Wechselstrommaschine, insbesondere Drehstromlichtmaschine
für Fahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstrommaschine, insbesondere
Drehstromlichtmaschine für Fahrzeuge, mit einem ringförmigen Ständer und einem in
diesem auf einer Antriebswelle sitzenden Polrad, dessen Erregerteil zwischen zwei
ferromagnetischen Scheiben angeordnet ist, die mit an ihrem Außenrand sitzenden
ineinandergreifenden Klauen den Erregerteil überdecken, wobei die einander zugekehrten
Klauenlängsflanken der Scheiben wenig -stens annähernd parallel zueinander verlaufen
und durch Luftspalte voneinander getrennt sind, durch die bei sich drehendem Polrad
Kühlluft hindurchströmt. Bei den bekannten Maschinen der Klauenpolart verlaufen
die beiden Längsflanken der sich gegen ihr freies Ende hin verjüngenden Klauen symmetrisch
zur Klauenldngsachse. Das Polrad hat daher bei sich drehendem Polrad strömungsmäßig
negativ und strömungsmüßig positiv wirkende Klauenlängsflanken. Dies ist jedoch
insofern nachteilig, als bei sich drehendem Polrad hohe Strömungsverluste infolge
Rückströmungen und Wirbelungen des Kühlluftstromes auftreten, wodurch die Kühlwirkung
herabgesetzt wird.Alternating current machine, in particular three-phase alternator for vehicles The invention relates to an alternating current machine, in particular three-phase alternator for vehicles, with an annular stator and a pole wheel seated in this on a drive shaft, the exciter part of which is arranged between two ferromagnetic disks with interlocking claws on their outer edge cover the exciter part, the facing claw longitudinal flanks of the disks running at least approximately parallel to one another and being separated from one another by air gaps through which cooling air flows when the pole wheel rotates. In the known machines of the claw pole type, the two longitudinal flanks of the claws tapering towards their free end run symmetrically to the claw length axis. The pole wheel therefore has claw longitudinal flanks that act negatively in terms of flow and positive in terms of flow when the pole wheel rotates. However, this is disadvantageous insofar as high flow losses occur when the pole wheel is rotating as a result of backflows and eddies of the cooling air flow, whereby the cooling effect is reduced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden
und mit einfachen Mitteln die Kühlung der Maschine zu verbessern.The invention is based on the object of avoiding this disadvantage
and to improve the cooling of the machine with simple means.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die in Richtung der
Kühlluftströmung zeigenden Klauen in Umfangsrichtung entgegen der Betriebsdrehrichtung
des Polrades schräg gestellt sind.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel
des Gegenstandes der Erfindung eine Drehstromlichtmaschine mit Klauenpolrad dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drehstromlichtmaschine mit Klauenpolrad,
Fig. 2 eine Teilansicht eines Klauenpolradess Fig. 3 ebenfalls eine Teilansicht
eines Klauenpolrades mit etwas anders ausgebildeten Klauen und Fig. 4 eine Ansicht
eines Klauenpolradteiles in Richtung des Pfeiles 1V in Fig. 2 gesehen. Die Drehstromlichtmaschine
hat ;xn ringförmiges Ständerblechpaket 10, das eine Drehstromwicklung ' i trägt
und zwischen einen topfförmigen Lagerschild 1? sowie einen Lagerdeckel 13 für eine
Antriebswelle 14 mittels Spa@.xtischrauben 15 eingespannt ist. Lagerschild 12 und
Lagerdeckel 13 haben Durchbrüche 16 für den Durchtritt der Kühlluft. Auf der ri,#ile
14 sitzt ein Klauenpolrad 17 mit einer zwischen zwei rsrromagnetischen Scheiben
18 und 15 angeordneten Erregerwicklung 20, sowie
ein Lüfterrad 21, das bei
Antrieb der Welle 14 in Richtung des Pfeiles D Kühlluft in Richtung des Pfeiles
K durch die Maschine saugt. Am Außenrand der Scheiben18, 19 sitzen ineinandergreifende
Klauen 22 bzw. 23, welche die Erregerwicklung überdecken. Die einander zugekehrten
Klauenlängsflanken der Scheiben verlaufen etwa parallel zueinander und sind
durch Luftspalte 24 voneinander getrennt, durch die bei sich drehendem Polrad 1?
