DE1488473A1 - Wechselstromgenerator - Google Patents
WechselstromgeneratorInfo
- Publication number
- DE1488473A1 DE1488473A1 DE19651488473 DE1488473A DE1488473A1 DE 1488473 A1 DE1488473 A1 DE 1488473A1 DE 19651488473 DE19651488473 DE 19651488473 DE 1488473 A DE1488473 A DE 1488473A DE 1488473 A1 DE1488473 A1 DE 1488473A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ring
- rotor
- generator according
- sections
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/18—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators
- H02K19/20—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/22—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators
- H02K19/24—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
- Wechselstromgenerator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator für hohe Umdrehungszahlen mit einem zwei-oder mehrpoligen Vollrotor. Es sind schon die verschiedensten Konstruktionen vorgeschla-' gen worden mit dem Ziel, eine möglichst hohe Generatorleistung mit geringstmöglichen Stößen und Verwerfungen bei hohen Um- drehungsge$ohwindigkeiten der Läufer zu schaffen, die mit einigen 10 OOO U/min laufen. Derartige Läufer oder Rotoren bestehen notwendigerweise aus wenigetens'zwei ferromagneti.- schen 'teilen, die durch wenigstens eine Einfügung. von- V.eht = metallischem Material miteinander verbunden sind, so-daß eire vollständige, umfängliche Einheit oder Homogenität über d ganze Länge des Rotors unerreichbar ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Generator der beschriebenen '.,rt mit einem Uotor anzugeben, der den zentrifugalen Einflüssen besser als die bekannten hotoren widersteht und für Vorkehrungen von größeren Erregerspulen geeignet ist und ferner in seiner Gesamtheit durch eine festes oder kompakte :-itruktur von gr::ißerer ;:icierst:rncisfc:;Lliig(ceit aus-- gezeichnet ist,.. Die Erfindung, zeichnet e#;icü dadurch ;aus, dz-7L[3 der Rotor ;@.rxs ei.em ferroma gnetischen Festkörper besteht, der in seinem mittleren :%.bschnitt wenigstens einen r.idiulen Polvorsprung aufweist, an dem sich zu beiden Seiten zylindrische Mittel.- abschnitte anschließen, die an, Endabschnitten angrenzen, an denen je ein Lagerzapfen vorgesehen ist, und da.-3 der Rotor weiterhin aus einem Joch besteht, c1zs aus z".-ei entgegenge- setzt gleichen ferromügnetischen Ringkörpern besteht, von denen jeder Ringkörper einen zur Rotormitte hin zu liegen kommenden, inneren, ,zylindrische,n Ringabschnitt mit ent- sprechend der Zahl der Polvorsprünge mindestens einer Aussparung aufweist, die jeweils die eine , Hälfte des Polvorsprunges umfaßt, und der an den inneren RinGabschnit- ten anschließende, äußere Ringuhschnitt den Mittelabschnitt des Festkörpers umzingt, wobei die Oberflächen der i:;.u ßereii Ringabschnitte zu ihren Enden hin sich konisch verjüngen, und die beiden Ringkörper in einer mittleren Ebene des - In einem Zweipol-Rotor nach der Erfindung haben die Jochelemente jeweils nur eine Aussparung,um einen Polvorsprung zu umfassen. Die miteinander verbundenen Jochelemente stellen den magnetischen Gegenpol zu dem Polvorsprung dar.
- In einemn erfindungsgemäßen Rotor mit vier Polen oder einer größeren geraden Polzahl, z.B. bei paarweise angeordneten Polen, h@tt jedes Jochelement bzw. jeder Ringkörper zwei, drei oder mehr Ausschnitte, die in jedem Ringkörper einander entgegengesetzt ausgebildet sind, um die Pole zu umfassen. Die u@nfänglich zwischen den Polvorsprüngen miteinander verbudenen Ringkörper stellen im Erregungszustand wiederuin -die 1@ägrletischen Gegenpole zu den Polvorsprüngen Die Endabschnitte des Festkörpers des erfindungsgemäßen Rotors, die über die Enden der Ringkörper hinausragen, können zylindrisch oder, wie noch ausgeführt wird, um besten konisch ausgebildet sein, wobei der Konus sich in Richtung auf die Lagerzapfen verjüngt und den gleichen Konuswinkel wie die äußeren Ringabschnitte der Ringkörper aufweist.
