DE1201096B

DE1201096B - Alternating current tachometer generator with a fixed take-up coil coaxial with the axis of rotation

Info

Publication number: DE1201096B
Application number: DEG31938A
Authority: DE
Inventors: William Benjamin Zelina
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1960-04-07
Filing date: 1961-03-29
Publication date: 1965-09-16

Description

Wechselstrom-Tachometergenerator mit feststehender, zur Drehachse koaxialer Aufnahmespule Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wechselstrom-Tachometergeneratoren.Alternating current tachometer generator with a fixed axis of rotation coaxial take-up reel The invention is in the field of alternating current tachometer generators.

Es ist ein magnetelektrischer Wechselstromerzeuger bekannt, der als Fahrraddynamo benutzt wird und der feststehende achsparallele zylinderförmige Dauermagnete besitzt, die von den Windungen einer Aufnahmespule umschlossen werden und bei dem an den Stirnflächen der Dauermagnete Kreisringscheiben mit zahnkranzartig geformtem Außenrand angebracht sind. Diese Magnete mit den erwähnten Kreisringscheiben werden von einem Zylinder mit Innenzähnen umgeben, der sich gegenüber den Magneten und ihren Kreisringscheiben dreht und als Kraftlinienleitkörper wirkt, wenn seine Innenzähne den Zähnen der Kreisringscheiben gegenüberstehen, während in der Zwischenstellung des mit Innenzähnen versehenen Zylinders der aus den Zähnen der Kreisringscheiben austretende Fluß der Dauermagnete sich nicht über den Kraftlinienleitkörper schließen kann. Die somit auftretenden Flußschwankungen induzieren einen Wechselstrom in der Aufnahmespule.There is a magneto-electric generator known as the Bicycle dynamo is used and the fixed axially parallel cylindrical permanent magnet possesses, which are enclosed by the turns of a take-up coil and in which On the end faces of the permanent magnets, circular ring disks with a gear ring-like shape Outer edge are attached. These magnets with the mentioned circular ring disks are surrounded by a cylinder with internal teeth facing the magnets and rotates its circular ring disks and acts as a force line guide when its internal teeth face the teeth of the circular ring disks while in the intermediate position of the cylinder with internal teeth of the teeth of the circular ring disks Exiting flux of the permanent magnets do not close over the force line guide body can. The thus occurring flux fluctuations induce an alternating current in the Take-up reel.

Es ist ferner ein Wechselstromerzeuger mit feststehendem induzierendem und induziertem System sowie einem mit Kraftlinienleitstücken versehenen rotierenden Läufer bekannt, der insbesondere zum Messen magnetischer Felder, aber auch für andere Verwendungszwecke brauchbar ist. Dieser letztere Wechselstromerzeuger hat die weiteren Merkmale, daß die Kraftlinienleitstücke des rotierenden Läufers mittels ausgesparter Pole einen geteilten Magnetfiuß vom induzierenden System aufnehmen und die beiden Teilflüsse derart an den Läufer weiterleiten, daß absolut genommen der Gesamtmagnetfluß konstant bleibt, im Läufer jedoch ein magnetischer Differenzfluß entsteht, der eine von der Drehzahl des Läufers abhängige, streng sinusförmige Spannung in dem feststehenden, innerhalb der ausgesparten Polschuhe angeordneten Spulensystem induziert.It is also an alternator with fixed inducing and induced system as well as a rotating one provided with force line guide pieces Runner known, in particular for measuring magnetic fields, but also for others Uses is useful. This latter alternator has the others Features that the force line guide pieces of the rotating rotor by means of recessed Pole pick up a split magnetic foot from the inducing system and the two Forward partial fluxes to the rotor in such a way that, taken in absolute terms, the total magnetic flux remains constant, but a magnetic differential flux arises in the rotor, the one strictly sinusoidal voltage dependent on the speed of the rotor in the fixed, induced within the recessed pole shoes arranged coil system.

Aus anderen Vorschlägen sind neben der bevorzugten Verwendung von Generatoren mit Kraftlinienleitstücken zur Drehzahlmessung die Merkmale der feststehenden, zur Drehachse koaxialen Spule und der feststehenden achsparallelen Dauermagnete sowie der drehbaren Flußleiter bekannt.Other suggestions besides the preferred use of Generators with force line guide pieces for speed measurement the characteristics of the fixed, to the axis of rotation coaxial coil and the fixed axially parallel permanent magnets as well as the rotatable river ladder known.

