DE3819341A1 - AC GENERATOR FOR MOTOR VEHICLES - Google Patents
AC GENERATOR FOR MOTOR VEHICLESInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator für Kraft fahrzeuge wie Pkws, Busse, Lkws, Motorräder und dergleichen und bezieht sich insbesondere auf eine Verbesserung in der Ausführung der Rotorkerne für einen solchen Generator.The invention relates to an alternating current generator for power vehicles such as cars, buses, trucks, motorcycles and the like and particularly refers to an improvement in the Execution of the rotor cores for such a generator.
Im allgemeinen hat ein Generator der vorgenannten Art ein Paar Rotorkerne, die drehbar in einem Gehäuse angeordnet und in ihm gelagert sind, eine auf den Rotorkernen angeordnete Rotorwicklung, einen Statorkern, der in dem Gehäuse angeord net und an ihm befestigt ist, so daß er die Rotorkerne mit einem Spalt umgibt, und eine auf dem Statorkern angeordneten Statorwicklung. Jeder Rotorkern weist einen Grundteil und mehrere klauenähnliche Polstücke auf, die einstückig mit ihm ausgebildet sind, so daß sie axial verlaufen. Die Rotorkerne sind zusammengekuppelt und so angeordnet, daß die Polstücke des einen Rotorkerns abwechselnd zu denen des anderen Rotor kerns angeordnet sind.In general, a generator of the type mentioned above Pair of rotor cores that are rotatably arranged in a housing and are stored in it, one arranged on the rotor cores Rotor winding, a stator core, which is arranged in the housing net and is attached to it so that it with the rotor cores surrounds a gap, and one arranged on the stator core Stator winding. Each rotor core has a base and several claw-like pole pieces that are integral with it are formed so that they run axially. The rotor cores are coupled together and arranged so that the pole pieces of one rotor core alternately to that of the other rotor core are arranged.
Bei dem bekannten Generator ist jedoch jeder Rotorkern so aus gebildet, daß bei radialer Blickrichtung von dem Statorkern aus seine Polstücke den Statorkern vollständig überlappen, wobei ihre fernen Enden auf einer gemeinsamen Ebene angeord net sind, auf welcher das entsprechende Ende des Statorkerns liegt. Infolgedessen ist die Gesamtlänge eines jeden Polstücks ziemlich groß. Daraus ergibt sich, daß das Gewicht der Rotor kerne ebenfalls sehr groß ist. Außerdem neigen die Polstücke dazu, nach außen verbogen zu werden, da sie einer großen Zentrifugalkraft ausgesetzt sind, wenn die Rotorkerne mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden. Deshalb muß der Spalt zwischen dem Statorkern und den Polstücken so vergrößert wer den, daß die Polstücke den Statorkern nicht berühren können, wodurch die Herstellung von Generatoren mit einer größeren Ausgangsleistung behindert wird. Die bekannte Ausführung der Rotorkerne hat auch den weiteren Nachteil, daß die fernen Endabschnitte der Polstücke Schwingungen ausgesetzt sind, da sie den Statorkern infolge der bekannten wechselweisen Anord nung der Zähne und der Schlitze des Statorkerns abwechselnd abstoßen und anziehen, wodurch ein unerwünschtes Geräusch ent steht.In the known generator, however, each rotor core is made of it formed that when looking radially from the stator core completely overlap the stator core from its pole pieces, with their distal ends arranged on a common plane on which the corresponding end of the stator core lies. As a result, the total length of each pole piece is quite large. It follows that the weight of the rotor cores is also very large. The pole pieces also incline to be bent outwards because they are a big one Are subjected to centrifugal force when using the rotor cores rotated at high speed. Therefore the gap between the stator core and the pole pieces so enlarged that the pole pieces cannot touch the stator core, making the production of generators with a larger Output power is hindered. The well-known version of the Rotor cores also have the further disadvantage that the distant ones End sections of the pole pieces are exposed to vibrations because they the stator core due to the known alternate arrangement the teeth and slots of the stator core alternately repel and tighten, creating an unwanted noise stands.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wechselstrom generator zu schaffen, bei dem ein Verbiegen der Polstücke der Rotorkerne sowie die Erzeugung von Schwingungen sicher verhindert ist und der ein geringes Gewicht hat und eine höhere Ausgangsleistung erbringen kann.The object of the invention is an alternating current to create a generator in which the pole pieces are bent the rotor cores and the generation of vibrations safely is prevented and has a light weight and one can provide higher output power.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merk male des Patentanspruches 1 bei einem Wechselstromgenerator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 gelöst.The object of the invention is by the characterizing note Male of claim 1 in an AC generator solved according to the preamble of claim 1.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 2.An advantageous development of the invention is the subject of claim 2.
Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigtThe invention will now be described with reference to the drawings described in more detail, for example. It shows
Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines Wechselstromgenerators nach der Erfindung, Fig. 1 is a partially cutaway side view of an AC generator according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Rotorkerns für den in Fig. 1 gezeigten Generator, Fig. 2 is a perspective view of a rotor core for the case shown in Fig. 1 generator,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines der Polstücke des Rotorkerns gemäß Fig. 2, Fig. 3 is a schematic side view of one of the pole pieces of the rotor core of Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Anordnung des Pol stücks des Rotorkerns in bezug auf einen Statorkern, Fig. 4 is a schematic representation of the arrangement of the pole piece of the rotor core with respect to a stator core,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Verbiegung des Polstücks des Rotorkerns, Fig. 5 is a schematic illustration of the bending of the pole piece of the rotor core,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Überlappungsverhältnis und dem Grad der Verbie gung Fig. 6 is a graphical representation of the relationship between the overlap ratio and the degree of bending
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Überlappungsverhältnis und dem Ausgangsstrom und Fig. 7 is a graph showing the relationship between the overlap ratio and the output current and
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Verjüngungsverhältnis und dem Ausgangsstrom. Fig. 8 is a graph showing the relationship between the taper ratio and the output current.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform eines Wechsel stromgenerators 10 nach der Erfindung dargestellt, der einen ähnlichen grundlegenden Aufbau wie der bekannte Generator hat. Der Generator 10 weist im einzelnen ein Gehäuse 12 oder ein Paar Gehäuseteile, eine Kernwelle 14, die von einer Dreh achse durchsetzt wird und an den Gehäuseteilen 12 drehbar ge lagert ist, einen vorderen und einen hinteren Lundell-Rotor kern 16 bzw. 16, die an der Kernwelle 14 befestigt sind, um sich mit ihr zu drehen, einen Spulenkörper 18, der auf den Rotorkernen angeordnet ist, eine Rotorspule oder -wicklung 20, die um den Spulenkörper 18 herumgewickelt ist, einen im wesentlichen zylindrischen Statorkern 22, der in dem Gehäuse 12 angeordnet und an ihm befestigt ist, und Statorspulen oder -wicklungen 24, die um ihn herumgewickelt sind, auf. Jeder Rotorkern 16 hat einen Grundteil 26, der eine scheiben förmige Endplatte 26 a und einen im Durchmesser verringerten zylindrischen Abschnitt 26 b hat, der an einer Fläche der Endplatte 26 a ausgebildet ist, so daß er koaxial zu ihr verläuft, und meh rere klauenähnliche Polstücke 28, die einstückig mit der End platte 26 a des Grundteiles 26 in Umfangsrichtung in gleichen Abständen ausgebildet sind und axial von ihr aus verlaufen. Der vordere und der hintere Rotorkern 16, 16 sind zusammen gekuppelt, wobei die Stirnflächen der zylindrischen Abschnitte 26 b zusammengepaßt sind, derart, daß die Polstücke 28 des vor deren Rotorkerns abwechselnd mit denen des hinteren Rotor kerns angeordnet sind, und so angeordnet sind, daß die Pol stücke 28 des vorderen und hinteren Rotorkerns von dem Stator kern 20 umgeben sind und ihm gegenüberliegen, wobei ein gleich förmiger Spalt G dazwischen ausgebildet ist. Der Generator 10 hat ferner Schleifringe 30, die um die Kernwelle 14 