DE2830713A1

DE2830713A1 - ELECTRIC GENERATOR

Info

Publication number: DE2830713A1
Application number: DE19782830713
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dr Kofink
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1980-01-24
Also published as: JPS5517298A; FR2431214A1; GB2025708A

Description

^R· 47 9 ^R 47 9

Chr/SmChr / Sm

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Generator nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei elektrischen Generatoren mit Selbsterregung besteht immer die Schwierigkeit, daß sich ein Erregerfeld überhaupt aufbauen kann. Wenn das verwendete magnetisierbare Material im Erregerkreis magnetisch sehr weich ist, ist die Remanenzinduktion sehr gering, und es dauert sehr lange, bis sich ein Generator nach der Inbetriebnahme^ erregt. Es ist schon bekannt, Drehstromgeneratoren in Kraftfahrzeugen dadurch aufzuerregen, daß nach dem Betätigen des Zündschalters ein Vorerregungsstrom über einen Widerstand oder über die Ladekontrollampe in den Erregerkreis fließt. Es ist auch schon bekannt, das Auferregen, also das Angehverhalten des Generators, dadurch zu verbessern, daß man in den Erregerkreis an geeigneter Stelle auch Oxydmagnete einfügte, insbesondere zwischen die Klauen von Drehstromgeneratoren mit Klauenpolläufern. Diese bekannten Maßnahmen haben jedoch den Nachteil eines gewissen Schaltungsaufwandes oder den Nachteil einer geringen mechanischen Festigkeit. Jedenfalls stehen die Kosten in einem ungünstigen Verhältnis zum erzielten Erfolg.The invention is based on an electrical generator according to the preamble of the main claim. With electrical Generators with self-excitation always have the difficulty that an excitation field can build up at all. If the magnetizable material used in the excitation circuit is magnetically very soft, this is remanent induction very little, and it takes a long time for a generator to energize after start-up. It is already known Excite three-phase generators in motor vehicles that a pre-excitation current after the ignition switch is actuated flows into the excitation circuit via a resistor or via the charge control lamp. It's also beautiful known to improve the excitation, i.e. the starting behavior of the generator, by entering the excitation circuit also inserted oxide magnets at a suitable point, especially between the claws of three-phase generators Claw pole runners. However, these known measures have the disadvantage of a certain circuit complexity or the Disadvantage of poor mechanical strength. In any case, the costs are in an unfavorable relationship to the achieved Success.

Advantages of the invention

Der erfindungsgemäße Generator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Fertigungsaufwand sehr gering und die Auferregung des Generators in jedem Fall sichergestellt ist. Schaltungsmaßnahmen außerhalb des Generators sind nicht erforderlich. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß im normalen Fertigungsablauf beim Herstellen des Generators nur ein einziger Arbeitsgang mehr erforderlich ist, nämlich das erstmalige Magnetisieren der magnetisch härtbaren Teile.The generator according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the manufacturing effort is very low and the excitation of the generator is guaranteed in any case. Switching measures outside of the generator are not required. Another advantage is that in the normal production process when producing the generator, only one Only one more operation is required, namely the initial magnetization of the magnetically hardenable parts.

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CJ Chr/SmCJ Chr / Sm

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Generators möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß das Volumen des Generators nicht vergrößert wird und daß keine störanfälligen Teile verwendet sind. ^: The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the generator specified in the main claim. It is particularly advantageous that the volume of the generator is not increased and that no failure-prone parts are used. ^:

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schleifringlosen Drehstromgenerator, bei dem alle der in der Beschreibung erwähnten einzelnen Anordnungen verwirklicht sind.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in more detail in the following description explained. The only figure shows a slip ringless three-phase generator, in which all of the in the description mentioned individual arrangements are realized.

Description of the invention

In einem topfförmigen Generatorgehäuse mit den beiden Lagerschildern 11 und 12 ist in Lagern 13 und 14 eine Rotorwelle 15 gelagert. Auf die Rotorwelle 15 ist ein Kern 16 einer Erregerexnrichtung aufgesetzt, der Kern 16 trägt ein erstes Polrad 17· Mit dem ersten Polrad 17 ist über einen nicht magnetischen Ring 18 ein zweites Polrad verbunden, das also nicht direkt auf der Rotorwelle 15 be-"festigt ist. Das antriebsseitige Lagerschild 11 trägt eine Haltevorrichtung 21, an der eine Erregerwicklung 22 befestigt ist. In die als Lagerschilder dienenden Gehäuseteile 11 und 12 ist ein Ständer 23 eingesetzt, der eine Ausgangswicklung 23'trägt. Der Ausgangswicklung 23^fist ein Gleichrichter 24 nachgeschaltet, der außer dem Erregerstrom über einen Spannungsregler 25 auch den Erregerstrom liefert. Die Stromzuführung erfolgt über das KabelA rotor shaft 15 is supported in bearings 13 and 14 in a pot-shaped generator housing with the two end plates 11 and 12. A core 16 of an exciter device is placed on the rotor shaft 15, the core 16 carries a first pole wheel 17. A second pole wheel is connected to the first pole wheel 17 via a non-magnetic ring 18, which is not directly attached to the rotor shaft 15 is. the driving-side end plate 11 carries a retaining device 21, fixed to the an exciter winding 22. In serving as shields housing parts 11 and 12, a stator 23 is inserted, the 23'trägt an output winding. the output winding 23 ^f is a rectifier 24 connected downstream which, in addition to the excitation current, also supplies the excitation current via a voltage regulator 25. The power is supplied via the cable

909384/0312909384/0312

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Chr/SmChr / Sm

Es bestehen nun verschiedene Möglichkeiten, in den Erregerkreis magnetisch gehärtete Teile einzufügen. Als besonders wirtschaftlich haben sich die im 'folgenden beschriebenen Möglichkeiten erwiesen.There are now various possibilities in the excitation circuit insert magnetically hardened parts. Those described below have proven to be particularly economical Proven opportunities.

