DE2109617A1

DE2109617A1 - Klauenpolrotor

Info

Publication number: DE2109617A1
Application number: DE19712109617
Authority: DE
Inventors: Roger Epinay Sur Seine Habert (Frankreich)
Original assignee: Ducellier et Cie
Current assignee: Ducellier et Cie
Priority date: 1970-03-16
Filing date: 1971-03-01
Publication date: 1971-10-07
Also published as: BE762483A; ES195224Y; US3714484A; DE2109617C3; GB1330726A; NL7103474A; FR2082430A5; ES195224U; DE2109617B2

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, ' i *· .

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN*' POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<98 3921/22>

Ducellier & Cie.

23 t B.ue Alexandre-Dumas

F-75 Paris Xl/Frankreich

Klauenpo!rotor

Die Erfindung betrifft einen Klauenpolrotor, insbesondere für einen Wechselstromgenerator eines Fahrzeugs, der in einem Stator angeordnet ist und aus zwei Polstücken in Form zweier paralleler Scheiben besteht, die in einem bestimmten Abstand voneinander auf einer Welle angeordnet sind und die am Umfang mehrere Polschuhe in Form von trapezförmigen Klauen aufweisen, die in zwei unabhängigen Reihen und mit entgegengesetzter Polarität nahezu parallel zur Rotorachse verlaufen, so dass die Polschuhe der beiden Reihen ineinandergreifen und so einen Ringkranz aus Klauen bilden, deren seitliche, geneigte Ränder voneinander entfernt sind und deren Aussenfläche bzw. PoIschuhrander eine zylindrische Luftspaltoberfläche bilden, die gegen den Luftspalt und die Statornuten gerichtet ist*

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Bei den bekannten Rotoren hat jeder Polrand nahezu eine Trapezforra und ist durch seine Grundfläche mit einer zugehörigen Scheibe derart verbunden, dass die einandergegenüberliegenden Seitenflächen zweier Ränder von aufeinanderfolgenden Polschuhen parallel verlaufen.

Dadurch ist die zylindrische Oberfläche des Luftspaltes der Polränder durch die zu beachtende Austrittsstrecke zwischen den Polen begrenzt, was zu einer Beschränkung der Leistung des Wechselstromgenerators führt.

Um ausserdem das grundlegende Problem der Geräusche, die während der Drehung des Rotors erzeugt werden, zu lösen, ist es bekannt, die seitlichen Ränder der Polschuhe abzurunden oder an den Rändern eine Abschrägung auszubilden, die den Luftspalt vergrössert, wenn die Polschuhe die Statorzähne verlassen, wodurch die zylindrische Oberfläche des Luftspaltes der Polränder der Polschuhe und damit die Leistung des Wechselstromgenerators vermindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und es zu ermöglichen, die zylindrische Oberfläche des Luftspaltes der Polränder der Polschuhe zu erhöhen, ohne die Verluste durch Wirbelströme zu erhöhen, und zugleich das Geräuschproblem zu beseitigen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die ausseren Kanten der seitlichen Ränder der Polschuhe eine unterschiedliche Neigung aufweisen, und dass ausgehend von einer der Kanten eine Abschrägung für den Flussaustritt derart aus-

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gebildet ist, dass die Flussaustrittsstrecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Polschuhen in der Höhe der zylindrischen Oberfläche des Luftspalts über die gesamte Länge der Polschuhe nahezu konstant verläuft, wobei die Oberfläche etwa trapezförmig ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt eines Rotors eines Wechselstromgenerators geraäss der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise Endansicht des Rotors der Fig. 1,

Fig. 3 in. einer teilweisen Abwicklung des Luftspaltes die Anordnung der Polränder der Polschuhe und

Fig, k bis 8 Querschnitte dreier aufeinanderfolgender Polschuhe längs der Linien IV-IV bis VIII-VIII in Fig. 1.

Der Rotor bzw. Feldmagnet 1 des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Wechselstromgenerators besteht aus zwei identischen Scheiben 2, die an der Welle 3 befestigt sind und deren Naben k und 4a, die aneinander anstossen, die Erregerwicklung 5 tragen.

Die Scheibe 2 weist sechs Polschuhe 6 auf, die gleichmassig verteilt sind und sich axial nach innen erstrek- ken. Die Scheibe 2a ist in einem bestimmten Abstand von

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der Scheibe 2 angeordnet und weist ebenfalls sechs Polschuhe 6a auf, die gleichmässig verteilt sind und ebenfalls nach innen gerichtet sind. Die beiden Reihen Polschuhe 6 und 6a sind gegeneinander um 30 versetzt, so dass sie ineinandergreifen und bilden, wie Fig, 2 zeigt, einen iringkranzartigen Polschuhrand 7 bzw. 7a· Die jeweiligen Pole der beiden Reihen Polschuhe 6 und 6a sind einander entgegengesetzt, so dass die aufeinanderfolgenden Polschuhränder für die Nuten des Stators des Wechselstromgenerators entgegengesetzte Polaritäten bilden. Fig. 3 zeigt, dass die Polschuhe 6 und 6a im wesentlichen trapezförmig ausgebildet und mit ihren Grundflächen an den zugehörigen Scheiben 2 bzw, 2a befestigt s ind.

