CH691238A5 - Elektrischer Generator einer elektronischen Kleinuhr. - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Generator einer elektronischen Kleinuhr, dessen Rotor von einer Schwungmasse antreibbar und welcher zum Aufladen einer das Uhrwerk speisenden Stromquelle bestimmt ist, mit einer Dauermagnetanordnung und mit einer Ankeranordnung, die wenigstes eine Spule und Ankerpole bildende Ankerbleche aufweist, wobei die kreisförmig angeordneten Magnetpole und Ankerpole einen ringförmigen Luftspalt begrenzen. 



  Unter dem Ausdruck Anker wird hier in konventioneller Weise der bewickelte Generatorteil verstanden, in welchem durch Rotation eines Magnetfeldes eine elektrische Spannung induziert wird. Der Anker kann dabei fest stehen, also zum Stator gehören oder den Stator bilden, oder aber selber rotieren, also zum Rotor gehören oder den Rotor bilden. Im ersten Falle bildet die Dauermagnetanordnung den Rotor, in zweiten Falle den Stator. 



  Eine Kleinuhr mit einem Generator der erwähnten Art, bei dem der Anker den Stator bildet, ist bekannt (zum Beispiel EP-A-0 683 442, US-A-4 008 566). Bei diesen Kleinuhren wird die Stromquelle, zum Beispiel ein Kleinakkumulator oder ein Kondensator, durch den Generator aufgeladen, dessen Rotor mit einer Schwungmasse fest verbunden ist und durch die Bewegung der Uhr am Handgelenk in Schwingungen versetzt wird. Der um das Zentrum der Kleinuhr drehbare Rotor ist so magnetisiert oder derart mit Dauermagneten versehen, dass sich längs seines Umfangs Magnetpole abwechselnder Polarität befinden. Diesen Magnetpolen liegen  konzentrisch die Pole des Stators gegenüber, welcher die Spulenanordnung trägt, in der bei Bewegung des Rotors Stromimpulse induziert werden, die nach Gleichrichtung zum Laden der Stromquelle dienen.

   Bei der Spulenanordnung des Stators kann es sich insbesondere um eine Ringspule handeln, welche bei der bekannten Kleinuhr nach der EP-A 0 683 442 den Rotor konzentrisch umgibt. 



  Um bei Drehung des Rotors eine hinreichend grosse Induktionsspannung zu erzeugen, welche für eine zuverlässige Aufladung der Stromquelle ausreicht, muss für eine möglichst hohe magnetische Feldstärke gesorgt werden, weil die durch die Bewegung des Handgelenks bzw. die Schwerkraft erzielbare Geschwindigkeit des Rotors im Allgemeinen nicht sehr gross ist, wenn man auf eine Geschwindigkeitsübersetzung zwischen dem antreibenden Gewicht und dem Rotor verzichten will. Eine hohe Feldstärke bedingt die Verwendung möglichst starker Dauermagneten und einer maximal möglichen Polzahl. Das führt jedoch dazu, dass das Haltemoment des Rotors in seiner Ruhestellung, das heisst also, in derjenigen Stellung, in welcher der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises minimal ist, verhältnismässig gross ist.

   Das bedeutet mit anderen Worten, dass die Kraft, die auf den Rotor ausgeübt werden muss, bis er anfängt, sich zu drehen, ziemlich gross sein muss, sodass der Rotor bei nur kleinen, schwachen Bewegungen der Kleinuhr, insbesondere bei nur kleinen Kippbewegungen, nicht so weit aus seiner Ruhestellung herausbewegt wird, dass ein merklicher Induktionsvorgang stattfindet. 



  Dieser Umstand bildet das Hauptproblem bei einer Kleinuhr der beschriebenen Art, welche die Nachteile einer mechanischen Geschwindigkeitsübersetzung vermeidet und einen kostengünstigen Generator ermöglicht. 



  Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen Mitteln das Haltemoment des Rotors zu verringern, trotzdem jedoch den von den Dauermagneten herrührenden magnetischen Fluss in der Induktionsphase, das heisst also bei Drehung des Rotors, praktisch maximal zur Stromerzeugung auszunützen. 



  Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Generator nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet. 



  Gemäss der ersten Lösung nach Anspruch 1 sind die Magnetpolflächen und die Ankerpolflächen so ausgebildet, dass in einer Ruhestellung des Rotors wenigstens die überwiegende Anzahl der Ankerpolflächen jeweils nur einen Teil einer Magnetpolfläche überdeckt, um das Haltmoment des Rotors in einer Ruhestellung zu verringern, dass jedoch bei Drehung des Rotors jede Ankerpolfläche von der gesamten Fläche eines Magnetpols überstrichen wird. 



  Auf diese Weise wird erreicht, dass in einer Ruhestellung des Rotors nur ein Teil der vorhandenen magnetischen Feldstärke als Haltemoment wirkt, bei Drehung des Rotors jedoch praktisch der gesamte magnetische Fluss für die Induktion ausgenutzt wird. 



  Zweckmässigerweise bildet der Anker den Stator und die Dauermagnetanordnung den Rotor, sodass keine  Schleifringe erforderlich sind. Nachstehend wird daher von Stator und Statorpolen anstatt von Anker und Ankerpolen gesprochen. 



  Die Erfindungsidee lässt sich auf verschiedene Art und Weise verwirklichen. Eine erste Ausführungsform besteht darin, dass die Statorpolflächen beidseitig, symmetrisch in Bezug auf ihre zur Rotorachse parallele Mittellinie, durch schräge Ränder begrenzt, also dreieckförmig oder trapezförmig sind, während die Magnetpolflächen im Wesentlichen rechteckförmig sind. Dabei kann die Abmessung der Magnetpolflächen in Umfangsrichtung des Rotors kleiner als die Grundlinie der dreieck- beziehungsweise trapezförmigen Statorpolfläche sein. Die abgeschrägten Statorpole greifen abwechselnd von der einen und von der anderen Seite her ohne Berührung ineinander.

   Zweckmässigerweise sind zwei, auf beiden Seiten einer Ringspule angeordnete, scheibenförmige Statorbleche vorgesehen, an deren Rändern durch Ausstanzen die Statorpole gebildet sind, welche zur Fertigstellung des Stators im rechten Winkel gebogen werden, sodass sie in montiertem Zustand des Generators über den Umfang der Ringspule ragen. Dabei greifen die Statorpole des einen Blechs zwischen die des anderen Blechs ein. 



