DE2817999A1

DE2817999A1 - Laeufer fuer elektrische maschine

Info

Publication number: DE2817999A1
Application number: DE19782817999
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing Grad Dreyer; Max Lenz; Helmut Ott
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-04-25
Filing date: 1978-04-25
Publication date: 1979-11-15

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Läufer für eine elektrische Maschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die Verwendung von Drehstromgeneratoren für die Bordnetz speisung beispielsweise von Kraftfahrzeugen, Motorrädern 0. dgl. ist bekannt; ein solcher Drehstromgenerator kann so aufgebaut sein, daß sich ein Läufer oder Rotor innerhalb einer äußeren, stationären Ständerwicklung dreht, wobei der Drehantrieb von der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs herrührt. Die Ständerwicklung ist üblicherweise dreiphasig ausgelegt, wobei sie in Stern- oder Dreieckschaltungen betrieben werden kann. Der Läufer induziert in der dreiphasigen Ständerwicklung je drei um 1200 versetzte Wechselspannungen, die nach Gleichrichtung mittels eines Br ückengleichrichter s mit drei Plus- und drei Minusdioden der Gleichstrom speisung des Bordnetzes dienen.
Bei einer bekannten Ausführungsform ist der Läufer so ausgebildet, daß er eine auf einem zylindrischen Polkern gewickelte Erregerringspule aufweist, die zur Bildung der einzelnen Magnetpole beidseitig von sogenannten Klauenpolhälften umfaßt ist, so daß sich insgesamt ein Klauenpolläufer ergibt. Dieser Klauenpolläufer kann eigengelagert sein, es ist aber auch eine Fremdlagerung, beispielsweise durch unmittelbare Verbindung mit einem Getriebeelement des jeweils zugeordneten Systems möglich. Der Erreger strom wird der Erregerwicklung von einem Regler mit Hilfe einer SchleifringlKohlebürstenanordnung zugeführt. Die Erregerwicklung ist gleichstromgespei st.
Bei einem solchen Läufer ergibt sich der Nachteil, daß die Verbindung zwischen dem üblicherweise im Bereich der Erregerspule zylindrisch ausgebildeten Polkern und der Erregerspule nicht ausreichend schüttel-oder drehschwingungsfest ist, so daß es zu einem Lockern der Erregerspule und dann zu einem Ausfall des gesamten Drehstromgenerators kommen kann. Solche Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere bei Läuferanordnungen für Motorrad-Drehstromgeneratoren, da hier besonder s starke Schüttel- und Drehschwingung seinwirkungen auftreten.
Diese auf eine Lockerung der Erregerspule auf den Polkern durch immer stärker gewordene Beanspruchung bewirkte Ausfallursache ist neben den schon erwähnten Schüttel- und Drehschwingung seinwirkungen auch auf Temperaturunterschiede zurückzuführen.
Versuche einer l^rbhilfe durch Vakuumimprägnierung der auf den Polkern aufgewickelten Erregerwicklung sind aufwendig, desgleichen die Anwendung gesonderter Spulenkörper oder Isolierscheiben.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Läufer für elektrische Maschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich eine sichere und formschlüssige Verbindung zwischen dem Polkern und der Wicklung ergibt, da die Form der Erregerwicklung sich zumindest mit ihren inneren, der Polkernoberfläche am nächsten befindlichen Lagen der Polygonform des Polkerns anpaßt und sich eine Verrastung zwischen beiden ergibt, so daß Torsionsschwingungen des Polkerns die Erregerwicklung nicht mehr lockern können.
Ergänzend ist es in einem späteren Fertigungsabschnitt dann noch möglich, die Gesamtheit aus Erregerwicklung und Polkern einem Imprägnierungsschritt, etwa unter Vakuumbedingungen, zu unterziehen.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Läufer, wie er bevorzugt bei einem Motorrad-Drehstromgenerator verwendet wird (Fremdlagerung) und Fig. 2 einen Querschnitt lediglich durch den Polkern und die Erregerwicklung, wobei sonstige Teile weggelassen sind.