- In einem weiteren, nach der Erfindung ausgebildeten Wechselstromgenerator ist der mittlere Abschnitt des Rotors mit den Polen vollständig von einem Blechkranz für die Statorwindungen umgeben. Die Endabschnitte des Rotors sind von je einem Ringgehäuse für die Erregerwicklungen umgeben. Jedes Gehäuse kreist vorteilhafterweise in einem radialen Bereich eine innere, rechtwinklige Öffnung mit einem konischen Vorsprung an der einen Gehäusewand auf, der den konischen Ringabschnitt des Ringkörpers dicht umgibt. Ferner ist ein breiter Fußteil an der anderen Gehäusewand vorgesehen, der den jeweils über den Ringkörper hinausragenden Endabschnitt des Festkörpers umgibt.
- Sind diese Endabschnitte nicht zylindrisch, sondern iaie erwähnt konisch ausgebildet, so können die entsprechenden Fußteile der Gehäuse far die Erregerwicklungen in der gleichen Weise konisch ausgebildet sein. Dabei sind dann die
Winkel aller konischen Teile im wesentlichen gleich ge- wählt. Eine derartige ,Ausbildung dient zum axialen Verschie- ben der Erregerwicklungsgehäuse relativ zu dem Motor, so daß man imstande ist, das praktische Minimum des Luftspaltes zwischen allen gegenseitigen Flächen des Rotors der Erreger- wicklungs-Gehäuse zu verwirklichen, die in den magnetischen Kreis mit eingeschlossen sind. Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen lediglich für :iusführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Vierpol- Rotors; z einen L"uerschnitt nach II - II in Fig. 1; 1'it@. 3' einen abgebrochenen Axialschnitt nach III - III in Fig. ?_; tiL,: einen =juerschnitt durch einen erfindungsgemäßen Generator gent=it3 einem .':.usiiihrungrbeispiel; einen .iuerschnitt durch einen erfindungrgentäßen Gene- rator nach eineni- "ieitereii .usiitirtingsbeispiea . - Aus Fig. 1 bis 3 ergibt sich, daß zwischen den inneren Flächen des Festkörpers 1 und dem von den aneinanderstoßenden Ringelementen 4 gebildeten Joch ein ununterbrochener Spalt besteht, der sowohl in Abschnitten 11 und 12 zu beiden Seiten jedes Polvorsprunges 2 um diese herum verläuft, als auch teilweise um den mittleren Abschnitt 3, 3 des Festkörpers zwischen den Polvorsprüngen (Fig. 2) sowie v@llständig um die zylindrischen Mittelabschnitte 3,3 des Festkörpers 1 herum verläuft. Dieser Spalt ist mit einem nichtmagnetischen Material, insbesondere Metall ausgefüllt, das vorzugsweise eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, um als Dämpfungswindung zu wirken, und zwar beispiels@äse Messing oder Phosphorbronze, oder zum besseren Verbinden beispielsweise ein nichtrostender Stahl von niedriger Permeabilität.
- Der Festkörper 1 weist jenseits seiner zylindrischen Mittelabschnitte 3 nach Fig . 1 und deutlicher nach Fig . 1t weitere zylindrische .bschnitte 15 auf, die in den magnetischen Kreis mit einbezogen sind und an jedem Ende einen Lagerzapfen 16 aufweisen. Der beschriebene Rotor nach der Erfindung kann im mittleren Abschnitt in der kreisförmigen Querschnittsfläche der Ringausschnitte 8 und der Polvorsprünge 2 beispielsweise einen Durchmesser von 120 mm aufweisen und ist beispielsweise für Umdrehungszahlen von 29 000 pro Minute gut geeignet. In einem Wechselstromgenerator nach Fig. 4 ist der mittlere Teil des Rotors mit den Polen 2'und 8 von einem Blechkranz 17 @mgeben, an dem die Statorwicklungen 18 befestigt sind. Die Oberfläche der sich verjüngenden Abschnitte 7 und die zylindrischen Abschnitte 15 des Rotors aind von einem Paar von ringförmigen Gehäusen 19 für die Erregerspulen 20 umgeben.