  Eine zweite Ausführungsform besteht darin, dass die Magnetpolflächen nicht äquidistant über den Rotorumfang verteilt, sondern so angeordnet sind, dass in einer Ruhestellung des Rotors eine bestimmte Anzahl von Magnetpolflächen relativ zu den gegenüber befindlichen Statorpolflächen in geeigneter Weise versetzt sind, wie es später in der Beschreibung noch näher erläutert wird. Auch in diesem Falle besteht in  einer Ruhestellung des Rotors eine kleinere Überdeckung der Statorpole durch die Magnetpole und damit ein kleineres Haltemoment, ohne dass in der Induktionsphase die praktisch maximale Ausnützung der vorhandenen magnetischen Feldstärke beeinträchtigt wird. 



  In einer weiteren Ausführungsform können die Magnetpolflächen oder die Statorpolflächen durch zur Umfangsrichtung schräge parallele Linien begrenzt sein, sodass in der Ruhestellung des Rotors wiederum nur eine teilweise Überdeckung von Statorpol- und Magnetpolflächen stattfindet. 



  Gemäss der zweiten Lösung der Erfindungsaufgabe nach Anspruch 2 sind die Magnetpolflächen derart schmaler als die Statorpolflächen, dass in einer Ruhestellung des Rotors die einer Magnetpolfläche gegenüberliegende Statorpolfläche nach beiden Umfangsrichtungen hin über die seitlichen Begrenzungen der Magnetpolfläche hinausragt, derart, dass im ersten Moment des Anlaufs sich die Überdeckungsflächen der Pole und damit der wirksame magnetische Fluss nicht verändern. 



  Hierbei können dreieck- oder trapezförmige oder aber rechteckförmige Statorpolflächen so gross sein, dass sie in einer Ruhestellung des Rotors die gegenüberliegende Magnetpolfläche vollständig überdecken und in Umfangsrichtung beidseitig überragen. 



  In bevorzugten Ausführungsformen des Generators nach der Erfindung mit einer den Rotor bildenden Dauermagnetanordnung sind wenigstens zwei der vorstehend erwähnten Massnahmen kombiniert, insbesondere die Verwendung abgeschrägter  Statorpolflächen in Verbindung mit den erwähnten, in Umfangsrichtung versetzten Magnetpolflächen. Ausserdem kann dabei als weitere erfindungsgemässe Massnahme eine in Umfangsrichtung des Rotors sinusförmige Magnetisierung der Dauermagnetanordnung vorgesehen sein, wobei jede Sinushalbwelle einem Magnetpol entspricht. 



  Zweckmässige Ausgestaltungen des Generators nach der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. 



  Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert, bei denen stets der Anker den Stator bildet; daher wird nachstehend immer von "Stator" anstatt von Anker gesprochen. Es zeigen: 
 
   Fig. 1 das Beispiel einer Armbanduhr im Schnitt, in welcher ein Generator nach der Erfindung untergebracht ist, 
   Fig. 2 eine Draufsicht auf eines der scheibenförmigen Statorbleche mit längs seines Umfangs durch Stanzen gebildeten dreieckförmigen Polen, im ebenen Zustand vor dem Umbiegen der Pole, 
   Fig. 3 das Statorblech nach Fig. 2 mit im rechten Winkel umgebogenen Polen, wobei diese Pole in der Darstellung nach Fig. 3 unter die Zeichenebene gerichtet sind, 
   Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch das Statorblech gemäss IV-IV nach Fig. 3, 
   Fig.

   5 eine schematische Draufsicht auf die abgewickelt dargestellten Statorpolflächen, welche zu den beiden Statorblechen gehören, welche die Spule nach Fig. 1 beidseitig einschliessen, wobei die umgebogenen  Statorpole des oberen Blechs zwischen die umgebogenen Statorpole des unteren Blechs eingreifen, 
   Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht der abgewickelt dargestellten Statorpole mit Andeutung der dahinter liegenden Magnetpole, in einer Ruhestellung des Rotors, 
   Fig. 7 eine teilweise Draufsicht auf ein Statorblech mit anders geformten Statorpolen, im ebenen Zustand, 
   Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf die abgewickelt dargestellten, ineinander greifenden Statorpole zweier Bleche gemäss Fig. 7, 
   Fig. 9 eine teilweise Draufsicht auf ein Statorblech mit nochmals anders geformten Statorpolen, im ebenen Zustand, 
   Fig.

   10 eine schematische Draufsicht auf die abgewickelt dargestellten, ineinander greifenden Statorpole zweier Statorbleche nach Fig. 9, 
   Fig. 11 eine schematische Darstellung der abgewickelt dargestellten Statorpol- und Magnetpolflächen gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit zum Teil in Umfangsrichtung versetzten Magnetpolen, 
   Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Erfindung, gemäss welcher die abgewickelt dargestellten Magnetpolflächen schräg zur Umfangsrichtung des Rotors orientierte Begrenzungen aufweisen, 
   Fig. 13 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform, gemäss welcher die Magnetpolflächen sinusförmig magnetisiert sind, 
   Fig. 14 bis 19 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Polformen und Polanordnungen, und 
   Fig.

   20 eine bevorzugte Ausführungsform der Statorspulenanordnung in einem Generator nach der Erfindung. 
 



  Die Kleinuhr nach Fig. 1 hat ein Gehäuse mit einem Gehäusemittelteil 1, welcher oben durch ein Uhrglas 2 und unten durch einen Boden 3 verschlossen ist. Ein elektronisches Uhrwerk 4 wird mithilfe eines Werkhalterings 5 aus Kunststoff gehalten und trägt ein Zifferblatt 6. Zwischen dem Uhrwerk 4 und dem Boden 3 ist, im Abstand vom Uhrwerk 4, ein Generator angeordnet, der eine Statoranordnung 7 mit zwei Statorblechen 8 und 9 und einer dazwischen angeordneten Ringspule 10 sowie einen Rotor 20 aufweist. 



