DE6753579U - Buerstenloser wechselstromerzeuger - Google Patents

Description

P.A.517817-318-E8

.:. KD 34-26.8.1968 Bü/Sz

Anlage zur

Gebrauchsmus t eranmel dring

H i ρ ρ ο η I) e η s ο Co, , Ltd. , Kariya, Aichi (Japan)

Bürstenloser Wechselstromerzeuger

Me Erfindung "bezieht sich auf einen "bürstenlosen Vechselstromerzeuger mit zwei z^ίischen einen stillstehenden, eine Feldwicklung tragenden magnetisch leitfähigen Körper und einem stillstehenden Anker umlaufenden_s mit Klauen ineinandergreifenden Kraftlinienlei tstücken. Von diesen ist das eine ringförmig, das andere scheibenförmig ausgebildet. Durch einen dazwischei^angebrachten magnetisch nicht leitfähigen Stoff, der insbesondere die Räume zwischen den Klauen ausfüllt, sind die Kraftlinienleitstücke zu oinem zusaTamenhängenden Körper verbunden- An dem scheibenförmigen Kraftlinienleitstück ist eine in Achsrichtung in das Innere des die Feldwicklung tragenden Körpers ragende Iiabe angeformt, die ebenfalls zur Leitung des magnetischen Flusses dient.

Bei bekannten JechselstromerÄeugern dieser Art ist die die Nabe tragende 'vivlla beiderseits in Wälzlagern gelagert, von denen jedes in einer Bohrung je eines Lagerschildes eingesetzt ist. Die beiden

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haben im wesentlichen die Form zweier flacher Töpfe, ■iie ihre hohlen Seiten einander zukehren und deren Ränder einander ;egenüberstehen. Zwischen den Rändern der Lagerschilde ist das Ankerblechpaket eingespannt. Die Lagerschilde bilden zusammen mit dem Ankerblechpaket einen geschlossenen Hohlraum, in welchem die zu einem glockenförmigen Körper verbundenen Kraftlinienleitstücke zwischen dem innenliegenden, die Feldwicklung tragenden Körper und dem Anker umlaufen können. Die Bohrung des einen Lagerschildes ist als Durchgangsbohrung ausgeführt. Die Welle tritt durch diesen Lagerschild nach außen hindurch und trägt einen zum Antrieb des Wechselstromerzeugers dienende Riemenscheibe und einen Lüfter. Im Saugbereic-h des Lüfters ist in dem diesem zunächst liegenden Lagerschild eine größere Anzahl von Luftdurchgangsbohrungen angeordnet, denen in dem anderen Lagerschild eine ähnliche Anzahl von Luftdurchgangs— bohrungen entspricht. Beim Betrieb des Wechselstromerzeugers saugt der Lüfter die erwärmte Luft aus dem von den Lagerschilden und dem Ankerblechpaket umschlossenen Raum, wobei der unterdruck sich durch den zwischen den Kraftlinienleitstücken und dem Anker gebildeten zylinderf'Jrmigen Spalt fortsetzt und durch die Löcher des gegen—

Frischluft

überllebenden Lagerschildes / in den Wechselstromerzeuger eintritt. B.-i diesen bekannten Wechselstromerzeugern steht die im Innern dn* zu einem Körper verbimdenen Kraftlinienleitstücke befindliche Luft, die die Feldwicklung und den zu dieser gehörenden magnetisch leitfähigen Körper un.cibt, nur durch den innerhalb des ringförmigen KraftLinlenleltstückec gebildeten Luftspalt mit den übrigen Luftraum innerhalb des Wechselstromerzeugers In Verbindung. Sie kann -!rihcr nicht wie die übrige, Innerhalb des Wechselstromer— zeugers b' findliche Luft im Durchstrom ex-neuert werden und heizt sich stark auf. Da mit zunehmender Erwärmung der Feldwicklung deren Widerstand zunimmt, Ist durch die unzureichende Kühlung der Feldwicklung deren Leistungsaufnahme und damit die Leistung des Wechsels tromerseugers unnötig eingeschränkt.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil durch eine bessere Kühlung der Feldwicklung zu vermeiden. Diese bessere Kühlung wird erzielt, wenn der Kühlluft die Möglichkeit gegeben wird, auch den die Feldwicklung umgebenden Raum zu durchs tr ömen.| Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß an der den Klauen abgewandten Seite des scheibenförmigen Kraftlinienleitstückes eine Vielzahl von Lüfterflügeln angeordnet ist und daß der scheibenförmige Körper dieses Kraftlinienleitstückes eine "Vielzahl von achsparallelen \ Löchern aufweist, die den von dem die Feldwicklung tragenden Körper eingenommenen Raum mit dem Raum verbindet, in dem die Lüfterflügel '-imlauf en.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in der Zeichnung dargestellten Wechselstromerzeuger zu entnehmen.

