DE2230378A1 - Wechselstromgenerator - Google Patents
WechselstromgeneratorInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/18—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators
- H02K19/20—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
HiESSEY HANDEL UHD INVESTMENTS AG
3500 Zug, Schweiz
Gartenstrasse 2
3500 Zug, Schweiz
Gartenstrasse 2
Wechselstromgenerator
S ch w/Ba
Die Erfindung bezieht sich auf eine umlaufende elektrische Maschine und insbesondere auf eine umlaufende elektrische
Maschine in Form eines Wechselstromgenerators.
Nach der Erfindung ist ein Wechselstromgenerator gekennzeichnet durch einen aus einem ringförmigen, aus einem
Band gewickelten magnetisierbaren Kern bestehenden Stator, in dem mehrere quer beispielsweise radial verlaufende
Nuten angebracht sind, die an wenigstens einer ihrer Stirnflächen Polschuhe bilden, eine in den Nuten angebrachte
Statorwicklung, einen konzentrisch zu dem Kern anordneten magnetisierbaren Rotor, der dicht bei den Polschuhen des
Kerns axial im Abstand dazu liegende Polflächen aufweist, und eine vom Rotor mechanisch unabhängige Einrichtung zur
magnetischen Polarisierung des Rotors, so daß dieser bei seiner Drehung die Induzierung einer Spannung in der Statorwicklung
hervorruft.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Einrichtung zur
Polarisierung des Rotors eine Erregerwicklung, doch kann sie
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.. 2 —
in einigen Ausführungen von einem Permanentmagneten gebildet
sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Darin zeigen:
Fig.1 eine Seitenansicht einer umlaufenden elektrischen Maschine nach der Erfindung,
Fig.2 eine Ansicht der Anordnung der Rotorplatten der
Maschine von Fig.1,
Fig.3 eine schematische Ansicht einer der Statorwicklungen
der Maschine von Fig.1 und
Fig.4 eine Seitenansicht der Anordnung einer Statorwicklung
von Fig.3 in den Schlitzen des Kerns der Maschine von
Fig.1.
In Fig.1 ist eine umlaufende elektrische Maschine in Form eines bürstenlosen Wechselstromgenerators dargestellt, der
beispielsweise zur Stromversorgung in Kraftfahrzeugen,als
hand ge trie be nee Generator für militärische Funkgeräte und
als motorfeetriebene Batterie ladeeinrichtung verwendet werden
kann.
Der Wechselstromgenerator besteht aus einem aus einem Band
gewickelten Kern 1 in Form eines Rings, der zwei einander gegenüberliegende flache Flächen 2 und 3 aufweist. Der
Kern ist aus einem aus magnetisier barem Material bestehenden
Band gewickelt, in dem eine Folge von rechteckigen Ausschnitten an seinen zwei Rändern angebracht ist. Diese Ausschnitte sind
im fertig gewickelten Kern so aufeinander ausgerichtet, daß
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in den zwei Flächen 2 und 3 des Kerns 1 mehrere (in Sg.4
dargestellte) radiale Nuten 4 entstehen, zwischen denen Pblflächen 4' gebildet sind. In den radialen Nuten 4 des
Kerns 1 ist eine Anzahl von Statorwicklungen 5 angebracht, von denen jede aus einer kreisförmigen Spule mit mehreren
Windungen besteht, die in die in Pig.3 dargestellte doppelte U-Form verformt ist, damit sie durch zwei der radialen
Nuten 4 in einer Fläche, beispielsweise der Fläche 2 des Kerns 1,. durch die (in Fig.1 bei 6 dargestellte) Mitte
des Kerns und durch zwei Nuten 4 in der entgegengesetzten Fläche 3 des Kerns 1 führt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wechselstromgenerator ein Drehstromgenerator,
weshalb die Nuten in jeder Fläche des Kerns 1, durch die jede Statorwicklung 5 geführt ist, im Abstand
von zwei Nuten zueinander liegen, wie in Fig.4 dargestellt ist. In der Anordnung von Fig.4 würde somit eine einer der
anderen Phasen entsprechende weitere Statorwicklung durch die Nuten 7 geführt sein, und eine weitere Statorwicklung,
die der dritten Phase entspricht, würde durch die Nuten 8 geführt sein. Wenn die jeder Phase entsprechenden Statorwicklungen
auf den Kern 1 in ihre Stellungen gebracht worden sind, werden· sie in Serie miteinander und mit
(nicht dargestellten) Ausgangsklemmen verbunden.