herum angeordnet und mit der Rotorwicklung 20 verbunden sind, Bür sten 32, die in einem Halter 34 angeordnet sind und in federn dem Kontakt mit dem Schleifring 30 gehalten werden, einen Gleichrichter 36 zum Gleichrichten des erzeugten Wechselstro mes, Kühlschaufeln 38 und andere bekannte Teile.In Figs. 1 to 4 show an embodiment of an AC generator 10 according to the invention is shown, which has a similar basic structure as the prior art generator. The generator 10 has in particular a housing 12 or a pair of housing parts, a core shaft 14 which is penetrated by a rotary axis and is rotatably supported on the housing parts 12 , a front and a rear Lundell rotor core 16 and 16 , respectively attached to the core shaft 14 to rotate therewith, a bobbin 18 disposed on the rotor cores, a rotor coil or winding 20 wound around the bobbin 18 , a substantially cylindrical stator core 22 which is disposed in the Housing 12 is arranged and attached to it, and stator coils or windings 24 which are wound around it. Each rotor core 16 has a base part 26 , which has a disk-shaped end plate 26 a and a reduced-diameter cylindrical portion 26 b , which is formed on a surface of the end plate 26 a so that it extends coaxially with it, and several claw-like pole pieces 28 , which are integrally formed with the end plate 26 a of the base part 26 in the circumferential direction at equal intervals and extend axially from it. The front and the rear rotor core 16 , 16 are coupled together, the end faces of the cylindrical portions 26 b being fitted together such that the pole pieces 28 of the front of the rotor core are alternately arranged with those of the rear rotor core, and are arranged such that the pole pieces 28 of the front and rear rotor core are surrounded by the stator core 20 and are opposite to it, with a uniform gap G being formed therebetween. The generator 10 also has slip rings 30 , which are arranged around the core shaft 14 and connected to the rotor winding 20 , brushes 32 , which are arranged in a holder 34 and are held in contact with the slip ring 30 , a rectifier 36 Rectifying the generated alternating current, cooling blades 38 and other known parts.
Bei dem bekannten Generator ist die Anordnung der Rotorkerne 16, 16 derart, daß alle Polstücke 28 den Statorkern 22 über lappen, wenn sie in radialer Blickrichtung vom Statorkern 22 aus gesehen werden. Bei dem Generator 10 ist jedoch jeder Rotorkern 16 so ausgebildet, daß seine Polstücke 28 eine klei nere Länge als die bekannten haben. Anders ausgedrückt, ist jedes Polstück 28 des vorderen Rotorkerns so bemessen, daß ein fernes Ende 28 a einen Abstand nach vorne von dem hinteren Ende des Statorkerns 22 hat. In entsprechender Weise ist jedes Polstück des hinteren Rotorkerns so bemessen, daß ein fernes Ende 28 a einen Abstand nach hinten von dem vorderen Ende des Statorkerns 22 hat.In the known generator, the arrangement of the rotor cores 16 , 16 is such that all the pole pieces 28 overlap the stator core 22 when they are seen from the stator core 22 in the radial viewing direction. In the generator 10 , however, each rotor core 16 is formed so that its pole pieces 28 have a smaller length than the known ones. In other words, each pole piece 28 of the front rotor core is dimensioned such that a distal end 28 a has a distance to the front from the rear end of the stator core 22 . In a corresponding manner, each pole piece of the rear rotor core is dimensioned such that a distal end 28 a has a rearward distance from the front end of the stator core 22 .