  Die allgemein scheibenförmigen Statorbleche 8 und 9, deren Form später anhand der Fig. 2 bis 6 noch näher erläutert wird, haben am Rande rechtwinklig umgebogene Vorsprünge, die die Statorpole bilden, wobei das in der Darstellung nach Fig. 1 obere Statorblech 8 nach unten umgebogene Statorpole 80 und das untere Statorblech 9 nach oben umgebogene Statorpole 90 hat, die abwechselnd ineinander greifen und auf einem zur Achse der Kleinuhr konzentrischen Kreis liegen. 



  Die Ringspule 10 ist auf einem inneren Weicheisenring 11 gewickelt, welcher gemeinsam mit den beiden Statorblechen 8 und 9, die in der Mitte mit einer \ffnung versehen sind, auf einer zentralen Schraubenmutter 13 aufgepresst sind. Diese Schraubenmutter 13 ist auf einem innen am Boden 3 angeformten Gewindevorsprung 14 aufgeschraubt. Zwischen  dem Aussenumfang der Ringspule 10 und den kreisförmig angeordneten Statorpolen 80 und 90, welche die Ringspule mit Abstand umgeben, ist ein Abstandsring 12 angeordnet. 



  Mittels der Federkontakte 15 sind die Spulenenden mit einer ringförmigen Leiterplatte 16 verbunden, die konzentrisch zur Rotorachse angeordnet ist. Diese Leiterplatte 16 ist elektrisch einerseits mit der aus einer integrierten Schaltung bestehenden Aufladeschaltung 16 min  für die Stromquelle, beispielsweise einen Kondensator, und andererseits mittels Federkontakten 17 mit den Polen der im Uhrwerkgehäuse untergebrachten Stromquelle verbunden. 



  Der Rotor besteht aus einem unterhalb der Statoranordnung 7 liegenden Ring 21, der mittels eines Kugellagers 24 um das Zentrum der Uhr drehbar gelagert ist, und einer von diesem Ring getragenen, ringförmigen Dauermagnetanordnung 22, deren Innenumfang die kreisförmig angeordneten Statorpole unter Bildung eines Luftspalts umgibt. Am Aussenumfang des Rings 21 ist eine Schwungmasse 23 befestigt, die sich sektorförmig nur über einen Teil des Umfangs dieses Rings 21 erstreckt und daher als Unwucht wirkt. Sie liegt in einem freien Ringraum nahe dem Gehäuseumfang. Der Innenring des Kugellagers 24 sitzt auf einem im Zentrum des Bodens 3 angeformten Zapfen, der nach innen durch den erwähnten Gewindebolzen 14 verlängert ist. 



  Die ringförmige Dauermagnetanordnung 22 ist so magnetisiert, dass sich auf ihrem Innenumfang den Statorpolen gegenüberliegende Magnetpole mit abwechselnder Polarität befinden. 



  Die Dauermagnetanordnung kann auch aus am Ring 21 befestigten Dauermagneten bestehen. 



  Anordnung und Gestalt der mit den Magnetpolen zusammenwirkenden Statorpole werden anhand der Fig. 2 bis 6, welche ein erstes Ausführungsbeispiel darstellen, beschrieben. 



  Danach haben beide Statorbleche 8 und 9 je 14 äquidistant angeordnete dreieckförmige Statorpole, die durch Stanzen aus einem ebenen Blech gebildet sind, wie in Fig. 2 für das obere Statorblech 8 mit seinen 14 Statorpolen 80 dargestellt. Fig. 3 zeigt dasselbe Statorblech mit im rechten Winkel in Richtung auf die Unterseite der Zeichenebene umgebogenen Polen, wie im Schnitt der Fig. 4 angedeutet. Beide Statorbleche 8 und 9, die beiderseits der Spule 10 montiert sind, sind so zueinander ausgerichtet, dass im montierten Zustand ihre aufeinander zu gerichteten Statorpole 80 und 90, wie in Fig. 5 schematisch gezeigt, berührungslos, unter Bildung schmaler Luftspalte, zickzackförmig ineinander greifen, wobei ihre Statorpolflächen 81 beziehungsweise 91 der ringförmigen Dauermagnetanordnung 22 zugewandt sind.

   Diese Dauermagnetanordnung hat genau so viele Magnetpole, wie Statorpole vorhanden sind, im betrachteten Beispiel also 28 Magnetpole, die unmittelbar mit ihren rechteckigen Polflächen aneinander grenzen. 



  Fig. 6 zeigt die Abwicklung der Magnet- und Statorpole in einem Ruhezustand des Rotors, in welchem alle Statorpolflächen 81, 91 den rechteckförmigen Magnetpolflächen N (Nord), S (Süd) der Magnetpole ausgerichtet gegenüberliegen, das heisst die gestrichelt dargestellten, parallel zur Rotorachse  orientierten Mittellinien der Statorpol- und Magnetpolflächen liegen übereinander. 



  Die Statorpole haben die Form eines Dreiecks, dessen Grundlinie grösser ist als die Abmessung einer Magnetpolfläche in Umfangsrichtung, und eine Höhe, das heisst eine Abmessung parallel zur Rotorachse, die wenigstens gleich der Höhe einer Magnetpolfläche N, S ist. Durch diese Konfiguration wird erreicht, dass in der dargestellten Ruhestellung die Statorpolflächen jeweils nur von einem Teil der Magnetpolflächen überdeckt sind, wodurch nur ein Teil der magnetischen Feldstärke als Haltemoment wirkt. Ausserdem überlappt der der Grundlinie benachbarte Bereich jeder Statorpolfläche, zum Beispiel der Statorpolfläche 81, nicht nur die gegenüberliegende Magnetpolfläche N, sondern auch noch die Ecken der beidseitig benachbarten Magnetpolflächen S, was das Haltemoment weiter verringert.

   Wegen der schrägen seitlichen Begrenzung der Statorpolflächen findet ferner beim Polwechsel keine plötzliche, sondern eine langsame stetige Flussrichtungsänderung statt, was einen weiteren Effekt zur Erleichterung des Anlaufs darstellt. 



  Eine Auslenkung des Rotors aus seiner Ruhestellung heraus erfordert also eine entsprechend geringere Kraft, das heisst eine nur leichte Bewegung des Handgelenks oder nur ein geringes Kippen der Uhr, damit die Schwungmasse mit dem Rotor in Bewegung gerät. Während einer Bewegung des Rotors um wenigstens ungefähr zwei Polteilungen werden dagegen die Statorpolflächen von den gesamten Magnetpolflächen überstrichen, sodass die gesamte magnetische Feldstärke zur Induktion ausgenutzt wird. 



