DE29717417U1

DE29717417U1 - Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator

Info

Publication number: DE29717417U1
Application number: DE29717417U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-02-04
Anticipated expiration: 2007-10-01
Also published as: WO1999017423A3; WO1999017423A2

Description

R. 32568

24.09.97 Ws/Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine, insbesondere Generator, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Maschinen ist die Welle samt integriertem Polrad einstückig ausgebildet (DE 43 44 146 Al). Hierfür ist ein Werkstoff mit hoher mechanischer Festigkeit notwendig. Da jedoch für den magnetischen Kreis aus Leistungsgründen ein Werkstoff mit geringem magnetischem Widerstand erforderlich ist, sind die Festigkeitswerte für das Wellenende bei einteiliger Ausführung nicht ausreichend.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Wellenstumpf mit hoher Festigkeit und ein Polkern mit integriertem Polrad aus weichmagnetischem Material kostengünstig miteinander verbunden werden. Diese Ausbildung läßt sich durch einen relativ einfachen Herstellungsvorgang erzielen. Damit wird das Leistungsverhalten optimiert. Da der das Polrad bildende Teil der Welle eine wesentlich größere Masse aufweist als

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der antriebsseitige Wellenstumpf und aus dem billigeren Werkstoff besteht, ergibt sich auch eine Kostenersparnis.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und der Zeichnung.

Zeichnung

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Generator der Leitstückläuferbauart, Figur 2 als Einzelheit nach Figur 1 den Läufer im Teillängsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Drehstromgenerator nach Figur 1 der Leitstückläuferbauart weist ein etwa topfförmiges Gehäuse 10 auf, das durch ein Lagerschild 11 verschlossen ist. Der Generator ist wassergekühlt und schleifringlos. In einer im Lagerschild ausgebildeten, abgesetzten Bohrung 12 ist ein Kugellager 13 angeordnet, gleichachsig zu diesem ist in einer an das Gehäuse 10 angeformten Auswölbung 15 ebenfalls ein Kugellager 16. In den beiden Kugellagern ist die Welle 18 eines mit ihr integrierten Polrads 19 im Klauenpol-Ausführung gelagert, wie dies in Figur 2 im Teilschnitt und als Rohling zu erkennen ist. Aus dem Lagerschild 11 ragt ein verjüngtes Wellenende 18A der Welle 18 heraus, auf das in der Endmontage eine Riemenscheibe zum Antrieb des Generators befestigt wird.

Wesentlich am Polrad 19 ist, daß der das Wellenende 18A bildende Wellenstumpf mit dem Polkern 18B des Polrads 19 reibgeschweißt ist. Die Reibschweißstelle ist mit 21 bezeichnet und befindet sich an den einander zugewandten Stirnseiten der Teile 18A und 18B. Zur Reibschweißung werden

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beide Teile axial aufeinander gedrückt und relativ zueinander gedreht, wobei im Beispielsfall das Polrad 19 mit dem Polkern 18B rotiert und der Wellenstumpf 18A stillsteht. Der Grund dafür ist der, daß das Wellenende 18A aus einem Stahlwerkstoff hoher Festigkeit besteht, während für den Polkern 18B der vom magnetischen Fluß des Generators durchsetzt wird, ein magnetisch günstiger Werkstoff mit geringerer Festigkeit genügt. Damit wird das Leistungsverhalten optimiert und die geforderte Festigkeit erreicht.

Der Generator ist ansonsten von üblicher Bauart, er weist einen Ständer 22 auf, einen Polring 23 mit feststehender Erregerwicklung 24, einen radial außerhalb dieser liegenden antimagnetischen Ring 25 und ein rotierendes Klauenpol-Leitstück 26, welches über den Ring 25 mit dem Polrad 19 fest verbunden ist. Im Lagerschild 11 befindet sich noch eine nicht weiter erfindungswesentliche Gleichrichter-Baueinheit 30, die durch eine Schutzkappe 31 nach außen hin geschlossen ist. Es ist noch zu erwähnen, daß der Reibschweißvorgang der Polradwelle vor der Abdrehbearbeitung der Teile 18A, 18B erfolgt.

Claims

R. 32568 24.09.97 Ws/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Ansprüche

1. Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator der Leitstücklauferbauart mit feststehender Erregerwicklung (24) und einem mit der Antriebswelle (18) einstückig verbundenen Polrad (19), die an ihren beiden Enden vorzugsweise in Wälzlagern (13, 16) gelagert ist und auf ihrem antriebsseitigen Teil (18A) insbesondere in einem Antriebslagerschild (11), einen geringeren Durchmesser aufweist, als in ihrem als Polkern dienenden Bereich (18B) zwischen den Lagerstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Wellenstumpf (18A) der Antriebswelle (18) mit dem Polkern (18B) durch Reibschweißung (21) verbunden ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden miteinander reibgeschweißten Wellenteile (18A, 18B) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

3. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im magnetischen Kreis des Generators liegende Polkern (18B) der Welle (18) eine geringere Festigkeit und eine höhere magnetische Leitfähigkeit aufweist als ihr antriebsseitiger Teil (18A).

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibschweißverbindung der Teile (18A, 18B) an ihren einander zugewandten Stirnseiten erfolgt ist.