Durch die Erfindung soll ein Wechselstrom-Tachometergenerator geschaffen werden, der bei geringer Antriebsgeschwindigkeit eine hohe Frequenz liefert und gleichzeitig gegenüber den bekannten Konstruktionen eine wesentlich höhere Spannung ergibt.The invention aims to provide an alternating current tachometer generator that delivers a high frequency at low drive speed and at the same time a significantly higher tension compared to the known constructions results.

Die Erfindung setzt einen Wechselstrom-Tachometergenerator mit feststehender, zur Drehachse koaxialer Aufnahmespule, feststehenden achsparallelen Dauermagneten und drehbaren Kraftlinienleitstücken als bekannt voraus und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete als auf den Umfang des Stators gleichmäßig verteilte Stabmagnete mit abwechselnder Polung und die Kraftlinienleitstücke als einzelne, voneinander magnetisch isolierte Flußleiter ausgebildet sind.The invention uses an alternating current tachometer generator with a fixed, to the axis of rotation of the coaxial take-up reel, fixed axially parallel permanent magnets and rotatable force line guide pieces as known beforehand and is characterized by that the permanent magnets as bar magnets evenly distributed over the circumference of the stator with alternating polarity and the force line guide pieces as individual, from each other magnetically insulated flux conductors are formed.

Die erfindungsgemäßen Wechselstrom-Tachometergeneratoren sind den bekannten Konstruktionen auch wegen ihres kompakten Aufbaus und wegen ihrer geringen Störanfälligkeit gegenüber Fremdfeldern überlegen.The alternating current tachometer generators according to the invention are the known constructions also because of their compact structure and because of their small size Superior susceptibility to external fields.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll an Hand der Zeichnung beschrieben werden.An embodiment of the invention will be described with reference to the drawing will.

F i g. 1 zeigt eine Stirnansicht eines Generators gemäß der Erfindung, in welcher die Deckplatte abgenommen ist; F i g. 2 zeigt einen Schnitt längs der Schnittebene 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 ist eine Ansicht längs der Schnittebene 3-3 in F i g. 1, und F i g. 4 bis 7 zeigen die magnetischen Wege eines gemäß der Erfindung ausgeführten Generators.F i g. 1 shows an end view of a generator according to the invention, in which the cover plate is removed; F i g. 2 shows a section along FIG Section plane 2-2 in FIG. 1; F i g. 3 is a view taken along section plane 3-3 in Fig. 1, and F i g. 4 to 7 show the magnetic paths of one according to the invention running generator.

In allen Figuren der Zeichnung sind miteinander übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In all figures of the drawing there are corresponding parts denoted by the same reference numerals.

An Hand der F i g. 1 und 2 soll nunmehr der Aufbau eines solchen Generators im einzelnen beschrieben werden. Der Generator enthält ein Gehäuse 1 aus nichtmagnetischem Material, welches eine im ganzen mit 2 (F i g. 2) bezeichnete Öffnung an der einen Stirnseite bildet und somit als etwa becherförmig angesprochen werden kann.On the basis of FIG. 1 and 2 should now be the structure of such a generator described in detail will. The generator contains a housing 1 made of non-magnetic material, which is designated as a whole by 2 (FIG. 2) Forms opening on one end face and thus addressed as approximately cup-shaped can be.

Diese öffnung wird durch eine Deckplatte 3 abgeschlossen, welche an dem Gehäuse 1 beispielsweise mit Schrauben 4 befestigt werden kann. Zwischen der Deckplatte 3 und dem Rand des Gehäuses 1 befindet sich eine Dichtung 5. Das Gehäuse 1 besitzt Flansche 6 an dem der Deckplatte gegenüberliegenden Gehäuseende, in welchen Bolzen 7 zur Befestigung beispielsweise auf einem Gehäuse 8 einer Eisenbahnachse angebracht sind. Zwischen dem Hauptt ei il des Gehäuses 1 und dem Flansch 6 sind Verstärkungsrippen 9 vorhanden. Das Gehäuse 1 besitzt eine ringförmige Schulter 11 innerhalb des becherförmigen Teiles 2 zur Einfügung einer ebenfalls ringförmigen Schulter 12 des Stators, der in die Schulter 11 eingreift. Der Stator 10 enthält sechzehn permanente Stabmagnete 13, welche in die Innenfläche des Stators 10 eingebettet sind, der vorzugsweise aus einem Epoxydharz besteht. In den Stator 10 sind mit jedem permanenten Magnet 13 auch magnetische Rückschlüsse 14 eingebettet, und zwar etwa senkrecht zu den permanenten Magneten. Eine ringförmige vorgeformte viellagige Spule 15 ist im Teil 16 des Statorgu ßkörpers eingebettet.This opening is closed by a cover plate 3 which can be fastened to the housing 1 with screws 4, for example. A seal 5 is located between the cover plate 3 and the edge of the housing 1. The housing 1 has flanges 6 at the end of the housing opposite the cover plate, in which bolts 7 are attached for fastening, for example, on a housing 8 of a railroad axle. Reinforcing ribs 9 are provided between the main part of the housing 1 and the flange 6. The housing 1 has an annular shoulder 11 within the cup-shaped part 2 for the insertion of a likewise annular shoulder 12 of the stator which engages in the shoulder 11. The stator 10 contains sixteen permanent bar magnets 13 which are embedded in the inner surface of the stator 10, which is preferably made of an epoxy resin. In the stator 10 , with each permanent magnet 13, magnetic yokes 14 are also embedded, to be precise approximately perpendicular to the permanent magnets. An annular pre-formed multi-layer coil 15 is embedded in part 16 of the stator cast body.