Die äusseren Kanten 8 und 8a der Seitenränder der Polschuhe 6 und 6a haben eine unterschiedliche Neigung. Die Kante 8, an der der Kraftfluss austritt, ist mehr geneigt als die Kante 8a, an der der Kraftfluss eintritt.

Um das grundlegende Problem der Geräuschbildung zu lösen, ist in bekannter Weise vorgesehen, an den Polrändern 7 und 7& ausgehend von der äusseren Kante 8 der Polschuhe 6 und 6a eine Abschrägung 9 für den Austritt des Flusses zu bilden. Gemäss der Erfindung hat diese Abschrägung eine derartige Form und Neigung, dass durch die unter-r schiedliche gegenseitige Neigung der äusseren Kanten 8 und 8a der aufeinanderfolgenden Polschuhe 6 und 6a eine Austrittsstrecke D bestimmt wird, die in der Höhe der zylindrischen Oberfläche des Spaltes der Polränder 7 und 7a zwischen den aufeinanderfolgenden Polschuhen nahezu konstant ist.

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Aus den Figuren k bis 8, die Schnitte dreier aufeinanderfolgender Polschuhe längs der Linien IV-IV bis VIII-VIII in Fig. 1 zeigen, ist die Strecke D nahezu gleich D1, D2, D3, d4, und diese Strecken D1 bis d4 sind nahezu untereinander gleich. Daraus folgt, wie Fig. 3 zeigt, dass die Kante 10 (Schnittlinie der Abschrägung 9 mit der zylindrischen Oberfläche eines Polrandes) im wesentlichen parallel zu der Flusseintrittskante 8a eines benachbarten Pols ist.

Die zylindrische Oberfläche des Spaltes der Polränder 7 und 7^a» die nach Bildung der Abschrägung 9 vorhanden ist, hat, wie Fig. 3 zeigt, nahezu die Form eines gleichschenkligen Trapezes, dessen nichtparallele Seiten durch die Kante 8a der Polschuhe 6 und 6a und durch die Schnittlinie 10 der Abschrägung 9 mit den Polrändern 7 und Ja. bestimmt sind.

Wie die Figuren k bis 8 zeigen, haben ausserdem die seitlichen Ränder 11 und 11a der Polschuhe 6 und 6a, die oben durch die äusseren Kanten 8 und 8a begrenzt werden, eine sich derart ändernde Neigung, dass die Austrittsstrecken zwischen den Rändern 11 und 11a, die die Aussenseite zweier aufeinanderfolgender Polschuhe 6 und 6a bilden, über die gesamte Länge der Polschuhe relativ konstant s ind.

Die den oben beschriebenen Polschuhen gegebene Form hat sich als günstigster Kornpromiss hinsichtlich der Gerätischerzeugung durch den Wechselstromgenerator und die von ihm erzeugte Leistung ebenso wie der zusätzlichen Verluste erwiesen.

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Claims

Patentansprüche

M.)Klauenpolrotor, insbesondere für einen Wechselstromgenerator eines Fahrzeugs, der in einem Stator angeordnet ist und aus zwei Polstücken in Form zweier paralleler Scheiben besteht, die in einem bestimmten Abstand voneinander auf einer Welle angeordnet sind und die am Umfang mehrere Polschuhe in Form von trapezförmigen Klauen aufweisen, die in zwei unabhängigen Reihen und mit entgegengesetzter Polarität nahezu parallel zur Rotorachse verlaufen, so dass die Polschuhe der beiden Reihen ineinandergreifen und so einen Ringkranz aus Klauen bilden, deren seitliche, geneigte Ränder voneinander entfernt sind und deren Aussenflache bzw. PoIschuhrander eine zylindrische Luftspaltoberfläche bilden, die gegen den Luftspalt und die Statornuten gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Kanten (8,8a) der seitlichen Ränder der Polschuhe (6,6a) eine unterschiedliche Neigung aufweisen, und dass ausgehend von einer der Kanten eine Abschrägung (9) für den Flussaustritt derart ausgebildet ist, dass die Flussaustrittsstrecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Polschuhen (6,6a) in der Höhe der zylindrischen Oberfläche des Luftspalts über die gesamte Länge der Polschuhe nahezu konstant verläuft, wobei die Oberfläche etwa trapezförmig ausgebildet ist.

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2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen, einander gegenüberliegenden Ränder zweier aufeinanderfolgender Polschuhe (6,6a) eine sich derart ändernde Neigung aufweisen, dass die Austrittsstrecken zwischen den Polschuhen über die gesamte Länge der Polschuhe nahezu konstant ist.

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