Es zeigt:

Fig- I einen Wechselstromerzeuger bisher bekannter Ausführung im Aufriß zur Hälfte geschnitten,

Fig. 2 einen Wec;iselstromerzeuger nach der Erfindung in der !gleichen Weise dargestellt,

Fig. 5 cine Ansicht des Kraftlinienleitstückes in der Richtung A-

Der in Fig- 1 dargestellte Wechselstromerzeuger bisher bekannter Ausführung hat einen Lagerschild 1 in Form eines flachen Topfes mit: eineir siittig darin angebrachten, abgestuften Durchgangsboh— rung 2 mad einem zylinderf örmigen Rand 3₅ und einen Lagerschild 4-mit einem iiiittig darin angebrachten Sackloch 5 und einem zylinder— fönaigDaa Band 6- Die beiden topf±~örmigen Lagerschilde sind so angeordnet, cLaß sie ihre hohlen Seiten einander zukehren. Zwischen den Rändern. 3 xnid 6 der Lagerschilde ist ein Ankerpaket 7 mittels nicht dargestellter Schrauben eingespannt. Das Ankerpaket trägt die

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In den Bohrungen 2 -und 5 der lagerschilde sind Wälzlager 9 bzw. 10 angeordnet, in denen eine "welle 11 gelagert ist. Die Welle 11 tritt durch das in der InirchgaSgsböhrung 2 angeordnete wälzlager 9 hindurch nach außen und trägt dort eine Riemenscheibe 12 und einen lüfter 13, die mittels einer Sechskantmutter 14 auf der Welle befestigt sind. In beiden lagerschilden ist je ein Kranz von luftdurchgangslöchern 1$ im gleichen Abstand von der Drehachse so angeordnet, daß der die äußersten Punkte der luftdurehgangslöeher begrenzende Kreis etwas innerhalb des "Plugkreises der Innenkanten der lüfterschaufeln liegt.

An dem lagerschild 1 ist mittels Schrauben ein magnetisch leitfähiger, ringförmiger Körper 16 angeschraubt, dessen ^u er schnitt die Form eines nach außen, d. h. von der Achse der Welle fort gerichtet, geöffneten U hat- Dieses U hat einen dicken Schenkel 17 und einen dünnen Schenkel 18, wobei der dickere Schenkel 17 an dem lagerschild 1 anliegt und eine A-ny.ahl Gewindebohrungen für die Aufnahme der Befestigungsschrauben enthält. In der Höhlung des im Querschnitt

Zwischen den beiden Wälzlagern 9 und 10 ist auf der Welle 11 eine liabe 20 befestigt, die sich mit geringem Spiel innerhalb des ringformißen Hörpers IG drßhen kann. Einstückig mit der liabe 20 verbunden ist ein scheibenförmiges Kraftlinienleitstück 21, das mit geringem Spiel vor dem ciianeren Schenkel 18 des Ringkörpers 16 umlaufen kann- An das Kjraftlinienleitstüek 21 angeformt sind eine Anzahl Slauen 22, -die parallel surr Drehachse der Welle in gleichem Abstand von dieser angeordnet sind und sich in den zwischen dem die Feldwicklung fragenden Eingfeörper 16 und dem Ankerpaket 7 befindlichen Ringrauin hinein, erstrecken. Ein ringförmiges Kraftlinienleitstück 23 ist 3πχΐ geringem Abstand den dickeren Schenkel 17 des Singkörpers 16 umgebend angeordnet;- Das Sraftliτη enleitstück 23 greift mit Klauen 24-zi5?ischexi die KlaMen 22 des Kraf tlinienleitstückes 21. Durch einen im wesentlichen die Z^n.schenräame zwischen den Klauen ausfüllenden, nichtmagnetisierbareiiEöiper 25 sind die lüLauen 22 und 24- und die

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Kraf tlinicnleitstücke 21 und 23 zu einem starren Körper, dem Läufer 26, verbunden. Dieser wird mit der Welle 11 in Umdrehung ". versetzt und induziert, sobald die Feldspule 19 von einem Strom j durchflössen wird, mittels der vorbeieilenden Klauen verschiedener Polarität in dem Ankerpaket 7 ein wechselndes PeId.

Der Lüfter 13 erzeugt "beim Umlaufen innerhalb des Flugkreises seiner Schaufeln einen Unterdruck, der durch die Löcher 15 des Lagsrschildes 1 erwärmte Luft aus dem Innern des Wechselstromerzeugers heraus-) saugt. Durch den Luftspalt zwischen dem Ankerkern 7 "anä. dem Läufer strömt Luft von der anderen Seite des Läufers nach, die Ankerwicklung kühlend; der Unterdruck läßt frische Kühlluft durch die Kuhlluftlöcher l^l5 des Lagerschildes 4 nachströmen.