Beim Bau des Stators 10 wird Glaswolle in die Statorteile 17 bis 19 eingebettet, um die Festigkeit der Konstruktion zu erhöhen. Weitere Hilfsmittel zur Befestigung und geeigneten Zentrierung des Stators innerhalb des Gehäuses 1 werden an Hand der F i g. 3 weiter unten erläutert werden. Der Rotor 20 wird vorzugsweise ebenfalls aus einem in der Wärme aushärtenden Epoxydharz hergestellt und besitzt L-fönnige Flußleiter 21 und in den Rotor eingebettete Nebenschlüsse 22 für den magnetischen Fluß. Man sieht, daß die Flußleiter 21, die permanenten Magnete 13 und die Rückschlüsse 14 einen magnetischen Stromkreis um die Spule 15 bilden. Mit 23, 24 und 25 sind Teile aus Glaswolle oder Glasgewebe bezeichnet, welche die Festigkeit des Rotors erhöhen. Der Rotor besitzt eine Nabe 26 und ist auf einer Welle 27 konzentrisch im Stator 10 angebracht. Die Rotorwelle 27 wird in der Rotornabe 26 mittels einer Schraube 28 befestigt. Eine elastische Unterlagscheibe 29 liegt zwischen dem Kopf der Schraube 28 und der Nabe 26. Ein Stift 30 ist in eine Bohrung der Welle 27 eingefügt, um den Rotor auf dieser Welle zu fixieren. Die Welle 27 wird im Gehäuse 1 mittels einer Lageranordnung 31 zentriert, die einen äußeren Teil 32 enthält, der in eine zylindrische öffnung 33 des Gehäuses eingesetzt ist. In diesem Lager stellt die Welle 27 den inneren Teil dar und ist mit einer Nut ausgestattet, in welcher Lagerkugeln 34 laufen. Das Lager 31 ist im Gehäuse 1 durch Teile 35 des Gehäuses und durch eine Halteplatte 36, die am Gehäuse 1 beispielsweise mittels Schrauben 37 befestigt werden kann,, fixiert. Am linken Ende der Welle 27 ist eine Öldichtung 38 angebracht. Die Rotorwelle 27 wird an der angetriebenen Welle 39 vorzugsweise mittels einer flexiblen Kupplung 40 befestigt, welche den axialen Druck auf das Lager 31 infolge von Zentrierungsfehlem zwischen der angetriebenen Welle und der Welle 27 vermindert. Die Welle 39 kann mit einem Flachstück 41 in einen Schlitz 42 derjenigen Welle eingreifen, deren Winkelgeschwindigkeit gemessen werden soll, also im vorliegenden Falle in eine Eisenbahnachse 43. An Stelle des Flachstückes 41 können natürlich je nach Bedarf auch andere Hilfsmittel benutzt werden. Mit Stiften 44 und 45 wird die flexible Kupplung 40 mit den Wellen 27 und 39 verbunden.During the construction of the stator 10 , glass wool is embedded in the stator parts 17 to 19 in order to increase the strength of the structure. Further aids for fastening and suitable centering of the stator within the housing 1 are shown in FIG. 3 will be explained below. The rotor 20 is preferably also made of a thermosetting epoxy resin and has L-shaped flux conductors 21 and shunts 22 embedded in the rotor for the magnetic flux. It can be seen that the flux conductors 21, the permanent magnets 13 and the conclusions 14 form a magnetic circuit around the coil 15. With 23, 24 and 25 parts made of glass wool or glass fabric are referred to, which increase the strength of the rotor. The rotor has a hub 26 and is mounted concentrically in the stator 10 on a shaft 27. The rotor shaft 27 is fastened in the rotor hub 26 by means of a screw 28. An elastic washer 29 lies between the head of the screw 28 and the hub 26. A pin 30 is inserted into a bore in the shaft 27 in order to fix the rotor on this shaft. The shaft 27 is centered in the housing 1 by means of a bearing arrangement 31 which contains an outer part 32 which is inserted into a cylindrical opening 33 of the housing. In this bearing, the shaft 27 represents the inner part and is equipped with a groove in which bearing balls 34 run. The bearing 31 is fixed in the housing 1 by parts 35 of the housing and by a holding plate 36 which can be fastened to the housing 1 by means of screws 37, for example. An oil seal 38 is attached to the left end of the shaft 27. The rotor shaft 27 is fastened to the driven shaft 39, preferably by means of a flexible coupling 40 , which reduces the axial pressure on the bearing 31 as a result of centering errors between the driven shaft and the shaft 27. The shaft 39 can engage with a flat piece 41 in a slot 42 of the shaft whose angular velocity is to be measured, i.e. in the present case in a railway axis 43. Instead of the flat piece 41, other aids can of course also be used as required. The flexible coupling 40 is connected to the shafts 27 and 39 by pins 44 and 45.

