DE2819765C2

DE2819765C2 - Elektrische Maschine, insbesondere Tachometer-Dynamomaschine

Info

Publication number: DE2819765C2
Application number: DE19782819765
Authority: DE
Inventors: Günter Doege; Günter 1000 Berlin Neubauer
Original assignee: Huebner Elektromaschinen GmbH
Current assignee: Baumer Huebner GmbH
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1986-06-19
Also published as: DE2819765A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige gattungsgemäße elektrische Maschine ist aus der AT-PS 2 22 735 bekannt. Diese als Hilfsstromerzeuger ausgelegte elektrische Maschine weist jedoch keine allzu hohe Dreh- und Induktionsgenauigkeit auf. Dies ist vor allen Dingen darauf zurückzuführen, daß das Gehäuse dieser bekannten elektrischen Maschine durch einen in das Gehäuse hineinragenden Anschlag am Mitdrehen gehindert wird. Der Anschlag ist jedoch mit einem Spiel gegenüber dem Gehäuse angeordnet, damit ein von der Fremd-Antriebswelle resultierender Schlag sich zumindest nur reduziert auf die Lager auswirkt. Eine Gleichförmigkeit des Luftspaltes bzw. der Wirkverbindung zwischen der Rotor- und der Stator-Baugruppe der elektrischen Maschine kann jedoch hierdurch nicht gewährleistet werden. Aus diesem Grund scheidet auch eine Verwendung der bekannten elektrischen Maschine für meßtechnische Zwecke aus.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine auch für meßtechnische Zwecke geeignete elektrische Maschine, insbesondere eine Tachometer-Dynamo-Maschine, zu schaffen, die bei einer außerordentlich geringen Baulänge in axialer Richtung auch für eine hohe Meßgenauigkeit bezüglich der rotativen Bewegung geeignet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Maschine gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß Ungleichmäßigkeiten in der Rotation der Fremd-Antriebswelle über die elastische Kupplung aufgefangen werden können. Diese Kupplung wird nicht axial zur Hohlwelle vorgesehen, sondern im wesentlichen innerhalb angeordnet wodurch eine weitere axiale Verkürzung der elektrischen Maschine möglich ist. Darüber hinaus kann eine feste Verbindung zwischen dem Gehäuse der elektrischen Maschine und einer stationären Baugruppe, insbesondere dem anderen Gehäuse, der Fremd-Antriebswelle vorgesehen werden, so daß in axialer Richtung erheblicher Raum gewonnen wird. Die Verbindung der feststehenden Gehäuse erfolgt zweckmäßigerweise direkt wobei ein direktes Aneinanderflanschen der Gehäuse der beiden Maschinen besonders vorteilhaft ist Auch nach dem Anschluß an eine Fremd-Antriebswelle weist die elektrische Maschine gemäß der Erfindung eine außerordentlich geringe axiale Baulänge auf, da der Eingriff in der Hohlwelle erfolgt, die insbesondere im wesentlichen innerhalb ihrer Bohrung die elastische Kupplung aufnimmt. Die eigene Lagerung der Hohlwelle und deren drehfeste Verbindung über die elastische Kupplung mit der Fremd-Antriebswelle ermöglichen daher im Zusammenwirken mit den weiteren Merkmalen der Erfindung eine äußerst hohe Meßgenauigkeit im Hinblick auf rotative Bewegungen. Die Verbindung der Fremd-Antriebswelle erfolgt daher innerhalb der Hohlwelle und somit innerhalb des Gehäuses der anzuschließenden elektrischen Maschine.

Die Fremd-Antriebswelle kann beispielsweise die Achswelle eines Fahrzeuges oder die Welle eines Elektromotors sein, deren Drehzahl gemessen werden soll.

Bei der Auslegung der elastischen Kupplung in dieser Art entfällt daher das sonst erforderliche axiale Kupplungsstück, so daß eine axial kompakte elektrische Maschine geschaffen werden kann.

Eine weitere Raumeinsparung in der axialen Richtung ergibt sich dadurch, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung die entsprechende elektrische Maschine wie eine Tachometer-Dynamomaschine zwangsläufig einen größeren Durchmesser bekommt, was bei gleicher Abgabeleistung zu einer weiteren Verminderung der axialen Baulänge führt. Die Verminderung der axialen Baulänge ist insbesondere beim Anbau einer Tachometer-Dynamomaschine an ein Achslager eines Schienenfahrzeuges von entscheidender Bedeutung, da bei diesem Anwendungsfall die seitlich herausstehenden Bauteile besonders nachteilig und störend sind.

Durch die gemäß der Erfindung herbeigeführte Vergrößerung des Außendurchmessers der elektrischen Maschine ergeben sich weitere Vorteile dadurch, daß die technischen Daten durch die Möglichkeit der Erhöhung der Polzahl und der Nutenzahl verbessert werden können, indem beispielsweise die Oberwelligkeit der Ausgangsspannung durch die eröhte Pol- und Nutenzahl wesentlich verringert werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Tachometer-Dynamomaschine, welche in herkömmlicher Weise an eine rotierende Welle angekuppelt ist,

F i g. 2 eine ähnliche schematische Darstellung wie in der Fi g. !,jedoch für eine erfindungsgemäße Maschine, und

F i g. 3 einen Teilschnitt durch die Darstellung in der Fig. 2.

