-
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Magnetgenerator
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem solchen bekannten Magnetgenerator
ist der Anker zur Versorgung von Verbrauchern eines Kraftrades als Innenanker ausgebildet,
über dessen Polschuhe die Magnetpole des vom Motor des Kraftrades angetriebenen
Polrades hinweglaufen. Die in diesem Sehnenanker erzeugte elektrische Leistung ist
jedoch gering, da jeweils nur ein Polpaar des Polrades einen Flußwechsel im Anker
erzeugt, während die anderen Polpaare an diesem Anker unwirksam sind oder durch
die Anordnung weiterer Sehnenanker ausgenutzt werden. Eine Erhöhung der Leistung
durch die Verwendung mehrerer Sehnenanker ist aber sehr aufwendig, da dann mehrere
Wicklungen und mehrere Eisenkerne erforderlich sind.
-
Es ist ferner bekannt, zur besseren Ausnutzung der magnetischen Energie
des Polrades einen sternförmigen Anker zu verwenden, auf dessen radial abstehenden
Eisenkernschenkeln jeweils Wicklungsteile angeordnet werden, die in Reihe geschaltet
die Generatorwicklung bilden. Die Herstellung eines solchen Ankers ist aber ebenfalls
aufwendig, denn die Wicklungsteile müssen nacheinander auf die verschiedenen, jeweils
mit Spulentragkörpern zu versehenen Eisenkernschenkel aufgebracht und festgelegt
werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetgenerator mit
einem umlaufenden Polrad so zu gestalten, daß ein einfach herzustellender Anker
bei guter Ausnutzung der magnetischen Energie des Polrades verwendbar ist.
-
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Magnetgenerator mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bisherigen Ausführungen
den Vorteil, daß sowohl der Eisenkern als auch die Generatorwicklung getrennt voneinander
auf sehr einfache Weise herzustellen sind. Der Eisenkern besteht dabei aus zwei
Polscheiben,
die mit der Generatorwicklung zusammengefügt den Anker bilden. Die Generatorwicklung
ist dabei mit dem gesamten Magnetfluß aller Magnetpole des Polrades verkettet, so
daß mit jedem Flußwechsel des gesamten Magnetflusses des Polrades eine entsprechend
hohe elektromotorische Kraft (EMK) in der Generatorwicklung induziert wird.
-
Die Verwendung von Klauenpolschuhen ist zwar bei Magnetgeneratoren
für Drehstrom z.B. bei Lichtmaschinen von Kraftfahrzeugen bekannt. Sie bilden dort
aber die umlaufenden Magnetpole eines Polrades, das anstelle von Dauermagneten eine
Erregerwicklung aufweist, die über Schleifkontakte angeschlossen werden muß. Der
feststehende Anker dieser Generatoren besteht aus einem genuteten Blechpaket mit
einer Drehstromvicklung. Solche Generatoren sind aber bei Anwendungsfällen, wo eine
Regelung der Fremdergung nicht erforderlich ist, unwirtschaftlich.
-
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale des
Magnetgenerators möglich.
-
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Hülsenabschnitt zwischen den beiden
Polscheiben an der Innenseite der Generatorwicklung angeordnet ist, während an der
Außenseite der Generatorwicklung die Klauenpolschuhe abwechselnd mit Abstand voneinander
über die Generatorwicklung ragen, da sich in diesem Fall ein für Magnetzünder bekanntes
Polrad verwenden läßt.
-
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig.
1 den erfindungsgemäßen Magnetgenerator im Längsschnitt, Fig. 2 die rechte Hälfte
des für
den Magnetgenerator nach Fig. 1 verwendeten Ankers, Fig.
3 einen Anker des Magnetgenerators vor dem Zusammenbau im Schnitt und Fig. 4 eine
weitere Ausführung des Ankers zur Hälfte im Längsschnitt.
-
Beschreibung der Erfindung Der in Fig. 1 dargestellte und mit 10 bezeichnete
Magnetgenerator für Wechselstrom dient zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern
eines Kraftrades. Sein Polrad 11 wird dazu über seine Nabe 12 mit der Abtriebswelle
einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Kraftrades verbunden. Das topfförmig
geformte Polrad 11 hat an seinem Umfang mehrere Dauermagnetpole 13 abwechselnder
Polarität. Diese Dauermagnetpole 13.
-
wirken mit einem feststehenden, beispielsweise am Gehäuse der nicht
dargestellten Brennkraftmaschine befestigten Anker 14 zusammen, der eine Generatorwicklung
15 trägt. Fig. 2 zeigt die rechte Hälfte dieses Ankers 14 mit seinen Befestigungslöchern
16.
-
Der Anker 14 besteht aus zwei magnetisch leitenden Polscheiben 17
und 18, an denen Klauenpolschuhe 19 und 20 angeordnet sind.
-
Zwischen den beiden Polscheiben 17 und 18 ist die ringförmige, in
einem Spulentragkörper 21 untergebrachte Generatorwicklung 15 auf einem Hülsenabschnitt
17a der Polscheibe 17 angeordnet.
