CH681839A5

CH681839A5 -

Info

Publication number: CH681839A5
Application number: CH2870/90A
Authority: CH
Inventors: Jong Ha Lim
Original assignee: Jong Ha Lim
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1993-05-28
Also published as: US5184040A; DE4027782A1

Description

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CH 681 839 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Stromgenerator. Im allgemeinen um-fasst ein elektrischer Stromgenerator Spulen und Permanentmagneten, wie in Fig. 1 dargestellt. Ein solcher konventioneller Generator weist jedoch aufgrund der Blindleistung, welche durch den während des Betriebes im Rotor induzierten Strom erzeugt wird, einen niedrigen Wirkungsgrad auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Stromgenerator zu schaffen, bei welchem der Wirkungsgrad vergrössert und die Erzeugung von Wärme in dem Stromgenerator minimiert wird.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Der erfin-dungsgemässe Stromgenerator umfasst verschiedene Permanentmagnetscheiben, welche jeweils verschiedene Permanentmagneten enthalten, sowie verschiedene zwischen den Permanentmagnetscheiben angeordnete Spulenscheiben, welche jeweils mehrere Spulen enthalten und Leitungsverbindungen zum Verbinden der verschiedenen parallelen Ausgangsleitungen der Spulen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Schemadarstellung eines vorbekannten elektrischen Stromgenerators

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Teile der vorliegenden Erfindung

Fig. 4 eine schematische Darstellung bezüglich des Wirkprinzips der vorliegenden Erfindung

Fig. 5 eine schematische Darstellung bezüglich der Verbindung der Ausgangsleitungen der Spulen

Fig. 6 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Teile der Ausführung gemäss Fig. 7

Fig. 9 eine Schnittdarstellung bezüglich einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Die Schnittdarstellung von Fig. 2 zeigt ein Gehäuse 1, eine Antriebswelle 2, Permanentmagnetscheiben 3,4 und 5, Spulenscheiben 6 und 7, Ringe 8 und 9, einen Ausgangs-Klemmenblock 10, Bürsten 81 und 91, Permanentmagnete 31,33,41,43, 51 und 53 und, auf einen Kern aufgewickelte Spulen 61, 63, 64, 71, 73 und 74.

Die Permanentmagnetscheiben 3,4 und 5 sind mit dem Gehäuse 1 verbunden und die Spulenscheiben 6 und 7 sind zwischen den Permanentmagnetscheiben angeordnet und mit der Antriebswelle 2 verbunden. Die Permanentmagnetscheiben enthalten jeweils mehrere Permanentmagneten 31,33,41,43,51 und 53. Die Spulenscheiben 6 und 7 enthalten jeweils verschiedene Spulen 61, 63,64,71, 73 und 74.

Wenn die Antriebswelle 2 und damit die Spulenscheiben 6 und 7 rotieren, durchlaufen die Spulen 61,63,64,71,73 und 74 die durch die Permanentmagneten 31, 33, 41, 43, 51 und 53 gebildeten Magnetfelder. Dementsprechend wird durch die Spulen ein Strom induziert und gelangt über die Ringe 8 und 9 sowie die Bürsten 81 und 91 zu dem Ausgangsklem-menbiock 10.

In der perspektivischen Ansicht der wichtigsten Teile der Erfindung, welche in Fig. 3 gezeigt ist, bezeichnen die bereits in den vorstehenden Figuren genannten Bezugszeichen die selben Elemente wie vorstehend beschrieben. Darüber hinaus bezeichnen die Bezugszeichen 32, 34, 42, 44, 52 und 54 Permanentmagneten, die Bezugszeichen 62 und 72 auf Kerne gewickelte Spulen und mit 311, 321, 331, 341,411,421,431,441,511,521,531 und 541 sind jeweils zusätzliche Permanentmagneten bezeichnet. In dieser Ausführung weisen die Permanentmagnetscheiben 3, 4 und 5 jeweils vier Permanentmagneten und vier zusätzliche Permanentmagneten auf, und die Spulenscheiben 6 und 7 enthalten jeweils vier Spulen. Die Permanentmagnetscheiben 3, 4 und 5 können jedoch auch jeweils mehr als vier Permanentmagneten enthalten. Auf den Permanentmagnetscheiben 3, 4 und 5 sind die vier Permanentmagneten jeweils in Intervallen von 90° um die Antriebsweile 2 herum angeordnet. Auf den Spulenscheiben 6 und 7 sind die Spulen jeweils so angeordnet, dass sie zwischen den Permanentmagneten jeweils die von diesen erzeugten Magnetfelder durchlaufen. Jeder der zusätzlichen Permanentmagneten ist in der Nähe des jeweils zugehörigen Permanentmagneten angeordnet, um die Intensität des Magnetfeldes zu vergrössern.

