DE4107867C2 - Vorrichtung zur Stromversorgung - Google Patents
Vorrichtung zur StromversorgungInfo
- Publication number
- DE4107867C2 DE4107867C2 DE19914107867 DE4107867A DE4107867C2 DE 4107867 C2 DE4107867 C2 DE 4107867C2 DE 19914107867 DE19914107867 DE 19914107867 DE 4107867 A DE4107867 A DE 4107867A DE 4107867 C2 DE4107867 C2 DE 4107867C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnetic circuit
- excitation magnetic
- claw poles
- excitation
- claw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/02—Details
- H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
- H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
- H02K21/044—Rotor of the claw pole type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
- H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Klauenpolgenerator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der
als ein Wechselstromgenerator bei einem
Kraftfahrzeug verwendet werden kann (US 4 882 515).
Damit ein Wechselstromgenerator mit einem kleinen Rotor bei
einer Bauart mit geringen Abmessungen und leichtem Gewicht
eine hohe Ausgangsleistung erzeugen kann, ist es erforder
lich, daß sein Rotor einen großen magnetischen
Fluss erzeugt. Ein Verfahren, um dieses Erfordernis bei
einem derartigen Wechselstromgenerator zu erfüllen, ist be
kannt, bei dem ein Dauermagnet in Verbindung mit
der Feldwicklung verwendet wird, so daß ein großer
magnetischer Fluss hervorgerufen wird. Dieses Verfahren
ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß die feldmagneto
motorische Kraft nicht in ausreichender Weise kontrolliert
werden kann. Ein Verfahren, das das oben genannte Problem
löst und ermöglicht, die gewünschte Regelung der feldmagne
tomotorischen Kraft in einem Wechselstromgenerator zu erzie
len, ist beispielsweise in der JP-A-63-77 362 offenbart.
Gemäß dieser Veröffentlichung wird die Zentrifugalkraft ver
wendet, um einen Teil des magnetischen Pfades in einem sol
chen Generator zu verlagern, so daß die Menge des erzeugten
Magnetflusses geregelt wird. Die US-PS 4 882 515 offenbart
des weiteren einen Wechselstromgenerator, in welchem eine
Feldwicklung und ein Permanentmagnet zwischen einem Satz
von Magnetpolteilen der Klauenbauart angeordnet sind, um
dadurch zwei Magnetkreise zu koppeln und insofern die Menge
des erzeugten Magnetflusses zu regeln.
Der erstgenannte Generator ist von Vorteil insofern, als
der Ausgang des Dauermagneten mit Bezug auf die Umlaufge
schwindigkeit des Generators geregelt werden kann, um eine
vorbestimmte feldmagnetomotorische Kraft zu erzeugen, so
daß die Ausgangsspannung des Generators konstantzuhalten
ist. Jedoch tritt in diesem Fall das Problem auf, daß eine
Änderung im Belastungsbedarf zu einer entsprechenden Ände
rung in der Ausgangsspannung des Generators führt.
Andererseits müssen bei dem letztgenannten Generator die
Enden der klauenartigen Magnetpolteile mit Bezug zueinander
akkurat positioniert werden, um die beiden Magnetkreise zu
verlässig zu koppeln. Insofern tritt hier das Problem auf,
daß der Zusammenbau der Bauteile des Generators schwierig
und dessen Aufbau unvermeidlich kompliziert wird.
Ferner ist aus der JP-60-96163 ein Generator bekannt, dessen
Rotor vom Magnet-Typ ist, in dem ein Erregermagnetkreis aus
zwei ringförmigen Dauermagneten besteht. Darüber hinaus ist aus
der GB-PS-725895 eine dynamo-elektrische Maschine bekannt, in
der eine Spannung an die Steuerwicklung angelegt werden kann,
so daß die Erregung der Steuerwicklung den Dauermagneten
unterstützt oder schwächt. Jedoch erregt die Steuerwicklung den
Dauermagneten selbst, das heißt, daß ein erster erregter
Magnetkreis, der den Dauermagneten hat, und ein zweiter
Erregermagnetkreis, der die Steuerwicklung hat, überlappt oder
in Serienschaltung miteinander verbunden sind. Wenn eine solche
Spannung an die Steuerwicklung angelegt wird, daß die Erregung
der Steuerwicklung den Erregermagnetkreis des Dauermagneten
schwächt, besteht die Gefahr, daß ein magnetisches Feld, das
von der Steuerwicklung erzeugt wird, die magnetische Kraft des
Dauermagneten dauerhaft reduziert, und daß die
Generatorleistung der elektro-dynamischen Maschine dauerhaft
verringert bleibt.