-
Die beiden Polscheiben 17 und 18 sind über den Hülsenabschnitt 17a
magnetisch verbunden und zusammen mit der Generatorwicklung 15 durch Schrauben 22
miteinander festgeschraubt. Da die Zahl der Klauenpolschuhe 19 und 20 gleich der
Zahl der Magnetpole 13 des Polrades 11 ist, wird der gesamte magnetische Fluß des
Polrades über die Klauenpolschuhe 19 und 20 mit der Generatorwicklung 15 verkettet.
Das hat zur Folge, daß bei Drehung des Polrades 11 über alle Klauenpolschuhe 19
und 20 gleichzeitig ein magnetischer Flußwechsel erfolgt, durch den in der Generatorwicklung
15 eine entsprechend hohe elektromotorische
Kraft erzeugt wird.
Diese elektrische Energie wird an den Anschlüssen 15a der Generatorwicklung in Form
einer Wechselspannung abgegriffen und den Verbrauchersn zur Verfügung gestellt.
-
Fig. 3 zeigt einen Anker 30 des erfindungsgemäßen Magnetgenerators
vor dem Zusammenbau. Seine beiden Polscheiben 31 und 32 sind aus einem Stahblech
ausgestanzt und mit einem Preßwerkzeug geformt. Die nach außenragenden, rechtwinklig
abgebogenen Blechlaschen bilden dabei die Klauenpolschuhe 33 und 3a.
-
Beide Polscheiben 31 und 32 sind innen mit Hülsenabschnitte 35 und
36 versehen, die beim Zusammenfügen konzentrisch übereinandergreifen. Zur Begrenzung
von Wirbelstromverlusten sind die Hülsenabschnitte 35 und 36 der Polscheiben 31
und 32 jeweils zahnförmig ausgebildet. Beim Zusammenbau des Ankers 30 wird die Generatorwicklung
15 auf den Hülsenabschnitt 35 der Polscheibe 31 geschoben und anschließend wird
der Hülsenabschnitt 36 der Polscheibe 32 konzentrisch in den Hülsenabschnitt 35
gepreßt, wobei sich die zahnförmigen Bereiche 35a und 36a der Hülsenabschnitte zumindest
teilweise überdecken, um eine gute magnetische Verbindung für den gesamten Magnetfluß
des Polrades zu gewährleisten.
-
Der in Fig. 4 dargestellte Anker 40 des erfindungsgemäßen Magnetgenerators
weist zwei Polscheiben 41 und 42 auf, die aus mehreren, geschichteten Stahlblechen
gebildet sind. Der Hülsenabschnitt 43 wird bei diesem Anker 40 aus einem zu mehreren
übereinanderliegenden Windungen gewickelten Blechstreifen 43a gebildet. Der Spulentragkörper
21 mit der Generatorwicklung 15 ist auf den Hülsenabschnitt 43 aufgeschoben.
-
Zu seinen beiden Seiten sind jeweils die Polscheiben 41 und 42 auf
die Enden des Hülsenabschnittes 43 aufgepreßt. Um die Wirbelstromverluste im Anker
möglichst gering zu halten, sind die einzelnen Bleche der Polscheiben 41 und 42
sowie die einzelnen
Lagen des BAlsenabsehnittes 113 elektrisch voneinander
isoliert Als weitere Maßnahme zar Begrenzung der Wirbelstromverluste im Anker werden
beide Polscheiben 41 und 42 sswie der Hülsen a?>achnitt 4.3 mit einem axial verlaufenden
Luftspalt 44 versehen, indem diese Eisenteile des Ankers an einer Stelle getrennt
-werden. Diese Maßnahme läßt sich ebenso Bei den Ankern 14 und 30 aus Fig. 2 und
3 durchführen. Auch bel der Ankerausfilhrung nach fig 4 ist die Generatorwicklung
durch die von beider Seiten abwechselnd über sie ragenden Klauenpolschuhe 45 und
46 der beiden Polscheiben 41 und 42 bei Verwendung des Poirades 11 aus Fig. 1 mit
dem gesamten Magnetfluß verkettet Die Erfindung ist nicht auf die dargestellen Ausführungsbeispiele
beschränkt, denn im Rahmen des Hauptanspruchs kann anstelle des außenliegenden Polrades
und des innen liegenden Ankers auch ein innenliegendes Polrad verwendet werden,
bei dem der feststehende Anker mit der ringförmigen Generatorwicklung außen angeordnet
ist. In diesem Fall ist der Hülsenabschnitt an der Außenseite der Generatorwicklung
angeordnet und die Klauenpolschuhe ragen an der Innenseite abwechselnd mit Abstand
voneinander über die Generatorwicklung. Ebenso ist es- möglich, im Rahmen der Erfindung
die Ankerausführungen nach Fig. 3 und Fig. 4 derart zu kombinieren, daß sämtliche,
zu den Polscheiben geschichteten Stahlbleche zahnförmig ausgebildete Hülsenabschnitte
aufweisen, die jeweils ineinandergreifen, wobei dann die übereinanderliegenden Zähne
versetzt sind, um auf diese Weise eine form- und kraftschlüssige, magnetisch gut
leitende Verbindung beider Polscheiben zu gewährleisten.
-
Die Befestigung des Ankers kann dabei sowohl an einem oder a,i mehreren
nach innen gebogenen Blechlaschen eines der Hülsenabschnitte oder auch durch eine
in den Hülsenabschnitt ragende Aufnahmevorrichtung erfolgen.
-
Leerseite