DE3401602A1

DE3401602A1 - Magnetic generator

Info

Publication number: DE3401602A1
Application number: DE19843401602
Authority: DE
Inventors: Stanislav Sempeter pri Gorici Birsa
Original assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Current assignee: ISKRA SOZD ELEKTRO INDUS
Priority date: 1983-01-25
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1984-07-26
Also published as: YU43818B; ES529117A0; ES8500522A1; IT1178844B; IT8467081A0; YU15883A

Abstract

The invention relates to a magnetic generator, especially a magneto, for the ignition of internal-combustion engines, having a rotating magnetic flywheel which is mounted on the shaft of the drive machine, having at least one permanent magnet whose main magnetic flux path is closed via two ferromagnetic cores (1) which, seen along the generator axis, are stacked one on top of the other on the stator, the first core (1) having a smaller cross-section than the second core (2). In this arrangement, one winding (8) is located on the first core (1) and two windings (9, 10) are located on the second core (2); at least two windings (8, 9) are connected in series which enables mutual independence, in energy terms, between the individual loads which are connected to the windings (8, 9, 10). <IMAGE>

Description

Magnetgenerator Magnet generator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetgenerator, insbesondere Magnetzünder zur Zündung von.Brennkraftmaschinen, mit einem rotierenden, auf der Welle der Antrieb-smaschine befestigten Magnetschwungrad, mit wenigstens einem Dauermagneten, dessen Hauptmagnetfluß sich über zwei Ferromagnetkerne schließt, die entlang der Generatorachse auf dem Stator aufeinander gestapelt sind, wobei der erste Kern einen kleineren Querschnitt aufweist und auf dem er-.The invention relates to a magnetic generator, in particular Magneto for ignition of internal combustion engines, with a rotating one on the Magnetic flywheel attached to the shaft of the drive machine, with at least one permanent magnet, whose main magnetic flux closes over two ferromagnetic cores that run along the Generator axis are stacked on the stator, the first core having a Has smaller cross-section and on the he.

sten Kern wenigstens eine und auf dem zweiten Kern wenigstens zwei Wicklungen vorgesehen sind; sie ist in die Patentklasse P02P 1/00 der Internationalen Patentklassifikation eingeordnet.most core at least one and on the second core at least two Windings are provided; it is in the patent class P02P 1/00 of the international Patent classification classified.

Aus der YU-PS 24982 ist eine Lösung bekannt, die sich auf einen Magnetgenerator für die Brennkraftmaschinen, insbesonderte aufeine Magnetzünder für die Motorräder bezieht.A solution is known from YU-PS 24982, which is based on a magnetic generator for the internal combustion engines, in particular on a magneto for the motorcycles relates.

