DE3876676T2 - Alternator mit einer induzierten wicklung, die gleichrichtkomponenten aufweist. - Google Patents
Alternator mit einer induzierten wicklung, die gleichrichtkomponenten aufweist.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Alternator mit einer statischen Gleichrichtvorrichtung. Dieser Alternator kann insbesondere für die Stromversorgung von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
- Bekannt ist, daß für die Herstellung leistungsschwacher Alternatoren ziemlich häufig Maschinen verwendet werden, deren Stator eine erste Wicklung trägt, während der Rotor eine zweite trägt: In diesem Falle ist es erforderlich, die Maschine mit Bürsten zu bestücken, die an einem Rotor-Kollektor entlangschleifen, und bekannt ist, daß eine derartige Konstruktion nicht befriedigend ist, einerseits im Hinblick auf die Herstellungskosten und andererseits hinsichtlich der betrieblich nutzbaren Lebensdauer. Es wurden bereits verschiedene Arten von Konstruktionen vorgeschlagen, die die Verwendung mit Bürsten versehenen Kollektors zu vermeiden erlauben; beispielsweise wurde in der FR-A-1 591 189 und in deren Zusatzbescheinigungen, insbesondere den Zusatzbescheinigungen FR-A-2 044 213 und FR-A-2 044 313, bereits vorgeschlagen, die Rotor- Wicklung durch einen Käfig festzuhalten, der durch Statoreinschnitte befestigt ist, wobei die radialen Klaininern durch den Magnetteil des Rotors hindurch verlaufen, der die Rotor-Wicklung außen umgibt. Eine solche Konstruktion ist im Hinblick auf die Lebensdauer der Einrichtungen zufriedenstellend, führt jedoch zu einer bestimmten Komplexität bei der Herstellung wegen des Einsatzes des Käfigs; daraus folgt dann ein relativ hoher Herstellungspreis.
- Um die vorgenannten Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde in der europäischen Patentanmeldung EP-A38 879 bereits ein Alternator vorgeschlagen, dessen Stator die induzierende Wicklung und die induzierte Wicklung gleichzeitig trägt, während der Rotor eine dritte Wicklung trägt, die aus einem Satz von Stäben besteht, von denen jeder zwei miteinander verbundene Stäbe enthält. Durch sorgfältige Wahl der Anzahl der Stabgarnituren im Verhältnis zur Anzahl der Polpaare der Stator-Wicklung mit der größten Polteilung erzielt man einen Alternator von äußerst zufriedenstellender Leistungsfähigkeit. Die Rotor-Wicklung einer solchen Maschine hat vorzugsweise die Form eines Käfigs; diese einfache Ausführungsform bewirkt geringe Herstellungskosten und erlaubt die Anwendung hoher Drehzahlen, wodurch die elektrischen Leistungen der Maschine weiter verbessert werden.
- Ebenfalls bekannt sind Alternatoren mit verstellbarer Reluktanz, deren Aufbau es gestattet, den Wegfall von Schleifkontakten sicherzustellen. Diese Art von Maschine führt jedoch im allgemeinen zu einem relativ hohen Verhältnis Gewicht/Leistung, was die Anwendung erheblich beeinträchtigt, insbesondere im Bereich der Stromversorgung von Kraftfahrzeugen.
- Bei Alternatoren, deren induzierende Wicklung auf dem Stator ruht und deren Ausgangsleistung nach Eintritt in eine Gleichrichterbrücke in Form eines Gleichstroms verwendet wird, kann es zur Verbesserung der je Gewichtseinheit gelieferten Leistung von Vorteil sein, die induzierenden Pole mit dem gleichgerichteten Ausgangsstrom zu kompoundieren. Dieser Kompoundbetrieb ist leicht zu realisieren, sobald die induzierende Wicklung fest ist und der Ausgang in Form eines Gleichstroms anliegt; dennoch muß an den induzierenden Polen eine zusätzliche Kompound-Wicklung angeordnet werden, was die Ausführung der Maschine komplizierter macht und die Herstellungskosten merklich erhöht.
- Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Alternator vorzuschlagen, der am Ausgang einen Gleichstrom liefert und es gestattet, einen hohen Wert für die je Gewichtseinheit gelieferte Leistung dank einer Funktionsweise zu erzielen, bei der man einen Kompoundeffekt realisiert, ohne dazu eine zusätzliche Kompound-Wicklung zu benötigen. Gemäß der Erfindung wird die induzierte Wicklung verwendet, um die Funktion der induzierenden Wicklung zu verstärken; dazu erlaubt man die Zirkulation der induzierten Ströme nur in der Richtung, wo die aus diesen Strömen resultierenden Amperewindungen das induzierende Magnetfeld verstärken, welches sie erzeugt hat. Diese Behandlung der in der induzierten Wicklung zirkulierenden induzierten Ströme führt am Ausgang der Maschine zu einem gleichgerichteten Strom, da der induzierte Strom nur in einer einzigen Richtung zirkulieren kann, nämlich in der Richtung, in der er die Wirkung des induzierenden Gleichstroms in den Statorpolen verstärkt. Demzufolge ist es also nicht erforderlich, dem Ausgang der induzierten Wicklung eine Gleichrichterbrücke zuzuordnen; es ist jedoch andererseits erforderlich, den verschiedenen Phasen der induzierten Wicklung steuerbare oder nicht steuerbare elektronische Komponenten zuzuordnen, die in der Lage sind, den induzierten Strom in einer Richtung zu blockieren und die Zirkulation der genannten induzierten Ströme in der anderen Richtung zu ermöglichen. Außerdem müssen die induzierten Wicklungen die Funktion von Kompound-Reihen-Induktionswicklungen übernehmen und daraus folgt, daß die induzierende Wicklung und die induzierte Wicklung notwendigerweise beide am Stator der Maschine angebracht sein müssen.
- Die Blockierung der Zirkulation des induzierten Stroms in der induzierten Wicklung für die gewünschte Zirkulationsrichtung erzielt man vorteilhafterweise durch Zuordnung von Dioden zu den Phasen der induzierten Wicklung entsprechend einer Anordnung, die die Erzielung der gewünschten Blockierung zuläßt, unter Berücksichtigung der Anzahl und Lage der Phasen am Stator. Die Schaltungen, die man vorsehen kann, können eine mehr oder weniger große Anzahl Dioden im Verhältnis zur Anzahl der Phasen der induzierten Wicklung aufweisen und je nach gewählter Schaltung ist die Leistung des Alternators gemäß der Erfindung mehr oder weniger hoch und mehr oder weniger leicht zu regulieren, denn der Grad der Kompoundierung ist mehr oder weniger stark.
- Im übrigen ist es zweckmäßig, anzumerken, daß die ain Ausgang anstehende Leistung bei einer Maschine gemäß der Erfindung grundlegend von der Richtung des in der induzierenden Wicklung zirkulierenden Gleichstroms abhängt. Tatsächlich werden, wenn man die Richtung des induzierenden Stroms umkehrt, die Amperewindungen, die sich aus dem in der induzierten Wicklung zirkulierenden Strom ergeben, von den Amperewindungen der induzierenden Wicklung abgezogen, statt hinzuzukommen, was der Leistung der Maschine sehr abträglich ist.
- Gemäß der Beschreibung und den Ansprüchen ist zu sagen, daß eine Maschine einen vom Nullwert abweichenden mittleren Fluß aufweist, wenn der Fluß, der jede Einzelspule der induzierten Wicklung im Leerlauf durchströmt, einen vom Nullwert abweichenden mittleren Wert hat.
- Die vorliegende Erfindung bezweckt somit einen Alternator mit vom Nullwert abweichenden mittleren Fluß, enthaltend einen koaxialen Stator und einen koaxialen Rotor, wobei der Stator einerseits eine erste, gleichstromgespeiste induzierende Wicklung und andererseits eine zweite, induzierte Wicklung enthält, während der Rotor eine dritte Wicklung trägt, wobei die Anordnung so beschaffen ist, daß die induzierende Wicklung ein Magnetfeld erzeugt, welches in der dritten Wicklung Ströme induziert, während die genannten Ströme durch relative Drehung im Verhältnis zum beweglichen Teil unter magnetischer Einwirkung mit der induzierten Wicklung ein weiteres induzierendes Magnetfeld erzeugen, wobei die Einzelspulen der induzierten Wicklung einerseits wenigstens in bestimmten Rotorstellungen magnetisch mit der induzierenden Wicklung gekoppelt und andererseits mit den Klemmen der Maschine über wenigstens eine elektronische, steuerbare oder nicht steuerbare, Komponente verbunden sind, um einen Gleichstrom zu liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare(n) oder nicht steuerbare(n) elektronische(n) Komponente(n) die Stromzirkulation in den Einzelspulen der induzierten Wicklung nur in der Richtung zuläßt (zulassen), wo in den Polen des Stators ein Fluß in gleicher Richtung wie der Fluß erzeugt wird, der durch die induzierende Wicklung bewirkt wird.
