DE1887375U

DE1887375U - Rotor, insbesondere fuer wechselstromgeneratoren von kraftfahrzeugen.

Info

Publication number: DE1887375U
Application number: DE1962F0023075
Authority: DE
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1961-12-07
Filing date: 1962-12-03
Publication date: 1964-02-13
Also published as: GB959540A

Description

Bes chreibung

zum Gebrauchsmuster der Firma FIAT Societä per Azioni, Turin / ITALIEN,

betreffend

"Rotor, insbesondere für Wechselstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen".

PRIORITÄT: 7. Dezember 1961 - ITALIEN,

Die Neuerung bezieht such auf Rotoren mit überhängenden Polstücken an einander gegenüberliegenden Polrädern, insbesondere für Wechselstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen.

Bei den bekannten Rotoren dieser Art sind zwei Polräder vorgesehen, die normalerweise durch einen Stanz- und Ziehvorgang hergestellt werden und überhängende Induktorpole besitzen, so daß diese Polräder durch Zwischenfügung einer Ringhülse mit einer Welle verkeilt sind.

Auf die zwischen die Polräder eingefügte Ringhülse ist eine Induktorspule aufgewickelt, so daß die Polräder diese Spule ein-

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schliessen.

Rotore der genannten Art haben nun folgende Nachteile. Einmal muß eine Beschränkung des Aufhaus insofern in Kauf genommen werden, als die überhängenden Pole nur eine geringe Axiallänge aufweisen dürfen, um zu verhindern, daß sie unter der Wirkung der Zentrifugalkraft sich nach aussen schrägstellen, da die Pole lediglich an einer Seite des Polrades befestigt sind»

Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, daß die Polräder je nach der axialen Länge der Pole einen erheblichen Querschnitt aufweisen müssen, um einmal dem Magnetfluß Rechnung zu tragen und andererseits dem am Rad befestigten Teil der überhängenden Pole die notwendige Widerstandskraft zu geben, so daß sich dadurch eine bestimmte Beschränkung bezüglich der axialen Länge der Polräder ergibt, wenn man die Polräder durch Ziehen und/ oder Stanzen herstellen will.

Außerdem ergibt sich bei der Herstellung von elektrischen Generatoren, wenn dieselben Rotore der vorgenannten Art verwenden, infolge des grossen Durchmessers des Stators im Vergleich zu dessen axialer Länge ein erheblicher Abfall an Blech für die Statorlamellen.

Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung der bekannten Rotore für elektrische Generatoren liegt in der ungenügenden Verwendung von Kupfer, da die untätigen Endverbindungen der Statorwicklung

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groß sind im Vergleich zum Arbeitsteil der Leitungen innerhalb der Statorausnehmungen. Da weiterhin die Induktorspule des Rotors eine geringe axiale Länge im Vergleich zu ihrem Durchmesser haben soll und da die Kraft, welche im Induktor angewendet werden kann, ihrerseits durch die Bedingungen begrenzt ist, die sich durch den Spannungsregler ergeben, insbesondere wenn Regler mit Schwingkontakten zur Anwendung kommen, ist die magnetische Bewegungskraft im Rotor begrenzt gegenüber einer Spule grösserer axialer Länge und geringeren Durchmessers, bei welcher die gleiche Kupfermenge verwendet wird»

Schließlich weisen elektrische Generatoren, bei denen Rotore der vorgenannten Art zur Anwendung kommen, eine ringartige Form auf, wenn man ihren grossen Durchmesser in Bezug auf die axiale Abmessung in Betracht zieht, so daß hierdurch Schwierigkeiten beim Anbau an Motoren von Kraftfahrzeugen auftreten» Dies trifft besonders dann zu, wenn die Kraftfahrzeugmotoren für nur mittlere oder kleine Leistungen bestimmt sind, so daß es in diesen Fällen schwierig, teilweise sogar unmöglich ist, Generatoren der bekannten Art unterzubringen.