Außerdem ist aus der DE-OS-14 88 353 eine elektrische Maschine
mit einem Dauermagneten-Rotor bekannt. Dabei ist ein erster
Erregermagnetkreis, der einen Magneten aufweist, mit einem
zweiten Erregermagnetkreis, der eine Steuerwicklung aufweist,
in Serienschaltung verbunden. Dabei sind Permanentmagneten
alternierend auf einem Trägerstück angeordnet. Der magnetische
Fluß ist dadurch steuerbar, daß ein magnetischer
Nebenschlußpfad vorgesehen ist, wobei durch Größe und Richtung
eines in den Steuerwicklungen erzeugten Durchflusses dem
Gesamtfluß der Permanentmagnete ein beliebig veränderbarer
Teilfluß entzogen oder hinzugefügt werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Klauenpolgenerator
zu schaffen, dessen Ausgangsspannung auf
einfache Weise geregelt werden kann.
Ein Ziel der Erfindung ist hierbei darin zu sehen, einen
Klauenpolgenerator zur Stromversorgung zur Verfügung zu stellen, bei dem
zwei Magnetkreise parallel zueinander angeordnet
sind, um den Zusammenbau der Komponenten der Vorrichtung
zu erleichtern und auch den Aufbau der Vorrichtung zu ver
einfachen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen
Klauenpolgenerator zur Stromversorgung zu schaffen, bei dem die zwei
Magnetkreise unabhängig voneinander angeordnet sind, so daß
dessen Permanentmagnete durch die von ihrer Feldwicklung er
zeugte Hitze nicht nachteilig beeinflußt werden.
Die Aufgabe wird mittels einem Klauenpolgenerator gemäß
Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt von Hauptteilen
einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Stromversorgung;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf Hauptteile des
Rotors der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh
rungsform;
Fig. 3 ein Diagramm zur Beziehung zwischen dem Drehwinkel
des Rotors und einer Drehmomentschwankung von diesem;
Fig. 4 einen vereinfachten elektrischen Schaltplan zur
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 5 Wellenformen von an die Basen von jeweiligen in
Fig. 4 dargestellten Transistoren gelegten Eingangs
signalen;
Gemäß det schematischen Axialschnitt der Fig. 1 umfaßt der
Klauenpolgenerator einen ersten, zweiten und
dritten Rotor 1, 2 und 3 der Klauenpolbauart, eine diese
Rotoren 1, 2 und 3 tragende Welle 4 sowie einen außen
seitig der Rotoren angeordneten Stator 5.
Der erste Rotor 1 besteht aus einer an der Außenoberfläche
der Welle 4 befestigten zylindrischen Nabe 11, ersten sowie
zweiten Klauenpolen 12 sowie 13, die jeweils an beiden Sei
ten der zylindrischen Nabe 11 angeordnet sind, und einer
radial außenseitig der Nabe 11 befindlichen Feldwicklung
14. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind erste und zweite Klau
enteile 12a und 13a einstückig jeweils als Teile der ersten
und zweiten Klauenpole 12 bzw. 13 ausgebildet. Diese Klauen
teile 12a und 13a erstrecken sich zur zylindrischen Nabe
11 hin und sind, wie gezeigt ist, alternierend angeordnet,
und diese Klauenteile 12a sowie 13a haben eine trapezförmige
Gestalt.
