dritte Rahmen sich ebenfalls aus mit " eicheisenteilen 21 und 22 verbundenen Dauermagnetpaaren 23 und 24 bzw. 25 und 26 aufbaut und über die Verbindungsleisten 27, 28 an die inneren Doppeljochsysteme angeschlossen ist.

Anstelle der für die Verstärkung der magneto- striktivεn Kraft vorgesehenen Mehrfachanordnung der Doppeljoch-Basissysteme, kann eine Verstärkung der Magnetkraft auch durch Mεhreinsats von Magnetmaterial erreicht werden. In Fig. 4 sind im äußeren Rahmen ansteile von bisher je einem Dauεrmagnetpaar 5 und 6 bzw. 7 und 8 jeweils zwei Dauermagnetpaare 29 und 30

bzw. 31 und 32 vorgesehen. Solche Mehrfachan¬ ordnungen der Dauermagnete sind analog auch bei den übrigen bereits beschriebenen Doppeljoch- BasisSystemen je nach der gewünscht n Magnet- kraft möglich.

Eine weitere mögliche Abwandlung der Ausbil¬ dungen der Einfach- und Mehrf ch-Doppel och- 3asissysteme in Symmetrieebene zeigt Fig. 5 , wo das Doppel och-Baslss stem der Fig. 1 in dreifacher Weise übereinandergeschichtet ist und wobei die einzelnen Doppeljoeh-Basissysteme i n d * i ^ S ** "* Tl ^a l I = a ~a -3-ι i ' -i 3 ι 1 i a ~a η oη Sθ * * * ? 1 durch Weicheisenplatten 33 und 3 miteinander zu einem gemeinsamen Arbeitsluftspalt zwischen den Stirnflächen 9 und 10 verbunden sind.

Das Doppeljoch-Basissystem der Fig. 1 ist in Fig. 6 durch den Einbau eines Rotors 35 prinzipmäßig zu einem Stromerzeuger nach der Erfindung vervollständigt. Der Rotor 35 be¬ findet sich dabei im Arbeitsluftspalt zwischen den MittelstIrnflachen 9 und 10 der Rahmen¬ teile 1 und 2, v/obei sie der Zylinderform des Rotors 35 entsprechend gegengleiche .Aussparungen für seine Umschließung aufweisen.

O FI ~ ~ ~"

Von den Enden der kreisförmigen Aussparungen aus sind die Mittelstirn lächen 1, 2 nach außen hin abgeschrägt, wie dies ähnlich auch Fig. 5 er¬ kennen läßt. Mit seinen beiden Achsstumpfen 36 bzw. 37 ist der Rotor 35 in den Weicheisen¬ stücken 3 bzw. 4, und zwar in deren neutralen Zonen, die sich praktisch genau in der Mitte von den Dauermagneten 5 und 6 bzw. 7 und 8 be¬ finden, beiderseits in Lagern 39 gelagert. Auf der einen Seite des Rotors 35 ist eine an sich bekannte Einrichtung 40 für die Stromabnahme an dem Achsstumpf 36 angebracht.

Die in Fig. 7 bis Fig. 7c dargestellte Versuchs- anläge entspricht wieder dem Prinzip. des Doppel¬ joch-Basissystems der Fig. 1 sowie der prinzi¬ piellen Wiedergabe der Stromerzeugungsanlage der Fig. 6.Analog zum Dcppeljoch-Basissystem der Fig.l ist zwischen den etwa 300 mm langen und kreis- för ig ausgesparten Mittelstirnflächen 9 und 10 der T-förmigen Rahmenteile 1 und 2, die ihrer¬ seits eine Längenausdehnung von ca. 1000 mm haben, der im Durchmesser etwa 165 mm 0 starke Rotor 35 von gleicher Zylinderlänge wie die Mittelstirn- flächen 9 und 10 angeordnet. In den etwa 220 x 300 mm großen Weicheisenstücken 3 und 4, die zusammen mit den etwa 75 mm hohen und etwa 300 x 202 mm flächεnmäßig großen Dauermagneten 5 und 6 bzw. 7 und 8 beiderseits zwischen den äusseren Enden der Rahmenteile 1 und 2 zur 3ildung eines ze -

schlossenen Magnetkreises angeordnet sind, befinden sich, und zwar wie bereits erwähnt in der neu¬ tralen Zone, die Lager 39 für die Lagerung der ca. 55 min 0 starken Achsstümpfe 36 und 37 des Rotors 35-