Im einzelnen ist jedes Polstück 28 des Rotorkerns 16 so bemes sen, daß es bei radialer Blickrichtung von dem Statorkern aus den Statorkern 22 derart überlappt, daß ein Überlappungsver hältnis α= d/L die Bedingung 0<α<1,0 befriedigt, wobei L die axiale Länge des Statorkerns 22 und d die Überlappungs länge eines Rotorkerns, d.h. die Länge desjenigen Abschnitts des Rotorkerns, der genau radial dem Statorkern 22 gegenüber liegt, ist. Der bauliche Unterschied zwischen der erfindungs gemäßen Ausführungsform und dem bekannten Generator ist in Fig. 4 schematisch dargestellt, in welcher mit 28′ das Pol stück des bekannten Generators bezeichnet ist. Wie deutlich aus Fig. 4 ersichtlich ist, hat der Rotorkern 16 des Generators 10 eine Überlappungslänge d 2, die kleiner als die Überlappungs länge d 1 des Rotorkerns des bekannten Generators ist. Infolge dessen ist das Überlappungsverhältnis α kleiner als 1,0 bei dem Generator 10, während es bei dem bekannten Generator 1,0 ist. Wie weiter unten anhand eines Beispiels angegeben ist, sollte das Überlappungsverhältnis α vorzugsweise im Bereich zwischen 0,95 und ungefähr 0,88 , noch besser aber zwischen 0,93 und ungefähr 0,88 liegen. In particular, each pole piece 28 of the rotor core 16 is dimensioned so that it overlaps when viewed radially from the stator core from the stator core 22 such that an overlap ratio α = d / L satisfies the condition 0 < α <1.0, where L the axial length of the stator core 22 and d the overlap length of a rotor core, ie the length of that section of the rotor core which is exactly radially opposite the stator core 22 . The structural difference between the embodiment according to the Invention and the known generator is shown schematically in Fig. 4, in which the pole piece of the known generator is designated by 28 ' . As apparent from Fig. 4 it can be seen, the rotor core 16 of the generator 10 an overlap length d 2 which is smaller than the overlap length d 1 of the rotor core of the known generator. As a result, the overlap ratio α is less than 1.0 in the generator 10 , while it is 1.0 in the known generator. As indicated below using an example, the overlap ratio α should preferably be in the range between 0.95 and approximately 0.88, more preferably between 0.93 and approximately 0.88.
Außerdem ist bei dem Generator 10 jedes Polstück 28 des Rotor kerns 16 von seinem nahen Ende 28 b bis zu seinem fernen Ende 28 a verjüngt, und zwar nicht nur wenn es in der Umfangsrich tung des Rotorkerns, sondern auch in radialer Richtung von ihm aus gesehen wird, obgleich die äußere Oberfläche des Polstücks 28 durch die Oberfläche eines zu der Kernwelle 14 koaxialen Zylinders gebildet wird und somit parallel zu dem Statorkern 22 gehalten wird, wenn sie in der Umfangsrichtung des Rotorkerns gesehen wird. Die Polstücke des bekannten Generators sind ähnlich verjüngt. Bei dem Generator 10 ist jedoch jedes Polstück 28 bei radialer Blickrichtung von dem Rotorkern 16 so verjüngt, daß ein Verjüngungsverhältnis b=W 2/W 1 vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 0,2 und ungefähr 0,45 liegt, wobei W 1 die Breite oder Umfangslänge der äußeren Oberfläche des Polstücks an seinem nahen Ende 28 b und W 2 die Breite an seinem fernen Ende 28 a ist, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist.In addition, in the generator 10 each pole piece 28 of the rotor core 16 is tapered from its near end 28 b to its far end 28 a , not only when viewed in the circumferential direction of the rotor core, but also in the radial direction from it is, although the outer surface of the pole piece 28 is formed by the surface of a cylinder coaxial with the core shaft 14 and thus held parallel to the stator core 22 when viewed in the circumferential direction of the rotor core. The pole pieces of the known generator are similarly tapered. In the generator 10 , however, each pole piece 28 is tapered from the rotor core 16 when viewed radially such that a taper ratio b = W 2 / W 1 is preferably in the range between approximately 0.2 and approximately 0.45, where W 1 is the width or Circumferential length of the outer surface of the pole piece at its proximal end 28 b and W 2 is the width at its distal end 28 a , as shown in FIGS. 2 and 3.
