AT150454B - Stromerzeuger für Fahrzeugbeleuchtung. - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft einen Stromerzeuger für Fahrzeugbeleuchtung, insbesondere für Fahrräder, und besteht darin, dass hiefür ein Wechselstromerzeuger der Gleichpolinduktorbauart gewählt wird. Es ergibt sich dadurch eine sehr einfache Bauart, die für das genannte Anwendungsgebiet besondere Vorteile hat. In den Induktormaschinen wird die Arbeitsspannung bekanntlich durch periodische Änderungen des magnetischen Widerstandes des mit der   Arbeitswicklung   verketteten Kraftflusspfades erzeugt. Dadurch erfährt der mittels konstanter Erregung hervorgebracht Kraftfluss regelmässige Grössenänderungen, die in der Arbeitswicklung die gewünschte Spannung induzieren. Bei der Gleichpolbauart der Induktormaschinen liegen in der Umfangsrichtung des induzierenden Teiles nur gleichnamige Pole nebeneinander.

   Da hier keine Streuung in dieser Richtung entsteht, kann bei gleichem Maschinendurehmesser eine grössere Polzahl als bei Wechselpolmaschinen untergebracht werden. Die Anordnung der induzierten Wicklung wird ausserordentlich einfach, wie das unten folgende Ausführungsbeispiel zeigt. Ausserdem können die Feldschwankungen auf den unmittelbaren Bereich der induzierten Wicklung bschränkt werden, was nicht nur geringeren Eisenverlust ergibt, sondern auch ermöglicht, das Arbeitsfeld durch Dauermagnete ohne Gefahr der Entmagnetisierung zu erregen. Aus diesen Gründen eignen sieh die   Gleichpolinduktormaschinen   besonders für Fahrzeuge, auf denen an Raum und Gewicht gespart werden soll.

   Sie benötigen praktisch wenig Wartung, können sehr einfach und billig hergestellt werden und leiden nicht durch die betriebsmässigen   Erschütterungen   des Fahrzeuges. Nach der Erfindung wird vorzugsweise ein Stromerzeuger mit Dauermagneterregung verwendet, für die sich am besten die in neuerer Zeit bekanntgewordenen   ausscheidungsgehärteten   Dauermagnete eignen. 



   Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in mehreren Schnitten und Ansichten. 



  Fig. 1 stellt eine Fahrradlichtmaschine teils im Längsschnitt, teils in Ansicht dar, Fig. 2 und 3 sind Teilschnitte durch die unten beschriebenen Polzahnkränze, Fig. 4 und 5 Teilansichten der Zahnkränze vom Luftspalt aus. 



   Ständer a und Läufer b der Maschine liegen in der Achsenrichtung nebeneinander. Beide umgeben die induzierte Wicklung c nach Art eines Topfmagneten, dessen Gehäuse der Ständer und dessen Deckel der Läufer bildet. Zur Erregung des Arbeitsfeldes dient ein Dauermagnet d, der feststehend die durch einen Bolzen e gebildete Läuferachse umgibt. Die Wicklung c liegt ihrerseits gleichachsig zum Dauermagnet d. Dessen Kraftfluss kann sich auf zwei Wegen schliessen. Der eine führt um die induzierte Wicklung c herum, der andere verläuft innerhalb dieser Wicklung zwischen ihr und dem Magnet d. Sowohl ausserhalb als auch innerhalb der als Zylinder-oder Ringspule ausgebildeten Wicklung c sind die Ständer-und Läuferpole zahnkranzartig ausgebildet, wie die Tangentialschnitte Fig. 2 und Fig. 3 und die Ansichten Fig. 4 und Fig. 5 erkennen lassen.

   Im Läufer sind die Zähne des   Innenkranzes t und   die des Aussenkranzes g in den gleichen Radien angeordnet, im Ständer sind sie dagegen innen und aussen um eine Zahnbreite versetzt. Der Läufer kann daher gegenüber dem Ständer zwei Grenzstellungen einnehmen, in denen sich entweder an den Aussenkränzen   g   oder an den Innenkränzen die Zähne von beiden überdecken, während jeweils am zweiten Kranzpaar die Zähne des   einen Teils den Nuten des andern Teiles gegenüberstehen. Es wird daher ein Magnetpfad von gutem Leitvermögen abwechselnd an den Innenkränzen t und an den Aussenkränzen g entstehen. Der Kraft-   fluss des Dauermagneten   d   wechselt daher ständig von dem einen Zahnkranz auf den andern über, wodurch in der Wicklung c die Arbeitsspannung induziert wird.

