DE3240058C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Generator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Generator ist aus der DE-OS 15 38 974 bekannt. Der getrennt angetriebene Lüfterrotor sitzt auf der Hauptwelle des Generators.

Aus der DE-OS 26 59 650 ist ein Generator bekannt, bei dem ein getrennter Lüftermotor vorgesehen ist, der mit dem Lüfter so im Abstand zur Hauptwelle angeordnet ist, daß dazwischen ein Rotorstellungsgeber angeordnet werden kann.

Die Verwendung einer unterschiedlichen Polzahl für Lüftermotor und Gleichstrommaschine ist aus der DE-PS 2 59 034 und der DE-AS 11 34 453 bekannt. Bei dem Stand der Technik gemäß der DE-PS 2 59 034 wird ein Ventilator durch einen Ein- bzw. Mehrphasensynchronmotor angetrieben, und zwar hinsichtlich eines Bedürfnisses nach erhöhter Ventilation bei hohen oder niedrigen Geschwindigkeiten. Insbesondere wird die Polzahl des Ventilatormotors im Verhältnis zur Drehzahl der Hauptmaschine und der Drehzahl des Ventilators gesetzt. Der Rotor des asynchronen Ventilatormotors ist auf die Hauptwelle der Hauptmaschine aufgekeilt.

Aus der DE-AS 11 34 453 ist ein Lüfterantrieb für Gleichstrommaschinen durch eine kollektorlose Drehfeldmaschine bekannt. Es wird davon ausgegangen, daß bei langsam laufender Gleichstrommaschine die Eigenbelüftung durch einen mit dem Läufer stark verbundenen Lüfter insofern Schwierigkeiten ergibt, als ein solcher Lüfter entweder viel Platz beansprucht, um die nötige Luftmenge fördern zu können, oder hierfür überhaupt nicht ausgelegt werden kann. Nur für diesen Fall wird ein gesondert angetriebener Lüfter vorgeschlagen, dessen Gleichstrommotor mit der zulüftenden Maschine zusammengeschaltet ist. Grundsätzlich wird jedoch ein solches System als aufwendig und nachteilig angesehen. Es wird allerdings dargelegt, daß der Lüftermotor mit anderer Polzahl ausgebildet sein kann als die zu belüftende Maschine, wodurch sich ein entsprechendes Drehzahlübersetzungsverhältnis zwischen Gleichstrommaschine und Lüftermotor ergibt. Dabei wird angegeben, daß im allgemeinen der Lüftermotor mit weniger Polen versehen wird und dadurch schnelläufiger als die zu belüftende Maschine ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Stator des Lüftermotors mit dem Rotor der Gleichstrommaschine verbunden. Der mit dem Lüfter verbundene Rotor des Lüftermotors sitzt auf der Hauptwelle der Gleichstrommaschine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Generator zu schaffen, der bei kompakter Bauweise auch bei niedrigen Drehzahlen eine optimale Kühlung des Generators gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst.

Entsprechend dieser Lösung ist das Gebläse auf einer Welle angeordnet, die von der Hauptwelle getrennt ist. Dadurch kann durch Vorsehen eines Spaltes zwischen dem Induktionsmotor und der Hauptwelle der Raum für andere Teile des Generators genutzt werden. Zugleich wird eine optimale Kühlung bei niedriger Drehzahl erzielt, weil der Indiktionsmotor durch den Dreiphasenwechselstrom des Generators versorgt wird und dabei die Polzahl des Generators ein Vielfaches der Polzahl des Induktionsmotors ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläurert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Generator,

Fig. 2 eine schematische Ansicht mit der Darstellung eines Ausnutzungsgrades hinsichtlich der Anordnung der elektrischen Teile, und

