DE3410760A1

DE3410760A1 - Elektrischer generator, insbesondere fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3410760A1
Application number: DE19843410760
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Frister
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-09-26
Also published as: JPS60213245A; DE3410760C2; US4584496A

Description

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20. 2. 198U

Gornott

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Elektrischer Generator, insbesondere für Fahrzeuge Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Generator nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere zur Stromversorgung des Bordnetzes von Fahrzeugen.

Ein Generator dieser Art ist aus der DE-OS 1 663 153 bekannt. Bei diesem Generator weist der Klauenpolläufer zwei im Abstand voneinander auf der Läuferwelle angeordnete, ferromagnetische Polscheiben auf, die an den beiden Stirnseiten eines auf die Läuferwelle aufgesetzten, rohrförmigen Eisenkerns anliegen, der eine gleichachsig zur Läuferwelle aufgewickelte Erregerspule trägt. Die dort in üblicher Weise an die Polscheiben einstückig angeformten Klauenpole greifen fingerförmig ineinander und umschließen die Erregerspule. Zwischen den im Abstand voneinander verlaufenden Längsflanken der gegen ihr freies Ende hin sich verjüngenden Klauenpole ist jeweils eine von mehreren Schaufeln 25 vorgesehen, die in ihrer Längsrichtung sich schräg zur Läuferwelle erstrecken und in ihren quer zur Läuferwelle geführten Querschnitten radial zur Läuferwelle stehen.

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Bei der bekannten Anbringung von derartigen schräggestellten Lüfterflügeln ergibt zwar einen verstärkten axialen Luftdurchsatz durch den Läufer des Generators. Bei hohen Antriebsdrehzahlen des Generators entstehen jedoch hohe Fliehkräfte, welche mit der seither vorgesehenen Befestigung der Lüfterflügel an den Längskanten der Klauenpole nicht ausreichend sicher beherrscht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch bei hohen Antriebsdrehzahlen widerstandsfähige Anordnung zu schaffen, mit welcher unter Verwendung von Axiallüfterschaufeln, die mit den radial abstehenden Kühlluftschaufeln versehene Isolierstoffhülse kann zweckmäßig derart stramm über die Erregerspule des Klauenpolläufers geschoben sein, so daß sie wie eine Bandage wirkt und die äußeren Windungen der Spule radial nach innen verspannt hält. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die innerhalb der Erregerspule liegenden Hohlräume und der zwischen der Erregerspule und der Hülse verbleibende Zwischenraum mit einem aushärtenden Imprägniermittel ausgefüllt sein. Hierdurch ergibt sich ein auch bei sehr hohen Antriebsdrehzahlen schleuderfester, kompakter Aufbau des Klauenpolläufers.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, eines zur Verwendung auf Kraftfahrzeugen bestimmten Drehstromgenerators näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch den Generator,

Figur 2 den Klauenpolläufer, teils in der Ansicht von der Seite und teils in seinem Axialschnitt,

Figur 3 in axialer Draufsicht,

Figur k in ausschnittsweiser Darstellung zweier benachbarter Klauenpole mit dazwischenliegender, gerade verlau-

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fender Lüfterschaufel und

Figur 5 eine abgewandelte Ausführungsform mit an beiden Endabschnitten gekrümmter Lufterschaufel, sonst jedoch in gleicher Darstellung wie in Figur k.

Der Drehstromgenerator hat einen ringförmigen, aus blechlamellen gestapelten Ständer 10, der eine dreiphasige Drehstromwicklung 11 trägt. Der Ständer ist zwischen einem topfförmigen Lagerschild 12 und einem Lagerdeckel 13 mittels Spannschrauben 15 eingespannt. Der Lagerschild 12 und der Lagerdeckel 13 haben mehrere Durchbrüche 16 für den Durchtritt eines bei K angedeuteten Kühlluftstromes, der den Generator in axialer Richtung durchdringt.

Eine mit nicht näher bezeichneten Kugellagern im Lagerschild und Lagerdeckel 13 gelagerte Läuferwelle 1U trägt im Bereich des Ständers 10 ein bei R angedeutetes Klauenpolrad, das im wesentlichen aus einem unmittelbar auf der Läuferwelle 1^ sitzenden, rohrförmigen Weicheisenkern 17 und zwei gegen dessen Stirnseiten anliegenden Polscheiben 18 und 19 sowie eine auf den Kern aufgewickelte Erregerspule 20 trägt. Auf dem aus dem Lagerschild 12 vorstehenden Wellenende ist ein Lüfterrad 21 befestigt. Dieses saugt den Kühlluftstrom K durch den Generator.

Der Klauenpolläufer R weist sechs Klauenpol-Paare auf, welche an die Polscheiben 18 bzw. 19 angeschnitten sind. Die Klauenpolstücke 22 sitzen an der Polscheibe 18, die Klauenpolstücke an der Polscheibe 19· In Umfangsrichtung des Läufers greifen diese Polstücke fingerförmig ineinander, wobei die Polstücke jeweils trapezförmig sich gegen ihr freies Ende hin verjüngen und zueinander entgegengesetzt polarisiert werden, wenn durch

die Erregerspule 20 ein Erregerstrom fließt, welcher der Ständerwicklung 11 über die bei 2h angedeuteten Gleichrichter entnommen und der Erregerspule über die beiden Schleifringe 25 und 26 sowie über diesen gleitende Kohlebürsten 27 und 28 zugeführt wird.