Der Magnetgenerator versorgt neben der Motorzündvòrrichtung noch den Scheinwerfer, das Positionslicht und das Bremslicht. Der Generator besitzt zwei auf dem Stator aufeinander gestapelte Ferromagnetkerne, wobei einer von ihnen einen geringeren,Querschnitt und und wesentlich größere Luftspalte aufweist. Die Wicklung der kleineren Kerne speist dauernd und ohne Schalter das Positionslicht, von der Wicklung des größeren Kerns wird über einen Schalter der Scheinwerfer gespeist. Der Generator besitzt noch ein Paar weitere Kerne. Die Wicklung eines Kernes ist an die externe Zündspule, die Wicklung des zweiten Kernes ist über einen Schalter an das Bremslicht angeschlossen. Zwischen den Kernen befinden sich zwei ferromagnetische Distanzstücke, die den Hauptmagnetfluß über den Kern des kleineren Querschnitts schließen. Im Falle, daß eine gute Magnetkopplung, wie sie bei dem ersten Magnetpaar zu finden ist, nicht erwünscht ist, werden die Distanzstücke aus einem nicht ferromagnetischen Material hergestellt. Die beschriebene Lösung ist gut, jedoch teuer, weil sie im Fall, daß auch das Bremslicht gespeist werden soll, die Verwendung einer externen Zündspule verlangt. In der preiswertesten Ausführung des Magnetzünders wird eine Generatorzündspule eingebaut; darum gibt es keinen Platz für das zweite Kernpaar. Alle drei Verbraucher, d.h. Scheinwerfer, Positionslicht und Bremslicht, sollen durch die Wicklung eines Kernpaares versorgt werden. Diese Möglichkeit ist in einer zweiten bekannten Lösung besprochen, die der oben beschriebenen Lösung ähnlich ist, nur daß sie eine weitere Wicklung für die Bremslichtversorgung verwendet. Während die Bremslichtwir-Eung aus der vorigen Lösung von den übrigen Verbrauchern unabhängig ist, ist sie hier stark von dem Scheinwerfer abhängig. Bei Tagesfahrt leuchtet das Bremslicht sehr stark, in der Nacht sinkt die Spannung um die Hälfte. Betätigt man die Fahrzeugbremse, so wird die Straße wesentlich schlechter beleuchtet.In addition to the engine ignition device, the magnetic generator also supplies the Headlights, the position light and the brake light. The generator has two Ferromagnetic cores stacked on top of each other on the stator, one of which is a has smaller, cross-section and and much larger air gaps. The winding of the smaller cores continuously and without a switch feeds the position light from the Winding the larger core is controlled by a switch for the headlight fed. The generator has a few more cores. The winding one The core is connected to the external ignition coil, the winding of the second core is via one Switch connected to the brake light. There are two between the cores ferromagnetic spacers that hold the main magnetic flux through the core of the smaller one Close cross-section. In the event that a good magnetic coupling, as in the The first pair of magnets is not desired, the spacers are removed made of a non-ferromagnetic material. The solution described is good, but expensive, because in the event that the brake light is also to be fed, requires the use of an external ignition coil. In the cheapest version a generator ignition coil is installed in the magneto; therefore there is no place for the second core pair. All three consumers, i.e. headlights, position light and brake light, are to be supplied by the winding of a core pair. These The possibility is discussed in a second known solution, that of the one described above The solution is similar, only that there is one more winding for the brake light supply used. While the brake light effect from the previous solution differs from the rest Consumers is independent, it is here heavily dependent on the headlight. at During the day, the brake light shines very strongly, at night the voltage drops the half. If you apply the vehicle brake, the road becomes much worse illuminated.

Aufgabe und Ziel der Erfindung ist es, einen Magnetgenerator zu schaffen, bei dem die bisherigen Nachteile behoben sind, vor allen in bezug auf die Einfachheit der Ausführung und gegenseitige Unabhängigkeit verschiedener Verbraucher.The object and aim of the invention is to create a magnetic generator, in which the previous disadvantages have been eliminated, above all in terms of simplicity the execution and mutual independence of different consumers.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelost, Weiterbildungen bzw. zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This problem is solved with the features specified in claim 1, Further developments and useful embodiments of the invention are based on the subclaims emerged.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe also mittels eines Generators gelöst, bei dem alle drei Verbraucher Scheinwerfer, Positions- und Bremslicht von einem Paar Ferromagnetkernen versorgt werden, wobei erzielt werden soll, daß die gegenseitigen Einflüsse aller drei Belastungen möglichst niedrig bleiben, beziehungsweise daß diese gegenseitigen Einflüsse den Fahrer nicht stören. Ein geeignetes Funktionieren des BrOmslichts wird durch sein Anschließen an die zwei Wicklungen erreicht, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Spulen auf zwei verschiedenen Kernen gewikkelt sind. Dabei sind die beiden Kerne normalerweise mit gleicher Polschuhform und mit gleichem Luftspalt zwischen ihnen und dem Rotor ausgeführt, was alles eine neue Lösung eines derartigen Magnetgenerators darstellt. Auf dem dikkeren Kern befindet sich neben der Bremslichtwicklung noch die Scheinwerferwicklung. Ist der Scheinwerfer nicht eingeschaltet, bekommt das Bremslicht den größeren Anteil der elektrischen Energie vom dickeren Kern. Sobald der Schein-..According to the invention, the object is thus achieved by means of a generator solved in which all three consumers headlights, position and brake lights from a pair of ferromagnetic cores are supplied, the aim being that the mutual influences of all three loads remain as low as possible, respectively that these mutual influences do not disturb the driver. Proper functioning of the BrOmslicht is achieved by connecting it to the two windings that are connected in series, with the coils wound on two different cores are. The two cores are usually with the same pole piece shape and with running the same air gap between them and the rotor, what a new one Solution of such a magnetic generator represents. Located on the thicker core In addition to the brake light winding, there is also the headlight winding. Is the headlight not switched on, the brake light gets the greater part of the electric Energy from the thicker core. As soon as the bogus ..