In den Statorteil 47 sind leitende Senkbolzen 46 eingebettet. Diese sind, wie jedoch in F i g. 2 nicht mit dargestellt ist, mit den Enden einer Spule 15, die ebenfalls in der Zeichnung nicht enthalten sind, verbunden. Im oberen Teil des Gehäuses 1 ist eine Zugangsöffnung 48 zum Anschluß an die Bolzen 46 vorgesehen. Die öffnung 48 ist mit einem Gewinde versehen, um sie später verschließen zu können.Conductive countersunk bolts 46 are embedded in the stator part 47. These are, however, as shown in FIG. 2 is not shown with the ends of a coil 15, which are also not included in the drawing. In the upper part The housing 1 has an access opening 48 for connection to the bolts 46. The opening 48 is provided with a thread in order to be able to close it later.

An Hand der F i g. 3 sollen nun die zur Befestigung und Zentrierung des Stators innerhalb der Gehäusehöhlung 2 dienenden Mittel erläutert werden. Der Stator 10 besitzt vorspringende Teile 49 bis 52 (vgl. auch F i g. 1), zwischen denen sich Sitzflächen 53 bis 56 befinden. In Vertiefungen 58 des Gehäuses sind mittels Schrauben 59 Federstahlklammern 57 befestigt, welche an den Sitzflächen 53 bis 56 (vgl. auch F i g. 1) des Stators angreifen und einen Druck auf den Stator ausüben, so daß dessen Schulter 12 mit der Schulter 11 des Gehäuses 1 in Anlage gehalten wird. Der Stator 10 ist also im Gehäuse 1 federnd befestigt.On the basis of FIG. 3 the means used for fastening and centering the stator within the housing cavity 2 will now be explained. The stator 10 has protruding parts 49 to 52 (cf. also FIG. 1), between which seat surfaces 53 to 56 are located. In recesses 58 of the housing 59 spring steel clips 57 are fastened by means of screws which engage the seating surfaces 53 to 56 (see. Also F i g. 1) of the stator and exert a pressure on the stator so that its shoulder 12 with the shoulder 11 of the housing 1 is held in contact. The stator 10 is therefore resiliently fastened in the housing 1.

Die im vorstehenden erläuterte Befestigung des Stators 10 und des Rotors 20 im Gehäuse 1 erlaubt es, die Luftspalte 60 und 61 einzuhalten.The above-explained fastening of the stator 10 and the rotor 20 in the housing 1 allows the air gaps 60 and 61 to be maintained.

In F i g. 4 bis 7 wird die Wirkungsweise des Generators beschrieben. In diesen Figuren sind der Rotor und der Stator nur schematisch dargestellt, und die nachfolgende Beschreibung wird sich hauptsächlich auf die Erläuterung der magnetischen und elektrischen Stromkreise des Generators beschränken. In F i g. 4 bis 7 ist ein Wechselstromgenerator mit sechzehn Polen dargestellt. Für die Praxis ist die Anzahl der Pole nur durch den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator begrenzt.In Fig. 4 to 7 the mode of operation of the generator is described. In these figures, the rotor and the stator are only shown schematically, and the following description will mainly focus on explaining the magnetic and constrain generator electrical circuits. In Fig. 4 to 7 is a Alternator shown with sixteen poles. In practice, the number is the pole is only limited by the air gap between the rotor and the stator.