  Wesentlich dafür ist, dass die Statorpole 80 und 90 beidseitig abgeschrägt sind, sodass die Statorpolflächen 81 und 91 beidseitig, und zwar vorzugsweise symmetrisch in Bezug auf die parallel zur Rotorachse orientierte Mittellinie, durch schräge Ränder begrenzt sind und dass vorzugsweise ihre Höhe wenigstens so gross ist wie die entsprechende Abmessung der Magnetpolflächen, um bei Drehung des Rotors den zur Verfügung stehenden Magnetfluss möglichst voll auszunutzen. 



  Der Abschrägungswinkel  alpha  zwischen der Grundlinie und einer abgeschrägten Seite einer Statorpolfläche, welcher im betrachteten Beispiel nach Fig. 6 etwa 55 DEG  beträgt, kann auch anders gewählt, insbesondere grösser gewählt werden, wie in den Beispielen nach den Fig. 7 bis 10 gezeigt. In diesen Beispielen sind die Magnetpolflächen wiederum rechteckförmig und grenzen unmittelbar aneinander. Nach den Fig. 7 und 8 beträgt der Abschrägungswinkel  alpha  etwa 60 DEG  und im Beispiel nach den Fig. 9 und 10 etwa 70 DEG .

   Damit die Statorpole nicht zu weit über die Magnetpole hinausragen, ist ihre Höhe so bemessen, dass die Statorpolflächen 81 und 91 gemäss Fig. 8 und 10 eine trapezförmige Gestalt haben, wie auch in den Fig. 7 beziehungsweise 9 für das Statorblech 8 mit seinen Polen 80 dargestellt, zwischen denen die Stirnflächen der umgebogen dargestellten Pole 90 angedeutet sind. 



  Eine weitere Massnahme zur Verringerung des Haltemoments des Rotors ist in Fig. 11 dargestellt, welche Stator- und Magnetpole im abgewickelten Zustand zeigt, wobei die Statorpole wiederum, wie im Beispiel  nach den Fig. 2 bis 6, unter Bildung von dreieckförmigen Statorpolflächen 81 und 91 abgeschrägt sind und die unmittelbar aneinander grenzenden Magnetpolflächen rechteckförmig sind. Die Grundlinie einer dreieckförmigen Statorpolfläche ist wiederum grösser als die Abmessung einer Magnetpolfläche in Umfangsrichtung. Während jedoch die Statorpole wiederum äquidistant angeordnet sind, also die parallel zur Rotorachse orientierten Mittellinien der Statorpolflächen 81, 91 stets den gleichen Abstand voneinander haben, sind die Magnetpole nicht äquidistant. 



  In Fig. 11 sind gestrichelt die durch die Statorpolspitzen gehenden Mittellinien der Statorpolflächen 81, 91 sowie die Mittellinien M der Magnetpolflächen N1, S1, N2, S2 usw. eingezeichnet. Im betrachteten Beispiel ist angenommen, dass 16 Statorpole und 16 Magnetpole vorhanden sind und dass in der dargestellten Ruhestellung des Rotors nur jeder vierte Statorpol mit einem Magnetpol ausgerichtet ist. Nach Fig. 11 sind diejenigen Polpaare ausgerichtet, zu denen die Magnetpole N1, N3 und N5 gehören. Bei diesen Polpaaren liegen also die Mittellinien der Polflächen ausgerichtet übereinander, was in Fig. 11 durch den Abstand 0 angedeutet ist.

   Dagegen sind die auf beiden Seiten eines ausgerichteten Polpaares liegenden Magnetpolflächen gegenüber den sie überlappenden Statorpolflächen um kleine Strecken x beziehungsweise 2x im entgegengesetzten Sinne verschoben, wobei die Summe der Verschiebungen in der einen Umfangsrichtung wenigstens näherungsweise gleich der Summe der Verschiebungen in der anderen Umfangsrichtung ist. 



  In der Darstellung nach Fig. 11 sind die drei Magnetpolflächen S2, N2, S1, die links des ausgerichteten Polpaares (N3, 81) zwischen diesem und dem folgenden ausgerichteten Poolpaar (N1, 81) liegen, mit ihren Mittellinien M um die Strecken x, 2x bzw. x in der einen Umfangsrichtung, gemäss Fig. 11 nach rechts, relativ zu den Mittellinien der gegenüberliegenden Statorpolflächen 81, 91 verschoben. Dagegen sind die drei aufeinander folgenden, auf der anderen Seite des ausgerichteten Polpaares (N3, 81) zwischen diesem und dem folgenden ausgerichteten Polpaar (N5, 81) liegenden Magnetpolflächen S3, N4 und S4 um die gleichen Strecken x, 2x beziehungsweise x in der anderen Umfangsrichtung, gemäss Fig. 11 also nach links, verschoben. 



  In Bezug auf das nach Fig. 11 linke ausgerichtete Polpaar (N1, 81) sind wiederum die beiderseits davon liegenden Magnetpolflächen im entgegengesetzten Sinne versetzt, das heisst, die links des ausgerichteten Polpaars (N1, 81) aufeinander folgenden Magnetpolflächen S16, N16 usw. sind um die entsprechenden Strecken x, 2x usw. nach links verschoben, während die auf der rechten Seite des nach Fig. 11 rechten ausgerichteten Polpaares (N5, 81) liegenden Magnetpolflächen S5 usw. um die entsprechenden Strecken x usw. nach rechts verschoben sind. 



  Die auf diese Weise in der Ruhestellung des Rotors bestehenden, im Umfangssinne gerichteten Kraftkomponenten sind auf der Unterseite von Fig. 11 mit Pfeilen bezeichnet, und man erkennt, dass die jeweils auf beiden Seiten eines ausgerichteten  Polpaares wirkenden Kraftkomponenten entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und sich insgesamt für den ganzen Rotor aufheben. Sie verringern jedoch das Haltemoment. In der Ruhestellung des Rotors bewirkt nämlich die beschriebene Versetzung der Magnetpolflächen gegenüber den Statorpolflächen wiederum nur eine teilweise Polüberdeckung, ohne dass jedoch bei Drehung des Rotors eine Ausnutzung des gesamten Magnetflusses beeinträchtigt würde. 



