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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, vorzugsweise einen
Generator mit einem Ständerkern, insbesondere einem Ständer-Blechpaket
und einem hybriderregten Läufer nach der Gattung des Anspruchs
1.
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Aus
der Druckschrift
US-PS 5,753,989 ist eine
hybriderregte elektrische Maschine bekannt, deren Ständer-Blechpaket
eine mehrphasige Ständerwicklung trägt, die mit
einem Läufer zusammen wirkt, der in so genannter Einzelpol-Ausführung
gestaltet ist. Die Mehrzahl der dort sternförmig angeordneten Einzelpole
trägt jeweils eine Erregerspule zur elektromagnetischen
Erregung des Läufers. Gemäß
18 sind außerdem zwei sich gegenüberliegende
Einzelpole mit radial magnetisierten Dauermagneten versehen. Gemäß
19 sind alternativ hierzu zwei in Umfangsrichtung
magnetisierte Dauermagnete zwischen je zwei Einzelpolen angeordnet.
Die Dauermagnete bilden die permanent magnetische Erregung des Läufers.
Bei derartigen Ausführungen ist von Nachteil, dass die
Dauermagnete von den benachbarten Erregerspulen erheblich thermisch
belastet werden, so dass hierfür der Einsatz temperaturempfindlicher,
magnetisch hochwirksamer Werkstoffe ungeeignet ist. Außerdem
erfordert der hohe elektromagnetische Anteil der Hybriderregung
einen entsprechend hohen Erregerstrom, durch den der Wirkungsgrad
der Maschine verringert wird.
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Aus
der Druckschrift
US-PS 4,882,515 ist eine
elektrische Maschine mit einer Hybriderregung im Läufer
bekannt, der in so genannte Klauenpol-Ausführung aufgebaut
ist. Dort sind gemäß
8 jeweils
ein elektromagnetisches und ein permanent magnetisches Klauenpolmodul
axial nebeneinander auf der Läuferwelle angeordnet. Beide
Module wirken mit einer Ständerwicklung zusammen, die in
den Nuten eines Ständer-Blechpaketes eingesetzt ist. Derartige
Ausführungen haben jedoch den Nachteil, dass ihre radial
am Außenumfang des Läufers liegenden Klauenpolfinger
bei hohen Drehzahlen durch hohe Fliehkräfte bruchgefährdet
sind. Außerdem verursachen sie durch inhomogene Magnetfelder
aufgrund der Nuten des Ständer-Blechpaketes Schwingungen,
die unerwünschte Geräusche verursachen und die
sich mit ebenfalls dort durch Luftwirbel entstehenden Strömungsgeräuschen überlagern.
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Mit
der vorliegenden Lösung wird angestrebt, bei elektrischen
Maschinen mit Hybriderregung im Läufer die Leistungsdichte
der Maschine, insbesondere des permanent magnetischen Modules zu
erhöhen, um somit die elektrische Erregung besser gestalten
und ggf. bei höheren Drehzahlen reduzieren zu können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass
die Ausbildung des Läufers in an sich bekannter Flachpol-Bauweise
eine bessere thermische Entkopplung beider Erregermodule ermöglich,
wodurch für das permanent magnetische Modul stärkere
Dauermagnete, insbesondere aus hochwirksamen, temperaturempfindlichen
Werkstoffen verwendbar sind, um das Leistungsgewicht der Maschine
zu verbessern. Durch die Vermeidung von Klauenpolfingern können
außerdem höhere Fliehkraftbelastungen des Läufers
beherrscht sowie magnetisch und durch Luftwirbel verursachte Laufgeräusche
reduziert werden. Ferner kann damit der Erregerstrom des elektromagnetischen
Erregermoduls verringert und damit der Verschleiß an den
Kohlebürsten der Stromzuführung herabgesetzt sowie
der Wirkungsgrad der Maschine erhöht werden.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
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So
lässt sich eine besonders kurz bauende Maschine mit kompaktem
Läufer dadurch ausbilden, dass die innen liegenden Polscheiben
des Läufers jeweils dem einen bzw. anderen Teil des geteilten
Ständer-Blechpaketes an dessen Innenumfang über
einen radialen Arbeitsluftspalt gegenüber liegen. Zur besseren
magnetischen Entkopplung beider Erregermodule sind dabei vorzugsweise