In F i g. 4 enthält der Stator 10 sechzehn permanente Magnete 13, die mit 62 bis 77 bezeichnet sind und an der Innenfläche dieses Stators gleiche Abstände voneinander besitzen. Die Polaritäten der Magnete 62 bis 77 sind so gewählt, daß in F i g. 4 die Stirnflächen der Magnete abwechselnde Polarität besitzen. Die Stirnflächen der ungeradzahligen Magnete sind mit 3 (Südpol) und die Stirnflächen der geradzahligen Magnete mit N (Nordpol) bezeichnet. Im Rotor 20 sind Flußleiter 78 bis 85 eingebettet. Diese Flußleiter verlaufen in Radialrichtung von der Mitte des Rotors und sind vorzugsweise in gleichen Winkelabständen angebracht. Die magnetischen Nebenschlüsse 86 bis 93 bestehen ebenfalls aus geeignetem magnetischem Material und sind am Umfang des Rotors 20 jeweils in der Mitte zwischen je zwei Flußleitern angebracht. Wenn der Rotor sich in der in F i g. 4 dargestellten Lage befindet, liegt jedem der acht Nordpole jeweils einer der acht Flußleiter gegenüber. Gleichzeitig liegt jedem der acht Südpole :in magnetischer Nebenschluß gegenüber.In Fig. 4, the stator 10 contains sixteen permanent magnets 13, which are designated by 62 to 77 and are equidistant from one another on the inner surface of this stator. The polarities of the magnets 62 to 77 are chosen so that in FIG. 4 the faces of the magnets have alternating polarity. The end faces of the odd-numbered magnets are denoted by 3 (south pole) and the end faces of the even-numbered magnets are denoted by N (north pole). Flux conductors 78 to 85 are embedded in the rotor 20. These flux conductors run in a radial direction from the center of the rotor and are preferably attached at equal angular intervals. The magnetic shunts 86 to 93 also consist of a suitable magnetic material and are attached to the circumference of the rotor 20 in the middle between two flux conductors. When the rotor is in the position shown in FIG. 4 is located, one of the eight flux conductors is opposite to each of the eight north poles. At the same time, each of the eight south poles is located: in a magnetic shunt opposite.

F i g. 5 stellt eine Ansicht längs der Schnittebene 3-5 in F i g. 4 dar. Die Flußleiter 78 und 82 liegen den Permanentmagneten 62 und 70 unmittelbar gegenüber. Jeder dieser Flußleiter hat eine L-förrnige Gestalt, und ein Schenkel dieses Stabes verläuft parallel zur Welle 27 des Rotors 20. Der durch die Pfeile 94 angedeutete Fluß verläuft vom Nordpol jedes Magnets 62 und 70 über den Luftspalt 60 durch den betreffenden Flußleiter 78 und 82 und durchsetzt dann den Luftspalt 61. Sodann verläuft der betreffende Fluß über die Rückschlüsse 95 und 96 der permanenten Magnete 62 und 70 über den Luftspalt 60 und sodann zum Südpol der betreffenden Magnete 62 und 70. Ähnliche Flußwege existieren für die anderen Magnete 64, 66, 68, 72, 74 und 76 und die zugehörigen Flußleiter und Fluß-Rückschlüsse. Eine im Stator angebrachte Aufnahmespule 15 liegt konzentrisch zum Stator, so daß der durch die Flußleiter und Rückschlüsse verlaufende Fluß die Spule durchsetzt.F i g. Figure 5 is a view along section plane 3-5 in Figure 5. 4. The flux conductors 78 and 82 lie directly opposite the permanent magnets 62 and 70. Each of these flux conductors has an L-shaped shape, and one leg of this rod runs parallel to the shaft 27 of the rotor 20. The flux indicated by the arrows 94 runs from the north pole of each magnet 62 and 70 via the air gap 60 through the respective flux conductor 78 and 82 and then passes through the air gap 61. The relevant flux then runs via the conclusions 95 and 96 of the permanent magnets 62 and 70 via the air gap 60 and then to the south pole of the relevant magnets 62 and 70. Similar flux paths exist for the other magnets 64, 66, 68, 72, 74 and 76 and the associated flux conductors and flux inferences. A pick-up coil 15 mounted in the stator is concentric with the stator so that the flux passing through the flux conductors and inferences passes through the coil.