  Selbstverständlich kann die Anzahl der in der Ruhestellung des Rotors ausgerichteten Polpaare, abhängig von der Gesamtzahl der Pole, beliebig gewählt werden, wobei jedoch wenigstens zwei ausgerichtete Polpaare zweckmässig sind. Auch kann die Strecke, um welche eine Magnetpolfläche gegenüber der sie überlappenden Statorpolfläche versetzt ist, stets gleich gross oder aber für verschiedene Magnetpole unterschiedlich gross sein, es ist lediglich erforderlich, dass die Versetzungen so symmetrisch sind, dass die Summe aller Versetzungen in der einen Umfangsrichtung gleich der Summe aller Versetzungen in der anderen Umfangsrichtung ist. 



  Anstelle der Magnetpole können auch die Statorpole in analoger Weise, wie beschrieben, versetzt sein, wodurch sich der gleiche Effekt ergibt. 



  Die vorstehend beschriebene Versetzung der Magnetpolflächen kann im Prinzip auch die einzige Massnahme zur Verringerung des Haltemoments sein, das heisst, sie lässt sich bei gleich gestalteten, rechteckförmigen Magnetpol- und Statorpolflächen anwenden. Wenn diese Massnahme jedoch mit der Massnahme der abgeschrägten Statorpole, wie in Fig. 11 gezeigt,  kombiniert wird, ist selbstverständlich der Effekt der Verringerung des Haltemoments stärker, ohne dass auf die vollständige Ausnützung des zur Verfügung stehenden Magnetflusses verzichtet werden müsste. 



  Eine nur teilweise Polüberdeckung in der Ruhestellung des Rotors kann auch dadurch erzielt werden, dass, wie in Fig. 12 gezeigt, die Magnetpolflächen (N22, S22) die im betrachteten Beispiel im Abstand voneinander liegen, durch schräg zur Umfangsrichtung orientierte, parallele Ränder begrenzt sind, insbesondere die Form von Parallelogrammen haben. 



  Die Statorpolflächen 82, 92 sind im betrachteten Beispiel rechteckförmige Polflächen von Polen, welche am Rand von zwei Statorblechen, ähnlich den Statorblechen 8 und 9 nach Fig. 1, angeformt sind und von beiden Seiten her abwechselnd ineinander greifen. Im Beispiel nach Fig. 12 überdecken die Statorpolflächen 82, 92 in Umfangsrichtung des Rotors gesehen, in der Ruhestellung vollständig die Magnetpolflächen N22, S22. Die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, dass die schräg orientierten Magnetpolflächen in der Ruhestellung die seitlichen Ränder der ihnen gegenüber liegenden Statorpolflächen schneiden und gegebenenfalls die beidseitig benachbarten Statorpolflächen in einem Eckbereich überlappen.

   Eine praktisch analoge nur teilweise Polüberdeckung in der Ruhestellung des Rotors ergibt sich auch dann, wenn die Statorpolflächen durch schräg zur Umfangsrichtung orientierte, parallele Ränder begrenzt und die Magnetpolflächen rechteckförmig sind, wobei diese Magnetpolflächen in Umfangsrichtung entweder unmittelbar aneinander grenzen oder aber im  Abstand voneinander liegen können. Schräg orientierte Magnetpolflächen können auch bei Statoren mit dreieck- oder trapezförmigen Statorpolflächen verwendet werden. 



  Eine zusätzliche Massnahme zur Verringerung des Haltemoments des Rotors besteht darin, dass die Fläche der Magnetpole nicht gleichförmig stark magnetisiert ist, sondern dass die Magnetisierung so erfolgt, dass sich ihre Stärke im Umfangssinne über die Polflächen sinusförmig ändert, wie schematisch in Fig. 13 für die Folge der Magnetpolflächen N min , S min usw. dargestellt. In diesem Beispiel sind die Statorpolflächen 81, 91 wieder dreieckförmig. Die Dichte der senkrechten Linien auf den Polflächen soll die zur Polmitte hin stärker werdende magnetische Flussdichte andeuten, die unten in Fig. 13 durch eine sinusförmige Magnetisierungslinie veranschaulicht ist. Jede Sinushalbwelle entspricht dabei einer Polfläche.

   Durch diese sinusförmige Magnetisierung wird erreicht, dass sich der Bereich maximaler Feldstärke im ersten Moment des Anlaufs über dem gleichen Statorpol bewegt und so praktisch kein Haltemoment bewirkt. Ferner wechselt die magnetische Flussdichte beim Polwechsel kontinuierlich und nicht abrupt ihre Richtung, wodurch der Anlauf des Rotors ebenfalls erleichtert wird. 



  Eine derartige Massnahme, die zusätzlich bei abgeschrägten Statorpolen oder versetzten Magnetpolen oder bei einer Kombination dieser beiden Massnahmen anwendbar ist, führt zu einer weiteren Verringerung des Haltemoments. Tatsächlich besteht eine bevorzugte Ausführungsform des Generators nach der Erfindung in der Anwendung aller drei beschriebenen Massnahmen, das heisst in der Kombination aus Statorpolen mit  abgeschrägten Seiten, versetzten Magnetpolen sowie sinusförmiger Magnetisierung der Magnetpolflächen. Diese bevorzugte Ausführungsform hat also die kombinierten Merkmale der in den Fig. 11 und 13 erläuterten Ausführungsbeispiele, wobei die Maxima und Minima der sinusförmigen Magnetisierungskurve nicht in gleichförmigen Abständen aufeinander folgen, sondern entsprechend den Polmittellinien M nach Fig. 11 versetzt sind. 



  Die Fig. 14 bis 17 zeigen schematisch vier weitere mögliche Kombinationen von rechteckförmigen Magnetpolflächen, die in den betrachteten Beispielen im Abstand voneinander liegen, und dreieckförmigen Statorpolflächen von Polen, die wiederum an zwei Statorblechen, wie im Beispiel nach Fig. 1, angeformt sein können und von beiden Seiten her abwechselnd ineinander greifen. 