- Um den Zweck der Erfindung besser zu verstehen, werden nunmehr mit Hilfe von Beispielen, die nur der Veranschaulichung dienen und keinen einschränkenden Charakter haben, mehrere Ausführungsarten beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind.
- In dieser Zeichnung:
- - enthält Figur 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Alternators gemäß der Erfindung von der Art, die in der europäischen Patentanmeldung EP-A-38 879 beschrieben wurde;
- - stellt Figur 2 eine Vorderansicht eines nicht bewickelten Statorabschnitts des Alternators gemäß Figur 1 dar;
- - stellt Figur 3 ein Linearschema der Pole der Maschine gemäß Figur 1 mit einer Verkabelung der Phasen der induzierten Wicklung dar, die der in der europäischen Patentanineldung EP-A-38 879 definierten Erfindung entspricht, das heißt dem Stand der Technik, wobei die induzierende Wicklung nicht dargestellt wurde;
- - ist Figur 4 eine lineare Darstellung des Stators der Maschine aus Figur 1, ähnlich derjenigen, die in Figur 3 dargestellt ist, wobei die Windungen der induzierten Wicklung die gleichen sind wie diejenigen, die in Figur 3 erscheinen, während jedoch diese Windungen mit Dioden versehen sind, damit die Maschine gemäß Figur 1 eine Maschine gemäß der Erfindung bildet;
- - enthält Figur 5 eine schematische Darstellung der vier Phasen der Maschine aus Figur 4, die untereinander durch vier Dioden verbunden sind, um eine Maschine gemäß der Erfindung zu bilden;
- - stellt Figur 6 eine Art der Verkabelung dar, die es ermöglicht, die induzierten Phasen der Maschine gemäß Figur 1 mit Hilfe von sechs Dioden zu verbinden;
- - stellt Figur 7 für einen Alternator der in Figur 1 abgebildeten Art eine lineare Zeichnung des Stators mit einer besonderen Verkabelungsart der beiden Phasen der induzierten Wicklung dar, wobei diese beiden Phasen durch zwei Dioden verzweigt sind, damit die Maschine der Erfindung entspricht, während die induzierende Wicklung der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt wurde;
- - enthalten die Figuren 7A, 7B und 7C schematische Darstellungen, die der induzierten Wicklung der Maschine aus Figur 7 entsprechen, für einen der Stromwechsel des induzierten Stroms.
- - Die Figuren 7D, 7E und 7C enthalten entsprechende schematische Darstellungen zur Verkabelung aus Figur 7 für den anderen Stromwechsel des induzierten Stroms.
- Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ist zu sehen, daß mit der Ziffer 21 der Stator des Alternators gemäß der Erfindung bezeichnet wurde. Der Stator 21 ist ein kreisförmiger Kranz mit radialen Polen 26, die voneinander durch Einschnitte 27 getrennt sind. Der Stator 21 ist einem Rotor 22 zugeordnet, der in der Lage ist, sich um eine Achse zu drehen, die mit der Statorachse vertauscht wurde. Der Stator 21 und der Rotor 22 bestehen aus laminierten Magnetblechen. In dem beschriebenen Beispiel weist der Stator 21 zwölf Einschnitte 27 und zwölf Pole 26 auf. Der Rotor 22 weist einen Käfig auf, der aus Stäben 25 besteht, die parallel zur Rotorachse verlaufen und an der Peripherie des genannten Rotors gleichmäßig angeordnet sind; diese Stäbe sind elektrisch alle miteinander verbunden, um den Käfig zu bilden, und bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Metall wie z.B. Kupfer oder Aluminium. Zwei aneinander angrenzende Stäbe sind durch Magnetblechsegmente getrennt, die die Zähne des Rotors 22 bilden.