   Während der magnetische Wider- 

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 stand im Pfad des die   Arbeitswicklung   jeweils induzierenden Kraftflusszweiges sich ändert, erfolgt zugleich eine gegensinnige   Änderung   des   magnetischen   Widerstandes im Streufeldpfad. Das Gesamtfeld bleibt daher praktisch unverändert, wodurch der Dauermagnet d geschont wird. Die Magnetpfad über den inneren und den äusseren Polzahnkranz t und g werden daher zweckmässig so bemessen, dass sie gleichen magnetischen Widerstand haben. 



   Der Luftspalt   7t   zwischen Ständer und Läufer ist nach einer   Kegelfläche   geformt, damit er bei mässigem Durchmesser der Maschine möglichst grosse Fläche hat und den Kraftflüssen kleinen magnetischen Widerstand bietet. 



   Die den wechselnden Kraftfluss führenden Teile   i   und k des Magnetpfades sind als Massekerne ausgebildet und bestehen beispielsweise aus magnetischen Teilchen, die an einem Faserstoffträger befestigt sind, wie etwa dem bekannten Ferrocart. Die Permeabilität dieses Baustoffes soll mindestens 10 betragen. Der wechselnde Kraftfluss kann ihn nach allen Richtungen dämpfungsfrei durchsetzen. Die Verbindung zwischen diesen Teilen und dem Dauermagnet kann durch massives Eisen hergestellt werden. Der Dauermagnet steckt in einem Stahlgussfuss 1, an dem auch der mit dem Ständer verbundene Gehäuseteil en befestigt ist. 
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   Weissmetall)   o ausgegossen und bildet dadurch eine Führung für den in ihr gelagerten Läuferbolzen e.

   Dieser ist in ein unmagnetische Futter p des Stahlgusskörpers q eingeschraubt, der einerseits eine 
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Je mehr Zähne auf Ständer und Läufer untergebracht werden, um so höher ist die Frequenz des abgegebenen Stromes bei gleichbleibender Grösse des Arbeitskraftflusses. So wie in einem Transformator bei gleichbleibender Windungszahl und gleichbleibender Eiseninduktion durch Erhöhung der Frequenz erhöhte Spannungen induziert werden können, ist es auch bei der beschriebenen Maschine möglich, bei gleichem   Baustoffaufwand   durch Wahl entsprechend hoher Zähnezahl hohe Frequenzen und somit hohe induzierte Spannungen zu erreichen. Die Maschine ist daher wirtschaftlich zu bauen. Wegen ihres hohen induktiven Spannungsabfalles wirkt sie bei Anschluss von Verbrauchern von geringem Widerstand selbsttätig spannungsregelnd.

   Sie befindet sich hiebei in einer Art Kurzsehlusszustand, bei dem die Klemmenspannung sich nur in mässigen Grenzen ändert. 



  Die Maschine kann daher vorteilhaft als selbstregelnder Stromerzeuger für schwankende Antriebsdrehzahl, also insbesondere mit Antrieb von einer Fahrzeugachse ohne zusätzliche Regeleinrichtungen, verwendet werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stromerzeuger für Fahrzeugbeleuehtung, insbesondere für Fahrräder, bestehend aus einem Wechselstromerzeuger der   Gleichpolindu1. -torbauart.  

Claims (1)

1. 2. Stromerzeuger nach Anspruch 1 mit Dauermagneterregung, dadurch gekennzeichnet, dass EMI2.3 den Kraftflusses liegen.

   3. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Dauermagnet (d) feststehend die Läuferachse (e) umgibt.

   4. Stromerzeuger nach Anspmch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die induzierte Wicklung (e) EMI2.4 5. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb und innerhalb der als Zylinder oder Ringspule ausgebildeten induzierten Wicklung (e) je ein Paar Kraftfluss führender Zahnkränze (f, g) angeordnet ist.

   6. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zugleich mit der periodischen Änderung des magnetischen Widerstandes in dem die Arbeitswicklung jeweils induzierenden Kraftflusszweig auch eine gegensinnige Änderung des magnetischen Widerstandes im Streufeldpfad erfolgt, so dass das Gesamtfeld der Maschine praktisch unverändert bleibt.

   7. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt zwischen Ständer und Läufer nach einer Kegelfläche geformt ist.

   8. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den wechselnden Kraftfluss führenden Teile (i, des Magnetpfades als Massekerne, z. B. als Ferrocart, ausgebildet sind.

   9. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (d) zum Schutz gegen die Rückwirkung der vom Arbeitsstrom hervor- EMI2.5 <Desc/Clms Page number 3> 11. Stromerzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekenn- EMI3.1 EMI3.2