die beiden Teile des Ständer-Blechpaketes durch ein magnetisch
unwirksames Distanzstück voneinander axial beabstandet und
vorzugsweise aus jeweils einem spiralförmig gewickelten
Blechband hergestellt. Die Ständerwicklung wird dabei in
an sich bekannter Weise als so genannte Axialfeldwicklung ausgebildet,
wobei in Ausgestaltung der Erfindung jede Phase der Ständerwicklung
aus mehreren auf dem ringförmigen Ständer-Blechpaket
segmentartig angeordneten Spulen besteht und wobei die Anzahl der
gleichmäßig über den Umfang des Ständer-Blechpaketes
verteilten Spulen jeder Phase der Anzahl der Pole einer Polscheibe
entspricht. Als besonders einfach herzustellender Ausführung
der Polscheiben wird vorgeschlagen, dass die beiden außen
liegenden Polscheiben am Umfang radial nach außen gerichtete
Polfinger haben, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet
sind und deren seitliche Polflächen jeweils einer Stirnseite
des Ständer-Blechpaketes gegenüber liegen. Ergänzend
dazu wird vorgeschlagen, dass die beiden innen liegenden Polscheiben
mit einem gegenüber den außen liegenden Polscheiben
kleineren Durchmesser am Umfang radial nach außen gerichtete
und voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Polfinger haben,
deren am Umfang liegende Polflächen jeweils der Innenumfangsfläche
eines Teils des Ständer-Blechpaketes gegenüber
liegen. Zur Verwendung von temperaturempfindlichen und mechanisch
gering belastbaren Werkstoffen der Dauermagnete wird vorgeschlagen,
dass das permanent magnetische Modul mindestens einen unipolar radial
magnetisierten Dauermagnetring hat, der in einer axialen Bohrung
einer der beiden Polscheiben, vorzugsweise der außen liegenden
Polscheibe eingesetzt und auf der Läuferwelle befestigt
ist. Eine besonders hohe magnetische Durchflutung am permanent magnetischen
Modul lässt sich dadurch realisieren, dass in beide Polscheiben
jeweils ein Dauermagnetring eingesetzt ist, wobei beide Dauermagnetringe
auf einen vorzugsweise gemeinsamen, auf der Läuferwelle
sitzenden Flussleitring voneinander axial beabstandet befestigt
und zueinander entgegen gesetzt radial magnetisiert sind. Alternativ
dazu wird zur Verwendung robuster Werkstoffe für den Dauermagneten
vorgeschlagen, dass das permanent magnetische Modul einen unipolar
axial magnetisierten Dauermagnetring hat, der axial zwischen den
beiden Polscheiben des Moduls angeordnet und vorzugsweise mit einem
magnetisch unwirksamen Zylinder auf der Läuferwelle befestigt
ist.
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Zur
Verwendung mechanisch besonders empfindlicher Werkstoffe wie beispielsweise
so genannte Selten-Erden-Magnete wird vorgeschlagen, dass der Dauermagnetring
des permanent magnetischen Modules ein weichmagnetischer Ringkörper ist,
der gleichmäßig über den Umfang verteilte
Taschen aufweist, in welche Einzelmagnete eingesetzt sind. Je nach
Anordnung des Dauermagnetringes im Modul sind dabei die Einzelmagnete
entweder radial oder axial magnetisiert. Eine besonders axial kompakte
Bauweise des Läufers lässt sich dadurch erzielen,
dass die zwei benachbarten Module eine gemeinsame mittlere Polscheibe
haben, deren gemeinsame radialen Polfinger mit ihren Polflächen
den Innenumfangsflächen der beiden Hälften des
Ständer-Blechpaketes gegenüber liegen. Zur Verringerung
von Wirbelstromverlusten ist es besonders zweckmäßig,
wenn die innen liegenden Polscheiben beider Module beziehungsweise
die gemeinsame mittlere Polscheibe aus einem axial gestapelten Bleckpaket
bestehen. Zur Vermeidung von Verschleißteilen, wie Schleifringe
und Kohlebürsten, wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass
das elektromagnetische Modul als Leitstückläufer
ausgebildet ist, bei dem die Erregerspule an einer stationären
Polplatte befestigt ist, die über einen weiteren Luftspalt
mit einer ringförmigen äußeren Polscheibe
zusammen wirkt, welche über einen magnetisch unwirksamen
Tragkörper mit der innen liegenden, vorzugsweise der gemeinsamen
mittleren Polscheibe fest verbunden ist.