Beschreibung der Erfindungsbeispiele Bevor im einzelnen auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel eingegangen wird, wird darauf hingewiesen, daß sich die als vorteilhaft erkannte Lösung der Verbindung der Erregerspule mit dem Polkern des Läufers auf jede Art einer elektrischen Maschine oder eines Generators bzw.
Drehstromgenerators anwenden läßt, bei der sich eine entsprechende Problemstellung ergibt. Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, daß der Polkern bzw. genauer gesagt, der die Erregerwicklung tragende Polkern-Oberflächenbereich unrund ist, etwa eine Polygonform aufweist, so daß sich beim Aufwickeln der Erregerwicklung an dieser eine komplementäre unrunde Form ergibt, was zu einer gegenseitigen Verrastung von Erregerwicklung und Polkern führt, d. h.
eine r formschlüssigen Verbindung zwischen beiden.
Der in Fig. 1 gezeigte Läufer 1, der sich insbesondere für einen Motorrad -Drehstromgenerator eignet, besteht aus einem Polkern 2 und aus zwei auf Absätze 2a und 2b des Polkerns 2 aufgeschobene Polräder 3a und 3b, die Klauenpolhälften bilden und beidseitig die Erregerwicklung 5 umfassen und teleskopartig mit über den Umfang versetzten Klauen 6a, 7a, 6b, 7b ineinandergreifen. Auf dem mittleren und vorzugsweise zylindrischen Teil 4 des Polkerns 2 ist die Erregerwicklung 5 aufgewickelt, die als Ringkernspule ausgebildet ist. Vervollständigt wird der Läufer durch zwei Schleifringe 8a, 8b, die über Verbindungsleitungen 9a, 9b der Erregerwicklung den zur Ausbildung der Magnetfeldverteilung erforderlichen Gleichstrom zuführen; auf den Schleifringen 8a, 8b gleiten nicht dargestellte KohIebürsten. Die Schleifringe 8a und 8b sitzen auf einem verlängerten und vorzugsweise einstückigen Ansatz des Polkerns. Der Polkern verfügt über eine innere Bohrung 10, die der Aufnahme der Welle bei Fremd- oder Eigenlagerung dient und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel konusförmig ausgebildet ist.
Zur Erzielung der erwähnten Schüttel- und Dr eh schwingung sfe stigkeit verfügt entsprechend der Darstellung der Fig. 2 der Polkern 2 über eine unrunde Oberflächenform. Bevorzugt handelt es sich um eine gleichmäßige Polygonform, etwa nach Art des in Fig. 2 dargestellten Sechsecks. Auf dieses Sechseck ist die Erregerwicklung 5 aufgewickelt. Da sie dabei die gleiche Form wie die ihr zugewandte Polkernoberfläche annimmt, ergibt sich notwendigerweise eine formschlüssige Verbindung gegen Torsionsschwingungen, die eine Verdrehung der Erregerwicklung 5 auf dem Polkern 2 bewirken. Der Läuferausfall bei solchen, hohen Tor sion s schwingung s einflüssen unterworfenen Generatoren, hauptsächlich also bei Motorrad-Generatoren, läßt sich so ohne größeren Aufwand wirkungsvoll beseitigen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Läufer für elektrische Maschinen, insbesondere Generator oder Drehstromgenerator, vorzugsweise Läufer für Motorrad-Drehstromgenerator, mit einem Polkern, auf den die Erregerwicklung gewickelt ist und mit einer, die Errege;wicklung von außen ulngebenden, die einzelnen Pole bildenden Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zur formschlüssigen Verbindung von Erregerwicklung (5) und diese tragenderPolkernoberfläche der Polkern unrund ist.
Läufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern eine Polygonform aufweist und mindestens die inneren, auf die Polkernoberfläche gerichteten Wicklungsbereiche der Erregerwicklung (5) über eine entsprechende komplementäre Form verfügen.
3. Läufer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern ein Sechseck ist.