- Da eine der Wicklungen 23, 24 eine Polteilung hat, die ein gerades Vielfaches der anderen ausmacht, ist die Anzahl der Stäbe des Rotors gleich 2P/R ± K 2P/2q, wobei 2P die Anzahl der Zähne bezeichnet, die eine induzierende Wicklung tragen, 2q die Anzahl der Phasen, K und R sind Faktoren gleich 1 oder 2.
- Die Form der geraden Polabschnitte definiert die Aufnahmesitze, in die die Stäbe 25 eingesetzt werden. Bei dem beschriebenen Beispiel enthält der Rotor neun Stäbe.
- Der Stator 21 trägt eine induzierende Wicklung 23. Diese induzierende Wicklung ist so bewickelt, daß man am Stator einen Wechsel zwischen Nord- und Südpolen hat, wie in Figur 3 dargestellt.
- Figur 3 enthält eine lineare Darstellung des Stators der Maschine aus Figur 1, wobei die induzierte Wick1ung 24 eines Alternators der in Figur 1 abgebildeten Art dargestellt wurde, die dem Stand der Technik entspricht, wie er in der europäischen Patentanmeldung EP-A-38 879 beschrieben wurde. Eine solche induzierte Wicklung besteht aus vier Phasen Ph1, Ph2, Ph3, Ph4, wobei jede Phase in Reihe drei Einzelspulen enthält, die jeweils um einen induzierenden Pol des Stators herum ausgeführt sind. In der Zeichnung sind mit E1, E2, E3, E4 die Eingänge der Einzelspulen der vier Phasen Ph1, Ph2, Ph3, Ph4 bezeichnet, während die Ausgänge der genannten Einzelspulen jeweils mit S1, S2, S3 bzw. S4 bezeichnet sind. Figur 3 entspricht somit einein Alternator gemäß dem Stand der Technik.
- Figur 4 zeigt den gleichen Stator wie in Figur 3 mit den gleichen induzierten Wicklungen, wobei die induzierenden Wicklungen nicht dargestellt sind, wie es in Figur 3 der Fall war, sondern wie für Figur 3 auf beliebige Art ausgeführt sind, um eine Folge von Nord- und Südpolen auftreten zu lassen.
- Wie aus Figur 4 ersichtlich, weist jede der vier induzierten Phasen, in Reihe geschaltet, eine Diode 29, 30, 31, 32 für die Phasen Ph1, Ph2, Ph3 bzw. Ph4 auf. Die Verzweigung der vier Phasen und ihrer vier zugehörigen Dioden ist in Figur 5 dargestellt. Man sieht, daß an einem gemeinsamen Punkt die Eingänge der Phasen Ph1 und Ph3 und die Ausgänge der Phasen Ph2 und Ph4 vereinigt wurden; dieser gemeinsame Punkt bildet die Minusklemme des Alternators. Die Dioden sind mit den Enden der vier Phasen verbunden, die nicht an den gemeinsamen Punkt angeschlossen sind; sämtliche Ausgänge der Dioden sind mit der Plusklemme des Alternators verbunden.
- Vergleicht man die Leistungen, die von der Maschine entsprechend den Figuren 1, 2, 4 und 5 einerseits und/oder den Figuren 1, 2 und 3 andererseits geliefert werden, wobei die Gleichrichtung des erzielten Vierphasen-Wechselstroms im letzteren Falle durch eine Doppel-Polwechsel-Gleichrichterbrücke erzielt wird, stellt man fest, daß für den gleichen induzierenden Strom und identische Wicklungen bei 1500 min&supmin;¹ bei Verwendung der Maschine gemäß der Erfindung eine Leistungssteigerung von ca. 50 % erzielt.
- Wie bereits gesagt, besteht das Prinzip der Erfindung darin, das durch die induzierende Wicklung erzeugte induzierende Feld durch das Feld zu verstärken, welches von der Zirkulation des induzierten Stroms selbst erzeugt wird. Dieser Zweck kann erfüllt werden, indem man zwischen den Phasen der induzierten Wicklung verschiedene Verdrahtungsarten anwendet und indem man je nach verwendeter Verdrahtung eine größere oder kleinere Diodenzahl verwendet.