werfer eingeschaltet wird, nimmt der Magnetfluß im dünneren Kern erheblich zu, gleichzeitig sinkt der Magnetfluß in dem dickeren Kern; in diesem Fall bekommt das Bremslicht den vorwiegenden Anteil der elektrischen Energie aus dem dünneren Kern. Die Neuheit, daß die elektrische Energie für die Versorgung desselben elektrischen Verbrauchers wechselweise aus verschiedenen Kernen gewonnen wird, ist mit zwei in Reihe geschalteten Wicklungen verwirklicht, die auf den getrennten Kernen gewickelt sind. Durch die richtige Auswahl von elektrischen und magnetischen Parametern läßt sich erreichen, daß der Scheinwerfer sehr wenig das Bremslicht beeinflußt. Auch der umgekehrte Einfluß des Bremslichts auf den Scheinwerfer ist bedeutend geringer als im früheren Fall. Das Positionslicht ist an eine Wicklung des dünneren Kerns an die beiden Klemmen der Wicklung, die sonst zu der Wicklung des dickeren Kerns in Reihe geschaltet ist, angeschlossen. Durch die richtige Auswahl der elektrischen und magnetischen Parameter kann erzielt werden, daß auch das Positionslicht die gleiche Nennspannung wie das Bremslicht hat, auch wenn es nur an eine der beiden in Reihe geschalteten Wicklungen angeschlossen ist.launcher is turned on, the magnetic flux in the thinner core decreases significantly to, at the same time the magnetic flux in the thicker core decreases; in this case gets the brake light the predominant portion of the electrical energy from the thinner Core. The novelty that the electrical energy for the supply of the same electrical Consumer is obtained alternately from different cores is with two in Series switched windings are realized, which are wound on the separate cores are. By making the right choice of electric and magnetic Parameters can be achieved that the headlight has very little influence on the brake light. The reverse influence of the brake light on the headlight is also significantly less than in the previous case. The position light is on a winding of the thinner core to the two terminals of the winding that would otherwise lead to the winding of the thicker core connected in series. By properly choosing the electrical and magnetic parameters can be achieved that also the position light the has the same nominal voltage as the brake light, even if it is only connected to one of the two connected in series windings.

Die Erfindung ist im folgenen an Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Teil eines Magnetgenerators im Querschnitt und in der Projektion, Fig. 2 einen Ferromagnetkern, und Fig. 3, 4 und 5 typisch geschaltete Wicklungen auf einzelnen Ferromagnetkernen und elektrische: Verbraucher.The invention is based on the following examples and embodiments the drawing explained in more detail. In the drawing, Fig. 1 shows part of a magnetic generator in cross section and in projection, FIG. 2 shows a ferromagnetic core, and FIG. 3, 4 and 5 typically switched windings on individual ferromagnetic cores and electrical: Consumer.