- Jedes von den beiden Gehäusen 19 weist einen radialen Spalt in rechteckiger Form auf. Jeweils das innereGlied bzw. die innere Wand 21 eines Gehäuses enthält an seiner inneren Peripherie einen konusförmig sich verjüngenden Vorsprung 22, der die Oberfläche des sich konusförmig verjüngenden @bschnittes dicht umgibt. Weiterhin enthält jeweils das äußere Glied bzw. die äußere Gehäusewand gleichfalls an ihrer inneren Peripherie einen breiteren Fußabschnitt 24, der die Oberfläche des, zylindrischen Teils 15 dicht umschließt. Diese Vorsprünge an den Gehäusen dienen als magnetische Schleifringe, und der magnetische Kreis führt von den Nord-Polen 2 durch den Festkörper 1 zu den Flächenabschnitten 15 und weiter durch die Abschnitte 24, 23; 21, 22 zurüclg4"u den Flächenabschnitten:? des Ringkörpers 4 und dann zu den Siid-Polen B. Der abgewandelte Rotor nach der Erfindung, dargestellt in Fig. 5, ist im wesentlichen aus den entsprechenden Teilen aufgebaut, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben sind. Dabei sind jedoch die zylindrischen Abschnitte 15 des Rotors ersetzt durch Abschnitte 25, die sich nach außen hin konisch verjüngen, und zwar entsprechend der äußeren Gestalt des Abschnittes 7 des Ringkörpers 4. In entsprechender Wkeise ist auch der vorspringende Fußabschnitt 26 an der inneren Peripherie der äußeren Gehäusewand der Erregerspule konisch ausgefüihrt, um die Oberfläche des Fußabschnittes 26 dicht zu umfassen.
- Eine solche Anordnung erlaubt eine besonders genaue Einstellung bzw. Justierung der Luftspalte zwischen den Abschnitten 7 und 22 sowie 25 und 26, und zwar durch eine axiale Verstellung der Erregerspulengehäuse 19, 23.
- Der erfindungsgemäße hochtourige Wechselstromgenerator zeigt einen Rotor von großer Stärke oder Robustheit, der keinerlei Stöße oder Verwerfungen zeigt, wenn er bei hohen Geschwindigkeiten läuft. Dieser erfindungsgemäße Generator ist außerdem mit äußerst robusten Erregerspul-Gehäusen versehen, wobei der 'to tor innerhalb von ihn vollkommen umgebenden, ungeteilten Elementen, nämlich den Statorblechen sowie zwei Erregerspul-Gehäusen, angeordnet ist. Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschließlich dessen, was in Abweichung von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.
