DE1280391B

DE1280391B - Wechselstromgenerator

Info

Publication number: DE1280391B
Application number: DEL55288A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dickens Baker; Maurice Albert Henry Howes
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1965-12-22
Filing date: 1966-12-15
Publication date: 1968-10-17

Description

Wechselstromgenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator mit einem Gehäuse, in dem ein Stator und eine Statorwicklung angeordnet ist. In dem Gehäuse ist drehbar ein Rotor mit unterteilten Polköpfen gelagert, der die Feldwicklung des Wechselstromgenerators trägt.
Bei einem Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge wird die Forderung erhoben, innerhalb des Gehäuses des Generators einen Doppelweggleichrichter und möglichst auch einen Spannungsregler anzuordnen. Beim Doppelweggleichrichter werden Dioden verwendet, die im Betrieb Wärme erzeugen, und es ist daher von :großer Bedeutung, daß die Dioden wirksam gekühlt wenden. Die gleichen Forderungen werden auch hinsichtlich der Halbleiter des Spannungsreglers erhoben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Rotor zu schaffen, der eine wirksame Kühlung innerhalb des Gehäuses gewährleistet.
Bei den bekannten Ausführungen werden ein oder sogar zwei Ventilatoren vorgesehen, die jedoch einen großen Aufwand darstellen und starke Geräusche hervorrufen.
Ferner ist es bekanntgeworden, an der Stirnseite eines Rotors Ventilatorflügel vorzusehen (s. USA.-Patent 3 182 385). Diese Konstruktion bietet jedoch gegenüber auf der Rotorwelle angeordneten Ventilatoren keinerlei Vorteil.
Demgegenüber wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Wechselstromgenerator vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Polköpfe gegenüber einer sich axial erstreckenden Linie auf der Oberfläche eines imaginären Zylinders, der durch das Drehen des Rotors erzeugbar ist, geneigt und gebogen ausgebildet sind.
Mit diesem Wechselstromgenerator wird eine wirksame Kühlung erzielt, und der Herstellungsaufwand ist verhältnismäßig niedrig.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, in denen F i g. 1 einen Schnitt durch einen Wechselstromgenerator gemäß der vorliegenden Erfindmng zeigt, F i g. 2 eine Seitenansicht des Rotors darstellt, der in F i g. 1 im Schnitt gezeigt ist, F i g. 3 und 4 perspektivische Ansichten eines abgeänderten Rotors darstellen, der in F i g. 2 gezeigt ist. In F i g. 1 ist ein Wechselstromgenerator gezeigt, der ein Gehäuse 11 besitzt, das einen Stator 12 und die Statorwicklung 13 trägt. Das Gehäuse besitzt ferner Lager 14 für eine Welle 16, die vom Motor eines Kraftfahrzeuges angetrieben wird. Ferner enthält der Wechselstromgenerator einen mit unterteilten Polköpfen versehenen Rotor 17, der mit Nuten und Federn auf der Welle 16 befestigt ist. Der Rotor 17 trägt eine Feldwicklung 18 des Wechselstromgenerators. Der Strom zu der Feldwicklung 18 wird über Bürsten 15 zugeführt, und die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators wird mittels eines Spannungsreglers (nicht gezeigt) geregelt, :der den Stromfluß durch die Wicklung 18 steuert. Die Ausgangsspannung aus der Wicklung 13 wird gleichgerichtet, so daß der Wechselstromgenerator eine Gleichspannung liefert.
In den übrigen Zeichnungen ist ein Rotor 17 gezeigt, der aus zwei Teilen hergestellt ist, aus einem vorderen und einem hinteren Teil 19, 21. Die Teile 19, 21 sind auf der Welle 16 mit einer Nut- und Federverbindung befestigt. Das hintere Tei121 enthält eine ringförmige Scheibe 22, die in Abständen auf dem Umfang unterteilt eine Mehrzahl von Polköpfen 23 trägt, die aus einem Stück mit der Scheibe hergestellt sind. Außerdem ist eine aus einem Stück mit der Scheibe 22 und zentral zu dieser Scheibe angeordnete, sich axial erstreckende Hohlnabe 24 vorgesehen, auf der die Wicklung 18 angeordnet ist. Das Teil 19 enthält eine ringförmige Scheibe 25, auf deren Umfang unterteilt eine Mehrzahl von Polköpfen in der gleichen Anzahl wie die Polköpfe 23 angeordnet sind. Die Anordnung ist derart, daß, wenn die Teile 19 und 21 auf die Welle 16 zusammengesetzt sind, die Polköpfe 23, 26 unterteilt sind und die Wicklung 18 in dem ringförmigen Raum, der zwischen den Scheiben 22, 25 und der Nabe 24, sowie den Polköpfen 23, 26 gebildet wird, untergebracht ist. Die Teile 19, 21 werden derart bearbeitet, daß, wenn der Rotor zusammengesetzt ist, die äußerste Oberfläche der Polköpfe 23, 26 Teile der Oberfläche eines imaginären Zylinders bilden, der koaxial mit der Welle ist.
Bei den bekannten Konstruktionen eines Rotors erstrecken sich die Polköpfe 23 axial in bezug auf den Rotor, so daß keine Luft durch das Gehäuse geblasen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind indessen die Polköpfe geneigt mit Bezug auf eine axial sich erstreckende Linie auf der Oberfläche des imaginären Zylinders angeordnet,- der durch die Drehung des Rotors erzeugt wird, und blasen daher, wenn der Rotor sich in Drehung befindet, Luft durch das ; Gehäuse des Wechselstromgenerators. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Polköpfe außerdem gebogen, wie es in F i g. 2 und 3 gezeigt ist, um die Luftmenge zu erhöhen, die durch das Gehäuse geblasen wird. Die Gestalt der Polköpfe 26 wird der- ; art gewählt, daß sie zwischen die Polköpfe 23 eingreifen, wenn der Rotor zusammengesetzt ist, und auf diese Weise den magnetischen Stromfluß vervollständigen.
In den abgeänderten Ausführungsbeispielen, die in F i g. 3 und 4 gezeigt sind, sind die Polköpfe beider Teile 19 und 21 mit erhöhten Teilen 23 a, 26 a versehen. Nur die Teile 23a, 26a müssen somit bearbeitet werden. Daher ist der Aufwand an Bearbeitung, der für den Rotor erforderlich ist, der in F i g. 3 und 4 gezeigt ist, sehr gering im Vergleich mit dem Arbeitsaufwand, der bei dem Rotor nach F i g. 2 erforderlich ist, bei dem die gesamten äußeren Oberflächen der Polköpfe bearbeitet werden müssen.

Claims

Patentanspräche: 1. Wechselstromgenerator mit einem Gehäuse, in dem ein Stator und eine Statorwicklung angeordnet sind und in dem drehbar ein Rotor mit unterteilten Polköpfen gelagert ist, der die Feldwicklung des Wechselstromgenerators trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Polköpfe (23, 26) gegenüber einer sich axial erstrekkenden Linie auf der Oberfläche eines imaginären Zylinders, der durch das Drehen des Rotors erzeugbar ist, geneigt und gebogen ausgebildet sind.
2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der freien Enden eines jeden Polkopfes mit einem erhabenen bearbeiteten Teil (23 a, 26 a) versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 3182385.