Fig. 1 zeigt Ferromagnetkerne 1 und 2, die, entlang der Generatorachse betrachtet, auf dem Stator aufeinander gestapelt sind, wobei der Stator normalerweise vier- oder sechspolig ausgeführt ist. Zwischen den Kernen befinden sich zwei Distanzstücke 7, die normalerweise nicht aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sind. Die Anpassung der magnetischen Parameter zur Lösung des elektri- schen Stromkreises kann auch durch die Auswahl des Materials für die Distanzstücke 7 und durch die Form der Polschuhe 3 bzw. 4 des Kerns 1 (Fig. 2) erfolgen, d.h. mit dem Luftspalt-zwischen dem Polschuh 3 bzw. 4 des Statorkernes 1 und dem Polschuh 5 des Rotormagneten 5 oder direst mit dem Rotormagnet 6. Gemäß Fig. 1 ist der Rotor aus einem Ferromagnetjoch 22 aufgebaut, der die Rotor- oder Dauermagnete 6 hält, die mit den Polschuhen 5 enden.Fig. 1 shows ferromagnetic cores 1 and 2, which, along the generator axis considered, are stacked on the stator, the stator normally has four or six poles. There are two spacers between the cores 7, which are normally not made of a ferromagnetic material. The adjustment of the magnetic parameters to solve the electrical ting Circuit can also be made by selecting the material for the spacers 7 and by the shape of the pole pieces 3 and 4 of the core 1 (Fig. 2), i.e. with the Air gap between the pole piece 3 or 4 of the stator core 1 and the pole piece 5 of the Rotor magnet 5 or directly with the rotor magnet 6. According to FIG. 1, the rotor is off built a ferromagnet yoke 22, which holds the rotor or permanent magnets 6, the end with the pole pieces 5.

Der Aufbau der Rotoren kann schon im Prinzip geändert wer:-den. Auf dem Kern 1 ist wenigstens eine Spule gewickelt, zum Beispiel eine Wicklung 8 mit Anschlußklemmen 11 und 13. Auf dem Kern 2 befinden sich wenigstens zwei Wicklungen, die Wicklung 9 mit Anschlußklemmen 12 und 13 und die Wicklung 10. Die Klemmen 13 der miteinander gekoppelten Wicklungen 8 und 9 sind so gewählt, daß sich die induzierten Spannungen der in Reihe geschalteten Wicklung 8 auf dem Kern 1 und der Wicklung 9 auf dem Kern 2 summieren, was an den äußeren Klemmen 11 und 12 gemessen werden kann.The structure of the rotors can in principle be changed: -den. on the core 1 is wound with at least one coil, for example a winding 8 Terminals 11 and 13. There are at least two windings on the core 2, the winding 9 with terminals 12 and 13 and the winding 10. The terminals 13 the coupled windings 8 and 9 are chosen so that the induced Voltages of the series-connected winding 8 on the core 1 and the winding 9 on core 2 add up what is measured at outer terminals 11 and 12 can.

Die Stärke der einzelnen Kerne ist von der Leistung .der elektrischen Verbraucher abhängig.The strength of the individual cores depends on the power of the electrical ones Consumer dependent.

Fig. 2 stellt den Ferromagnetkern 1 dar, der die gleiche Form seines Polschuhs 3 wie der Ferromagnetkern 2 haben kann, er kann aber auch eine ganz verschiedene Form annehmen, die gleich oder ähnlich der Form des Polschuhs 4 sein kann.Fig. 2 shows the ferromagnetic core 1, which has the same shape as his Pole shoe 3 like the ferromagnetic core 2 can have, but it can also have a completely different one Assume a shape that can be the same or similar to the shape of the pole piece 4.

Die elektrischen Verbraucher können an den Generator verschiedenartig angeschlossen werden. Die Grundschaltung ist in Fig. 1 gezeigt, wo eine Ausführung mit galvanisch getrennten Wicklungen 9 und 10 auf dem Kern 2 dargestellt'ist, Die einfachste Form der Schaltung ist die Ausführung ohne elektrische Verbraucher 18 und 20.The electrical consumers can be connected to the generator in various ways be connected. The basic circuit is shown in Fig. 1, where an embodiment with galvanically separated windings 9 and 10 on the core 2 is shown, The The simplest form of the circuit is the version without electrical consumers 18 and 20.