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Anstelle
einer Flachpolanordnung mit gemeinsamer Axialfeldwicklung im Ständer
können in Weiterbildung der Erfindung ebenso gut mehrere Flachpol-Module
axial nebeneinander angeordnet werden. Hierzu werden in zweckmäßiger
Weise die zwei Teile des Ständer-Blechpaketes jeweils einen Teil
der Ständerwicklung tragen und soweit voneinander axial
beabstandet, dass die innen liegenden Polscheiben in den ringförmigen
Zwischenraum der beiden Teile ragen und jeweils der inneren Stirnseite eines
der beiden Teile des Blechpaketes mit einem axialen Arbeitsluftspalt
gegenüber liegen. In jeder der vorgenannten Ausführungsformen
ist es zur weitgehenden Vermeidung magnetischer Unsymmetrien in den
Arbeitsluftspalten vorteilhaft, wenn die Spulen der Ständerwicklung
jeweils mit ihren Spulenseiten unmittelbar im Arbeitsluftspalt liegen.
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Kurze Beschreibungen der Zeichnung
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel der elektrischen Maschine im
Längsschnitt mit hybriderregtem Läufer in Flachpol-Bauweise,
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2 das
Ständer-Blechpaket der Maschine aus 1 mit den
Spulen der mehrphasigen Ständerwicklung in raumbildlicher
Darstellung,
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3 zeigt
einen Dauermagnetring des permanent magnetischen Erregermoduls des
Läufers in Vorderansicht,
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4 zeigt
alternativ zu 3 eine Ausführung des
Dauermagnetringes mit Einzelmagneten,
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5 zeigt
abschnittsweise die Anordnung der Polfinger eines permanent magnetischen
Moduls in raumbildlicher Darstellung als gestreckte Abwicklung und
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6 zeigt
einen Abschnitt vom Außenumfang des Läufers aus 1 als
Abwicklung in der Draufsicht.
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7 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der elektrischen Maschine
im Längsschnitt mit zwei Dauermagnetringen im permanent
magnetischen Modul,
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8 zeigt
als drittes Ausführungsbeispiel die obere Hälfte
einer elektrischen Maschine im Längsschnitt mit einem axial
magnetisierten Dauermagnetring zwischen den beiden Polscheiben des permanent
magnetischen Moduls,
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9 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel der elektrischen Maschine
mit zwei Flachpol-Modulen zur Hybriderregung des Läufers,
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10 zeigt
ein fünftes Ausführungsbeispiel der elektrischen
Maschine mit gemeinsamer mittlerer Polscheibe und
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11 zeigt
in einem sechsten Ausführungsbeispiel eine schleifringlose
elektrische Maschine mit einem als Leitstückläufer
ausgebildeten elektromagnetischen Modul.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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1 zeigt
in einem ersten Ausführungsbeispiel in vereinfachter Darstellung
eine elektrische Maschine 10 im Längsschnitt,
die als Drehstromgenerator zur Versorgung des Bordnetzes in Kraftfahrzeugen
verwendet wird und als so genannte Flachpolmaschine ausgebildet
ist. Die elektrische Maschine 10 hat ein mehrteiliges Metallgehäuse 11,
bestehend aus je einem Lagerflansch 11a und 11b.
Zwischen den beiden Lagerflanschen ist ein Ständer-Blechpaket 12 befestigt,
das eine mehrphasige, vorzugsweise dreiphasige Ständerwicklung 13 trägt. Die
Ständerwicklung 13 wirkt mit einem Läufer 14 zusammen,
dessen Läuferwelle 15 in den beiden Lagerflanschen 11a und 11b gelagert
ist. Der Läufer 14 hat eine Hybriderregung aus
zwei, auf der Läuferwelle 15 nebeneinander angeordneten
Erregermodulen gleicher Polzahl, von denen eines ein elektromagnetisches
Modul 16 und das andere ein permanent magnetisches Modul 17 bildet.
Das elektromagnetische Modul trägt eine Erregerspule 18.
Zu beiden Seiten der Erregerspule 18 ist eine äußere
Polscheibe 19 bzw. eine innere Polscheibe 20 angeordnet.
Die beiden Polscheiben 19 und 20 sowie die Erregerspule 18 sind
axial nebeneinander auf einem Ringkern 21 befestigt, welcher
fest auf der Läuferwelle 15 sitzt. Die Erregerspule 18 ist
zur Stromversorgungen mit Schleifringen 22 verbunden, die
vor dem Ringkern 21 auf der Läuferwelle 15 angeordnet
sind, um die Erregerspule 18 über nicht dargestellte
Kohlebürsten mit einem geregelten Gleichstrom zu versorgen.