F i g. 6 zeigt einen Schnitt längs der Schnittebene 6-6 in F i g. 4 und ist ein um den sechzehnten Teil einer Umdrehung im Uhrzeigersinn gegenüber dem Schnitt längs der Schnittebene 5-5 in F i g. 4 verschoben. Der permanente Magnet 63 im Stator 10 liegt einem Flußnebenschluß 86, der parallel zur Achse des Rotors verläuft und ebenfalls in die Harzmasse des Rotors 20 eingebettet ist, gegenüber. Der Nebenschluß 86 besitzt einen sehr geringen magnetischen Widerstand für den Fluß (,)2, der von dem permanenten Magnet 63 ausgeht und daher den von diesem Magnet ausgehenden Fluß an der Spule 15 vorbeileitet. Die Flußnebenschlüsse 87 bis 93 stellen ähnliche Nebenschlüsse für die Magnete 65, 67, 69, 71, 73, 75 und 77 dar. Wenn der Rotor gegenüber der in F i g. 4 dargestellten Lage um den sechzehnten Teil einer Umdrehung verdreht wird, schließen die Nebenschlüsse 86 bis 93 die permanenten Magnete 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76 und 62 kurz, und die Richtung des Flusses (I)1 über die Flußleiter 78 bis 85 wird umgekehrt und induziert daher eine Spannung in der Spule 15.F i g. 6 shows a section along the cutting plane 6-6 in FIG. 4 and is a counter clockwise about the sixteenth part of a revolution the section along the cutting plane 5-5 in FIG. 4 postponed. The permanent magnet 63 in the stator 10 is a flux bypass 86 which is parallel to the axis of the rotor runs and is also embedded in the resin mass of the rotor 20, opposite. The shunt 86 has very little reluctance to the flux (,) 2 emanating from the permanent magnet 63 and therefore that of this magnet outgoing flux bypassed the coil 15. Set the river shunts 87 to 93 similar shunts for magnets 65, 67, 69, 71, 73, 75 and 77. If the Rotor compared to the in F i g. 4 position shown around the sixteenth part of a Rotation is rotated, the shunts 86 to 93 close the permanent magnets 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76 and 62 in short, and the direction of the river (I) 1 across the Flux conductors 78-85 are reversed and therefore induce a voltage in the coil 15th

Die Wirkungsweise der Einrichtung wird nunmehr an Hand der F i g. 4, 5 und 6 erläutert. Wenn der Rotor 20 sich in derjenigen Lage befindet, die in diesen Figuren dargestellt ist, wird der Fluß 01 auf Wegen verlaufen, welche durch die Flußleiter 78 bis 85 von den Nordpolen der permanenten Magnete 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74 und 76 über den Luftspalt 60, die Flußleiter 78 bis 85, den Luftspalt 61 und durch die Fluß-Rückschlüsse, die den obengenannten Magneten zugeordnet sind, zum Südpol dieser Magnete zurückkehren. Da die Flußleiter auf dem Rotor sich von einem permanenten Magnet zu den benachbarten umgekehrt gepolten permanenten Magneten bewegen, ruft die Flußumkehr in der Spule 15 eine Spannung hervor. Da der Fluß, der von jedem Magnet ausgeht, konstant ist, hängt die Größe der in der Spule 15 erzeugten Spannung von der Geschwindigkeit der Flußumkehr ab und somit auch von der Umlaufgeschwindigkeit des Rotors ab und schließlich noch von der Windungszahl N der Spule. Die erzeugte Spannung ist durch die Gleichung gegeben. Wenn die Flußleiter 78 bis 85 allen Magneten mit einer gegebenen Polarität gegenüberstehen, sind die Flußnebenschlüsse 86 bis 93 alle mit Magneten der umgekehrten Polarität ausgerichtet. Der von den permanenten Magneten, die mit den Flußnebenschlüssen ausgerichtet sind, ausgehende Fluß kann daher dem Fluß in den Flußleitern und den zugehörigen Rückschlüssen nicht entgegenwirken, wie in F i g. 6 dargestellt ist. Wenn daher der Rotor angetrieben wird, erzeugt der Fluß durch die Flußleiter und die Rückschlüsse eine Spannung in der Aufnahmespule 15. Jedoch wird der Streufluß in den Flußleitern und den Rückschlüssen durch die Flußnebenschlüsse wirksam kurzgeschlossen. Die Wirkung dieser Magnete auf die Aufnahmespule wird daher praktisch ausgeschaltet.The mode of operation of the device is now based on FIG. 4, 5 and 6 explained. When the rotor 20 is in that position, which is shown in these figures, the flow will proceed 01 on paths which, through the flux conductor 78 to 85 from the north poles of the permanent magnets 62, 64, 66, 68, 70, 72 74 and 76 return to the south pole of these magnets via the air gap 60, the flux conductors 78 to 85, the air gap 61 and through the flux inferences associated with the above-mentioned magnets. Since the flux conductors on the rotor move from one permanent magnet to the adjacent reversely polarized permanent magnets, the flux reversal in the coil 15 causes a voltage. Since the flux emanating from each magnet is constant, the magnitude of the voltage generated in the coil 15 depends on the speed of the flux reversal and thus also on the rotational speed of the rotor and finally on the number of turns N of the coil. The voltage generated is by the equation given. When the flux conductors 78-85 are all facing magnets of a given polarity, the flux shunts 86-93 are all aligned with magnets of the opposite polarity. The flux emanating from the permanent magnets which are aligned with the flux shunts therefore cannot counteract the flux in the flux conductors and the associated inferences, as shown in FIG. 6 is shown. Therefore, when the rotor is driven, the flux through the flux conductors and the fluxes creates a voltage in the take-up coil 15. However, the leakage flux in the flux conductors and the fluxes is effectively short-circuited by the flux shunts. The effect of these magnets on the take-up reel is therefore practically eliminated.