  Im Beispiel nach Fig. 14 sind die Grundlinien der dreieckförmigen Statorpolflächen 83, 93 so gross wie die Abmessung der Magnetpolflächen N23, S23 in Umfangsrichtung, sodass die seitlichen Begrenzungen der Magnetpolfläche in der Ruhestellung des Rotors nicht von den Statorpolflächen überragt werden. 



  Im Beispiel nach Fig. 15 sind die Grundlinien der dreieckförmigen Statorpolflächen 84, 94 wesentlich kleiner als die Abmessung der Magnetpolflächen N24, S24 in Umfangsrichtung, sodass in der Ruhestellung des Rotors die Magnetpolflächen die Statorpolflächen beidseitig, das heisst im Umfangsrichtung, überragen. Durch diese Ausbildung und Anordnung der Pole wird erfindungsgemäss ein weiterer Effekt erzeugt, der das Haltemoment verringert und darin besteht, dass sich während der  ersten Zeitspanne des Anlaufs, in der einen oder anderen Umfangsrichtung, die Überdeckungsflächen der Stator- und Magnetpole und damit der wirksame magnetische Fluss nicht verändern. Solange also die Magnetpolflächen beim Anlauf die gegenüberliegenden Statorpolflächen vollständig überdecken, ist praktisch überhaupt kein Haltemoment wirksam und es ist keine Haltekraft zu überwinden.

   In der Ruhestellung des Rotors besteht also eine Art indifferentes Gleichgewicht, sodass der Rotor schon unter der Wirkung einer sehr kleinen äusseren Kraft in Bewegung gerät und, wenn die magnetischen Kräfte beim Polwechsel wirksam zu werden beginnen, bereits einen gewissen Schwung hat. 

 

  Im Beispiel nach Fig. 15 tragen zur Verringerung des Haltemoments ausserdem noch diejenigen Effekte bei, die, wie früher beschrieben, durch die schrägen seitlichen Begrenzungen der Statorpolflächen entstehen, welche, wie in den betrachteten Beispielen, dreieckförmig oder aber auch trapezförmig sein können. 



  Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ebenfalls der vorstehend beschriebene Effekt auftritt, dass nämlich in den ersten Momenten des Anlaufs praktisch keine Änderung des magnetischen Flusses wirksam ist und daher der Rotor im ersten Moment des Anlaufs praktisch keine Kraft zu überwinden braucht. In diesem Falle jedoch sind die Rollen von Statorpol- und Magnetpolflächen vertauscht. Die Abmessungen der rechteckförmigen, im betrachteten Beispiel praktisch quadratischen Magnetpolflächen N25, S25 sind um so viel kleiner als die dreieckförmigen Statorpolflächen 85, 95, dass in der Ruhestellung des  Rotors jede Magnetpolfläche beidseitig von der gegenüberliegenden Statorpolfläche überragt wird. 



  Auch im Beispiel nach Fig. 16 bewirken die dreieckförmigen Statorpolflächen ausserdem, dass beim Polwechsel sich die Richtung des magnetischen Flusses nicht abrupt, sondern kontinuierlich ändert. 



  Das Beispiel nach Fig. 17 ist eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 6, in welcher die rechteckförmigen Magnetpolflächen N21, S21 im Abstand voneinander liegen und die dreieckförmigen Statorpolflächen 81, 91 an ihrer Basis so lang sind, dass sie in der Ruhestellung des Rotors nicht nur teilweise die gegenüberliegende Magnetpolfläche, sondern auch die beiden benachbarten Magnetpolflächen in je einem Eckbereich überlappen. 



  Im Beispiel nach den Fig. 18 und 19 sind sowohl die Magnetpolflächen als auch die Statorpolflächen rechteckförmig. Nach Fig. 18 sind die Statorpolflächen 86, 96 schmaler, und zwar im betrachteten Beispiel um etwa ein Drittel schmaler als die Magnetpolflächen N26, S26. Dadurch ergibt sich wieder der bereits erwähnte Effekt, dass in der ersten Phase des Anlaufs praktisch kein Haltemoment wirksam ist, weil sich der wirksame magnetische Fluss nicht verändert. Da die Statorpolfläche in der Ruhestellung die Magnetpolflächen nur teilweise überdecken, ist ausserdem bei dieser Ausführungsform nach Fig. 18 auch noch der früher beschriebene Effekt infolge einer nur teilweisen Polüberdeckung wirksam. 



  Im Beispiel nach Fig. 19 sind die Rollen der Magnetpolflächen N27, S27 und der Statorpolflächen 87, 97 vertauscht, indem hier die Magnetpolflächen in  Umfangsrichtung wesentlich schmaler sind als die Statorpolflächen. Auch in diesem Falle ist in der ersten Anlaufphase, solange die Magnetpolflächen vollständig von den gegenüberliegenden Statorflächen überdeckt werden, praktisch kein Haltemoment wirksam. 



  Zusammenfassend lassen sich erfindungsgemäss sechs verschiedene Effekte auf Grund einer geeigneten Form und Anordnung der Stator- und Magnetpole ausnutzen: 



  A) In der Ruhestellung des Rotors bedeckt ein Statorpol nur teilweise einen Magnetpol, hat jedoch vorzugsweise, parallel zur Rotorachse, eine Höhe, die wenigstens so gross wie die Höhe der Magnetpolfläche ist, um bei Drehung den zur Verfügung stehenden Fluss voll zu nutzen. Dieser Effekt ist bei den Beispielen nach den Fig. 6 bis 11, 13, 14, 15,  17 und  18 wirksam. 



  B) Beim Anlauf findet zunächst keine Flussänderung statt, sodass sich die Polüberdeckung nicht ändert. Dabei ist entweder die Statorpolfläche in Umfangsrichtung schmaler als die Magnetpolfläche (Beispiel nach Fig. 15 und 18) oder aber die Magnetpolfläche ist in Umfangsrichtung schmaler als die Statorpolfläche (Beispiel nach Fig. 16 und 19). 



  C) Beim Polwechsel findet infolge schräger Polflächenbegrenzungen keine abrupte, sondern eine mehr oder weniger langsame, stetige Änderung der Flussrichtung statt (Beispiele nach den Fig. 6 bis 17). 