Wie oben beschrieben, sind bei dem Generator 10 die Polstücke 28 der Rotorkerne so bemessen, daß sie kürzer als die des bekannten Generators sind. Infolgedessen können die Rotorkerne 16 leichter gemacht werden und kann somit das Gesamtgewicht des Generators 10 erheblich verringert werden. Außerdem sind die Rotorkerne 16 weniger für eine Verbiegung während der schnellen Drehung anfällig. Daher kann der Spalt G zwischen den Rotorkernen 16 und dem Statorkern 22 genügend verringert werden, um die Leistungsfähigkeit des Generators 10 zu er höhen.As described above, the pole pieces 28 of the rotor cores in the generator 10 are dimensioned such that they are shorter than those of the known generator. As a result, the rotor cores 16 can be made lighter and the overall weight of the generator 10 can thus be significantly reduced. In addition, the rotor cores 16 are less prone to bending during fast rotation. Therefore, the gap G between the rotor cores 16 and the stator core 22 can be reduced enough to increase the performance of the generator 10 .
Wenn die Polstücke 28 zu kurz bemessen sind, würde sich der magnetische Fluß zwischen dem Rotorkern und dem Statorkern so verringern, daß es unmöglich ist, eine ausreichende Aus gangsleistung sicherzustellen. Wenn jedoch das Überlappungs verhältnis innerhalb des bevorzugten Bereiches liegt, ist die Überlappungslänge der Rotorkerne genügend groß, um einen aus reichenden magnetischen Fluß sicherzustellen, so daß der Generator 10 eine ausreichend hohe Ausgangsleistung entwickeln kann. Dies liegt wahrscheinlich daran, daß der magnetische Fluß von einer Stirnfläche des fernen Endes 28 a eines jeden Polstücks, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, den magnetischen Fluß kompensiert, der von dem Abschnitt des bekannten Rotor kerns erzeugt wird, der entfernt worden ist.If the pole pieces 28 are dimensioned too short, the magnetic flux between the rotor core and the stator core would decrease so that it is impossible to ensure sufficient output power. However, if the overlap ratio is within the preferred range, the overlap length of the rotor cores is sufficient to ensure sufficient magnetic flux so that the generator 10 can develop a sufficiently high output. This is probably because the magnetic flux from an end face of the distal end 28 a of each pole piece, as shown in Fig. 4, compensates for the magnetic flux generated by the portion of the known rotor core that has been removed .
Außerdem verjüngt sich bei der bevorzugten Ausführungsform das Polstück 28 von seinem nahen Ende 28 b aus bis zu seinem fernen Ende 28 a bei radialer Blickrichtung von dem Rotorkern aus, wobei das Verjüngungsverhältnis β ungefähr 0,2 bis 0,45 beträgt. Wie weiter unten anhand eines Beispiels angegeben ist, stellt diese Verjüngung sicher, daß der Generator 10 eine maximale Ausgangsleistung entwickelt. Außerdem wurde festgestellt, daß die Polstücke 28 der Rotorkerne 16 der vor genannten Ausführungsform weniger anfällig für Schwingungen sind, so daß das von dem Generator 10 erzeugte Geräusch er heblich verringert wird.In addition, in the preferred embodiment, the pole piece 28 tapers from its near end 28 b to its far end 28 a when viewed radially from the rotor core, the taper ratio β being approximately 0.2 to 0.45. As indicated below by way of example, this taper ensures that the generator 10 develops maximum output power. In addition, it was found that the pole pieces 28 of the rotor cores 16 of the aforementioned embodiment are less susceptible to vibrations, so that the noise generated by the generator 10 is considerably reduced.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention will now be elucidated on the basis of the following examples explained.