Der Kern 1 ist zusammen mit den Statorwicklungen 5 in einem
zweiteiligen Gehäuse 8 mit Hilfe eines oder mehrerer Abstandsglieder
9 untergebracht, die beispielsweise aus einteilig an den Kern 1 angeforraten Teilen bestehen
können. Ebenfalls innerhalb des Gehäuses 8 is; ein Rotor 10 konzentrisch zu dem Kern 1 untergebracht, der
aus zwei magnetisierbaren Polplatten 11 und 12 besteht,
und von einem magnetisierbaren Abstandsglied 13 ausrei
nand ergehalte η sind. Die Polplatten 11 und 12 und das
Abstandsteil 13 sind dabei von einer Welle 14 getragen,
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die an ihren beiden Enden mit Hilfe von Lagern 15 im
Gehäuse 8 gelagert ist. Die Polplatten 11 und 12 sind an ihrem Umfang mit mehreren Ausschnitten versehen,
so daß dadurch mehrere längs des Umfangs im Abstand voneinander liegende Polschuhe 16 entstehen(Fig.2).
Die Polplatten 11 und 12 sind in Umfangs rieh tu ng derart
relativ zueinander versetzt, daß die PGlschuhe 16 einer Platte in axialer Richtung auf einen Ausschnitt zwischen
zwei Polschuhen 16 in der anderen Platte ausgerichtet sind, wie in Pig.2 gezeigt ist. Der Abstand zwischen den
Polplatten 11 und 12 ist derart, daß die Polschuhe 16 an einer der Polplatten 11 und 12 zwar auf die Polflächen 4'
an einer Fläche des Kerns 1 ausgerichtet sind, doch in axialem Abstand von diesen liegen, und daß die Polschuhe
der anderen Polplatte auf die Polflächen 41 an der anderen
Fläche des Kerne ausgerichtet sind und doch im Abstand von diesen liegen. Konzentrisch innerhalb der zwei Polplatten
und 12 ist eine Erregerwicklung 17 angebracht, die vom Kern 1 gehalten wird und somit mechanisch unabhängig vom
Rotor 10 ist, wodurch sie stationär bleibt, während sich der Rotor 10 dreht. Die Erregerwicklung hat die Wirkungen,
daß sie im erregten Zustand die Polplatten 11 und 12 so polarisiert, daß die eine den Nordpol und die andere den
Südpol bildet. Wenn der Rotor gedreht wird, wird das Magnetfeld zwischen den Polschuhen 16 der zwei Polplatten veranlaßt,
sich durch jede der Statorwicklungen 5 zu bewegen, und wegen der relativen Versetzung der Polschuhe 16 an
den Polplatten 11 und 12 erfährt jede Statorwicklung eine Flußumkehr, als deren Folge in jeder der Statorwicklungen
eine Ausgangsspannung induziert wird.
Das Prinzip des hier beschriebenen Wechselstromgenerator
kann in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Zahl der am Kern 1 und an den Polplatten
und 12 gebildeten Pole so gewählt werden, daß sie für
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jeden besonderen Anwendungsfall paßt, und die Statorwicklung
5 kann anstelle der dargestellten doppelten U-Form
jeweils aus zwei getrennten Spulen bestehen, von denen
eine in den Nuten an jeder Fläche des Kerns 1 liegt,
wobei der gleichen Phase entsprechende Spulen wieder
in Serie miteinander verbunden sind. In der dargestellten Anordnung sind die Nuten im Kern 1 zwar als radiale Nuten dargestellt, doch ist es auch möglich, die Nuten in einem Winkel zur radialen Linie anzubringen. Auch kann anstelle der in manchen Anwendungsfällen verwendeten Erregerwicklung ein Permanentmagnet zur Erzeugung des Erregermagnetfelds
verwendet werden.
