DE2948696A1 - AC GENERATOR - Google Patents

AC GENERATOR

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DE2948696A1 DE19792948696 DE2948696A DE2948696A1 DE 2948696 A1 DE2948696 A1 DE 2948696A1 DE 19792948696 DE19792948696 DE 19792948696 DE 2948696 A DE2948696 A DE 2948696A DE 2948696 A1 DE2948696 A1 DE 2948696A1
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    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H02K1/243—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors of the claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

22.11.1979 Chr/SmNovember 22, 1979 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Wechselstromgenerator Stand der TechnikAlternator State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Wechselstromgenerator nach der Gattung des Hauptanspruchs. Wird bei solchen Generatoren der Läufer rotiert und mit Erregerstrom beschickt und gleichzeitig die Ständerwicklung belastet, dann tritt außer den mechanisch bedingten Geräuschen vor allem bei höheren Belastungen auch ein magnetisch angeregtes Geräusch auf. Durch vielerlei Maßnahmen hat man schon versucht, das magnetisch angeregte Geräusch bei Generatoren zu vermindern. Bekannte Maßnahmen sind beispielsweise, die Nuten des Ständers anzuschrägen, die Kanten der Polklauen anzufasen oder die Wicklung im Ständer ungleichmäßig zu verteilen. Moderne Generatoren werden jedoch mit immer höherer Ausnutzung betrieben, und die bekannten Maßnahmen reichten zur Geräuschminderung nicht aus.The invention is based on an alternator according to the preamble of the main claim. Used with such generators the rotor rotates and supplied with excitation current and at the same time loads the stator winding, then occurs outside of the Mechanically induced noises, especially at higher loads, also produce a magnetically excited noise. By Various measures have already been tried to reduce the magnetically excited noise in generators. Acquaintance Measures include, for example, chamfering the slots in the stator, chamfering the edges of the pole claws or the winding to be distributed unevenly in the stand. However, modern generators are operated with ever higher utilization, and the known measures were not sufficient to reduce noise.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Wechselstromgenerator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, magnetisch angeregte Geräusche gegenüber be-The alternator according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that magnetically excited noises are

130024/0219130024/0219

- ζ · R. 5907- ζ R. 5907

Chr/SmChr / Sm

kannten Generatoren wesentlich zu reduzieren. Durch den umgestalteten Klauenquerschnitt nimmt der magnetische Nutzfluß im Luftspalt zwischen dem Klauenpolläufer und dem Ständer in axialer Richtung längs der Oberfläche der Polklauen nur geringfügig ab. Der Induktionsverlauf innerhalb einer Polteilung wird durch eine entsprechende Polabhebungen oder Statornutschrägung der Sinusform angenähert und ist im Gegensatz zu üblichen Klauenpolgeneratoren in axialer Richtung, abgesehen von Randeffekten, weitgehend konstant. Durch die Unterdrückung der magnetischen Querflüsse, die bei den bekannten Generatoren in axialer Richtung von Klaue zu Klaue wechselnde mechanische Kräfte auf die zugehörigen Teile des Generators ausüben, wird der Angriffspunkt der resultierenden Kräfte in die Symmetrieebene des Ständers gelegt. known generators to reduce significantly. Through the remodeled The claw cross-section absorbs the useful magnetic flux in the air gap between the claw pole rotor and the stator axial direction along the surface of the pole claws only slightly. The course of induction within a pole pitch is approximated to the sinusoidal shape by a corresponding pole lift-off or stator slot inclination and is in contrast to usual claw pole generators in the axial direction, apart from edge effects, largely constant. Through the oppression of the magnetic cross fluxes that occur in the known generators exert mechanical forces on the associated parts of the generator that change from claw to claw in the axial direction the point of application of the resulting forces is placed in the plane of symmetry of the stator.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Wechselstromgenerators möglich. Die geometrische Ausgestaltung stellt einen konstanten Streuraum zwischen den einzelnen Klauenpolen sicher, sorgt für eine Unterdrückung des Querflusses und trägt zur Erhöhung des Hauptflusses bei.The measures specified in the subclaims result in further improvements of the alternator according to the invention possible. The geometric configuration creates a constant scatter between the individual claw poles safe, ensures suppression of the cross flow and contributes to increasing the main flow.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt eine Stirnansicht auf eine Polradhälfte mit erfindungsgemäßen Polklauen, wobei einige Pole in unterschiedlicher Schnittdarstellung zu sehen sind. Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Klauenpol mit der Angabe der Lage der Schnitte von Figur 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figure 1 shows an end view of a pole wheel half with pole claws according to the invention, with some poles in different sectional views can be seen. FIG. 2 shows a longitudinal section through a claw pole with the indication the position of the sections of Figure 1.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Polrad 11 gezeigt. Das Polrad weist Klauen 12, 12a, 12b, 12c usw. auf. Durch dasIn Figure 1, a pole wheel 11 according to the invention is shown. The pole wheel has claws 12, 12a, 12b, 12c, etc. By the