Um die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung, die in den F i g. 2 und 3 veranschaulicht 'St, gegenüber dem Stand der Technik besser würdigen zu können, ist in der F i g. 1 eine herkömmliche Anordnung veranschaulicht. Eine Tachometer-Dynamomaschine 1 weist auf ihrer einen Stirnseite einen Befestigungsflansch 7 auf, durch weichen im zentralen Bereich ein Wellenzapfen 3 hindurchgeführt ist, der seitlich aus dem Gehäuse der Tachometer-Dynamomaschine herausragt Um eine Verbindung zwischen dem Wellenzapfen 3 der Tachometer-Dynamomaschine 1 und einem Wellenzapfen 6 herzustellen, welcher aus einem Achslagergehäuse 5 herausragt, werden die beiden Wellenzapfen in einer fluchtenden Anordnung durch eine vorzugsweise elastische Kupplung 2 miteinander verbunden, und es wird zwischen die beiden Gehäuse, nämlich zwischen das Gehäuse der Tachometer-Dynamomaschine 1 und das Achslagergehäuse 5 ein Zwischenring eingesetzt Die beiden miteinander zu verbindenden Gehäuse werden jeweils mit ihrem Befestigungsflansch an diesen Zwischenring 4 angeflanscht welcher zu diesem Zweck an seinen beiden Stirnseiten jeweils ebenfalls einen entsprechenden Befestigungsflansch aufweist

Die F i g. 1 läßt unmittelbar erkennen, daß das Gehäuse der Tachometer-Dynamomaschine 1 in axialer Richtung einen verhältnismäßig großen Raum benötigt.

In den F i g. 2 und 3 ist jeweils eine erfindungsgemäße Tachometer-Dynamomaschine 10 dargestellt, welche mit Hilfe ihres Befestigungsflansches 11 an das Achslagergehäuse 5 angeflanscht ist Das Achslagergehäuse 5 kann beispielsweise am Achslager eines Schienenfahrzeuges angeordnet sein. Der aus dem Achslagergehäuse 5 herausragende Wellenzapfen 6 ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung innerhalb einer Hohlwelle 13 angeordnet und dieser Wellenzapfen 6 ist über eine elastische Kupplung 12 mit der Hohlwelle 13 verbunden. Die Hohlwelle 13 ist mittels der Lager 14 und 15 im Gehäuse der Tachometer- Dynamomaschine 10 drehbar gelagert.

Aus den F i g. 2 und 3 ist bei einem entsprechenden Vergleich mit der F i g. 1 ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die axiale Baulänge sehr wesentlich verringert werden konnte, während zugleich der Durchmesser des Gehäuses der Tachometer-Dynamomaschine 10 vergrößert wurde. Da der Raum für die radiale Vergrößerung des Gehäuses bisher praktisch immer ungenutz·; war, wird nunmehr gemäß der Erfindung dieser zur Verfügung stehende Raum dadurch vorteilhaft genutzt, daß die technischen Daten der Tachometer-Dynamomaschine verbessert werden. Es lassen sich nämlich die Polzahl und die Nutenzahl auf dem vergrößerten Umfang so weit erhöhen, daß die Oberwelligkeit der Ausgangsspannung nennenswert vermindert werden kann. Die radiale Vergrößerung des Gehäuses der Tachometer-Dynamomaschine 10 ergibt sich gemäß der Erfindung dadurch, daß für die Hohlwelle im zentralen Bereich mehr Raum benötigt w^;rd. Bei gleicher Abgabeleistung führt die Vergrößerung des Durchmessers jedoch zu einer entsprechenden Verringerung der axialen Baulänge, wie es gemäß der Erfindung angestrebt wird.

Die Vergrößerung des Durchmessers zugunsten einer verminderten axialen Baulänge hat gemäß den obigen Ausführungen jedoch nicht nur den Vorteil, die kritische axiale Baulänge in der gewünschten Weise zu vermindern, sondern es ist zu betonen, daß sich durch die oben bereits diskutierte Verbesserung der elektrischen Daten auch hinsichtlich der Leistung der Maschine erhebliche Vorteile ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Maschine, insbesondere Tachometer-Dynamomaschine, mit einer Rotor- und einer Stator-Baugruppe, mit einer gegenüber dem Gehäuse drehbar gelagerten Hohlwelle, die mit der Rotor-Baugruppe drehfest verbunden ist und die von einer Fremd-Antriebswelle antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Rotor-Baugruppe und Hohlwelle (13) über eine elastische Kupplung (12) von der Fremd-Antriebswelle (6) antreibbar sind,

daß die elastische Kupplung (12) im wesentlichen innerhalb der Hohlwelle (13) angeordnet ist und daß das Gehäuse (10) mit einer stationären Baugruppe (5) zur Lagerung der Fremd-Antriebswelle fest verbindbar ist

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlweile (13) einseitig geschlossen ist und daß das Gehäuse (10) auf der Seite der Bohrung der Hohlwelle (13) einen Befestigungsflansch (11) aufweist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bohrung aufweisende Stirnseite der Hohlwelle (13) im wesentlichen in der Ebene des Befestigungsflansches (11) angeordnet ist.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kupplung als Gelenkwelle ausgebildet ist.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung der Hohlwelle (13) im wesentlichen durch das gesamte Gehäuse (19) der elektrischen Maschine hindurch erstreckt.