Verschiedene Generatoren mit unterschiedlichen Überlappungs verhältnissen, aber mit dem gleichen Verjüngungsverhältnis von 0,3 wurden hergestellt. Dann wurden, um die Leistungs fähigkeit der Generatoren nach der Erfindung zu demonstrieren, die Rotorkerne mit vorgeschriebenen Geschwindigkeiten gedreht, und der Grad der Verbiegung H der Polstücke der Rotorkerne sowie der Ausgangsstrom A wurden gemessen. Im einzelnen wur den für den Grad der Verbiegung H der Polstücke die Rotor kerne mit einer hohen Geschwindigkeit, d.h. mit 20000 Umdre hungen pro Minute, gedreht. Dagegen wurden sie zum Messen des Ausgangsstromes A mit einer geringen Geschwindigkeit (2000 Umdrehungen pro Minute) gedreht, die der Leerlaufdrehzahl des Motors entspricht.Different generators with different overlap ratios, but with the same taper ratio of 0.3 were manufactured. Then, to demonstrate the performance of the generators according to the invention, the rotor cores were rotated at prescribed speeds, and the degree of deflection H of the pole pieces of the rotor cores and the output current A were measured. Specifically, for the degree of deflection H of the pole pieces, the rotor cores were rotated at a high speed, ie at 20,000 revolutions per minute. In contrast, they were rotated to measure the output current A at a low speed (2000 revolutions per minute), which corresponds to the idling speed of the engine.
Die Ergebnisse sind in den Fig. 6 und 7 graphisch darge stellt, wobei Fig. 6 die Beziehung zwischen dem Grad der Ver biegung H und dem Überlappungsverhältnis α und Fig. 7 die Be ziehung zwischen dem Ausgangsstrom A und dem Überlappungsver hältnis α zeigt. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Grad der Verbiegung H mit sich verringerndem Überlappungsverhältnis α linear abnimmt. Fig. 4 zeigt auch den Grad der Verbiegung schematisch, wobei H 2und d 2 den Grad der Verbiegung bzw. die Über lappungslänge für den Rotorkern bei einem Überlappungsver hältnis von 1,0 darstellen, während H 1 und d 1 den Grad der Verbiegung bzw. die Überlappungslänge für den Rotorkern bei einem Überlappungsverhältnis von 0,88 darstellen. Dagegen ist aus Fig. 7 ersichtlich, daß der Ausgangsstrom A hoch ge halten wird, bis das Überlappungsverhältnis auf ungefähr 0,88 abnimmt, und daß er aber allmählich abnimmt, wenn das Überlappungs verhältnis α weiter unter diesen Wert absinkt. Aus diesen Er gebnissen kann geschlossen werden, daß, wenn die Polstücke 28 der Rotorkerne 16 kurz bemessen sind, nicht nur der Grad der Verbiegung verringert ist, sondern auch der Ausgangspunkt A hoch bleibt, solange das Überlappungsverhältnis α innerhalb des Bereiches von nicht weniger als ungefähr 0,88 gehalten wird. Um außerdem den Grad der Verbiegung genügend zu verringern, sollte das Über lappungsverhältnis α nicht größer als 0,95, vorzugsweise aber nicht größer als 0,93 sein.The results are shown graphically in FIGS . 6 and 7, where FIG. 6 shows the relationship between the degree of deflection H and the overlap ratio α and FIG. 7 shows the relationship between the output current A and the overlap ratio α . From Fig. 6 it can be seen that the degree of deflection H decreases linearly with decreasing overlap ratio α . Fig. 4 also shows the degree of bending schematically, where H 2 and d 2 represent the degree of bending and the overlap length for the rotor core at an overlap ratio of 1.0, while H 1 and d 1 represent the degree of bending and represent the overlap length for the rotor core at an overlap ratio of 0.88. On the other hand, it can be seen from Fig. 7 that the output current A is kept high until the overlap ratio decreases to about 0.88, and that it gradually decreases as the overlap ratio α further falls below this value. From these results, it can be concluded that if the pole pieces 28 of the rotor cores 16 are short, not only the degree of bending is reduced but also the starting point A remains high as long as the overlap ratio α is within the range of not less than approximately 0.88 is held. In addition, in order to reduce the degree of bending sufficiently, the overlap ratio α should not be greater than 0.95, but preferably not greater than 0.93.