Die Luft, die sich in dem von dem Läufer 26 umschlossenen Raum befindet, in welchem der die Feldspule 19 tragende Körper 15 angeordnet ist, ist nur durch den Luftspalt zwischen dem Schenkel 17 und dem ringförmigen Kraftlinien!eitstück 25 mit dem vös SSallwft doi^eiiströmten Iimenraum des Wechselstromerzsugers verbunden. Siaa Luftaustausch und damit ein Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Säumen ist daher nur sehr beschränkt möglich. Die Feldspule 19 nimmt infolgedessen schnell höhere Temperaturen an, die eine weitere Stromauf nähme drosseln und damit die Leistungsfähigkeit des Wechselstromerseugers empfindlich begrenzen.

Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte VJechsslstrosierzeuger gemäß der Erfindung zei^t einen im Grunde ähnlichen Aufbau. Der Unterschied gegenüber dem im vorstellenden ausführlich beschriebenen Wechselstrom erzeuger bekannter Bauart besteht darin, daß außerhalb des von den Layerschilden gebildeten Gehäuses kein Lüfter angeordnet ist, sondern daß die Lüfterflügel 13'sich an dem scheibenförmigen Kraitlinionleitstück 21 innerhalb des Gehäuses befinden, daß in dem scheibenförmigen Kraftlinienleitstück 21 innerhalb des Kranzes von Lüfterflüpeln ein Kranz von Bohrungen 21a angebracht ist und daß die Luftdurchtrittslöcher 15' in dem Lagerschild -^ in dessen zylinder— förmigem Rand angeordnet sind.

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Diese Anordnung -wirkt so, daß die lüfterflügel 13'die luft axis dem Innenraum des lagers chi Ides 4- durch die öffnungen 15' ins Freie blasen; e jl kräftiger Fnterdruck innerhaTb des Flugkreises der Lüfterflügel wirkt sich durch die Bohrungen 21a auf den von dem Läufer 26 umschlossenen Baum aus und saugt die von der Feldwicklung erwärmte luft ab: durch den luftspalt zwischen dem dickeren i schenkel 1? des Eingkörpers 16 und dem ringförmigen Kraftlinien-' eitstück 23 wird luft nachgesaugt, die sich durch die Öffnungen 15 des lagerschildes 1 aus der freien Atmosphäre ergänzt. Außer durch den von dein läufer umschlossenen Baum wird auch durch den luftspalt ^: zwischen den läufer 26 und dem Ankerpaket 7 luft hindurchgesaugt, die dabei die Ankerwickliung kühlt.

In Fig. 3 ist die Anordnung der lüfterflügel 13'und der Bohrungen 21a des scheibenförmigen Kraftlinienleitstückes verdeutlicht.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Luftwege und der Lüfterflügel wird erreicht, daß nicht nur der die Ankerwicklung enthaltende Kaum, sondern ebenso der die Feldwicklung enthaltende Raum von Kühlluft durchströmt wird,- Die wirksame Kühlung der Feldwicklung hält deren Tcjn.-cratur niedrig und ermöglicht infolge des dadurch verringerten eliiktrirchert Widerstandes der Feldwicklung eine bessere Ausnutzung und damit eine höhere Leistung des Vochselstromerzeugers.

Der die K:*aftl5ni<*nleiißi.ückc zu einem starren Körper vorbindende nicht. mani^tirJ'-rbarr- Körper T"j kann auch in finer oder mehreren 'Zehrauben oder Nieten bf r.telit-n.

Claims (1)

1. I* EA.S17G17-318.B8

   Ιϊίρροη Benso €ο-, Ltd. S. M) 34 Bü/Sz

   Kariya, Aichi

   Hürstenloser Wechselstromerzeager mil; zwei zwischen einem stillstehenden, eine Feldwicklxing tragenden magnetisch leitfähigen Körper iind einem stillstehenden Anker umlaufenden, mit Klauen ineinan&er- t \ greifenden Kraftlinienleitstücicen, von denen öenen das ^eine ringförmig, das andere scheibenförmig ausgebildet ist₃ die durch dazwischen angebrachten magnetisch nicht leitfähigen Körper 21a einem zusammenhängenden Körper verbunden sind,, welcher mittels einer an dem scheibenförmigen Kraftlinlenleitstück angebrachten, in Achsrichtung in das Innere des die Feldwicldxing tragenden Körpers ragenden Nabe auf der Welle befestigt ist, wobei di-ß Habe zur Leitung des magnetischen Flmss-es dient, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Klauen abgevjandten Seite des scheibenförmigen JCraftlinienleitstückes eine Vielzahl von Lüfterflügeln angeordnet ist und. daß der scheibenförmige Körper dieses Kraftlinienleitstückes eine Vielzahl von achsparallelen Löchern aufweist, die den von dem die Feldwicklung trap/mden Körper /'ingenommenen. Kaum mit dem Raum verbindet, in dom, die Lu Γ torf lügel umlaufen«