Wie aus Figur 2 deutlicher zu erkennen ist, verlaufen die Klauenlängsflanken 29 und 30 etwa parallel zueinander und schließen Zwischenräume 31 zwischeneinander ein, die dem Durchtritt der Kühlluft dienen und jeweils zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Klauenpole gegeneinander magnetisch isolieren. In diesen Zwischenräumen ist jeweils eine von sechs Lüfterschaufeln angeordnet. Die Lüfterschaufeln 32 verlaufen parallel zu den Längsflanken 29 und 30 und ergeben daher nur einen geringen Luftwiderstand für die durchströmende Kühlluft K. Im einzelnen stehen sie unter einem spitzen Winkel w von etwa 20 Grad schräg zu der Drehachse der Läuferwelle 1^ und stehen etwa radial von einer zylindrischen, dünnwandigen Isolierstoffhülse 33 ab, mit der sie einstückig verbunden sind. Diese Hülse ist so über die zuvor auf den Kern 17 aufgewickelte Erregerspule 20 aufgeschoben, daß sie diese wie eine ringförmige Bandage umschließt und gegen die beim Betrieb des Generators auftretenden Fliehkräfte umspannt. Um ein kompaktes Läuferbauteil zu erzielen, wird die Erregerwicklung 20 zusammen mit der aufgeschobenen Hülse mit einem aushärtenden Imprägniermittel derart imprägniert, daß die Hohlräume innerhalb der Erregerspule und die Zwischenräume zwischen der ERregerspule und der Hülse ausgefüllt sind.

Gemäß den Figuren 2 und k reichen die Lüfterschaufeln 32 von der äußeren Scheibenfläche 3^t der Polscheibe 18 bis zur Scheibenfläche 35 der zweiten Polscheibe 19. Hierbei ist vorgesehen, daß die im Bereich der Polscheibe 18 freistehenden

Endabschnitte 3β der Lüfterschaufeln 32 in einer gemeinsamen Ebene mit ihren anderen Endabschnitten 37 liegen, welche im Bereich der Polscheibe 19 über die Hülse 33 hinaus in die Zwischenräume zwischen zwei Polstücke 23 der Polscheibe 19 hinaus vorstehen.

Gemäß der in Figur 5 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform können die Lüfterschaufeln 32 an ihrem sich im 3ereich der ERregerspule 20 mit der Hülse 33 verbundenen Mittelabschnitt eben ausgebildet sein, jedoch im Bereich ihrer axial vorstehenden Endabschnitte 38 und 39 stark gekrümmt sein. Dadurch ergibt sich bei der mit D angedeuteten Drehrichtung des Klauenpolläufers eine noch verstärkte Förderung des Kühlluftstromes in den Zwischenräumen 31 zwischen zwei Klauenpolen 22, 23 des Läufers R.

- Leerseite

Claims

R. iy ί ο / 20. 2. 1981+ Lr/Do ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

1.!Elektrischer Generator, insbesondere zur Stromversorgung des Bordnetzes von Fahrzeugen, mit einem ringförmigen, mit Wicklungen versehenen Ständer und mit einem Klauenpolläufer, der innerhalb der Ständerbohrung drehbar angeordnet ist, eine zur Läufervelle koaxiale Erregerspule enthält und an seiner Umfangsflache mehrere, die Erregerspule übergreifende Klauenpole aufweist, die fingerförmig mit tangentialen Zwischenräumen ineinandergreifen und in Umfangsrichtung des Läufers

abwechselnd polarisiert und magnetisch gegeneinander isoliert sind, wobei im Zwischenraum zwei-r in Drehrichtung des Läufers aufeinanderfolgenden Klauenpole jeweils eine von mehreren, axial wirkenden Kühlluftschaufeln angeordnet ist, die schräg zur Drehachse des Läufers an dessen Umfangszone angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschaufeln (32) einstückig mit einer zylindrischen Kunststoffhülse (33) verbunden sind, die gleichachsig zur Läuferwelle (1U) innerhalb des von den Klauenpolen (22, 23) umschlossenen Kohlraumes befestigt ist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (33) über die Erregerspule (20) geschoben und vorzugsweise mit dieser verspannt ist.

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3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule und der Zwischenraum zwischen der Erregerspule und der Hülse (33) mit einem erhärtenden Imprägniermittel imprägniert ist.

1+. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufterschaufein (32) von der einen axialen Stirnfläche (3*0 bis zur anderen axialen Stirnfläche (35) des Klauenpolläufers (R) durchgehend ausgebildet sind.

5. Generator nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterflügel (32) über die Hülse (33) axial vorstehende Endabschnitte (36, 37.bzw. 38, 39) haben.

6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (36, 37) der Lüfterschaufeln (32) in einer gemeinsamen Ebene mit dem mit der Hülse (33) verbundenen Mittelabschnitt liegen.

7. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (38, 39) der Lüfterschaufeln (32) gekrümmt sind.