Claims (1)
- P a t e n t a n s p r ü c h e 1. @echselstromgenerator fier hohe Umdrehungszahlen mit einem zwei- oder mehrpoligen Vollrotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus einem ferromagnetischen Festkörper (1) besteht, der in seinem mittleren Abhchnitt wenigstens einen radialen Polvorsprung (2) aufweist, an dem sich zu beiden reiten zylindrische Mittelabschnitte (3) anschließen, die an Endabschnitten (15 bzw. 25) angrenzen, an denen je ein Lagerzapfen (16) vorgesehen ist, und daßti der Rotor weiterhin aus einem Joch besteht, das aus zwei entgegengesetzt gleichen ferromagnetischen Ringkörpern (4 , 4) besteht, von denen jeder Ringkörper einen zur Rotormitte hin zu liegen kommenden, inneren, zylindrischer Ringabschnitt (8) mit entsprechend der Zahl der Polvorsprünge mindestens einer Aussparung (5) aufweist,
die jeweils die eine Hälfte des Polvorsprunges (2) .. umfaßt, und.der an den .inneren Ringabschnitten an- schließendeäußere Ringabschnitt (6),den Mittelabschnitt (3) des Festkörpers (1@ umringt, wobei die Oberflächen der äußeren Ringabschnitte zu ihren Enden hin sich konisch verjüngen, und die beiden Ringkörper in einer mittleren. Ebene, (II-II) des Rotors an den radialen End- flächen (,9) der zylindrischen, Ringabschnitte (8) mitein- ander verbunden.,sind,,und daß schließlich der Festkörper (1) mit den beiden Ringkörpern (4, 4) durch einen ununter- brochenen Spalt (11, 12, 13) zwischen ihren einander ge-: genüberliegenden inneren-Flächen voneinander getrennt sind und der Spalt axial oderradial zu. jeder Seite des Polvor- sprunges sowie um ihn und um den Mittelabschnitt (3) des Festkörpers herumläuft, wobei dieser Spalt mit nichtmagne- tischen Material ausgefüllt ist, um die einzelnen ferro- magnetischen Rotorteile zu einem zusammenhängenden Rotor- körper zu verbinden. 2. Generator nach linspruch,.1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Ringkörper (4,, 4) den bzw. die mag- netischen Gegenpole zu dem oder den Polvorsprüngen darstel- len. 3. Generator nach Inspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder, der Endabschnitte (,1,5) des fes.tkörpers (1) zylin- drisch ausgebildet ist und jeweils über die Enden der Ring- körper (4, , 4) hin.@usra.gen., ,
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB50318/64A GB1127017A (en) | 1964-12-10 | 1964-12-10 | Improvements in alternating current generators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1488473A1 true DE1488473A1 (de) | 1969-04-03 |
Family
ID=10455468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651488473 Pending DE1488473A1 (de) | 1964-12-10 | 1965-12-08 | Wechselstromgenerator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3396291A (de) |
CH (1) | CH447355A (de) |
DE (1) | DE1488473A1 (de) |
FR (1) | FR1457207A (de) |
GB (1) | GB1127017A (de) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3599024A (en) * | 1968-10-08 | 1971-08-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Comb-shaped pole-type dynamoelectric machines |
US3646377A (en) * | 1968-11-18 | 1972-02-29 | Outboard Marine Corp | Pulse generator |
US4757224A (en) * | 1985-04-26 | 1988-07-12 | Magnetics Research International Corp. | Full flux reversal variable reluctance machine |
US5486730A (en) * | 1993-03-18 | 1996-01-23 | Solar Turbines Incorporated | Rotor assembly |
US7884522B1 (en) | 2004-10-25 | 2011-02-08 | Novatorque, Inc. | Stator and rotor-stator structures for electrodynamic machines |
US7982350B2 (en) * | 2004-10-25 | 2011-07-19 | Novatorque, Inc. | Conical magnets and rotor-stator structures for electrodynamic machines |
US8471425B2 (en) | 2011-03-09 | 2013-06-25 | Novatorque, Inc. | Rotor-stator structures including boost magnet structures for magnetic regions having angled confronting surfaces in rotor assemblies |
US7061152B2 (en) | 2004-10-25 | 2006-06-13 | Novatorque, Inc. | Rotor-stator structure for electrodynamic machines |