Wie der erste Rotor 1 umfassen der zweite und dritte Rotor
2 und 3 dritte und vierte Klauenpole 21, 22 sowie fünfte
und sechste Klauenpole 31 und 32. Wie ebenfalls der Fig.
2 zu entnehmen ist, sind diese dritten, vierten, fünften
und sechsten Klauenpole 21, 22, 31 und 32 jeweils mit drit
ten, vierten, fünften und sechsten Klauenteilen 29a, 22a,
31a sowie 32a ausgestaltet, die ebenfalls alternierend ange
ordnet sind. Ein erster scheibenförmiger Dauermagnet 23
ist zwischen die dritten Und vierten Klauenpole 21 und 22
eingefügt; ein zweiter scheibenförmiger Dauermagnet 33 befin
det sich zwischen den fünften und sechsten Klauenpolen 31
und 32. Diese beiden Dauermagnete 23 und 33 sind in axialer
Richtung magnetisiert, so daß ihre einander gegenüberstehen
den Flächen als die N-Pole wirken.
Die Außendurchmesser des ersten, zweiten sowie dritten Ro
tors 1, 2 und 3 sind im wesentlichen einander gleich.
Die Welle 4 wird von einer (nicht dargestellten) Maschine
über einen Riemen angetrieben, und ein (nicht dargestellter)
Kommutator, der mit der Feldwicklung 14 verbunden ist, ist
am einen Ende der Welle 4 befestigt.
Der Stator 5 besteht aus einem Blechkranz oder -paket 51
und einer dreiphasigen konzentrierten Ständerwicklung 52.
Der Blechkranz oder Statorkern 51 ist mit Schlitzen ver
sehen, deren Anzahl das Dreifache der Polzahl der ersten
und zweiten Klauenteile 12a und 13a der Klauenpole 12 und
13 des ersten Rotors 1 beträgt.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Buchse 6 aus unmagne
tischem Material fest an der Außenfläche der Welle 4 ange
bracht, während der erste Magnet 23 und die vierten Klauen
pole 22 des zweiten Rotors zusammen mit den fünften und sech
sten Klauenpolen 31, 32 sowie dem zweiten Magneten 33 des
dritten Rotors 3 an der Außenumfangsfläche dieser Buchse
6 angeordnet sind.
Die Anzahl der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften
und sechsten Klauenteile 12a, 13a, 21a, 22a, 31a sowie 32a
der ersten, zweiten und dritten Rotoren 1, 2 und 3 sind je
weils gleich. Die Winkelpositionen ihrer Magnetpole, d. h.,
die Winkelpositionen der Klauenteile, sind im wesentlichen
dieselben, jedoch sind sie geringfügig gegeneinander ver
setzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Im einzelnen ist jedes
der ersten Klauenteile 12a des ersten Rotors um λ/14 mit
Bezug zum entsprechenden vierten Klauenteil 22a des nächst
angrenzenden zweiten Rotors 2 verschoben, und jedes der fünf
ten Klauenteile 31a des nächstbenachbarten dritten Rotors
3 ist um λ/2 mit Bezug zum entsprechenden Klauenteil 22a
des zweiten Rotors 2 verschoben. Mit λ ist die sog. Anker
nutwellenlänge bezeichnet.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bezeichnet diese Ankernutwellen
länge eine Reluktanzfluktuation (magnetische Widerstands
schwankung), die zwischen den Schlitzen des Blechpakets 51
des Stators 5 und den ersten bis sechsten Klauenteilen 12a,
13a, 21a, 22a, 31a sowie 32a des ersten bis dritten Rotors
1, 2 und 3 auftritt. Die Ankernutwellenlänge ist gleich der
Teilung der Schlitze des Blechpakets 51.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird eine Umschalteinrich
tung 7 erläutert, die vier Transistoren 71, 72, 73 und 74
enthält, von denen die Transistoren 71, 72 und die Transi
storen 73, 74 jeweils parallel zueinander geschaltet sind.
Die Feldwicklung 14 ist an ihrem einen Ende mit dem Verbindungs
punkt zwischen den Transistoren 71, 72 und an ihrem anderen
Ende mit dem Verbindungspunkt zwischen den Transistoren
73, 74 verbunden.
An-/Aus-Signale, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, werden an
die Basen der jeweiligen Transistoren 71, 72, 73 und 74 ge
legt, um die Richtung eines der Feldwicklung 14 zugeführten
Stromes zu ändern und dadurch den der Feldwicklung 14 zuge
führten Strom zu regeln.
Für die Grundkonstruktion der oben beschriebenen Vorrichtung
zur Stromversorgung wird das Magnetfluß-Erzeugungsvermögen
des ersten Rotors 1, das zum Statorkern 51 gerichtet ist,
so gewählt, daß es im wesentlichen gleich dem gesamten Ma
gnetfluß-Erzeugungsvermögen des zweiten und dritten Rotors
2 und 3 ist. Das bedeutet, daß die ersten, zweiten, dritten,
vierten, fünften und sechsten Klauenteile 12a, 13a, 21a,
22a, 31a und 32a, die in Fig. 2 gezeigt sind, der Teilfigur
mit einem (1) Polteilungsspannfeld an dem Rotor im Stator
5 entsprechen, wobei ihre Außenflächenbereiche so gewählt
sind, daß sie die Beziehung erfüllen, die ausgedrückt wird
als (die Außenflächenbereiche des ersten und zweiten Klauen
teils 12a und 13a) ≒ (die Außenflächenbereiche der drit
ten und vierten Klauenteile 21a und 22a) + (die Außenflä
chenbereiche der fünften und sechsten Klauenteile 31a und
32a).
Die Arbeitsweise der die Erfindung verkörpernden Vorrich
tung zur Stromversorgung wird im folgenden erläutert.
Wenn die Belastung hoch ist und der Ausgang des Generators
selbst gefordert wird, fließen die Magnetflüsse, die von
den Dauermagneten 23 und 33 des zweiten und dritten Rotors
2 und 3 erzeugt werden, zum Blechkranz 51 hin, und der Feld
strom wird durch die Umschalteinrichtung 7 der Feldwicklung
14 in einer Richtung zugeführt, so daß die Fließrichtung
des von der Feldwicklung 14 erzeugten Magnetflusses zur
Fließrichtung der Magnetflüsse von den Dauermagneten 23 und
33 zum Blechkranz 51 hin gleich ist. Das bedeutet, daß die
Transistoren 72 und 73 in der Umschalteinrichtung 7 abgeschal
tet werden, während die Transistoren 71 und 74 durchgeschal
tet werden.
Als Ergebnis dessen fließen die Magnetflüsse von den Dauer
magneten 23 und 33 des zweiten und dritten Rotors 2 sowie
3 parallel zur Ständerwicklung 52 zusammen mit dem Magnet
fluß von der Feldwicklung 14 des ersten Rotors 1, so daß
auf diese Weise eine große Menge eines magnetischen Flus
ses parallel zur Ständerwicklung 52 fließt.
Die Umschalteinrichtung 7 regelt auch den der Feldwicklung
14 zugeführten Feldstrom, so daß die Batteriespannung auf
einer vorbestimmten Höhe gehalten werden kann.