Einen sehr geringen Aufwand erfordert es, die Hältevorrichtung 21 für die Erregerwicklung 22 aus Stahl statt aus Weicheisen herzustellen. Es muß aber nicht die gesamte Haltevorrichtung 21 aus magnetisch gehärtetem Material bestehen, Teile der Haltevorrichtung 21 können auch weichmagnetisch sein. Des weiteren ist es verhältnismäßig einfach, auf dem Kern l6 einen magnetisch gehärteten Ring 27 aufzusetzen. Außerdem kann auf dem zweiten Polrad 19, das also nicht direkt auf der Rotorwelle 15 befestigt ist, auf der der Haltevorrichtung 21 der Erregerwicklung 22 zugewandten Seite 28 ein magnetisch gehärterter Ring 29 befestigt sein. Schließlich ist es noch auf einfache Weise möglich, die Spitzen 31 der Klauen der beiden Klauenpolräder 17 und 19 magnetisch gehärtet auszuführen.The holding device requires very little effort 21 for the excitation winding 22 made of steel instead of soft iron. But it doesn't have to be the whole Holding device 21 consist of magnetically hardened material, parts of the holding device 21 can also be soft magnetic be. Furthermore, it is relatively easy to place a magnetically hardened ring 27 on the core 16 put on. In addition, on the second pole wheel 19, the that is, it is not attached directly to the rotor shaft 15 on which the holding device 21 faces the field winding 22 Page 28 a magnetically hardened ring 29 can be attached. Finally, it's the easy way possible, the tips 31 of the claws of the two claw pole wheels 17 and 19 to be carried out magnetically hardened.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, als magnetisch härtbares Material einen kohlenstoffreichen Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,8 % einzusetzen.It has proven to be particularly advantageous to use a high-carbon steel with a carbon content of up to 0.8 % as the magnetically hardenable material.

Als Ausführungsbeispiel ist ein schleifringloser Drehstromgenerator, wie er zum Betrieb in Kraftfahrzeugen verwendet wird, ausgewählt worden. Die meisten der beschriebenen Maßnahmen können aber auch ohne weiteres bei einem Generator mit Schleifringen angewandt werden. Außerdem können statt der eingesetzten magnetisch gehärteten Teilen die entsprechenden Bereiche des ursprünglichen weichmagnetischen Materials aufgekohlt und dann/gehärtet werden. Die beschriebenen Möglichkeiten, magnetisch gehärtetes Material zu verwenden, können einzeln oder in einer beliebigen Kombination angewandt werden.As an exemplary embodiment, a three-phase generator without slip rings, as it is used for operation in motor vehicles has been selected. Most of the measures described but can also easily be used in a generator with slip rings. Also can take place of the magnetically hardened parts used, the corresponding areas of the original soft magnetic Material can be carburized and then / hardened. The possibilities described, magnetically hardened material can be used individually or in any combination.

909884/0312909884/0312

Claims

June 16, 1978 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ans ρ r ücjhe

ι l.jElectric generator, especially without a slip ring • Three-phase generator for motor vehicles, with a fixed output winding and an excitation device for generating a rotatable excitation field, which comprises a ■ magnetic circuit and an excitation winding, thereby characterized in that the magnetizable circuit apart from soft magnetic parts (16, 17, 19) also magnetically hardened Has parts (21, 27, 29, 3D.

2. Generator according to claim 1, characterized in that the magnetically hardened parts (21, 27, 29, 31) in the mag- " Netic flow in series with the soft magnetic parts (16, 17, .19) lie.

ft η 'i .^f; ο 4 / ο 31 ä .-/2ft η 'i. ^f ; ο 4 / ο 31 ä .- / 2

Chr / Sm

3 x generator according to claim 1 or 2 characterized in that _a ₃ that the carrier (l6, 21) of the exciter winding (22) consists at least partly of a magnetically hardened material.

4. Generator according to claim 3 without slip rings , characterized in that the holding device (21). the excitation winding (22) consists at least partially of a magnetically hardened material.

5. Generator according to claim 3 or 4, characterized in that a magnetically hardened ring (27) is attached to the core (16) of the excitation device (22).

6. Generator according to any one of the preceding claims, having claw poles, a rotor shaft and without slip rings _3, characterized in ₃ that is not mounted directly on the rotor shaft (15), on that pole wheel (19) ₃ on which the holding device (21) of the exciter winding (22) facing side (28) a magnetically hardened ring (29) is attached.

7. Generator according to one of the preceding claims with Klausen poles, characterized in that the tips (31) of the claw poles (17, 19) are magnetically hardened.

../3 Π Π Π η 8 4/0 3 1 2

- 3 - R.4 ^:J /- 3 - R.4 ^: J /

Chr / Sm

8. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that j that as magnetically hardened Material a high carbon steel is used.