130024/0219130024/0219

R. 5907 Chr/SmR. 5907 Chr / Sm

Polrad 11 ist eine Welle 13 gesteckt, ein Polkern lH ist gestrichel" angedeutet. Die Klauen 12 sind alle gleichartig ausgebildet, in Figur 1 sind sie jedoch in verschiedenen Ebenen geschnitten dargestellt, und zwar fortlaufend vom Grund der Klauen zur Spitze der Klauen. Die Klaue 12 ist ungeschnitten gezeigt, ein Längsschnitt P-F' ist in Figur 2 zu sehen. Die Klaue 12a ist an ihrem Grund nahe dem Polrad 11 in einem Schnitt A-A' geschnitten. Die Klaue 12b ist in einem Schnitt B-B' weiter in Richtung zur Klauenspitze geschnitter.. Die Klaue 12e schließlich ist unmittelbar vor der Klauenspitze 15 in einem Schnitt E-E' geschnitten. Aus Figur 1 der Zeichnung ersieht man, daß die dem nicht gezeichneten Ständer zugewandte Breite der Oberfläche 16 der Klauen 12 im wesentlichen konstant ist. Eine Draufsicht auf die Oberfläche l£ ergibt also ein Rechteck. Die der Welle 13 zugewandte Oterfläche 17 der Klauen 12 dagegen hat im wesentlichen die Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks. Die Schnittdarstellung der Klauen 12a zeigt, daß der Querschnitt der Klauen 12 an ihrem Grund etwa ein Trapez ist, wobei die breite 3asis des Trapez der Welle 13 zugewandt ist. Die Schnittdarstellung der Klauen 12e zeigt, daß der Querschnitt durch die Klauen 12 an der Spitze im wesentlichen ein Dreieck ist, dessen Spitze der Welle 13 zugewandt ist. Der Übergang vom Trapez 12a zum Dreieck 12e verläuft stetig, so daß an der der Welle 13 zugewandten Oberfläche das gleichschenklige Dreieck 17 gebildet wird. Die Klauen 12 weisen an ihrem Grund 12a eine größere Dicke auf als an ihrer Spitze 12e.Pole wheel 11 is inserted into a shaft 13, and a pole core 1H is indicated by dashed lines. The claws 12 are all designed identically, but in FIG 12 is shown uncut, a longitudinal section PF 'can be seen in Figure 2. The claw 12a is cut at its base near the pole wheel 11 in a section AA'. The claw 12b is cut further in the direction of the claw tip in a section BB '. Finally, the claw 12e is cut in a section EE 'immediately in front of the claw tip 15. It can be seen from Figure 1 of the drawing that the width of the surface 16 of the claws 12 facing the stand (not shown) is essentially constant The outer surface 17 of the claws 12 facing the shaft 13, on the other hand, essentially has the shape of an isosceles triangle The position of the claws 12a shows that the cross section of the claws 12 is approximately a trapezoid at its base, the broad base of the trapezium facing the shaft 13. The sectional view of the claws 12e shows that the cross section through the claws 12 at the tip is essentially a triangle, the tip of which faces the shaft 13. The transition from the trapezoid 12a to the triangle 12e is continuous, so that the isosceles triangle 17 is formed on the surface facing the shaft 13. The claws 12 have a greater thickness at their base 12a than at their tip 12e.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt F-F' durch die Klaue 12 und gibt gleichzeitig die Lage der Schnitte der Klauen 12a bis 12e an.Figure 2 shows a longitudinal section F-F 'through the claw 12 and at the same time gives the position of the sections of the claws 12a to 12e on.

Es kann auch vorteilhaft sein, die Oberfläche 16 der Klauen trapezförmig zu gestalten, und zwar so, daß die schmalere Oberseite des Trapez dem Grund 11 und die breitere Basis des Trapezes der Spitze 15 der Klauen 12 zugewandt ist.It can also be advantageous to make the surface 16 of the claws trapezoidal, specifically so that the narrower The top of the trapezoid faces the base 11 and the wider base of the trapezoid faces the tip 15 of the claws 12.

130024/0219130024/0219

R. 5907 Chr/SinR. 5907 Chr / Sin

Die der V.'elle 13 zugewandte Oberfläche 17 der Klauen 12 hat in diesen Fall die Form eines Trapezes.The surface 17 of the claws 12 facing the V.'elle 13 has in this case the shape of a trapezoid.