Das benachbarte permanent magnetische Modul 17 hat ebenfalls
eine außen liegende Polscheibe 19 und eine innen
liegende Polscheibe 20 sowie einen Dauermagnetring 23.
Der Dauermagnetring 23 ist unipolar in Radialrichtung magnetisiert
und in einer axiale Bohrung 19a der außen liegenden
Polscheibe 19 eingesetzt. An seinem Innendurchmesser sitzt
der Dauermagnetring 23 ebenso wie die innen liegende Polscheibe 19 auf
einem Flussleitring 24, der seinerseits auf der Läuferwelle 15 befestigt
ist. Alternativ kann der Flussleitring 24 auch einteilig
von der Läuferwelle 15 gebildet werden.
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Die
außen liegenden Polscheiben 19 des Läufers 14 sind
in an sich bekannter Flachpol-Bauweise an den beiden Stirnseiten 12c des
Ständer-Blechpaketes 12 angeordnet, welches in
zwei Teile 12a und 12b axial geteilt ist. Die
beiden äußeren Polscheiben 19 liegen
dort jeweils mit einem axialen Arbeitsluftspalt 25 der äußeren
Stirnseite 12c jeweils einem Teil 12a beziehungsweise 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 gegenüber. Die
beiden innen liegenden Polscheiben 20 haben gegenüber
den äußeren Polscheiben 19 einen kleineren
Durchmesser und liegen über einen radialen Arbeitsluftspalt 26 jeweils
einem Teil 12a, 12b des geteilten Ständer-Blechpaketes 12 am
Innenumfang gegenüber.
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2 zeigt
den Ständer 27 der elektrischen Maschine 10 aus 1 in
raumbildlicher Darstellung. Dort erkennt man, dass die beiden Teile 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 durch ein magnetisch unwirksames
Distanzstück 28 voneinander axial beabstandet
sind. Jede Phase der als Axialfeldwicklung ausgebildeten dreiphasigen
Ständerwicklung 13 besteht aus mehreren auf dem
ringförmigen Ständer-Blechpaket 12 angeordneten
segmentförmigen Spulen 29, wobei die Anzahl der
gleichmäßig über den Umfang des Ständer-Blechpaketes 12 verteilten Spulen 29 je
Phase der Anzahl der Pole einer Polscheibe 19, 20 entspricht.
In 2 ist je eine Spule 29 der drei Phasen
R, S, T dargestellt, welche sich in ihrer Folge über den
gesamten Umfang bei vierpoligen Polscheiben 19 und 20 viermal
wiederholt. Die Spulen 29 der Ständerwicklung 13 werden
jeweils von einem Magnetfluss Φe des elektromagnetischen Moduls 16 sowie
von einem Magnetfluss Φm des permanent magnetischen Moduls 17 gemäß 1 durchsetzt.
Dabei wird am elektromagnetischen Modul 16 die Stärke
des Magnetfeldes Φe in Abhängigkeit vom Erregerstrom
der Erregerspule 18 geregelt, wogegen der Magnetfluss Φm
des permanent magnetischen Moduls 17 abhängig
von der Stärke des Dauermagnetringes 23 praktisch
unverändert bleibt.
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Gemäß 3 wird
der Dauermagnet 23 in einfachster Ausführung aus
einem hart magnetischen Werkstoff wie Ferrit oder einem kunststoffgebundenen
Magnetwerkstoff als einheitlicher Ring hergestellt und in Radialrichtung
magnetisiert. Alternativ dazu ist in 4 der Dauermagnetring
als weichmagnetischer Ringkörper 23a ausgebildet,
der gleichmäßig über den Umfang verteilte
Taschen 30 aufweist, in welche radial magnetisierte Einzelmagnet 31 eingesetzt
sind. Hierbei können auch magnetisch hoch wirksame Werkstoffe
wie so genannte Selten-Erden-Magnete verwendet werden, die nur wenig mechanisch
beanspruchbar sind.