Kühlluft hindurchströmt. Die in Richtung der Kühlluftströmung (Pfeil K) zeigenden
Klauen 23 sind in Umfangsrichtung entgegen der Betriebsärehrichtung (Pfeil D) des
Polrades schräg gestellt.This is achieved according to the invention in that the claws pointing in the direction of the cooling air flow are inclined in the circumferential direction against the operating direction of rotation of the pole wheel. In the drawing, a three-phase alternator with a claw pole wheel is shown as an embodiment of the subject matter of the invention. 1 shows a longitudinal section through a three-phase alternator with claw pole wheel, FIG. 2 shows a partial view of a claw pole wheel, FIG. 3 also shows a partial view of a claw pole wheel with somewhat differently designed claws, and FIG. 4 shows a view of a claw pole wheel part in the direction of arrow 1V in FIG. 2 seen. The three-phase alternator has; xn annular stator core 10, which carries a three-phase winding 'i and between a cup-shaped end shield 1? as well as a bearing cover 13 for a drive shaft 14 by means of Spa @ .xti screws 15 is clamped. Bearing shield 12 and bearing cover 13 have openings 16 for the passage of the cooling air. Ile on the ri, # 14 sits a Klauenpolrad 1 7 with a rsrromagnetischen between two disks 18 and 15 arranged excitation winding 20, and a fan wheel 21 that in driving the shaft 14 in the direction of arrow D the cooling air in the direction of arrow K by the machine sucks. On the outer edge of the disks 18, 19 there are interlocking claws 22 and 23, which cover the field winding. The facing longitudinal flanks of the disks run approximately parallel to one another and are separated from one another by air gaps 24 through which, when the pole wheel 1? Cooling air flows through it. The claws 23 pointing in the direction of the cooling air flow (arrow K) are inclined in the circumferential direction against the operating direction (arrow D) of the pole wheel.
Bei dem in Fig. 2 gezeichneten Polrad veerjüngen sich die Klauen gegen
ihr freies Ende hin. Die in Betriebsdrehrichtung
D des Polrades
hinten liegende Längsflanke jeder in Richtung der Kühlluftströmung K zeigenden Klaue
23 der Scheibe 19, sowie die vorne liegende Längsflanke jeder Klaue 22 verläuft
etwa senkrecht zur Scheibenebene, die andere K1aueaalängsflanke dagegen schräg
zur Scheibenebene. Bei sich drehendem Polrad wirken die in Betriebsdrehrichtung
vorne liegenden Längsflanken der Klauen 23 strömungsmäßig positiv, d. h. sie fördern
die Kühlluftströmung, während die vorne liegenden Längsflanken der Klauen 22 strömungsmäßig
neutral sind.In the case of the pole wheel shown in FIG. 2, the claws taper towards their free end. The longitudinal flank of each claw 23 of the disc 19 pointing in the direction of the cooling air flow K, as well as the front longitudinal flank of each claw 22, which is located at the rear in the operating direction of rotation D of the pole wheel, runs approximately perpendicular to the disc plane, while the other longitudinal flank of the disc 19 is inclined to the disc plane. When the pole wheel is rotating, the longitudinal flanks of the claws 23 at the front in the operating direction of rotation have a positive effect in terms of flow, ie they promote the flow of cooling air, while the front longitudinal flanks of the claws 22 are flow-neutral.
Das in Fig. 3 gezeichnete Polrad unterscheidet sich von dem nach Fig.
2 lediglich dadurch, daß die Längsflanken aller Polradklauen 22', 23' etwa parallel
zueinander verlaufen. 111a in Betriebsdrehärichtung D vorne liegenden Klauenlängsflanken
wirken daher bei sich drehendes Polrad strömungsmäßig positiv. Durch
Anbringen von strichpunktiert angedeuteten Schaufeln 25 an den in Betrieb sdrehrichtung
D vorne liegenden Klauenlängsflanken wirkt das sich drehende Polrad als Axialgebläse.The magnet wheel shown in FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 only in that the longitudinal flanks of all magnet wheel claws 22 ', 23' run approximately parallel to one another. 111a, longitudinal claw flanks lying at the front in the operating direction of rotation D therefore have a positive flow in terms of flow when the pole wheel is rotating. By attaching blades 25, indicated by dash-dotted lines, to the claw longitudinal flanks which are at the front in the direction of rotation D in operation, the rotating pole wheel acts as an axial fan.
Die Kühlwirkung wird noch verbessert, wenn auch die Stirnseite des
Polrades mit schräggestellten Schaufeln oder Rippen 26 versehen ist. (Fig. 4). Diese
wirken auf der Saugseite des Polrades wie buftleitsahaufeln und auf der Druckseite
des Polrades angeordnet wie ein Radialgebläse. Die Schaufeln 26 sind mit den Schaufeln
25 verbunden und erstrecken sich tangential zur Antriebswelle 14 hin.The cooling effect is even better if the face of the
Pole wheel is provided with inclined blades or ribs 26. (Fig. 4). These
act on the suction side of the pole wheel like buffalo blades and on the pressure side
of the pole wheel arranged like a radial fan. The blades 26 are with the blades
25 connected and extend tangentially to the drive shaft 14.