In einem unbelasteten Zustand fließt durch die beiden Kerne 1 und 2 der Magnetfluß , der im Kern 1 schwächer ist, weil dessen Querschnitt geringer ist.In an unloaded state, flows through the two cores 1 and 2 the magnetic flux, which is weaker in the core 1 because its cross-section is smaller is.

Ein elektrischer Verbraucher 14, normalerweise der Scheinwerfer, bekommt bei dieser Generatorbetriebsart den vorwiegenden Anteil der elektrischen Energie von dem Kern, in dem kräftiger Magnetfluß herrscht, d.h. von dem Kern 2, Schaltet man den stärksten elektrischen Verbraucher 16, normalerweise den Scheinwerfer, ein, so wird wegen der Ankerreaktion der Magnetfluß im Kern 2 stark reduziert und im Kern 1 kräftig verstärkt. Das bedeutet, daß der elektrische Verbraucher 14 den vorwiegenden Anteil der elektrischen Energie von dem Kern 1 bekommt. Der elektrische Verbraucher 18, normalerweise das Positionslicht, ist an die Klemmen 11 und 13 der Wicklung 8 des Kerns 1 angeschlossen.An electrical consumer 14, normally the headlight, gets in this generator mode, the predominant part of the electrical energy from the core in which there is strong magnetic flux, i.e. from the core 2, switches the strongest electrical consumer 16, usually the headlight, so because of the armature reaction, the magnetic flux in the core 2 is greatly reduced and in the Core 1 strongly reinforced. This means that the electrical consumer 14 is the predominant Share of electrical energy from the core 1 gets. The electrical consumer 18, usually the position light, is connected to terminals 11 and 13 of the winding 8 of the core 1 connected.

Die elektrischen Verbraucher 14 und 18 sind an.die Wicklungen 8 und 9 angeschlossen und stellen einen elektrischen Stromkreis dar. Durch die richtige Auswahl der elektrischen und magnetischen Parameter, die in dem Stromkreis mitwirken, läßt sich erreichen, daß die elektrischen Verbraucher 14 und 18 die gleiche Nennspannung-haben. Gleichzeitig kann erreicht werden, daß der elektrische Verbraucher 16 praktisch keinen Einfluß auf die Wirkung des elektrischen Verbrauchers 14 hat, wobei die Wirkungsweise des elektrischen Verbrauchers 18 den bekannten Lösungen entspricht. Das gleiche gilt auch für den eventuellen elektrischen Verbraucher 20. Das gemeinsame elektrische Potential der elektrischen Verbraucher wird auf eine der Wicklungen 8 gelegt.The electrical loads 14 and 18 are an.die windings 8 and 9 connected and represent an electrical circuit. By the correct Selection of the electrical and magnetic parameters involved in the circuit, it can be achieved that the electrical loads 14 and 18 have the same nominal voltage. At the same time it can be achieved that the electrical consumer 16 is practical has no effect on the effect of the electrical consumer 14, the mode of operation of the electrical consumer 18 corresponds to the known solutions. The same also applies to any electrical consumer 20. The common electrical The potential of the electrical consumer is applied to one of the windings 8.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Schaltung der Elemente in der Ausführung mit einer einheitlichen Wicklung auf dem Kern 2, wobei die Wicklungen 9 und 10 als eine einzige Wicklung mit Anzapfung dargestellt sind. Die Bezeichnungen sind in allen Figuren 1 bis 5 einheitlich, mit gleicher Bezeichnung ist auch eine gleiche Funktion des Teiles gemeint. Die Fig. 4 veranschaulicht die Wicklung 10 als eine ganze Wicklung auf dem Kern 2, wobei der Teil der Wicklung zwischen den Klemmen 12 und 13 die Wicklung 9 darstellt.4 and 5 show the circuitry of the elements in the embodiment with a uniform winding on the core 2, the windings 9 and 10 as a single tap winding are shown. The names are in All Figures 1 to 5 are the same, with the same designation is also the same Function of the part meant. Figure 4 illustrates the winding 10 as one whole winding on the core 2, the part of the winding between the terminals 12 and 13 represent the winding 9.