Diε Dauermagnete 5 und 6 bzw. 7 und 8, die in der angegebenen Größenordnung auch aus mehreren Einzel¬ magneten zusammengesetzt sein können, haben auf beiden Seitεn jeweils eine, aber untereinander gegensätzliche Magnetisierungsrichtung, so daß

* die Rahmentelle 1 und 2 und damit auch die Mittel- sti nfiächen 9 und 10 gegensätzliche Polarität aufweisen. Auf dem Achsstumpf 56 befindet sich die Stromabnahmeeinrichtung 40, bestehend aus Schleifkörpern 4l und 42 sowie einem Anschlu߬ körper 43' mit einem Ableitungskabel 44' für den erzeugten Strom.

Auf der Oberfläche des Rotors 35 sind gleichmäßig auf seinem Umfang verteilte Nuten 43 angeordnet, die sich auf eine Gesamtzahl von 24 Stück be¬ laufen und mit in axialer Richtung gewickelten Kupferdrähten ausgefüllt sind.

Nach Fig. 8 läßt sich auch einε etagenför ige Ausbildung eines Doppeljoch-Basissystems dadurch aufbauen, daß die jeweiligen beiden Dauermagnete 5 und 6 bzw. 7 und 3 der beiden zueinander parallel liegenden Seiten einschließlich der Rahmenteile 1 und 2 aus der Symmetrieebene heraus abgewinkelt werden, Das bedeutet, daß die Dauermagnete 5 und

und 6 bzw. 7 und 8 ihrer Magnetisierungs¬ richtung entsprechend senkrecht auf den Weicheisenstücken 3 und 4 aufstehen. Die neutrale Zone liegt dabei unverändert je- weils in der Mitte der Weicheisens-tücke 3j 4 zwischen den Dauermagneten 5 und 6 bzw. 7 und 8. Für die Lagerung des Rotors 35 sind entsprechende in den Bereich des Arbeits- spaltεs zwischen den Mittelstirnflächen 9 und 10 führende Bauteile vorzusehen.

Auen ein solches --eppel cch-Basissyster. ar.n ebenfalls zu einem zweifachen Doppeljochsyste vergrößert werden, wenn stärkere Magnetkräfte erforderlich sind. In Fig. 9 ist gezeigt, daß auf dem Doppeljoch-Basissystem gemäß der Fig. 8 ein weiteres Doppeljoch-Basissystem spiegel¬ bildlich bei jeweils gemeinsamen Rahmenteilen 1 und 2 aufgesetzt ist, und zwar mit deckungs- gleichen Polen, so daß die magnetische Kraft an den Mittelstirn lächen 9 und 10 der Rahmen¬ teile 1 und 2 gegenüber der Ausführungsform der Fig. 3 nunmehr praktisch verdoppelt ist. Die Bezugszahlen des aufgesetzten Doppeljoch-Basis- Systems entsprechend denen des unteren Systems, jedoch mit dem Unterschied, daß die 3ezugs-

;ahlen mit einem Beistrich π i TT versehen sind

In Fig. 10 ist das Zweifach-Doppeljoch-Basis- systεm der Fig. 9 mit einem eingεbauten Rotor 35 vervollständigt. Dazu sind die Weicheisen- stückε 3' und 4 bzw. 3 und 4' durch jeweils eine außenliεgεndε Sεitεnplatte 44 bzw. 45 aus Weicheisen verbunden. In diesεn Seiten¬ platten 44 bzw. 45, und zwar wiederum im Mull¬ zonenbereich, sind die Aehsstümpfe 36 und 37 des Rotors 35 in zweckdienlichen Lagern 39 gelagert.

Die Fig. 11 zeigt ein Zwεif eh-Doppeljoch- Basisεystem der Bauweise der Fig. 9 . , jedoch mit einem weiteren Zweif ch-Doppel σch-Basis- System, das konzentrisch um das mittlere Doppel¬ joch-Basissystem herum mit deckungsgleichen Magnetpolen angeordnet ist, wobei die Systeme miteinander über gemeinsame Rahmenteile 46 und 47 zu einer Einheit verbunden sind.

Diε Anordnung von drei solchen konzentrischen Zweifach-Doppεljoeh-Basissystεmεn sieht die Fig. 12 vor. Die Verbindung der Systeme erfolgt hier über die Rahmenteile 48 und 49 und Pol- schuhe 50 und 51 bzw. 52 und 53- Auf die be¬ schriebene Weise kann das Statorsystem beliebig vergrößert und dementsprechend nach Bedarf magnetisch verstärkt werden.