ZweckmäMgerweise ist die Länge der Klauen 12 von ihrem Grund A-Af zu ihrer Spitze E-E1 größer als ihre Breite an ihrer Oberfläche 16. Es kann unter Umständen auch vorteilhaft sein, da£ die Klauen 12 nicht parallel zur Welle 13 verlaufen, sondern schräg zu ihr. Außerdem können selbstverständlich die schon bekannten Maßnahmen zur Minderung des magnetischen Geräusches angewandt werden, beispielsweise die Ar.fasurig der Klauen 12 an ihrer Oberfläche 16.The length of the claws 12 from their base AA f to their tip EE 1 is expediently greater than their width at their surface 16. It may also be advantageous under certain circumstances that the claws 12 do not run parallel to the shaft 13, but at an angle to it . In addition, the already known measures for reducing the magnetic noise can of course be used, for example the ar.

1 30024/02191 30024/0219

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims (11)

22.11.1979 Ohr/Sm ROBERT 3CSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche11/22/1979 Ohr / Sm ROBERT 3CSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 claims 1.J Wechselstromgenerator mit einem Ständer und einem Klauenpolläufer, insbesondere Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ständer zugewandte Oberfläche (16) der Klauen (12) im wesentlichen die Gestalt eines Rechtecks aufweist.1.J alternator with a stand and a claw pole rotor, in particular three-phase generator for motor vehicles, characterized in that the one facing the stand Surface (16) of the claws (12) essentially has the shape of a rectangle. 2. Wechselstromgenerator mit einem Ständer und einem Klauenpolläufer, insbesondere Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ständer zugewandte Oberfläche (16) der Klauen (12) die Gestalt eines Trapezes hat, wobei die breitere Basisseite des Trapezes auf der Seite der Spitze (15) der Klauen (12) liegt.2. alternator with a stand and a claw pole rotor, in particular three-phase generator for motor vehicles, characterized in that the one facing the stand Surface (16) of the claws (12) has the shape of a trapezoid, with the wider base side of the trapezoid on the Side of the tip (15) of the claws (12) lies. 1 30024/02191 30024/0219 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 294869Q294869Q - 2 - R. 5907- 2 - R. 5907 Chr/SmChr / Sm 3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Klauen (12) in der Richtung der Nuten des Ständers größer ist als ihre Breite quer zu den Nuten.3. Generator according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the claws (12) in the direction of the grooves of the Stand is greater than its width across the grooves. 4. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Klauen (12) an ihrem Grund (11) im wesentlichen die Gestalt eines Trapezes (A-A')4. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the claws (12) at their Base (11) essentially the shape of a trapezoid (A-A ') - wobei die breite Basis des Trapezes den Nuten abgewandt ist - und an der Spitze (15) im wesentlichen die Gestalt eines Dreiecks (E-E') hat und der übergang vom Trapez (A-A') zum Dreieck (E-E') stetig ist.- The broad base of the trapezoid facing away from the grooves - and at the tip (15) essentially the shape of a triangle (E-E ') and the transition from the trapezoid (A-A') to the triangle (E-E ') is continuous. 5. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Klauen (12) an ihrem Grund (11) im wesentlichen die Gestalt eines Trapezes (A-A')5. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the claws (12) at their Base (11) essentially the shape of a trapezoid (A-A ') - wobei die breite Basis des Trapezes den Nuten abgewandt ist - und an der Spitze (15) im wesentlichen die Gestalt eines Trapezes (E-E') hat und der übergang vom Trapez (A-A') zum Trapez (E-E') stetig ist.- The broad base of the trapezoid facing away from the grooves - and at the tip (15) essentially the shape of a trapezoid (E-E ') and the transition from trapezoid (A-A') to trapezoid (E-E ') is continuous. 6. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauen (12) an ihrem Grund (11) eine größere Dicke aufweisen als an ihrer Spitze (15).6. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the claws (12) at their base (11) a have greater thickness than at their tip (15). 7. Generator nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Nuten abgewandte Oberfläche (17) der Klauen 7. Generator according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the surface facing away from the grooves (17) of the claws (12) die Gestalt eines Dreiecks hat.(12) has the shape of a triangle. 130024/0219130024/0219 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED - 3 - R. 5907- 3 - R. 5907 Chr/SmChr / Sm 8. Generator nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Nuten abgewandte Oberfläche (17) der Klauen (12) die Gestalt eines Trapezes hat.8. Generator according to claim 4, 5 or 6, characterized in that that the surface (17) of the claws (12) facing away from the grooves has the shape of a trapezoid. 9. Generator nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche rechtwinklig ist.9. Generator according to one of claims 1 or 3 to 8, characterized characterized in that the surface is rectangular. 10. Generator nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trapez der den Nuten zugewandten Oberfläche (16) symmetrisch ist.10. Generator according to one of claims 2 to 8, characterized in that that the trapezoid of the surface facing the grooves (16) is symmetrical. 11. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Nuten zugewandte Rechteck/ Trapez schiefwinklig ist.11. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that the rectangle facing the grooves / Trapezoid is at an oblique angle. 130024/0219130024/0219 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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