Die Schaltung gemäßderFig. 5 ist der Schaltung in Fig. 3 sehr ähnlich, nur daß die Wicklungen 9 und 10 miteinander gekoppelt sind und daß das gemeinsame elektrische Potential der Verbraucher auf der zweiten Klemme der Schaltung gewählt wird. Aus den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Schaltungen ist es ersichtlich, daß es möglich ist, die erwähnten Elemente verschiedenartig miteinander zu verbinden, wobei das Wirkungsprinzip bewahrt bleibt.The circuit according to FIG. 5 is very similar to the circuit in Fig. 3, only that the windings 9 and 10 are coupled to one another and that the common electrical potential of the consumer selected on the second terminal of the circuit will. From the circuits shown in FIGS. 3 to 5 it can be seen that it is possible to combine the elements mentioned in various ways, whereby the principle of action is preserved.

Claims

Magnet generator PATENT CLAIMS: Magnet generator, especially magneto for the ignition of internal combustion engines, with a rotating, au £ the shaft of the prime mover fixed magnetic flywheel, with at least one permanent magnet, whose main magnetic flux closes via two ferromagnetic cores that are positioned along the generator axis on the Stator are stacked on top of one another, the first core having a smaller cross section and at least one on the first core and at least one on the second core two windings are provided, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that the winding (8) of the first core (1) in series with at least one winding (9) of the second core (2) is switched.

2. Magnet generator according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the two ferromagnetic cores (1, 2) have the same shape of their pole pieces (3) and that the two cores with the pulley shoes (5) of the rotor magnet (6) or form an air gap of approximately the same size directly with the rotor magnet (6).

3. Magnet generator according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the two ferromagnetic cores (1, 2) have the same shape of their pole pieces (3) have, and that the first core. (1) with a much larger air gap the pole pieces (5) of the rotor magnet (6) or directly with the rotor magnet (6) forms as the second core (2ì.

4. Magnet generator according to claim 1, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the first core (1) does not have the same shape of its pole pieces (4) as that the pole pieces (3) of the second core (2), wherein it with the pole pieces (5) of the rotor magnet (6) or directly with the rotor magnet (6) a significant larger air gap than the second core (2).

5. Magnet generator according to one of claims 1 to 4, characterized g e k It is noted that between the external terminals (11, 12) of the series-connected Windings (8; 9, 10) on the first core (1) and on the second core (2) an electrical Consumer (14) is connected via a switch (15), and that to the second Winding (10) on the second core '.

(2) Another electrical consumer (16) via another Switch (17) is connected.

6. Magnet generator according to claim 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that between terminals (11, 13) of the winding (8) on the first core (1) electrical consumer (18), which has the same nominal voltage as the first electrical Consumer (14) is connected via a switch (19).

7. Magnet generator according to one of claims 5 or 6, characterized g e it is not indicated that between terminals (12, 13) of the first winding (9) on the second core (2) an electrical consumer (20) via a switch (21) connected.

8. Magnet generator according to one of claims 5, 6 or 7, characterized in that g e k e n n n n z e i c h n e t that the windings (9, 10) on the second core (2) are wound separately and isolated from each other that the windings (9, 10) as a unitary coil are wound with a portion of the coil between a Outer clamp (12) and a middle clamp (13) the winding (9) and the entire coil represents the winding (10), or both windings (9, 10) form a single coil form with a tap, part of the total coil being the first winding (9) and the other part represents the second winding (10).