DE2309709A1

DE2309709A1 - Wechselstromerzeuger

Info

Publication number: DE2309709A1
Application number: DE19732309709
Authority: DE
Inventors: Jacques Benezech
Original assignee: NOVI PB
Current assignee: NOVI PB
Priority date: 1972-04-06
Filing date: 1973-02-27
Publication date: 1973-10-11
Also published as: FR2178776B1; DE2309709B2; FR2178776A1

Description

DI««

Anmelder; 67 Ludwigshafen/Rhein, 26.2.1973

NOVI - P.B. P 5026 II/wüs

Societe Anonyme

8 a 22 Rue des Vignes

93 500 Pantin/Frankreich

Vertreter:

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Adolf H. Fischer Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Fischer 67 Ludwigshafen am Rhein Richard-Wagner-Straße 22

Wechselstromerzeuger

Die Erfindung betrifft einen Wechselstromerzeuger mit einem Permanentmagneten aus Ferrit in Ringform und mehrpoliger radialer Magnetisierung.

Die Fahrräder sind die Fahrzeuge, die auf den Straßen am meisten Unfällen ausgesetzt sind, insbesondere nachts. Die offiziellen Stellen und Behörden sind mit Recht der Aneicht, daß die Beleuchtung dieser Fahrräder ein ganz wesentlicher Faktor der Sicherheit ist und aus diesem Grund die Beleuchtung verstärkt werden muß«

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Die bekannten elektrischen Beleuchtungeeinrichtungen derartiger Fahrräder weisen Lampen auf, die von einem Wechselstromerzeuger (Dynamo) versorgt werden, der über eine Antriebsrolle durch die Reibung mit einem Bad des Fahrrades angetrieben wird. Eine Verbesserung der Beleuchtung kann dadurch erzielt werden, daß einerseits die Leistung des Dynamo verbessert wird und andererseits die Lampen eine erhöhte Leuchtkraft aufweisen.

Hinsichtlich des letzteren Punktes kann der Einsatz von Halogenlampen oder im Besonderen von Jodlampen mit geringer Leistung empfohlen werden, die eine wesentlich höhere Helligkeit und Lebensdauer aufweisen als die üblichen Glühdrahtlampen.

Von den einschlägigen Sicherheitsvorschriften wird beim Ersatz derartiger Glühdrahtlampen von:

vordere Beleuchtung 6 V 2,4 W _(zusammen j _w) hintere Beleuchtung 6 V 0,6 "

gefordert, diese zu ersetzen durch Jodlampen von:

vordere Beleuchtung 6 V 2 W _{(zusammen 4 w)} hintere Beleuchtung 6 V 2 W

Daraus resultiert eine erhöhte Leistung von 1 W, die nur durch Verminderung der Verluste des Wechselstromerzeugers erreicht werden kann, denn ansonsten müßte der Dynamo entsprechend größer ausgelegt werden, wodurch für seinen Antrieb eine erhöhte Kraft erforderlich ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verluste derartiger Dynamos zu vermindern und ihre Leistungsabgabe zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Induktionsspule mit ihrem magnetischen Kreis in zwei gleiche Gruppen geteilt ist, wobei jede Induktionsspule jeweils an einer Stirnseite des Ringmagneten zwischen zwei Scheiben angeordnet ist und die Spulen jeweils auf einem magpebisehen Kern gewickelt sind, daß an den Scheiben parallel zur Achse des Magneten verlaufene magnetische Füße angeformt sind, wobei die einander zugewandten Enden der Füße jeder Gruppe einander gegenüberliegen und einen Luftspalt bilden und der Luftspalt sich in der Mittelebene des Magneten befindet.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung,anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen« näher erläutert.