- In Figur 6 ist eine Verdrahtungsart dargestellt, die geeignet ist, an die Stelle der zuvor beschriebenen und in Figur 5 dargestellten zu treten. In dieser schematischen Darstellung wurden somit die vier erzeugten Phasen der erzeugten Wicklung aus Figur 4 abgebildet und es wurde eine Art der Verbindung gewählt, die die Zirkulation des induzierten Stroms in den Phasen verhindert, wenn das von diesem induzierten Strom erzeugte Feld demn von der induzierenden Wicklung erzeugten induzierenden Feld entgegenwirkt. Zur Realisierung der Figur 3 sind, wenn man von einem Rotor ausgeht, der sich in der Figur von links nach rechts bewegt, die Ströme in den vier Phasen elektrisch um 90º verschoben und folgen aufeinander in der Reihenfolge Ph4, Ph3, Ph2, Ph1.
- Wenn die Richtung bekannt ist, in der der induzierte Strom zirkulieren muß, um das induzierende Feld zu verstärken, folgt daraus die mögliche Anordnung der Dioden in dem in Figur 6 dargestellten Schema.
- Für das in Figur 6 dargestellte Schema wurde ein Vergleich zwischen dein Alternator gemäß der Erfindung aufgrund des genannten Schemas und dem Alternator gemäß Figur 3 angestellt, der mit einer Doppel-Polwechsel-Gleichrichterbrücke verbunden ist, und man stellt fest, daß für den gleichen induzierenden Strom und gleiche Wicklungen bei 1500 min 1 eine Leistungssteigerung um ca. 100 % erzielt wird.
- Schließlich ist in Figur 6 die folgende Verdrahtungsweise dargestellt: Die Diode 34 ist zwischen der Minusklemme 39 des Alternators und dem gemeinsamen Punkt 40 zur Verbindung von S1, S2, S3 und 54 angeschlossen, die Diode 37 liegt zwischen der Plusklemme 41 des Alternators und dem gemeinsamen Punkt 40, die Dioden 33 und 35 sind zwischen der Minusklemme 39 und den Eingängen E1 und E3 der Phasen Ph1 und Ph3 angeschlossen, die Dioden 36 und 38 befinden sich zwischen der Plusklemme 41 und den Eingängen E2 und E4 der Phasen Ph2 und Ph4.
- Die Funktionsweise für die oben beschriebene Verdrahtungsart besteht darin, separat entweder eine Phase zwischen zwei in Reihe geschalteten Dioden gleichzurichten, nämlich die Phase Ph1 für die Dioden 33 und 37, die Phase Ph2 für die Dioden 34 und 36, die Phase Ph3 für die Dioden 35 und 37 und die Phase Ph4 für die Dioden 34 und 38, oder aber zwei in Reihe geschaltete Phasen, nämlich die Phasen Ph1 und Ph2 für die Dioden 33 und 36, die Phasen Ph1 und Ph4 für die Dioden 33 und 38, die Phasen Ph3 und Ph2 für die Dioden 35 und 36 und die Phasen Ph3 und Ph4 für die Dioden 35 und 38.
- Die Figuren 7 und 7A bis 7E sind dazu bestimmt, in einem bestimmten Fall eine technische Erläuterung zu bieten, die es gestattet, zu verstehen, weshalb die Auswirkung der Verwendung der Dioden im Alternator gemäß der Erfindung mit einer Kompound-Schaltung des dem neuesten Stand der Technik entsprechenden Alternators gleichgesetzt werden kann, wobei davon auszugehen ist, daß der erhebliche Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung darin besteht, die Ausführung einer Kompound-Wicklung zu vermeiden, da die genannte Ausführung im allgemeinen zwei wesentliche Nachteile beinhaltet, nämlich einerseits die höheren Herstellungskosten der Maschine wegen des Kupferverbrauchs für die Zusatzwicklung und die Anbringung der genannten Wicklung am Stator und andererseits der fehlende Raum für die Anbringung der Kompound-Wicklung am Stator, was die Notwendigkeit mit sich bringt, die Abmessungen der Maschine und damit deren Platzbedarf und Gewicht zu vergrößern.