  D) In der Ruhestellung des Rotors überlappt eine Statorpolfläche nicht nur die gegenüberliegende Magnetpolfläche, sondern auch etwas die beiden  benachbarten Magnetpolflächen (Beispiele nach den Fig. 6, 11, 13 und 17). 



  E) Die Dauermagnetanordnung ist in Umfangsrichtung sinusförmig magnetisiert (Beispiel nach Fig. 13). 



  F) Die Mehrzahl der Statorpole oder der Magnetpole ist in Bezug auf die in der Ruhestellung gegenüberliegenden Polflächen um bestimmte Strecken in der einen oder der anderen Umfangsrichtung versetzt, wobei jedoch die Summe aller Versetzungen in der einen Richtung gleich der Summe aller Versetzungen in der anderen Richtung ist (Beispiel nach Fig. 11). 



  Fig. 20 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Statorspulenanordnung, die aus einer Doppelspule besteht, das heisst aus zwei zweckmässigerweise gleichzeitig gewickelten und damit gleichen Spulen 10a und 10b. Diese beiden Spulen können unter Berücksichtigung der Wickelrichtung mithilfe eines elektronischen Schalters 30 wahlweise in Reihe oder parallel geschaltet werden, und zwar in Abhängigkeit von einer Betriebsgrösse des Generators. Bei Reihenschaltung beider Spulen besteht, verglichen mit der Parallelschaltung, die doppelte Windungszahl und der doppelte Widerstand. Durch die wahlweise Umschaltung können also Windungszahl und Widerstand verdoppelt bzw. halbiert werden. 



  Die Möglichkeit einer derartigen Umschaltung ist aus folgendem Grunde vorteilhaft: Die induzierte Spannung ist bekanntlich zur Windungszahl der Spule proportional. Andererseits steigt der Widerstand der Spule mit ihrer Windungszahl an und verkleinert damit den erzeugten Ladestrom. Da die induzierte Spannung von  der Geschwindigkeit des Rotors abhängt und diese von Fall zu Fall unterschiedlich gross sein kann, ist die optimale Kombination von Windungszahl und Widerstand der Spule kein konstanter Wert, sondern ändert sich mit dem Wert der Spannung. Bei langsamen Bewegungen ist eine grosse Windungszahl vorteilhaft, um eine noch wirksame Ladespannung zu erhalten. Dagegen sollte bei schnelleren Bewegungen zur Widerstandsanpassung der Widerstand möglichst einen kleinen Wert haben, um eine optimale Ladung zu erreichen.

   Da aus Raumgründen nur ein möglichst kleines Spulenvolumen zur Verfügung steht, kann nur die eine oder die andere Spulenart eingesetzt werden. 



  Durch Verwendung einer Doppelspule mit elektronischer Umschaltung lässt sich nun für jede gegebene Generatorkonfiguration der Umschaltpunkt im Hinblick auf eine optimale Ladung als Funktion einer Betriebsgrösse wählen, welche von der Rotorgeschwindigkeit bzw. der Frequenz des Polwechsels, der induzierten Spannung und der Ladespannung der Stromquelle abhängen kann. Die Umschaltpunkte können in einer Umschaltlogik auf Grund von berechneten Daten gespeichert sein oder aber in Abhängigkeit von den momentan gemessenen Werten bestimmt werden. 



  Eine weitere Massnahme zur Verringerung des Haltemoments besteht darin, dass die Spulenanordnung 10 nach Fig. 1 bzw. die beiden die Spulenanordnung bildenden Spulen 10a und 10b nach Fig. 20 durch einen elektronischen Schalter 31 (Fig. 20) ein und ausgeschaltet werden können, das heisst von der Ladeschaltung für die Stromquelle abgeschaltet und an diese Ladeschaltung angeschaltet werden können. 



  In der Ruhestellung ist die Spulenanordnung abgeschaltet, sodass das Anlaufmoment entsprechend verringert ist. Nach Erreichen einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit oder einer anderen geeigneten Betriebsgrösse wird dann die Spulenanordnung jeweils zur Nutzung der induzierten Spannung für die Aufladung der Stromquelle eingeschaltet. Auch dieser elektronische Schalter 31 lässt sich automatisch durch eine entsprechende Umschaltlogik betätigen. 



  Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern schliesst insbesondere hinsichtlich des Aufbaus des Generators und der Statorpolformen mannigfache Varianten ein. So kann die Spulenanordnung des Stators auch die innen liegende Dauermagnetanordnung umgeben. Die anhand von Fig. 1 beschriebene Konfiguration, wonach die ringförmige Dauermagnetanordnung die Spulenanordnung des Stators aussen umgibt, hat jedoch den Vorteil, dass die Spule bei sonst gleicher Windungszahl wegen ihrer geringeren Länge einen kleineren Widerstand hat. Auch kann die Dauermagnetanordnung fest montiert sein, während die Spulenanordnung mit ihren Polblechen beweglich, also am Rotor montiert ist. 

Claims (17)

1. Elektrischer Generator einer elektronischen Kleinuhr, dessen Rotor (20) von einer Schwungmasse (23) antreibbar und welcher zum Aufladen einer das Uhrwerk (4) speisenden Stromquelle bestimmt ist, mit einer Dauermagnetanordnung (22) und mit einer Ankeranordnung (7), die wenigstens eine Spule (10) und Ankerpole (80, 90) bildende Ankerbleche (8, 9) aufweist, wobei die kreisförmig angeordneten Magnetpole und Ankerpole (80, 90) einen ringförmigen Luftspalt begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpolflächen (N, S; N2, S2; N4, S4; N21, S21; N22, S22; N23, S23; N24, S24;

N26, S26) und die Ankerpolflächen (81, 91; 82, 92; 83, 93; 84, 94; 86, 96) so ausgebildet sind, dass in einer Ruhestellung des Rotors (20) wenigstens die überwiegende Anzahl der Ankerpolflächen jeweils nur einen Teil einer Magnetpolfläche überdeckt, um das Haltmoment des Rotors in einer Ruhestellung zu verringern, dass jedoch bei Drehung des Rotors jede Ankerpolfläche von der gesamten Fläche eines Magnetpols überstrichen wird.

2.

