DE10063275A1

DE10063275A1 - AC generator has a concentric coil on its frame side and two rotors rotating concentrically with different RPMs one at high-speed with permanent magnets and one at a slower speed made of solid metal.

Info

Publication number: DE10063275A1
Application number: DE2000163275
Authority: DE
Inventors: Vlado Ostovic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-06-20

Abstract

A fixed laminated iron core (1) supports a concentrically wound coil (2). A shaft (4) rotating at low RPMs fits in the iron core concentric with a first bearing (3). An inner rotor (5) cast from metal like a bell fastens on the shaft. A second bearing (7) with the inner rotor running at lower RPMs also fits on the shaft to support an outer rotor (6) running at higher RPMs. On the outer rotor's inner sleeve side there is a laminated, slotted iron core (8) with radially magnetized permanent magnets in its slots.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of Claim 1.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, Möglichkeiten zu schaffen, die mechanische Leistung von einer Welle, die sich mit einer höheren Drehzahl n_h dreht, auf eine andere Welle, die sich mit einer niedrigeren Drehzahl n_n dreht, ohne mechanisches Getriebe direkt zu übertragen. Diese Aufgabe wird durch Sonderkonstruktion der beiden Läufer und des Ständers des Generators, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, gelöst.The object of this invention is to provide possibilities for the direct transmission of the mechanical power from a shaft which rotates at a higher speed n _h to another shaft which rotates at a lower speed n _n without a mechanical transmission. This object is achieved by special construction of the two rotors and the stator of the generator, as shown in FIGS. 1 and 2.

Der feststehende geblechte Eisenkern 1 trägt die konzentrisch gewickelte Spule 2. Die mit niedrigerer Drehzahl n_n drehende Welle 4 liegt zusammen mit Lager 3 konzentrisch im Eisenkern 1. Auf die Welle 4 ist der Innenläufer 5 befestigt, der aus Metall glockenförmig gezogen ist. Auf der Welle 4 und mit niedriger Drehzahl laufenden Läufer 5 ist das Lager 7 aufgezogen, der den mit höheren Drehzahl laufenden Außenläufer 6 trägt. Auf der inneren Mantelseite des Außenläufers 6 befindet sich der geblechte und genutete Eisenkern 8, in dessen Nuten radial magnetisierte Permanentmagnete 9 angebracht sind.The fixed laminated iron core 1 carries the concentrically wound coil 2 . The shaft 4 rotating at a lower speed n _n lies together with the bearing 3 concentrically in the iron core 1 . On the shaft 4 , the inner rotor 5 is attached, which is drawn bell-shaped from metal. On the shaft 4 and rotor 5 running at low speed, the bearing 7 is mounted, which carries the external rotor 6 running at higher speed. The laminated and grooved iron core 8 is located on the inner surface of the outer rotor 6 , in the grooves of which radially magnetized permanent magnets 9 are attached.

Der vorgeschlagene Wechselstromgenerator kann die mechanische Leistung von Außen- zum Innenläufer ohne und mit Strom durch die Spule 2 übertragen.The proposed AC generator can transmit the mechanical power from the external to the internal rotor without and with current through the coil 2 .

Wenn der Spulenstrom gleich Null ist, erzeugen Permanentmagnete 9 im Luftspalt zwischen dem Außenläufer 6 und Eisenkern 1 ein Magnetfeld, das sich mit der Außenläuferdrehzahl n_h dreht. In diesem Drehfeld befindet sich der Innenläufer 5, in dem durch unterschiedliche Drehzahl Wirbelströme induziert werden. Die Wirbelströme im Innenläufer 5 bauen mit dem von Permanentmagneten 9 erzeugten Magnetfeld ein Drehmoment, das den Innenläufer in der Richtung des Außenläufers mit einer Drehzahl n_n dreht. Zusammen mit dem Innenläufer S dreht sich auch die Welle 4.If the coil current is zero, permanent magnets 9 generate a magnetic field in the air gap between the outer rotor 6 and the iron core 1 , which magnetic field rotates with the outer rotor _speed n _h . The inner rotor 5 , in which eddy currents are induced by different rotational speeds, is located in this rotating field. The eddy currents in the inner rotor 5 build a torque with the magnetic field generated by permanent magnets 9 , which rotates the inner rotor in the direction of the outer rotor at a speed n _n . The shaft 4 also rotates together with the inner rotor S.

Wenn der Spulenstrom ungleich Null ist, erzeugt er ein Magnetfeld das auf seinem Weg radial durch den Mantel des Innenläufers 5 geht. Dabei muß man zwei Fälle unterscheiden, und zwar:
If the coil current is not equal to zero, it generates a magnetic field which on its way goes radially through the jacket of the inner rotor 5 . A distinction has to be made between two cases:

a) The coil field is the field of permanent magnets in the jacket area opposite, and
b) The coil field in the cladding area supports that of permanent magnets generated field.

Im Fall a) wird das resultierende Magnetfeld im Luftspalt kleiner, und dementsprechend wird das übertragene Drehmoment kleiner als wenn der Spulenstrom gleich Null ist. Im Fall b) wird das resultierende Magnetfeld im Luftspalt größer, und das übertragene Drehmoment wird auch größer. In case a), the resulting magnetic field in the air gap becomes smaller, and accordingly, the transmitted torque becomes smaller than if the Coil current is zero. In case b) the resulting magnetic field is in the air gap bigger, and the transmitted torque also gets bigger.

Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht Leistungsübertragung zwischen zwei mit unterschiedlicher Drehzahl drehenden Wellen und zwar ohne mechanisches Getriebe. Die Generatorkonstruktion sieht zwei Läufer vor: den äußeren, der sich mit einer höheren Drehzahl dreht, und den inneren, der sich mit einer niedrigeren Drehzahl dreht. Die Leistung wird vom äußeren zum inneren Läufer übertragen. Dazu dienen die auf der inneren Seite des Außenläufers montierten Permanentmagnete, als auch die stationäre stromführende Spule.The proposed solution enables power transmission between two shafts rotating at different speeds without a mechanical transmission. The generator design provides two runners: the outer one, which is one higher speed spins, and the inner, which is at a lower speed rotates. The power is transferred from the outer to the inner runner. To serve the permanent magnets mounted on the inner side of the external rotor, as well the stationary current-carrying coil.

Das Drehmoment läßt sich mittels Spulenstrom steuern, und zwar mit seiner Richtung, wie auch mit seinem Betrag.The torque can be controlled by means of the coil current, namely with its Direction, as well as with its amount.

Claims

1. An alternator, characterized in that it has two with has different rotating concentric rotating rotors;

2. The generator according to claim 1, characterized in that the faster running runner has permanent magnets, and the slower running runner is built from solid metal;

3. The generator according to claim 1, characterized in that on its A concentric coil is attached to the stator side.