- In Figur 7 ist in Form eines lineares Schemas ein Stator abgebildet, der eine Folge von Nord- und Südpolen aufweist, die von einer in der Figur nicht dargestellten induzierenden Wicklung erzeugt werden. Zwei aufeinanderfolgende Nord- und Südpole sind durch einen Pol voneinander getrennt, der keine induzierende Wicklung trägt. Dargestellt wurde eine Folge aus zwei Nord- und zwei Südpolen, wobei die Maschine drei Folgen dieser Art am Stator aufweist, das heißt der Stator besitzt zwölf Pole und vierundzwanzig Einschnitte. Der Rotor ist ein Käfigrotor, wie er in der europäischen Patentanmeldung EP-A-38 879 beschrieben ist, der zwölf gleichmäßig rund um die Achse verteilte Stäbe aufweist. Die induzierende Wicklung besteht aus Einzelspulen, mit denen die Nord- und Südpole des Stators bewickelt sind. Die in Figur 7 dargestellte induzierte Wicklung zeigt zwei Phasen, die jeweils einer Diode 51, 52 zugeordnet sind. Durch Z wurde ein Widerstand bezeichnet, der vom Alternator gespeist wird.
- Während des negativen Polwechsels des induzierten Stroms ist das Schema gemäß Figur 7 gleich dem Schema gemäß Figur 7A, weil nur die Diode 52 durchgehend ist. Nun ist aber die schematische Darstellung gemäß Figur 7A gleich der schematischen Darstellung gemäß Figur 7B, die ihrerseits dem Schema aus Figur 7C entspricht, soweit es sich um den negativen Polwechsel des induzierten Stroms handelt. Während des positiven Stromwechsels ist die schematische Darstellung gemäß Figur 7 gleich der schematischen Darstellung gemäß Figur 7D, weil nur die Diode 51 durchgehend ist. Nun ist aber die schematische Darstellung gemäß Figur 7D gleich der schematischen Darstellung gemäß Figur 7E, die während dieses positiven Polwechsels ebenfalls dem Schema aus Figur 7C entspricht. Unter diesen Bedingungen stellt man fest, daß das Schema gemäß Figur 7 sowohl für den positiven Polwechsel als auch für den negativen Polwechsel des induzierten Stroms dem Schema aus Figur 7C entspricht. Bei Prüfung des Schemas aus Figur 7C stellt man jedoch fest, daß es das typische Schema eines Alternators darstellt, der eine Kompound-Wicklung besitzt, die in Figur 7C in Vollstrichen dargestellt ist, während die induzierte Wicklung in dünnen Strichen dargestellt ist (es wird daran erinnert, daß die induzierende Nebenschlußwicklung in Figur 7 ebensowenig dargestellt wurde wie in Figur 7C).
- Man sieht somit, daß die Verwendung der Dioden 51 und 52 zur Verhinderung der Zirkulation des induzierten Stroms zu dem Zeitpunkt, wo dieser eine dem induzierenden Feld entgegengesetzte Wirkung hätte, die Erzielung eines Resultats erlaubt, welches einer starken Verbundschaltung des Alternators entspricht, ohne daß es nötig wäre, eine zusätzliche Kompound-Wicklung einzusetzen.
Claims (14)
1) Alternator mit mittlerem Fluß, von Null
abweichend, enthaltend einen koaxialen Stator (21) und
einen koaxialen Rotor (22), wobei der Stator
einerseits eine erste, gleichstromgespeiste induzierende
Wicklung (23) und andererseits eine zweite,
induzierte Wicklung (24) enthält, während der Rotor
eine dritte Wicklung (25) trägt, wobei die
Anordnung so beschaffen ist, daß die induzierende
Wicklung (23) ein Feld erzeugt, welches in der dritten
Wicklung (25) Ströme induziert, während die
genannten Ströme durch relative Drehung im Verhältnis zum
beweglichen Teil unter magnetischer Einwirkung mit
der induzierten Wicklung (24) ein weiteres
induzierendes Feld erzeugen, wobei die Einzelspulen der
induzierten Wicklung (24) einerseits wenigstens in
bestimmten Rotorstellungen magnetisch mit der
induzierenden Wicklung (23) gekoppelt und
andererseits mit den Klemmen der Maschine über wenigstens
eine elektronische, steuerbare oder nicht
steuerbare, Komponente verbunden sind, um einen
Gleichstrom zu liefern oder zu empfangen, dadurch
gekennzeichnet, daß die
steuerbare(n) oder nicht steuerbare(n) elektronische(n)
Komponente(n) die Stromzirkulation in den
Einzelspulen der induzierten Wicklung nur in der Richtung
zuläßt (zulassen), wo in den Polen des Stators ein
Fluß in gleicher Richtung wie der Fluß erzeugt
wird, der durch die induzierende Wicklung bewirkt
wird.
2) Alternator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß er eine
gleichpolige Maschine bildet.