Elektrischer Generator einer elektronischen Kleinuhr, dessen Rotor (20) von einer Schwungmasse (23) antreibbar und welcher zum Aufladen einer das Uhrwerk (4) speisenden Stromquelle bestimmt ist, mit einer Dauermagnetanordnung (22) und mit einer Ankeranordnung (7), die wenigstens eine Spule (10) und Ankerpole (80, 90) bildende Ankerbleche (8, 9) aufweist, wobei die kreisförmig angeordneten Magnetpole und Ankerpole (80, 90) einen ringförmigen Luftspalt begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpolflächen (N25, S25;

N27, S27) in Umfangsrichtung des Rotors (20) derart schmaler als die Ankerpolflächen (85, 95: 87, 97) sind, dass in einer Ruhestellung des Rotors die einer Magnetpolfläche gegenüberliegende Ankerpolfläche nach beiden Umfangsrichtungen hin über die seitlichen Begrenzungen der Magnetpolfläche hinausragt, derart, dass im ersten Moment des Anlaufs sich die Überdeckungsflächen der Pole und damit der wirksame magnetische Fluss nicht verändern.

3.

Elektrischer Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerpolflächen (81, 91; 83, 93; 84, 94; 85, 95) beidseitig, symmetrisch zu ihrer parallel zur Rotorachse gerichteten Mittellinie, durch schräge Ränder begrenzt sind, sodass sie eine dreieckförmige oder trapezförmige Gestalt haben, dass aufeinander folgende Ankerpolflächen (81, 91) abwechselnd eine um 180 DEG gedrehte Orientierung haben und dass die Magnetpolflächen (N, S; N23, S23; N24, S24; N25, S25) im Wesentlichen rechteckförmig sind.

4.

Elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerpolflächen (81, 91) beidseitig, symmetrisch zu ihrer parallel zur Rotorachse gerichteten Mittellinie, durch schräge Ränder begrenzt sind, sodass sie eine dreieckförmige oder trapezförmige Gestalt haben, dass aufeinander folgende Ankerpolflächen abwechselnd eine um 180 DEG gedrehte Orientierung haben, dass die Magnetpolflächen (N, S; N21, S21) im Wesentlichen rechteckförmig sind und dass ihre Abmessung in Umfangsrichtung des Rotors (20) um so viel kleiner als die Grundlinie der dreieckförmigen oder trapezförmigen Ankerpolflächen (81, 91) ist, dass diese Ankerpolflächen die Seitenränder der Magnetpolflächen und gegebenenfalls auch Teile der beidseitig benachbarten Magnetpolflächen überlappen.

5.

Elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerpolflächen (84, 94; 86, 96) in Umfangsrichtung des Rotors (20) derart schmaler als die Magnetpolflächen N24, S24; N26, S26) sind, dass in einer Ruhestellung des Rotors die einer Ankerpolfläche gegenüberliegende Magnetpolfläche nach beiden Umfangsrichtungen hin über die seitlichen Begrenzungen der Ankerpolfläche hinausragt, sodass sich im ersten Moment des Anlaufs die Überdeckungsflächen der Pole und damit der wirksame magnetische Fluss nicht ändern.

6. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ruhestellung des Rotors (20) alle Ankerpol- und Magnetpolflächen einander gegenüberliegen.

7.

Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ruhestellung des Rotors (20) nur einige der Magnetpol- und Ankerpolflächen (N1, 81; N3, 81) ausgerichtet einander gegenüberliegen und alle übrigen Magnetpolflächen (S1, N2, S2) oder Ankerpolflächen derart versetzt zu den gegenüberliegenden Ankerpolflächen (81, 91) bzw. Magnetpolflächen liegen, dass ihre parallel zur Rotorachse orientierten Mittellinien (M) in Bezug auf Mittellinien der gegenüberliegenden Ankerpolflächen bzw. Magnetpolflächen in Umfangsrichtung um gleiche oder unterschiedliche Strecken (x, 2x) verschoben sind, die klein im Vergleich zur Polteilung sind, wobei die Summe der Verschiebungen in der einen Umfangsrichtung wenigstens näherungsweise gleich der Summe der Verschiebungen in der anderen Umfangsrichtung ist.

8.

Elektrischer Generator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinien (M) der Folge von verschobenen Polflächen (S1, N2, S2), welche auf der einen Seite eines in der Ruhestellung des Rotors ausgerichteten Polpaares (N3, 81), zwischen diesem und dem nächsten ausgerichteten Polpaar (N1, 81), liegen, alle in der gleichen Umfangsrichtung gegenüber den Mittellinien der gegenüberliegenden Polflächen (81, 91) verschoben sind, während die auf der anderen Seite des ersterwähnten Polpaares (N3, 81) liegenden verschobenen Polflächen (S3, N4, S4), symmetrisch zu den ersterwähnten verschobenen Polflächen (S1, N2, S2), in der anderen Umfangsrichtung verschoben sind.

9.

Elektrischer Generator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Strecken (x, 2x), um welche die Mittellinien (M) der Polflächen verschoben sind, für aufeinander folgende Polflächen (S1, N2, S2) erst zunehmen und dann abnehmen.

10. Elektrischer Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpolflächen (N22, S22) oder die Ankerpolflächen beidseitig durch schräg zur Umfangsrichtung orientierte, parallele Linien begrenzt sind.

11. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Magnetpolflächen (N, S) unmittelbar aneinander grenzen.

12.

Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die den Luftspalt begrenzende Umfangsfläche der Dauermagnetanordnung (22) in Umfangsrichtung sinusförmig magnetisiert ist, wobei jede Sinushalbwelle einem Magnetpol (N min , S min ) entspricht.

13. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung (7) innerhalb der ringförmig ausgebildeten Dauermagnetanordnung (22) liegt.

14. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Ankerpole (80, 90) von gegenüberliegenden Seiten her ohne Berührung ineinander greifen.

15. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung den Stator (7) bildet.

16.

Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung zwei Spulen (10a, 10b) aufweist, welche über einen elektronischen Schalter (30) automatisch in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgrösse wahlweise in Reihe oder parallel schaltbar sind.

17. Elektrischer Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spule (10b) der Spulenanordnung (10; 10a, 10b) mittels eines elektrischen Schalters (31) erst nach Erreichen einer bestimmten Drehgeschwindigkeit des Rotors (20) oder einer anderen Betriebsgrösse zur Nutzung der Induktion eingeschaltet wird.