Ee zeigen,

Figur 1 die aktiven Teile des WechselStromerzeugers in schaubildlicher Darstellung,

Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und

Figuren drei Ausführungsbeispiele für die Ausbildung

* "" ^ derartiger Wechselstromerzeuger im Längsschnitt,

Der in Figur Λ dargestellte Dynamo besitzt einen Ringmagneten aus Ferrit, der auf einer Welle 11 befestigt ist. Zu beiden

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Seiten des Magneten 10 sind Gruppen von Induktionsteilen angeordnet, die Jeweils aus einer Spule 12 und einem von zwei Scheiben 13« 14- gebildeten Käfig mit daran angeformten Füßen 15» 16 bestehen, zwischen denen die Spule 12 angeordnet ist. Die Kontinuität des magnetischen Kreises wird jeweils von zwei Manschetten 17» 18 gewährleistet, die den magnetischen Kern im Inneren der Spule 12 bilden. Diese Kerne sind teilweise in Figur 1 sichtbar und in den Figuren bis 5 im Querschnitt.

Die beiden Induktionsgruppen sind identisch, wobei die Länge der Füße 15» 16 gleich ist, d.h. die Füße der einen Gruppe überlappen nicht die Füße der anderen Gruppe, wobei einander die Enden in einem konstanten Luftspal't e gegenüber-stehen, der sich in der Mittelebene des Magneten 10 befindet.

Die einander gegenüberstehenden Füße 15» 16 der einzelnen Gruppen fluchten jeweils paarweise miteinander, wobei ein achtpoliger Dynamo gebildet wird.

Man hat festgestellt, daß bei einem bekannten Dynamo mit diesen Abmessungen,aber einem einheitlichen Anker, gegenüber einer Aueführungsform gemäß Figur 1 nur die halbe Leistung erzielt werden kann, wobei die Verluste das Doppelte betragen.

Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform bringt elektrisch eine wesentliche Verbesserung gegenüber der bekannten Ausführungsform eines derartigen Dynamos, wobei jedoch die elektro-motorischen Anziehungskräfte des Magneten während seiner Rotation verhältnismäßig stark sind, und zwar infolge einer erhöhten Abrißkraft· Damit sich die Antriebsrolle gleich-

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mäßig dreht ist es daher erforderlich, daß diese Antriebsrolle mit einem erhöhten Druck am Bad des Fahrrades anliegt, wodurch die mechanischen Verluste erhöht werden.

Es wurde jedoch festgestellt, daß man diesen Nachteil dadurch beseitigen kann, daß man die Füße 15» 16 der einen Gruppe gegenüber der anderen Gruppe des magnetischen Kreises um einen geringen Winkel verdreht, d.h. man bringt beispielsweise die Füße der oberen Gruppe in die Stellung, wie sie in Figur 2 gezeigt ist. In dieser Figur sind die Enden der Füße der beiden Gruppen winkelig versetzt zueinander angeordnet.

Diese geringfügige Abwandlung vermindert die mechanische Antriebskraft für den Anker, ohne daß dadurch die elektrische Leistung herabgesetzt wird. Es ist aber dabei zu berücksichtige daß durch die Verschiebung der Füße eine Phasenverschiebung zwischen den elektro-motorisehen Kräften der beiden Gruppen erzeugt wird, im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Figur 1, was jedoch ohne Bedeutung ist für den Fall, daß die elektrische Anlage des Fahrrades von zwei getrennten Stromkreisen gespeist wird. Für den Fall, daß diese Stromkreise in Heine oder parallel geschaltet sind, ist jedoch folgendes zu beachten:

a) Getrennte Kreise

Die beiden Induktionsgruppen sind identisch und erzeugen die gleiche Leistung, wobei dieser Fall am interessantesten ist, wie eingangs erläutert, da auf diese Weise die vordere und hintere Beleuchtung jeweils mit 2 W versorgt werden.

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Andererseits führt eine fehlerhafte Lampe oder ein Kontaktfehler in einem der Kreise nicht zu einer überlastung der in Funktion befindlichen Lampe, wobei der Induktionseinfluß der einen Gruppe auf die andere Gruppe vernachlässigbar ist.

b) Die Stromkreise sind miteinander gekoppelt In diesem Fall verursacht die Phasenverschiebung keine Erniedrigung der Leistung, wobei ein einheitlicher elektrischer Kreis gebildet wird, in dem die beiden Spulen entweder in Reihe oder parallel geschaltet sind. Die Lampen werden durch eine Spannungsbe- * grenzung gesichert, wobei beispielsweise dafür zwei gegeneinander geschaltete Zenerdioden in Reihe zu den Klemmen der beiden Spulen geschaltet sind.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen drei Ausführungsformen derartiger Wechselstromerzeuger für Fahrräder im Längsschnitt.