US7294948B2 (en) | 2004-10-25 | 2007-11-13 | Novatorque, Inc. | Rotor-stator structure for electrodynamic machines |
US8283832B2 (en) | 2004-10-25 | 2012-10-09 | Novatorque, Inc. | Sculpted field pole members and methods of forming the same for electrodynamic machines |
US8330316B2 (en) | 2011-03-09 | 2012-12-11 | Novatorque, Inc. | Rotor-stator structures including boost magnet structures for magnetic regions in rotor assemblies disposed external to boundaries of conically-shaped spaces |
US8543365B1 (en) | 2004-10-25 | 2013-09-24 | Novatorque, Inc. | Computer-readable medium, a method and an apparatus for designing and simulating electrodynamic machines implementing conical and cylindrical magnets |
US9093874B2 (en) | 2004-10-25 | 2015-07-28 | Novatorque, Inc. | Sculpted field pole members and methods of forming the same for electrodynamic machines |
US7791233B1 (en) | 2007-10-24 | 2010-09-07 | Attard Michael T | High torque electric motor/flywheel |
US11955754B2 (en) * | 2020-02-27 | 2024-04-09 | Rolls-Royce Corporation | Conductor for vehicle systems |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2796542A (en) * | 1956-03-05 | 1957-06-18 | Bekey Andrew | Dynamo-electric machine |
US2802959A (en) * | 1956-04-27 | 1957-08-13 | Gen Electric | Dynamoelectric machine |
US3223866A (en) * | 1960-09-13 | 1965-12-14 | Trw Inc | Alternator |
US3309547A (en) * | 1962-11-13 | 1967-03-14 | Emerson Electric Co | Brushless alternator |
US3319100A (en) * | 1963-12-18 | 1967-05-09 | Westinghouse Electric Corp | Dynamoelectric machines |
US3321652A (en) * | 1963-12-23 | 1967-05-23 | North American Aviation Inc | Dynamo-electric machine |
-
1964
- 1964-12-10 GB GB50318/64A patent/GB1127017A/en not_active Expired
-
1965
- 1965-12-07 US US512112A patent/US3396291A/en not_active Expired - Lifetime
- 1965-12-08 DE DE19651488473 patent/DE1488473A1/de active Pending
- 1965-12-09 CH CH1703665A patent/CH447355A/fr unknown
- 1965-12-09 FR FR41611A patent/FR1457207A/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1457207A (fr) | 1966-10-28 |
CH447355A (fr) | 1967-11-30 |
US3396291A (en) | 1968-08-06 |
GB1127017A (en) | 1968-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1488473A1 (de) | Wechselstromgenerator | |
DE3427677A1 (de) | Elektrische umlaufende maschine | |
DE2252922B2 (de) | Dauermagneterregter Schenkelpolläufer einer Synchronmaschine | |
CH410150A (de) | Dynamoelektrische Maschine | |
DE69933250T2 (de) | Elektrische Maschine mit doppelter Erregung, und insbesondere Fahrzeuggenerator | |
DE2518735C2 (de) | Aktives magnetisches Lager | |
DE3917343A1 (de) | Schleifringloser klauenpol-generator | |
DE2107869A1 (de) | Linearstellantrieb | |
DE3618729A1 (de) | Elektromagnetische betaetigungsvorrichtung | |
EP3171498A1 (de) | Zweipoliger bürstenkommutierter dc-elektromotor | |
DE1488127A1 (de) | Wechselstromsynchronmotor | |
DE2040958A1 (de) | Polaufbau | |
DE2733473C2 (de) | Verwendung eines unabgeschirmten dauermagnetischen Doppeljochsystems für Separierzwecke | |
DE2416119A1 (de) | Elektromagnet mit hoher tragkraft und kurzer ansprechzeit | |
DE1942986A1 (de) | Dynamoelektrische Maschine | |
DE2226025A1 (de) | Magnetkreisanordnung | |
DE2413241A1 (de) | Drehantrieb | |
DE1763858C2 (de) | Elektrische Maschine | |
DE8235610U1 (de) | Magnetzentraldrehkupplung | |
DE4237402A1 (de) | Mehrphasige permanentmagneterregte elektrische Synchronmaschine mit einer über Stromrichter gespeisten Ständerwicklung | |
DE1301855B (de) | Unipolarmaschine zur Erzeugung von Hoechststromimpulsen | |
DE686347C (de) | Selbstanlaufender Einphasen-Synchronkleinmotor | |
DE628147C (de) | Laeuferkoerper fuer elektrische Maschinen mit parallelen Nuten und in Quernuten des wirksamen Eisenkernes liegenden Spulenkoepfen | |
DE661839C (de) | Kaefiglaeufer fuer Asynchronmotoren | |
DE1189194B (de) | Selbstanlaufender Synchronmotor |