Einε weitere Abwandlung des Statorsystems lassen die Fig. 13 und 14 erkennen. Hier sind vier Doppeljoch-Basissysteme entsprechend Fig. 1, die in der Abwicklung (Fig. 13) mit ihren

Rahmentellen 1 und 2 jeweils nebeneinander an¬ geordnet sind, in Fig. 14 zu einem Viereckstator zusammengestellt. Von den In Achsrichtung gegen¬ überliegenden Doppeljoch-Basissystemen sind je- wεils an den Weicheisenstücken 3 und 4 stern¬ förmig Eisenieiter 54, 55, 5o (ein vierter ist nicht dargestellt) angebracht, die innerhalb der Systeme auf jeder Seite des Rotors 35 in einem Ring 57 münden. Diese Ringe 57 stellen die in die Systemmitte verlängerte Nullzone der einzelnen Systeme und die Kontaktstellen für die Verbindung der Nullzone mit dem Rotor 35 dar, und zwar über die in den Ringen 57 angeordneten Lager 39 für die Achsstumpfe 36 und 37 des Rotors 35- Bei sechs oder acht Systemen in der Ab¬ wicklung der Fig. 13 käme man in Fig. 14 zu Sechs¬ eck- oder Achteckstatoren.

Schließlich zeigen die Fig. 15 und Iβ eine noch weiter mögliche Ausbildung eines Stators gemäß der Erfindung . .

Hier sind die Doppeljoch-Basissysteme der Fig. 8 zugrunde gelegt, v/o die jeweiligen beiden Dauer- magnete 5 und 6 bzw. 7 und 3 der beiden zueinander parallel liegenden Seiten aus der Symmetrieebεne heraus abgewinkelt sind. In Fig. 15 sind diεsε Doppeljoch-Basissysteme zu vier Systemen neben¬ einander angeordnet, so daß sich auf beiden Selten der Systeme die Weicheisenstücke 3 und 4 zu einer

- 13

gemeinsamen Schiene verlängern, während die be¬ nachbarten Rahmenleisten 1 bzw. 2 entsprechend veromαe: ine αarst > - 1

5 Dieses Verbundsystem der Fig. 15 kann.wiederum zu einem Stator zusammengebogen werden, und zwar zu einem Viereck. Falls ein Achteck oder größeres Mehreck gewünscht wird, braucht nur einε entsprechende Anzahl von Systemen bei der .0 Abwicklung vorgesehen zu werden. Die Fig. lo zeigt m einem u-. ϊhäuse n8 angeordr ;es '. syste

p - * - * !C i * > '' i- i H-'pSfC K a -i i S^ UI 5 ne i i-d ^ s mm ij.L mi _ ui demgemäß ist das Gehäuse —5 o8 als solches ü ' e. 5 Lager 39 die Lagerstelle für die Achsstümpfe 36 und 37 des Rotors 35.

Selbstverständlich sind auch weitere nicht darge¬ stellte Weiterausgestaltungen der Doppel och-Basis- 0 Systeme nach Fig. 1 oder Fig. 8 möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Abschließend ist festzustellen, daß man bei der Magnetostriktion von festen Körpern, insbesondere :5 der z.B. aus V/eicheisen (St 37) bestehenden Eisen¬ pole hinsichtlich Arbeitsluftspalt zwischen den Polen zur Festigung der Kraf liniendichte mehr Beachtung schenken sollte als bisher, weil - wie es sich bei Messungen im

Arbeitsluftspalt der Strcmεrzeugεrmasehine rah der Erfindung gezeigt hat - eine hohe Magnetostriktion es gestattet, die Maschine ohne abträglichen Einfluß in Bezug auf die Leistung zu überlasten.

Die Magnetostriktion des in der Vεrsuchs- maschine verwendetεn Weicheisens (St 37) ist relativ niedrig, obschon Weicheisen bei Rau - temoeratur eine erhebliche Verfestigung der

-fia r- :eι Überlastung * ;

verwenden kann. gibt aber ein; Reine von Weicn- eisensorten, die mit Aluminium bzw. Silizium legiert sind. Nach den Untersuchungen mit St 37 ist zu erwarten, daß diese Legierungen noch bessere Effekte ergeben und zu noch höheren Stromausbeuten führen.