Um die geschilderten Nachteile auszuschalten, kennzeichnet sich der genannte Rotor mit überhängenden Polstücken an einander gegenüberstehenden Polrädern, insbesondere für Wechselstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen gemäss der Neuerung durch eine gerade Anzahl von wenigstens vier solcher Polräder für den magnetischen Stromkreis, von denen jedes Polrad aus einer Scheibe aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, die eine axiale Bohrung und

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mittig einen ringförmigen Vorsprung aufweist sowie mit einer Anzahl von radialen Armen versehen ist, welche mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet und an ihrem freien Ende in der dem ringförmigen Vorsprung entsprechenden Richtung umgebogen sind, so daß jede Scheibe eine Vielzahl von Polstücken aufweist, deren von der Scheibe ausgehende Länge annähernd gleich der doppelten Länge des ringförmigen Vorsprungs ist, und wobei die Polräder paarweise und gleichachsig derart festgelegt sind, daß bei jedem Radpaar die Polstücke mit gleichem Abstand voneinander versetzt liegen, und jedes Radpaar gleichachsig mit einem weiteren Radpaar fest zusammengefügt ist, so daß die Arme von aneinanderliegenden Scheiben aufeinander liegen,

jedes Polrad kann neuerungsgemäss einstückig ausgebildet sein, wobei nach einem weiteren Merkmal der Neuerung die Polräder wechselseitig mit Preßsitz auf einer gemeinsamen, zu den Polrädern gleichachsigen Drehwelle aufgeschoben gehalten sind. Ferner bilden neuerungsgemäss die paarweise einander gegenüberliegenden ringförmigen Vorsprünge der Polräder mittlere Stützen oder Naben, auf welche die Erregerspulen des Rotors aufgewickelt sind.

Nachstehend wird die Neuerung für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand schematischer Zeichnungen erläutert, wobei alle Einzelheiten der Beschreibung und Zeichnungen neuerungswesentlich sind.

In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Polrades gemäss der Neuerung, Fig. 2 ein Schnitt gemäss Linie II-1I der Fig,l,

Fig. 3 die Vorderansicht eines neuen Rotors mit eingesetzten Erregerspulen,

Fig. H- einen Schnitt gemäß Linie IV-IV der Fig, 3.

Jedes Polrad 1 besteht aus einer Scheibe 2 aus ferromagnetischem Werkstoff, die mittig durchbohrt ist und einen durch Ziehen hergestellten ringförmigen Vorsprung 3 aufweist. Die Scheibe 2 weist darüberhinaus eine Anzahl radialer Arme 4- auf, die mit gleichmassigem Winkelabstand voneinander angeordnet sind und deren freies Ende nach der gleichen Seite wie der Vorsprung 3 umgebogen ist, so daß eine entsprechende Anzahl von Polstücken 5 vorliegt, deren Vorstand an der Scheibe 2 etwa doppelt so groß ist wie der Vorstand des Vorsprunges 3.

Vier derartiger Polräder 1 werden paarweise gleichachsig miteinander fest zusammengefügt, so daß bei jedem Paar die Polstücke mit gleichem Abstand voneinander versetzt liegen. Jedes dieser Paare ist mit einem weiteren Paar gleichachsig so zusammengesetzt, daß die Arme 4 der innenliegenden Räder 1 aufeinander liegen (Fig. 3 und 4).

Vorteilhaft werden die vier Polräder 1 der beiden Paare dadurch zusammengesetzt, daß man die Räder auf eine gemeinsame Drehachse 6 fest aufschiebt, so daß diese Welle 6 gleichachsig zu den vier Rädern 1 verläuft.

Jedes Polrad 1 ist einstückig ausgebildet, so daß die Arme 4· aus Blech ausgestanzt sind und der ringförmige Vorsprung 3 sowie die Polstücke 5 durch Ziehen geformt werden.

Im zusammengebauten Zustand bilden die vier ringförmigen Vorsprünge 3 der Polräder 1, paarweise einander gegenüberliegend, bei der Welle 6 zwei mittige Ringkanäle, die zur Aufnahme der Erregerspulen 7,8 dienen.

Nach dem Zusammenbau der vier Polräder 1 auf der Welle 6 und dem Aufbringen der Erregerspulen 7,8 ist der Rotor der Neuerung betriebsfertig.