Wenn eine Menge eines Magnetflusses, die größer ist als für die
von den Dauermagneten 23 und 33 des zweiten und dritten Ro
tors 2 und 3 erzeugte Menge erforderlich ist, so wird der
Feldstrom der Feldwicklung 14 in einer solchen Richtung zu
geführt, daß die Fließrichtung des Magnetflusses von der
Feldwicklung 14 dieselbe ist wie die Fließrichtung der Ma
gnetflüsse von den Permanentmagneten 23 und 33. Wenn anderer
seits die Belastung relativ niedrig ist und die Menge der
von den Dauermagneten 23 sowie 33 der zweiten sowie dritten
Rotoren 2 und 3 erzeugten Magnetflüsse in ausreichender
Weise den geforderten Ausgang des Generators erfüllen kann,
wird die Richtung des der Feldwicklung 14 des ersten Rotors
1 zugeführten Feldstromes gegenüber dem obigen Fall umge
kehrt, was bedeutet, daß die Fließrichtung des Magnetflus
ses von der Feldwicklung 14 nun zur Fließrichtung der Magnet
flüsse von den Dauermagneten 23 und 33 zum Blechpaket 51
hin entgegengesetzt ist, so daß die Batterie nicht überla
den werden kann oder der Generator zu einer Last der Maschi
ne wird. Im letztgenannten Fall werden die Transistoren 71
und 74 in der Schalteinrichtung 7 abgeschaltet, während die
Transistoren 72 und 73 durchgeschaltet werden.
Deshalb wird die vorbestimmte Menge an von den Permanentma
gneten 23 und 33 erzeugten Magnetflüssen durch die Menge
des von der Feldwicklung 14 des ersten Rotors 1 erzeugten
Magnetflusses gelöscht oder getilgt. Da der der Feldwicklung
14 zugeführte Strom durch die Umschalteinrichtung 7 so gere
gelt wird, daß die Batteriespannung auf die vorbestimmte
Höhe gebracht wird, ist darüber hinaus eine geringere Strom
menge zum Laden der Batterie notwendig, je leichter die Be
lastung ist. Es wird somit der Feldwicklung ein großer Strom
zugeführt, um in ausreichender Weise die von den Permanent
magneten 23 und 33 erzeugten Magnetflüsse zu tilgen.
Weil der erste Rotor 1 ein Reaktions-Magnetfluß-Erzeugungsver
mögen haben muß, das die gesamte, von den Dauermagneten 23
und 33 erzeugte Magnetflußmenge tilgen kann, muß das Magnet
fluß-Erzeugungsvermögen von diesen beiden Arten von Feld
teilen so gewählt werden, daß sie jeweils im Hinblick auf
das Auslegungsprinzip im wesentlichen einander gleich sind.
Auch lehrt das Auslegungs- oder Konstruktionsprinzip für
drehende elektrische Maschinen, daß die obere Grenze der
Magnetflußdichte in einem Magnetspalt im allgemeinen auf
einem gemeinhin konstanten Wert von etwa 800 mT (acht Kilo
gauss) gehalten werden soll. Auf der Grundlage der oben be
schriebenen Auslegungsprinzipien wendet die Erfindung die
oben erwähnte Beziehung an, die ausgedrückt wird als
(die Außenflächenbereiche der ersten und zweiten Klauenteile
12a und 13a) ≒ (die Außenflächenbereiche der dritten und
vierten Klauenteile 21a und 22a) + (die Außenflächenberei
che der fünften und sechsten Klauenteile 31a und 32a).
Im folgenden wird auf die Funktion der geringen Relativver
schiebung der Klauenteile, die in Fig. 2 gezeigt ist, einge
gangen. Es ist allgemein bekannt, daß ein elektromagneti
sches Rauschen üblicherweise während des Betriebs von dre
henden elektrischen Maschinen einschließlich eines Generators
erzeugt wird. Es ist ebenfalls bestens bekannt, daß eine
der Quellen der Erzeugung eines derartigen elektromagneti
schen Rauschens das Auftreten einer magnetischen Reluktanz
fluktuation an entgegengesetzten Positionen der Magnetpole
des Ständerkerns und derjenigen des Rotors ist. Diese
Schwankung der magnetischen Reluktanz ruft eine Pulsation
der Induktivitätsenergie hervor, und diese pulsierende Induk
tivitätsenergie wird am mittleren Drehmoment zwischen dem
Stator und dem Rotor überlagert, was die Veranlassung für
eine Drehmomentpulsation ist. Dieses pulsierende Drehmoment
wird als das in Fig. 3 gezeigte Nutenwellen-Drehmoment be
zeichnet. Wie
allgemein bekannt ist, ist dieses Nutenwellen-Drehmoment
eine vorherrschende Quelle der Erzeugung des elektromagneti
schen Rauschens. Um ein solches Nutenwellen-Drehmoment zu
beseitigen, werden die Magnetpole des Rotors bei dem Genera
tor der vorliegenden Erfindung relativ zu den (nicht darge
stellten) Zähnen oder den Schlitzen des Ankerkerns verla
gert, um die magnetische Widerstandsschwankung (das Nuten
wellen-Drehmoment) während einer Drehung der Rotoren zu mini
mieren. Der Betrag der oben beschriebenen Relativverschie
bung wird im allgemeinen vorzugsweise mit λ/2 gewählt, wo
bei λ die Ankernutwellenlänge ist. Wird die Relativverlage
rung derart gewählt, so löschen sich die oberen und unteren
Spitzen der Wellenform untereinander, wodurch das Nutenwel
lendrehmoment minimiert wird.