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Die
beiden außen liegenden Polscheiben 19 haben an
ihrem Umfang radial nach außen gerichtete Polfinger 35,
die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind und deren stirnseitliche
Polflächen 35a jeweils einer Stirnseite 12c des
Ständer-Blechpaketes 12 gegenüber liegen. 5 zeigt
in raumbildlicher Darstellung in einer linearen Abwicklung einen
Abschnitt der beiden Polscheiben 19 und 20 des permanent
magnetischen Moduls 17, bei dem die damit zusammen wirkende
linke Hälfte 12a des Ständer-Blechpaketes 12 gestrichelt
dargestellt ist. Auch die innen liegenden Polscheiben 20 mit
ihrem kleineren Durchmesser haben radial nach außen gerichtete
und voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Polfinger 36.
Diese Polfinger 36 haben jeweils am Außenumfang
liegende Polflächen 36a, die der Innenumfangsfläche
je einer Hälfte 12a, 12b des Ständer-Blechpaketes 12 gegenüber
liegen.
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6 zeigt
eine Abwicklung des Außenumfangs der vier axial nebeneinander
liegenden äußeren und inneren Polscheiben 19, 20 über
einen Umfangsabschnitt. Dort ist erkennbar, dass die Polfinger 35 der
beiden äußeren Polscheiben 19 gegenüber den
Polfingern 36 der inneren Polscheiben 20 um jeweils
eine halbe Polteilung p/2 gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt
sind. Auf diese Weise sind die beiden Magnetflüsse Φe
und Φm jeweils in Axialrichtung und in Umfangsrichtung
mit den Spulen 29 der Ständerwicklung 13 verkettet.
Bei rotierendem Läufer 14 treten dabei in den
Spulen 29 der Ständerwicklung 13 in zyklischer
Folge Magnetflussänderungen in Flussstärke und
Flussrichtung auf, durch die in den Phasen der Ständerwicklung 13 zueinander
gleichmäßig phasenversetzte Wechselströme
induziert werden, die über eine nicht dargestellte Gleichrichter-Baueinheit
für das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gleichgerichtet werden.
Aus 1 ist erkennbar, dass die Spulen 29 der
Ständerwicklung 13 als Luftspaltwicklung jeweils
mit ihren Spulenseiten in einem axialen und radialen Arbeitsluftspalt 25, 26 liegen.
Die vom Erregerstrom in der Erregerspule 18 verursachte
Verlustwärme wird mittels eines an der äußeren
Polscheibe 19 stirnseitig angebrachten Lüfters 32 abgeführt.
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7 zeigt
in einem zweien Ausführungsbeispiel eine leicht modifizierte
elektrische Maschine 10a im Längsschnitt mit einem
unveränderten elektromagnetischen Modul 16. Am
permanent magnetischen Modul 17 ist nunmehr in beide Polscheiben 19 und 20 jeweils
ein Dauermagnetring 23 eingesetzt. Die beiden Dauermagnetringe 23 sind
dabei auf einen gemeinsamen, auf der Läuferwelle 15 befestigten
Flussleitring 24 voneinander axial beabstandet befestigt.
Sie sind zueinander entgegen gesetzt radial magnetisiert.
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8 zeigt
als drittes Ausführungsbeispiel die obere Hälfte
der elektrischen Maschine 10b als weitere Modifikation
im Längsschnitt. Dort ist am permanent magnetischen Modul 17 anstelle
von radial magnetisierten Dauermagnetringen nunmehr ein unipolar
in Axialrichtung magnetisierter Dauermagnetring 23b zwischen
den beiden Polscheiben 19, 20 des Moduls 17 angeordnet.
Zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses ist hier auf der
Läuferwelle 15 ein unmagnetischer Zylinder 38 befestigt, auf
dem die beiden Polscheiben 19, 20 und der Dauermagnetring 23b sitzen.
Wirbelstromverlauste lassen sich in den innen liegenden Polscheiben 20 in einfacher
Weise dadurch verringern, dass diese inneren Polscheiben 20 aus
einem axial gestapelten Bleckpaket bestehen. In gleicher Weise lassen
sich Wirbelstromverluste im Ständer-Blechpaket 12 dadurch
verringern, dass die beiden Teile 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 jeweils aus einem spiralförmig
gewickelten Blechband bestehen.
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9 zeigt
in einem vierten Ausführungsbeispiel eine elektrische Maschine 10c im
Längsschnitt, bei der die zwei Teile 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 jeweils eigene Spulen 29a der dreiphasigen
Ständerwicklung 13 tragen. Die beiden Hälften 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 sind hier soweit voneinander
axial beabstandet, dass die innen liegenden Polscheiben 20a in
den ringförmigen Zwischenraum 39 der beiden Teile 12a und 12b ragen.