Fig. 3 einen elektrischen Schaltkreis für die Ausführungs­ form gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Dreiphaseninduktionsmotor 8 dargestellt, welcher umfaßt: einen Stator 81 mit drei Phasenwicklungen, welcher am Deckel 7 befestigt ist; ein als Rotor ausgebil­ dets Induktionsteil 82, welches dem Stator 81 gegenüber­ liegt und an einem Gebläse 6 befestigt ist; und ein Lager 83 zum drehbaren Abstützen des Teils 82 und des Gebläses 6. In dem Schaltkreis gemäß Fig. 3 ist ebenso eine Batterie 100 und ein Schalter 200 dargestellt. Der Generator umfaßt einen Rotor 1, einen Stator 2 mit Ankerspulen 2 a. Im Rotor 1 befinden sich Feldspulen 1 a. Der Stator 81 des Induktionsmotors mit drei Phasenwicklungen ist mit dem Stator 2 des Wechsel­ stromgenerators elektrisch durch eine Dreiphasenverbindung verbunden. Wenn ein Motor 1 mittels einer Riemenscheibe 5 von einem Fahrzeugmotor oder dergleichen angetrieben wird, wird in den Ankerspulen 2 a des Stators 2 ein Dreiphasen­ wechselstrom erzeugt, wodurch der Dreiphasenstrom dem Stator 81 zugeführt ist, welcher elektrisch damit verbunden ist, um ein sich drehendes magnetisches Feld zu erzeugen. Wenn der Rotor 1 des Generators zwölf Pole hat, die Dreiphasenwicklungen des Stators 81 des Motors vier Pole hat, beispielsweise, steht die Synchronisationsgeschwin­ digkeit im Verhältnis zu der Anzahl der Pole, da sie gemeinsam eine synchronisierte Frequenz haben. Dadurch hat der Stator 81 des Motors ein magnetisches Feld, welches sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die dreifach so hoch ist, wie die des Rotors 1 des Generators. Dem­ entsprechend dreht sich das Teil 82, welches dem Stator 81 gegenüberliegt, mit nahezu derselben Geschwindigkeit wie das sich drehende Magnetfeld, und zwar mit einem geringen Schlupf. Das Kühlgebläse 6, an dem das Teil 82 befestigt ist, dreht sich dementsprechend mit einer Geschwindigkeit, die nahezu dem Dreifachen der Drehgeschwindigkeit des Generators entspricht. So dreht sich das Gebläse 6 mit einer Drehzahl von ungefähr 6000 Upm bei einem niedrigen Drehzahlbereich des Generators von beispielsweise 2000 Upm. Dies bedeutet, daß derselbe Betrag an Kühlluft, welcher bei einer Drehzahl von 6000 Upm des herkömmlichen Generators erzielt wird, bereits bei 2000 Upm erzielt wird, welches die Kühlwirkung bei niedrigen Drehzahlen wesentlich ver­ bessert.

Da weiterhin der Rotor 1 des Generators und das Kühlgebläse 6 getrennt sind, kann ein vorher ungenutzter Raum ausgenutzt werden. Hinsichtlich der Disposition des Gleichrichters 91 und des Spannungsreglers 92 muß im Vergleich mit den herkömmlichen Generatoren (Fig. 2) die durch eine der Riemenscheibe 5 angetriebene Welle 11 nicht berücksichtigt werden.

Claims (2)

1. Elektrischer Generator mit einem auf einer sich drehenden Hauptwelle befestigten, mit Feldspulen versehenem Rotor, mit einem dem Rotor gegenüberliegenden, Ankerspulen aufweisenden Stator, zum Erzeugen eines Dreiphasenwechselstroms, mit einem an einem Ende der Hauptwelle befestigten Antriebseinrichtung und einem getrennt von der Hauptwelle betriebenen Induktionsmotor, der an der Seite des Generators angeordnet ist, welcher der Antriebseinrichtung abgewandt ist, wobei auf dem Rotor des Induktionsmotors ein Kühlgebläse angeordnet ist, durch welches der Rotor und Stator des Generators mit Kühlluft versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktionsmotor (8) an einer von der Hauptwelle getrennten Nebenwelle befestigt ist, daß zwischen der Hauptwelle und der Nebenwelle ein Axialraum gebildet ist, und daß der Induktionsmotor (8) durch den Dreiphasenwechselstrom des Generators versorgt wird, wobei die Polzahl des Generators ein Vielfaches der Polzahl des Induktionsmotors (8) ist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem genannten Axialraum ein Regler (92) und ein Gleichrichter (90) untergebracht sind.