3) Alternator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß dessen Rotor
(22) eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen
Stabpaaren (25) aufweist, die an der Peripherie
gleichmäßig verteilt sind, wobei die beiden zu
einem solchen Paar gehörenden Stäbe miteinander
verbunden sind.
4) Alternator nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder der Stäbe
(25) eines Paars mit zwei anschließenden Stabpaaren
zusammenhängt, wobei sämtliche Stäbe einen Käfig
bilden.
5) Alternator nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in jedem
Einschnitt (27) induzierende Wicklungsteile (23) und
induzierte Wicklungsteile (24) angeordnet sind.
6) Alternator nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der
Wicklungen (23, 24) eine Polteilung hat, die ein gerades
Vielfaches der anderen ausmacht, ist die Anzahl der
Stäbe des Rotors gleich 2 P/R ± K 2 P/2q, wobei 2P die
Zahl der Pole bezeichnet, welche eine induzierende
Wicklung tragen, 2q die Anzahl der Phasen, K und R
sind dabei Faktoren gleich 1 oder 2.
7) Alternator nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die steuerbaren oder nicht steuerbaren
elektronischen Komponenten, die in den Einzelspulen der
induzierten Wicklung (24) eine Stromlauf richtung
bewirken, Dioden oder Transistoren oder Thyristoren
oder jede andere Art von Schaltelement sind.
8) Alternator nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzelspulen
der induzierten Wicklung (24) miteinander verbunden
sind, so daß eine Vielzahl elektrisch zueinander
versetzter Phasen entsteht, wobei sämtliche Phasen
in Reihe die gleiche Anzahl induzierter
Einzelspulen aufweisen und gleichmäßig am Stator verteilt
sind.
9) Alternator nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einzelspulen
der induzierten Wicklung (24) miteinander verbunden
sind, um eine Vielzahl von elektrisch zueinander
versetzten Phasen zu bilden, wobei die Phasen aus
einer einzigen Einzelspule bestehen.
10) Alternator nach Anspruch 8 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Phase
direkt oder indirekt mit wenigstens einer Klemme
des Alternators über eine steuerbare oder nicht
steuerbare elektronische Schaltvorrichtung
verbunden ist.
11) Alternator nach Anspruch 10, wobei die
induzierten Phasen 2q am Stator kontinuierlich verteilt
sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phasen 2q alle an einem ihrer Enden mit
einem gemeinsamen Punkt verbunden sind, die die
Eingänge für die ungeraden Phasen und die Ausgänge
für die geraden Phasen bilden, wobei jedes andere
Ende über eine steuerbare oder nicht steuerbare
elektronische Komponente, zum Beispiel eine Diode
(29, 30, 31, 32) mit einer Klemme des Alternators
verbunden ist, während der gemeinsame Punkt mit der
anderen Maschinenklemme verbunden ist, wobei
sämtliche Dioden zwischen den beiden Klemmen des
Alternators in gleicher Richtung durchgehend
ausgerichtet sind.
12) Alternator nach Anspruch 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils zwei Phasen 2q in Reihe angeordnet sind, um
die Schenkel B zu bilden, die ihrerseits zwischen
den beiden Klemmen des Alternators parallel
angeordnet sind, wobei jeder Schenkel zwei Phasen enthält,
deren Eingänge durch eine steuerbare oder nicht
steuerbare elektronische Komponente, zum Beispiel
eine Diode, mit einer der Klemmen des Alternators
verbunden sind und deren Ausgänge einerseits mit
jedem der Ausgänge der Phasen von umgekehrter
Parität und andererseits mit jeder der Klemmen des
Alternators durch zwei steuerbare oder nicht
steuerbare elektronische Komponenten, zum Beispiel
Dioden, verbunden sind, wobei sämtliche Dioden
zwischen den beiden Klemmen des Alternators in
gleicher Richtung durchgehend ausgerichtet sind.
13) Alternator nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß jede in Reihe
angeordnete Phase durch die Reihenschaltung von
zwei oder mehreren Phasen gebildet werden kann, die
untereinander elektrisch leicht verschoben sind.
14) Alternator nach Anspruch 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Alternator reversierbar ist und motorisch
wirken kann, wobei gleichzeitig die
Durchgangsrichtung der steuerbaren elektronischen Komponenten
erhalten bleibt.
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