Die Art und Weise, durch welche die durchschnittliche Ausgangsspannung des Generators hierdurch erhöht wird, läßt sich am besten an Hand der F i g. 7 verstehen. Der Flußleiter 85 ist in derjenigen Lage dargestellt, in welcher er sich kurz nach dem Vorbeilaufen an dem permanenten Magnet 76 in der Richtung des Pfeiles 96 befindet. In dieser Stellung würde der Fluß durch den Flußleiter 85, der vom permanenten Magnet 76 ausgeht, gegenüber demjenigen Fluß vermindert werden, der durch den Flußleiter 85 in seiner Stellung unmittelbar gegenüber dem Magnet 76 erzeugt werden würde. Es wird jedoch trotzdem durch den Flußleiter 85 ein erheblicher Fluß des Magnets 76 abgeleitet. Der Flußleiter 85 ist in einem Zeitpunkt kurz nach dem Vorbeilaufen des Magnets 76 dargestellt und mit 85 a bezeichnet. In dieser Stellung befindet sich der Flußleiter 85 unter dem Einfluß des von den beiden Magneten 76 und 77 ausgehenden Flusses. Der Fluß vom Flußleiter 85 geht dabei von seiner einen Richtung in die umgekehrte Richtung über. Dieser Fluß kehrt sich um, wenn der Flußleiter 85 in die bei 85a dargestellte Lage übergeht. Der Streufluß im Flußleiter 85 hat jedoch zur Folge, daß der Fluß der umgekehrten Polarität, der von dem nachfolgenden permanenten Magnet 77 ausgeht, diesen Streufluß überwinden muß, bevor die Flußumkehr stattfinden kann. Daher befindet sich praktisch gesehen der Flußleiter in der Stellung 85 b, bevor der Fluß sich tatsächlich umkehrt. Die gesamte Flußumkehr wird somit verzögert und der in der Spule 15 wirksame Fluß ebenfalls vermindert, was zu einer geringeren Spannungsausbeute des Wechselstromgenerators führt. Die Flußnebenschlüsse 92 und 93 - auf jeder Seite des permanenten Magneten 76 bilden einen Weg geringen magnetischen Widerstandes für den von den Magneten 76 und 77 ausgehenden Fluß. Da der Flußleiter 85 sich von seiner Lage in der Nähe des permanenten Magnets 76 in diejenige dem permanenten Magnet 77 benachbarte Lage bewegt, nähert sich der Flußnebenschluß 92 dem permanenten Magnet 76 an. Ein Teil des von diesem Magnet 76 ausgehenden Flusses wird durch den Flußnebenschluß 92 von dem Flußsehalter 85 abgeleitet und vermindert daher die Flußumkehr, soweit sie auf den permanenten Magnet 76 zurückzuführen ist. Der Nebenschluß 93 führt ferner beim Vorbeilaufen an dem permanenten Magnet 77 einen Teil des von diesem Magnet 77 ausgehenden Flusses, wenn der Flußleiter 85 die Mittellage zwischen den permanenten Magneten 76 und 77 überschreitet. Man sieht daher, daß die Nebenschlüsse 86 bis 93 (F i g. 4) eine Nebenschlußwirkung für die abwechselnden permanenten Magnete hervorrufen. Während des Flußüberganges aus einer Richtung in die entgegengesetzte Richtung in den Flußleitern bilden die Flußnebenschlüsse einen Weg verhältnismäßig geringen magnetischen Widerstandes für denjenigen Fluß, der während dieser Zeit abzunehmen hat. Durch die Benutzung der Flußnebenschlüsse und der Flußleiter wird also die in der Spule 15 erzeugte Spannung erheblich erhöht.The manner in which the average output voltage of the generator is thereby increased can best be seen with reference to FIGS. 7 understand. The flux conductor 85 is shown in the position in which it is located shortly after passing the permanent magnet 76 in the direction of the arrow 96. In this position, the flux through the flux guide 85 emanating from the permanent magnet 76 would be reduced compared to the flux that would be generated by the flux guide 85 in its position directly opposite the magnet 76. However, a significant amount of flux from magnet 76 is diverted through flux guide 85. The flux conductor 85 is shown at a point in time shortly after the magnet 76 has passed and is designated by 85 a . In this position, the flux conductor 85 is under the influence of the flux emanating from the two magnets 76 and 77. The flow from the flow guide 85 thereby changes from its one direction to the opposite direction. This flow is reversed when the flow guide 85 changes to the position shown at 85a. The consequence of the leakage flux in the flux conductor 85, however, is that the flux of the opposite polarity emanating from the subsequent permanent magnet 77 must overcome this leakage flux before the flux reversal can take place. Therefore, the flux conductor in position 85 is virtually seen b before flow actually reverses. The entire flux reversal is thus delayed and the flux effective in the coil 15 is also reduced, which leads to a lower voltage output of the alternator. Flux shunts 92 and 93 - on either side of permanent magnet 76 provide a low reluctance path for the flux emanating from magnets 76 and 77. As the flux conductor 85 moves from its position near the permanent magnet 76 to the position adjacent the permanent magnet 77, the flux bypass 92 approaches the permanent magnet 76. A portion of the flux emanating from this magnet 76 is diverted from the flux switch 85 through the flux bypass 92 and therefore reduces the flux reversal insofar as it is due to the permanent magnet 76. When passing the permanent magnet 77, the shunt 93 also carries part of the flux emanating from this magnet 77 when the flux conductor 85 exceeds the central position between the permanent magnets 76 and 77. It can therefore be seen that the shunts 86-93 (Fig. 4) create a shunt effect for the alternating permanent magnets. During the flux transition from one direction to the opposite direction in the flux guides, the flux shunts form a path of relatively low reluctance for the flux that has to decrease during this time. By using the flux shunts and the flux conductors, the voltage generated in the coil 15 is increased considerably.