jeweils aus zwei getrennten Spulen bestehen, von denen
eine in den Nuten an jeder Fläche des Kerns 1 liegt,
wobei der gleichen Phase entsprechende Spulen wieder
in Serie miteinander verbunden sind. In der dargestellten Anordnung sind die Nuten im Kern 1 zwar als radiale Nuten dargestellt, doch ist es auch möglich, die Nuten in einem Winkel zur radialen Linie anzubringen. Auch kann anstelle der in manchen Anwendungsfällen verwendeten Erregerwicklung ein Permanentmagnet zur Erzeugung des Erregermagnetfelds
verwendet werden.
Claims (8)
- Pate nta ns prüc he/1. WechselStromgenerator gekennzeichnet durch einen aus einem ringförmigen, aus einem Sand gewickelten riagnetisierbaren Kern bestehenden Stator, in dem mehrere quer verlaufende Nuteji angebracht sind, die an wenigstens einer ihrer Stirnflächen Polschuhe bilden, eine in den Nuten angebrachte Statorwicklung, einen konzentrisch zu dem Kern angeordneten magnetisierbarenRotor, der dicht bei den Polschuhen des Kerns axial im Abstand dazu liegende Polflächen aufweist, und eine vom Rotor mechanisch unabhängige Einrichtung zur magnetischen Polarisierung des Rotors, so daß dieser bei seiner Drehung die Induzierung einer Spannung in der Statorwicklung hervorruft.
- 2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet," daß die Einrichtung zur Polarisierung des Rotors aus einer Erregerwicklung besteht.
- 3. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Polarisierung des Rotors aus einem Permanentmagneten besteht.
- 4. Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Querrichtung verlaufenden Nuten, die an wenigstens einerstirnfläche des Kerns Polflächen bilden, in Form von radialen Nuten ausgebildet s i nd.
- 5. Wechselstromgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in beideu Stirnflächen mit radialen Nuten versehen ist.
- 6. Wechselstromgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß d-ii magnet lsi er bare Rotor zwei scheibenförmige magnet isierbare Teile enthält, die in axialer Richtung von einem magneti-209 853/0862sierbaren Abstandsteil mit kleinerem Durchmesser auseinandergehalten sind, daß längs flea Umfangs jedes scheibenförmigen Teils Ausschnitte angebracht sind, die Polschuhe bilden, die dicht bei entsprechenden Polflächen an den Stirnflächen des konzentrisch zwischen den scheibenförmigen Teilen angeordneten Kerns im axialen Abstand zu diesen Pol- · flächen liegen.
- 7. Wechse.lstro mgenerator nach. Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern starr in" einem Gehäuse befestigt ist, und daß der Rotor in dem Gehäuse relativ su dem Kern drehbar gelagert ist.
- 8.Wechselstromgenerator nach einem der Ansprüche 5 bis 7f dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklung aus mehreren einzelnen länglichen Spulen besteht, die allgemein U-förmig ausgebildet sind, so daß sie durch zwei Nuten in beiden Stirnflächen des Kerns führen, wobei einzelne Spulen in einer oder in mehreren Gruppen in Serie miteinander verbunden sind.209853/0862
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2919371 | 1971-06-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2230378A1 true DE2230378A1 (de) | 1972-12-28 |
Family
ID=10287633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722230378 Pending DE2230378A1 (de) | 1971-06-22 | 1972-06-21 | Wechselstromgenerator |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2230378A1 (de) |
FR (1) | FR2143160A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007018213B3 (de) * | 2007-04-16 | 2008-10-30 | Entrak Energie- Und Antriebstechnik Gmbh & Co. Kg | Homopolarmaschine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2230107B1 (de) * | 1973-05-18 | 1977-01-07 | Sagem |
-
1972
- 1972-06-21 FR FR7222307A patent/FR2143160A1/fr not_active Withdrawn
- 1972-06-21 DE DE19722230378 patent/DE2230378A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007018213B3 (de) * | 2007-04-16 | 2008-10-30 | Entrak Energie- Und Antriebstechnik Gmbh & Co. Kg | Homopolarmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2143160A1 (de) | 1973-02-02 |
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