Die Permanentmagneten und die zusätzlichen Permanentmagneten sind in jeweils dafür bestimmte Löcher der Permanentmagnetscheibe eingeschoben und darin fixiert.

In Fig. 4 ist schematisch dargestellt, auf welche Weise in den Spulen 61 jeweils ein Strom induziert wird, wenn diese das Magnetfeld zwischen den Permanentmagneten 31 und 41 durchlaufen. Die Spule 61 ist mit dem Ausgangs-Klemmenblock 10 verbunden.

Die Permanentmagneten können jeweils aus Ferrit-Permanentmagneten hergestellt sein und die zusätzlichen Permanentmagneten können als Ferrit-Permanentmagneten oder Elektromagneten ausgeführt sein.

In Fig. 5 ist eine Verbindung der Ausgangsleitungen der vier Spulen 61 bis 64 und 71 bis 74 auf den Spulenscheiben 6 und 7 schematisch dargestellt. Die vier Spulen 61 bis 64 auf der Spulenscheibe 6 sind parallel miteinander verbunden und in gleicher Weise sind die vier Spulen 71 bis 74 auf der Spulenscheibe 7 parallel zueinander verbunden. Ebenso sind die Ausgangsleitungen der zusammengefass-ten vier Spulen 61 bis 64 und die Ausgangsleitungen der zusammengefassten vier Spulen 71 bis 74 parallel zueinander verbunden und führen jeweils zu den Klemmen (+) (-) des Klemmenblockes 10.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführung sind Spulenscheiben 6 und 7 mit dem Gehäuse 1 verbunden

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Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Gemäss dieser Ausführung sind Rotationsscheiben 8, 9,11 und 12 mit der Antriebswelle 2 verbunden und Permanentmagnetscheiben 3, 4 und 5 sowie Spulenscheiben 6 und 7 sind mit dem Gehäuse 1 verbunden. Dementsrechend werden, wenn die Antriebswelle 2 rotiert wird, die Rotationsscheiben 8,9,11 und 12 gemeinsam rotiert, wodurch der in den Spulen der Spulenscheiben 6 und 7 fliessende Magnetfluss periodisch verändert wird. Die übrigen Elemente entsprechen denjenigen der ersten Ausführungsform.

Wie in der perspektivischen Ansicht von Fig. 8 zu erkennen ist, enthalten die Rotationsscheiben 8, 9,11 und 12 jeweils vier den Magnetfluss blockierende Elemente (81, 82, 81 bis 94) zum Blockieren des magnetischen Flusses.

Die den Magnetfluss blockierenden Elemente können aus einem blockierenden Element der Ure-than-Famiiie hergestellt sein.

Die Rotationsscheiben können als keramische oder Plastikscheibe, welche einen Durchfluss des Magnetflusses erlauben, ausgeführt sein.

Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung bezüglich einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Der Stromgenerator von Fig. 9 umfasst drei Spulenscheiben 6, 7 und 15, welche mit der Antriebswelle 2 verbunden sind und vier Permanentmagnetscheiben 3,4 und 5 und 16, welche mit dem Gehäuse 1 verbunden sind, um drei Phasen und vier Ausgangsleitungen des Generators zu schaffen. Die übrigen Teile entsprechen denjenigen der ersten Ausführung der Erfindung.

Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Stromgenerator, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle (2); wenigstens eine erste, eine zweite und eine dritte Permanentmagnetscheibe (3,4,5), welche jeweils mit einem Gehäuse (1) des elektrischen Stromgenerators verbunden sind und jeweils mehrere Permanentmagneten (31, 32, 33, 34; 41, 42, 43, 44; 51, 52, 53, 54) und zusätzliche Permanentmagneten (311, 321, 331,341 ; 411, 421,431, 441; 511, 521, 531, 541) aufweisen, die jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind; wenigstens zwei mit der Antriebswelle verbundene Spulenscheiben (6, 7), welche erste Spulenscheibe (6), zwischen der ersten und der zweiten Permanentmagnetscheibe (3, 4) und die zweite Spulenscheibe (7) zwischen der zweiten und dritten Permanentmagnetscheibe (4, 5) angeordnet sind und die Spulenscheiben jeweils mehrere mit den jeweiligen Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (61, 62, 63, 64; 71, 72, 73, 74) enthalten, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind, sowie Verbindungsmittel (8, 9; 81, 91) zum parallelen Verbinden der Spulen mit Ausgangsleitungen.

2. Stromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Permanentmagnetscheibe jeweils vier Ferrit-Perma-nentmagneten aufweist.

3. Elektrischer Stromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Permanentmagnetscheibe (16) vorhanden ist, welche mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und mehrere Permanentmagneten (161 ... 164) und zusätzliche Permanentmagneten aufweist, die jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind, und dass eine dritte Spulenscheibe (15) vorhanden ist, welche mit der Antriebswelle verbunden ist und zwischen der dritten und vierten Permanentmagnetscheibe (5,16) angeordnet ist und verschiedene mit den Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (151 ... 154) aufweist, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind.

4. Elektrischer Stromgenerator, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle (2); eine erste, zweite und eine dritte Permanentmagnetscheibe (3, 4, 5), welche jeweils mit der Antriebswelle des Generators verbunden sind und mehrere Permanentmagneten (31 ... 54) und zusätzliche Permanentmagneten (311 ... 541 ) aufweisen, die jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind; eine erste Spulenscheibe (6), welche mit einem Gehäuse (1) verbunden ist und zwischen der ersten und der zweiten Permanentmagnetscheibe (3, 4) angeordnet ist und mehrere mit den Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (61, 62, 63, 64) enthält, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind; eine zweite Spulenscheibe (7), welche mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und zwischen der zweiten und dritten Magnetscheibe (4, 5) angeordnet ist und mehrere mit den Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (71, 72, 73, 74) enthält, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind;

Verbindungsmittel zum parallelen Verbinden der Spulen mit Ausgangsleitungen.

5. Elektrischer Stromgenerator, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle (2);

eine erste, eine zweite und eine dritte Permanentmagnetscheibe (3,4,5), welche jeweils mit einem Gehäuse (1) des elektrischen Stromgenerators verbunden sind und jeweils mehrere Permanentmagneten (31 ... 54) und zusätzlichen Permanentmagneten (311 ... 541) aufweisen, die jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind;

eine erste Spulenscheibe (6), welche mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und zwischen der ersten und der zweiten Permanentmagnetscheibe (3, 4) angeordnet ist und mehrere mit den Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (61, 62, 63, 64) enthält, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkel-

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intervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind;

eine zweite Spulenscheibe (7), welche mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und zwischen der zweiten und dritten Permanentmagnetscheibe (4, 5) angeordnet ist und mehrere mit den Permanentmagneten zusammenwirkende Spulen (71, 72, 73, 74) enthält, welche jeweils in einem vorbestimmten Winkelintervall um die Antriebswelle herum eingeschoben und befestigt sind;

eine erste Rotationsscheibe (8), welche mit der Antriebswelle verbunden ist und zwischen der ersten Permanentmagnetscheibe (3) und der ersten Spulenscheibe (6) angeordnet ist und mehrere ma-gnetflussblockierende Elemente (81, 82, 83, 84) enthält;

eine zweite Rotationsscheibe (9), welche mit der Antriebswelle verbunden ist und zwischen der zweiten Permanentmagnetscheibe (4) und der ersten Spulenscheibe (6) angeordnet ist und mehrere ma-gnetflussblockierende Elemente (91, 92, 93, 94) enthält;

eine dritte Rotationsscheibe (11), welche mit der Antriebswelle verbunden ist und zwischen der zweiten Permanentmagnetscheibe (4) und der zweiten Spulenscheibe (7) angeordnet ist und mehrere ma-gnetflussblockierende Elemente enthält;

eine vierte Rotationsscheibe (12), welche mit der Antriebswelle verbunden ist und zwischen der dritten Permanentmagnetscheibe (5) und der zweiten Spulenscheibe (7) angeordnet ist und mehrere ma-gnetflussblockierende Elemente enthält;

Verbindungsmittel zum parallelen Verbinden der Spulen mit Ausgangsleitungen.

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