Verschiedene Generatoren mit unterschiedlichen Verjüngungs verhältnissen β wurden durch Variieren der Breite W 2 der Pol stücke an ihrem fernen Ende bei einer festen Breite W 1 an ihrem nahen Ende hergestellt. Dann wurden die Rotorkerne mit einer geringen Geschwindigkeit, d.h. mit 2000 Umdrehungen pro Minute, gedreht, und der Ausgangsstrom A wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 7 graphisch dargestellt, welche die Beziehung zwischen dem Verjüngungsverhältnis und dem Aus gangsstrom A zeigt.Different generators with different taper ratios β were made by varying the width W 2 of the pole pieces at their distal end at a fixed width W 1 at their proximal end. Then the rotor cores were spun at a slow speed, ie, 2000 revolutions per minute, and the output current A was measured. The results are shown graphically in FIG. 7, which shows the relationship between the taper ratio and the output current A.
Es ist aus Fig. 7 ersichtlich, daß der Generator mit einem Verjüngungsverhältnis β von ungefähr 0,35 einen maximalen Ausgangsstrom erzeugt, während die Generatoren mit einem Ver jüngungsverhältnis, das größer oder kleiner als dieser Wert ist, einen geringeren Ausgangsstrom haben. Im praktischen Fall sollte der für den Bereich geringer Drehgeschwindigkeit erforderliche Ausgangsstrom A größer als ungefähr 42 A sein. Deshalb sollte das Verjüngungsverhältnis β vorzugsweise im Bereich zwischen ungefähr 0,2 und ungefähr 0,45 liegen, um eine hohe Ausgangsleistung sicherzustellen.It can be seen from FIG. 7 that the generator with a taper ratio β of approximately 0.35 produces a maximum output current, while the generators with a taper ratio greater or less than this value have a lower output current. In practical cases, the output current A required for the low rotational speed range should be greater than approximately 42 A. Therefore, the taper ratio β should preferably be in the range between about 0.2 and about 0.45 in order to ensure a high output.
Claims (3)
- a) einem Gehäuse,
- b) einem Statorkern, der in dem Gehäuse angeordnet und an ihm befestigt ist und im wesentlichen eine zylindrische Form mit einer vorgeschriebenen Länge, einem vorderen und einem hinteren Ende hat,
- c) einer Statorspule, die um den Statorkern herum angeordnet ist,
- d) einer Kernwelle, die eine sie durchsetzende Drehachse hat und in dem Gehäuse drehbar gelagert ist,
- e) einem vorderen und einem hinteren Rotorkern, die an der Kernwelle befestigt sind, um sich mit ihr zu drehen, wobei jeder Rotorkern einen Grundteil und mehrere klauenähnliche Polstücke hat, die an ihm in Umfangsrichtung in gleichen Abständen ausgebildet sind und längs der Kernwelle ver laufen, wobei die Rotorkerne derart zusammengekuppelt sind, daß die Polstücke des vorderen Rotorkerns abwechselnd mit den Polstücken des hinteren Rotorkerns angeordnet sind, und wobei jeder Rotorkern einen eine vorgeschriebene Länge aufweisenden Überlappungsteil hat, der den Statorkern über lappt, wenn er in radialer Richtung von dem Statorkern aus gesehen wird, und
- f) einer Rotorwicklung, die auf den Rotorkernen angeordnet ist,
- a) a housing,
- b) a stator core which is arranged in the housing and fastened to it and has a substantially cylindrical shape with a prescribed length, a front and a rear end,
- c) a stator coil which is arranged around the stator core,
- d) a core shaft which has an axis of rotation passing through it and is rotatably mounted in the housing,
- e) a front and a rear rotor core, which are attached to the core shaft to rotate with it, each rotor core has a base and a plurality of claw-like pole pieces which are formed on it in the circumferential direction at equal intervals and run ver along the core shaft , wherein the rotor cores are coupled together such that the pole pieces of the front rotor core are arranged alternately with the pole pieces of the rear rotor core, and each rotor core has a prescribed length overlap part which overlaps the stator core when it radially from the stator core is seen from, and
- f) a rotor winding which is arranged on the rotor cores,
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