Das Gehäuse des Wechselstromerzeugers ist in allen drei Ausführungsbeispielen geteilt in zwei Gehäusehälften, wobei eine Hälfte zur Aufnahme des Induktors' mit seiner Achse und den beiden Spulengruppen dient, während die andere Gehäusehälfte den Andrückmechanismus 23 zur Führung des Dynamo aufweist. Zwischen den beiden Gehäusehälften sind zwei öffnungen vorgesehen, um einen Masseanschluß der Stromkreise zu bewirken.

Bei der Ausführungsform nach Figur 3 sind die beiden Spulen durch eine obere Klemme 19 und eine untere Klemme 28 getrennt. Die Welle 11 des Permanentmagneten ist oben unmittelbar unterhalb der Antriebsrolle 21 an einem Kugellager 20 gelagert und unten an einer Lagerbuchse 22 im Inneren des Kerns der unteren

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Spule gehaltert.

Die weitere Ausführungsform nach Figur 4- unterscheidet sich von der nach Figur 3 nur durch die Führung der Welle 11 am unteren Ende mit Hilfe eines Widerlagers 24-in Form einer einzigen Kugel, die im Inneren des Kerns der unteren Spule angeordnet ist.

Bei der weiteren Ausführungsform nach Figur 5 sind die beiden Spulen 12 mit Hilfe eines Verbindungsleiters 25 mit der unteren Ausgangsklemme 28 verbunden, wobei mit dem Bezugeseichen.27 die zwei Zenerdioden bezeichnet sind. Di· Welle 11 ist in einer langen Lagerbuchse 26 geführt« die sich vom oberen Ende des Gehäuses unterhalb der Antriebsrolle 21 bis in das Innere des Kerns der oberen Spule 12 erstreckt.

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Claims

Patentansprüche

Ό) Vechselstromerzeuger mit einem Permanentmagneten aus Ferrit in Ringform und mehrpoliger radialer Magnetisierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (12) mit ihrem magnetischen Kreis in zwei gleiche Gruppen geteilt ist, wobei jede Induktionsspule (12) jeweils an einer Stirnseite des Ringmagneten (10) zwischen zwei Scheiben (13*14-) angeordnet ist und die Spulen (12) jeweils auf einem magnetischen Kern (17, 18) gewickelt sind, daß an den Scheiben (13, 14) parallel zur Achse des Magneten (10) verlaufende magnetische Füße (15» 16) angeformt sind, wobei die einander zugewandten Enden der Füße (15» 16) jeder Gruppe einander gegenüberliegen und einen Luftspalt (e) bilden und ,der Luftspalt (e) sich in der Mittelebene des Magneten (10) befindet.
2) Vechselstromerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße (15» 16) der einen Gruppe im Vinkel versetzt zu den Füßen (15» 16) der anderen Gruppe angeordnet sind, derart, daß alle Füße (15, 16) gleichmäßig über den Umfang des Ankers verteilt sind.
3) Vechselstromerzeuger nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) des Permanentmagneten (10) euerseits oben am Gehäuse und andererseits in einer in dem Kern (17» 18) der unteren Spule (12) eingesetzten Lagerbuchse (22) gelagert ist.

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4) Wecheelstromerzeuger nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) unten von einer als Widerlager (24) dienenden Kugel abgestüzt ist, / die im Kern (17» 18) der unteren Spule (12) angeordnet ist.
5) Wechselstromerzeuger nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) an einer länglichen Lagerbuchse (26) gehaltert ist, die vom oberen Ende des Gehäuses bis zur Mitte der oberen Spule (12) reicht.
6) Wechselstromerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (12) getrennte Stromkreise versorgen.
7) Wechselstromerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (12) in Reihe oder parallel geschaltet sind und zur Spannungsbegrenzung zwei gegeneinander geschaltete Zenerdioden (27) in Beine zu den Klemmen der Spulen (12) vorgesehen sind.

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