Die magnetischen Stromkreise der Rotorenpaare sind zueinander parallel und ermöglichen derart eine Verdoppelung der Länge des Rotors der Neuerung gegenüber den bekannten Rotoren, wobei die Länge der Polstücke an jedem Polrad innerhalb der Grenzen liegt, die sich aus der Wirkung der Zentrifugalkraft ergibt, so daß sich die Möglichkeit einer verbesserten Verwendung von Kupfer für die Wicklungen von Stator und Rotor ergibt. Bei den neuerungsgemässen Rotoren können die Polräder aus verhältnismässig dünnem Blech hergestellt sein, so daß die Herstellung durch Stanzen und Ziehen erleichtert ist, Ausserdem ist es nicht mehr nötig, die bei den bekannten Rotoren erforderliche Hülse als Kernstück und zur Halterung der Erregerspule verwenden zu müssen.

Die entgegengesetzt gerichtete magnetische Bewegungskräfte erzeugenden Erregerspulen 7,8 werden paarweise mittels einer auto-

matischen Wickelmaschine ohne Leitungsunterbrechung aufgewickelt, so daß keinerlei Mehrarbeit für jede der Spulen vorliegt, welche annähernd die doppelte Anzahl von Windungen aufweist.

Für den Zusammenbau des Rotors kann so vorgegangen werden, daß man zunächst einmal die vier Polräder mit den Spulen versieht, so daß letztere einzeln in das zugeordnete Polradpaar eingelegt werden, worauf dann die in dieser Weise zusammengefügten und mit Spulen versehenen Räder auf die Welle 6 fest aufgeschoben werden. Andererseits ist es auch möglich, zunächst einmal die beiden innen liegenden Polräder auf die Welle 6 fest aufzuschieben, dann die beiden Spulen auf die ringförmigen Vorsprünge aufzubringen und schliesslich die beiden äusseren Polräder auf die Welle fest aufzuschieben.

Es ist ohne weiteres klar, daß auch eine grössere Anzahl von Polrädern vorgesehen werden kann, wenn man einen Rotor grösserer axialer Länge zu erhalten wünscht. Es ist in diesem Fall lediglich nötig, weitere Polradpaare aufzuschieben und eine entsprechende Spulenzahl einzusetzen, so daß darauf geachtet wird, daß die Arme von benachbarten Polradpaaren aufeinander liegen.

Es ist weiterhin auch möglich, die Polräder in anderer Weise als durch Stanzen und Ziehen von Blech herzustellen, da beispielsweise ferromagnetxscher Werkstoff auch durch einen Sinterungsvorgang in die gewünschte Form gebracht werden kann.

SCHUTZANSPRÜCHE:

Claims

RA.829 226*21.1263 ^:h

SCHUTZANSPRÜCHE:

1, Rotor mit überhängenden Polstücken an einander gegenüberstehenden Polrädern, insbesondere für Wechselstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch eine gerade Anzahl von
wenigstens vier solcher Polräder (1) für den magnetischen Stromkreis, von denen jedes Polrad aus einer Scheibe (2) aus ferromagnetischem Werkstoff besteht, die eine axiale Bohrung und mittig einen ringförmigen Vorsprung (3) aufweist sowie mit einer
Anzahl von radialen Armen versehen (4·) ist, welche mit gleichem
Winkelabstand voneinander angeordnet und an ihrem freien Ende in der dem ringförmigen Vorsprung entsprechenden Richtung umgebogen sind, so daß jede Scheibe eine Vielzahl von Polstücken aufweist, deren von der Scheibe ausgehende Länge annähernd gleich der
doppelten Länge des ringförmigen Vorsprungs ist, und wobei die
Polräder paarweise und gleichachsig derart festgelegt sind, daß
bei jedem Radpaar die Polstücke mit gleichem Abstand voneinander versetzt liegen und jedes Radpaar gleichachsig mit einem weiteren Radpaar fest zusammengefügt ist, so dass die Arme von aneinanderliegenden Scheiben aufeinander liegen,

2, Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Polrad (1) einstückig ausgebildet ist,

3, Rotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polräder (1) wechselseitig mit Preßsitz auf einer gemeinsamen, zu den Polrädern gleichachsigen Drehwelle (6) aufgeschoben
gehalten sind.

M-, Rotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die paarweise einander gegenüberliegenden ringförmigen Vorsprünge (3) der Polräder (1) mittlere Stützen oder Naben bilden, auf welche die Erregerspulen (7,8) des Rotors aufgewickelt sind.

Für FIAT Societä per Azioni: