DE1023515B

DE1023515B - Generator zur Erzeugung von Wechselstroemen mit innerhalb eines umlaufenden Magnetfeldes angeordneten selbsttragenden Wicklungen

Info

Publication number: DE1023515B
Application number: DET9672A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Anton M Springer
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1954-06-29
Filing date: 1954-06-29
Publication date: 1958-01-30

Description

Generator zur Erzeugung von Wechselströmen mit innerhalb eines umlaufenden Magnetfeldes angeordneten selbsttragenden Wicklungen Frei tragende Spulen von Generatoren, die sich innerhalb eines Luftspaltes zwischen ruhend angeordneten Eisenteilen bewegen, benötigen auch bei hoher Genauigkeit der Wicklung einen verhältnismäßig großen Luftspalt. Dadurch wird die abgegebene: Leistung ungünstig beeinflußt. Die bei solchen Generatoren auftretenden, Leistungsverluste sind ferner, durch die zwischen den, Spulenwicklungen bestehenden Zwischenräume hervorgerufen. Als unbenutzte, Wickelräume bewirken diese Zwischenräume eins Vergrößerung des Luftspaltes und. demzufolge eine Verschlechterung der Luftspaltinduktion, die durch eine Verstärkung der das Magnetfeld er zeugenden. Erregung ausgeglichen werden muß.
Zur Erhöhung der Luftspaltinduktion sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen in die Windungen der Spulenwicklung, welche eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen, ein magnetisch leitendes Material geringerer elektrischer Leitfähigkeit eingefügt wird. Bei diesen. bekannten Anordnungen treten jedoch in dem magnetisch leitenden Material Wirbelstromverluste auf, die den Wirkungsgrad der Anordnung beeinträchtigen.
Die: Erfindung bezieht sich auf einen Generator zur Erzeugung von Wechselströmen mit innerhalb eines umlaufenden Magnetfeldes angeordneten selbsttragenden Wicklungen, zwischen. deren. Windungen mit guter elektrischer Leitfähigkeit zur Verringerung des Luftspaltes und Erhöhung der Luftspaltinduktion ein magnetisch leitendes Material geringerer, elektrischer Leitfähigkeit eingefügt ist.
Gemäß der Erfindung werden, die Zwischenräume zwischen den Windungen der Spulenwicklung mit einem magnetisch leiteinden, jedoch. elektrisch praktisch nichtleitenden Füllmaterial hoher Permeabilität ausgefüllt. Derartiges., nach Art von Kunststoff aushärtendes Füllmaterial hoher magnetischer Permeabilität ist an sich bekannt und unter den Bezeichnungen Ferroxcube oder Hyperox im Verkehr. Die Einbettung der Windungen. der Spulenwicklung in dieses nichtleitende Füllmaterial schließt Wirbelstromverluste aus, so daß keine Ummagnetisierungsverluste auftreten. Sie gestattet darüber hinaus, die Fertigungstoleranzen der Wicklung zu verringern, so daß auch der Luftspalt kleiner gehalten werden kann.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in. der Zeichnung frei tragend ausgeformte Spulenwicklungen dargestellt, deren Zwischenräume: mit weichmagnetischen Werkstoffen ausgefüllt sind.. Es zeigt Fig. 1 einen mehrpoligen Generator im Längsschnitt, Fig. 2 diesen Generator im Querschnitt und Fig. 3 eine teilweise über den zylindrischen Permanentmagneten abgezogene Spulenwicklung mit einer ausgeformten Stirnverbindung. Der in Fig. 1 dargestellte Generator besteht aus einem Eisenkreis und einem Spulenteil. Der Eisenkreis wird aus dem Eisenring 11, dem zylindrischen Permanentmagneten, 12 und dem Lagerschild 13 gebildet. Der Eisenring sitzt unmittelbar auf dem Lagerschild, 13, während, der Magnet 12 auf dem Lagerschildzapfen 14 angeordnet ist. Beide Teile: des Eisenkreises sind, beispielsweise durch Schrumpfen, Schweißen od. dgl. mit dem Lagerschild 13 fest verbunden. Der Lagerschildzapfen 14 ist mit. einer axialen Bohrung 15 versehen, die zur Aufnahm: eines Teiles der Generatorachse 16 dient.
Innerhalb des zwischen Magnet 12 und Eisenring 11 bestechenden Luftspaltes 19 ist der Spulenteil angeordnet, dessen Spulen, 17 relativ zum Eisenkreis drehbar sind. Die Spulen 17 sind symmetrisch um den Magneten 12 geführt, so daß ihre axiale lichte Weite der axialen Länge des Magneten 12 entspricht. Wenigstens eine Stirnseite 20 dieser Spulen ist, wie dies Fig. 2 und 3 veranschaulichen, dem Umfang des Magneten 12 nachgeformt. Während diese ausgeformten Stirnseiten somit vor der Stirnfläche des Magneten liegen und diesen in Höhe seines Außendurchmessers umgeben., sind die außerhalb des Eisenkreises liegenden Stirnverbindungen der Spulen 17 zweckmäßig mit der Generato:rachse 16 fest verbunden. Mit der Generatora.chse 16 ist ferner eine Abdeckung 18 fest verbunden, an. der eine Halterung 21, die in verschiedensten Ausführungsformen denkbar ist, befestigt werden kann.
Durch die feste `Verbindung der Spulen 17 mit der Generatorachse kann. der Spulenteil mittels der Halterung 21 festgestellt werden, wobei zur Stromerzeugung der Umlauf der Teile des Eisenkreises gegenüber dem Spulenteil ermöglicht wird.. An Stelle einer ruhenden Anordnung des Spulenteiles kann dieser auch gegenüber dem mit einer entsprechenden Halterung 21 fixierten Eisenkreis gedreht werden.
Die einfache und schnelle Montage des Generators wird dadurch erreicht, daß die Verbindung des Spulenteiles mit dem Eisenkreis nach der in Fig. 1 gezeigten Anordnung erfolgt. Danach wird das dem Eisenkreis zugewandte Ende der Generatorachse 16 in die axiale Bohrung 15 des Schildzapfens 19 eingeführt und in dieser konzentrisch gelagert. Die einseitig auf der Generatorachse 16 befestigten Spulen 17 werden dabei mit ihrer ausgeformten Stirnseite 20 in axialer Richtung innerhalb des Luftspaltes 19 bis zur Endstellung der Generatorachse 16 bewegt. Die Demontage. des Generators vollzieht sich in, umgekehrter Weise. Die auf der Generatorachse 16 angeordnete Abdeckung 18 schützt die, Spule vor äußerer Beeinflussung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Generator zur Erzeugung von Wechselströmen mit innerhalb eines umlaufenden Magnetfeldes angeordneten selbsttragenden Wicklungen, zwischen deren Windungen mit guter elektrischer Leitfähigkeit zur Verringerung des Luftspaltes und Erhöhung der Luftspaltinduktion ein magnetisch leitendes Material geringerer elektrischer Leitfähigkeit eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Windungen der Spulenwicklung mit einem magnetisch leitenden, jedoch elektrisch praktisch nichtleitenden Füllmaterial hoher Permeabilität ausgefüllt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 389 177, 843 441; österreichische Patentschrift Nr. 12 906; schweizerische Patentschrift Nr. 210 398; britische Pat:ntsclirift Nr. 312 885.