Claims

Claims: 1. AC tachometer generator with a fixed take-up coil coaxial to the axis of rotation, fixed axially parallel permanent magnets and rotatable power line guide pieces, characterized in that the permanent magnets as bar magnets (13; 62 to 77) with alternating polarity evenly distributed over the circumference of the stator (10) and the Kraftlinienleitstüeke are designed as individual, magnetically insulated flux conductors (21; 78 to 85).

2. Device according to claim 1, characterized in that the flux conductors (21; 78 to 85) are arranged so that they the magnetic flux approximately at right angles pass through the plane of the take-up reel (15).

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by lying on the rotor circumference between the flux conductors Shunts (22; 86 to 93) for the magnetic flux, which the flow directly from a Lead the pole of the magnet in question to the corresponding other pole of this magnet.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the flux conductors (21; 78 to 85) are L-shaped and have a low magnetic reluctance have and that one leg of each flux guide is parallel to the rotor axis and the other runs radially to the rotor axis.

5. Device according to claim 3 and 4, characterized in that there are as many flux shunts and flux conductors are used as permanent magnets.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that that at the ends of the bar magnets are radially arranged flux returns (14; 95, 96) are located.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor and the stator body are made of non-magnetic material and the permanent magnets, the yokes and the pick-up coil are embedded in the stator, while the shunts and the flux conductors are embedded in the rotor . Documents considered: German Patent No. 755 900; German Auslegeschrift No. 1009277; Austrian Patent No. 89 544; U.S. Patent No. 1323,240; "Archives for Technical Measurement", sheet J 162-1 from March 1935.