Die beiden innen liegenden Polscheiben 20a sind nun ebenfalls
wie die außen liegenden Polscheiben 19 in Flachpolbauweise
mit radial nach außen gerichteten Polfingern 36b versehen,
die jeweils der inneren Stirnseite 12d der beiden Teile 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes 12 mit einem axialen Arbeitsluftspalt 25 gegenüber
liegen. Die Spulen 29a auf den beiden Teilen 12a und 12b des
Ständer-Blechpaketes werden für jede der drei
Phasen in einer am Generator außen angebrachten Box 40 verschaltet,
vorzugsweise in Reihe geschaltet. Die Box 40 kann dabei
gegebenenfalls auch als Generatoranschluss dienen. In der dargestellten
Ausführung sind die beiden Module 16 und 17 für
die Hybriderregung der elektrischen Maschine magnetisch und thermisch gut
voneinander entkoppelt.
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10 zeigt
als fünftes Ausführungsbeispiel eine elektrische
Maschine 10d im Längsschnitt, die in ihrem Aufbau
im wesentlichen der Maschine 10b aus 8 entspricht.
Da dort die beiden innen liegenden Polscheiben 20 jeweils
in gleicher radialer Richtung von einem Magnetfluss Φm
beziehungsweise Φe durchflossen werden, werden diese gemäß 10 durch
eine gemeinsame mittlere Polscheibe 20b ersetzt. Die nunmehr
gemeinsamen radial nach außen gerichteten Polfinger 36 liegen
hier mit ihren Polflächen 36a den Innenumfangsflächen
der beiden Teile 12a und 12b des Ständer-Blechpaketes 12 gegenüber.
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11 zeigt
in einem sechsten Ausführungsbeispiel eine elektrische
Maschine 10e im Längsschnitt, bei der als Variante
zu 10 das elektromagnetische Modul 16a in
an sich bekannter Weise als schleifringloser Leitstückläufer
ausgebildet ist. Dort ist nunmehr die Erregerspule 18 an
einer stationären außen liegenden Polplatte 42 befestigt.
Die Polplatte 42 wirkt über einen axialen Luftspalt 43 mit einem
frei unter der Erregerspule 18 vorstehenden Kragen 44 der
gemeinsamen mittleren Polscheibe 20b zusammen. Über
einen weiteren axialen Luftspalt 45 wirkt sie mit einer
ringförmigen äußeren Polscheibe 19b zusammen.
Diese Polscheibe 19b ist über einen magnetisch
unwirksamen Tragkörper 46 mit der innen liegenden,
gemeinsamen mittleren Polscheibe 20b fest verbunden.
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Zu
den verschiedenen vorgenannten Ausführungsbeispielen sind
gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, da zahlreiche alternative Lösungen
dazu möglich sind. So können die beiden Hälften 12a und 12b des
Bleckpaketes 12 auch aus einem massiven, weichmagnetischen
Ring, zum Beispiel aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein.
Dies gilt auch sowohl für die äußeren
und für die inneren Polscheiben der beiden Erregermodule
des Läufers 14. Umgekehrt kann auch die gemeinsam
mittlere Polscheibe 20b als Bleckpaket ausgebildet sein.
Anstelle einer Luftspaltwicklung können die Spulen 29 der
Ständerwicklung 13 auch in Nuten der beiden Bleckpaketteile 12a und 12b angeordnet
werden, die dann jeweils zu einem der Arbeitsluftspalte 25 und 26 offen
sind. Bei den Beispielen nach 8 bis 11,
bei denen der axial magnetisierte Dauermagnetring 23b jeweils durch
einen unmagnetischen Zylinder 37 von der Läuferwelle 14 magnetisch
entkoppelt wird, kann diese wegfallen, sofern die Läuferwelle 15 aus
einem magnetisch unwirksamen Material hergestellt wird. Ferner ist
es möglich, bei einer Ausführungsform gemäß 9 auch
mehr als zwei Erregermodule auf der Läuferwelle 15 axial
nebeneinander anzuordnen, wobei je nach dem Anteil der benötigten
Grundversorgung mehrere permanent magnetischer Module 17 mit
einem elektromagnetischen Modul 16 zusammenwirken oder
umgekehrt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5753989 [0002]
- - US 4882515 [0003]