Wenn das den Generator enthaltende Fahrzeug fährt, so wird
dieser nicht ständig im Vollast-Zustand betrieben, sondern
arbeitet gewöhnlich im Halblast-Zustand. Unter Berücksichti
gung des genannten Betriebszustandes des Generators werden
die Dauermagnete 23 und 33 so angeordnet, daß ihre Magnet
pole um λ/2 mit Bezug zueinander verschoben werden. Wenn
eine höhere Belastung gefordert wird oder falls eine solche
Belastung nicht tatsächlich verlangt wird, dann werden die
Klauenteile 12a und 13a des ersten Rotors 1 magnetisiert.
In jedem dieser Fälle ist jedes der ersten Klauenteile 12a
des ersten Rotors 1 zwischen dem zugehörigen vierten Klauen
teil 22a des zweiten Rotors 2 und dem zugehörigen fünften
Klauenteil 31a des dritten Rotors 3 zu positionieren, um
die Nutenwellen-Überlagerung zwischen den Klauenteilen 12a,
13a des ersten Rotors und den Klauenteilen 21a, 22a, 31a
sowie 32a des zweiten und dritten Rotors 2 sowie 3 zu mini
mieren.
Der Generator mit der oben beschriebenen Konstruktion ist
insofern von Vorteil, als seine Ausgangsleistung durch Kon
trollieren des Feldstromes geregelt werden kann. Bei einem
Generator nach dem Stand der Technik ist eine Kupferwicklung
von großem Gewicht um einen Eisenkern gewickelt, der einen
langen Magnetpfad bildet und eine große Masse (großes Ge
wicht) besitzt, um jedes von zwei Feldsystemen zu bilden,
und es muß jedem dieser Feldsysteme ein Erregerstrom zuge
führt werden. Bei dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Ge
nerator sind die beiden Magnetpfade und die erregenden Tei
le aus den Dauermagneten gestaltet, so daß sie einen kompak
ten Aufbau und ein geringes Gewicht haben. Ferner können
sowohl die von den Rotoren erzeugte Hitzemenge als auch
der Energieverbrauch der Rotoren minimiert werden, so daß
zum Kühlen der Rotoren eine einfache Kühleinrichtung zur
Anwendung kommen kann. Deshalb können die Rotoren des erfin
dungsgemäßen Generators mit einer geringen Größe sowie einem
niedrigen Gewicht gefertigt werden, wodurch auch die Kosten
für diese herabgesetzt werden können.
Claims (6)
1. Klauenpolgenerator, mit
einem Stator (5) mit einem Blechpaket (51) und einer daran angebrachten Generatorwicklung (52),
mehreren, auf einer Welle (4) angeordneten Rotoren (1, 2, 3), die in einer Bohrung innerhalb des Blechpakets (51) durch einen Luftspalt von diesem getrennt drehbar aufgenommen werden und einen ersten und einen zweiten Erregermagnetkreis bilden, wobei
der erste Erregermagnetkreis mindestens einen axial magnetisierten Dauermagneten (23, 33) enthält, der beiderseits stirnseitig einen Polkranz (21, 22; 31, 32) mit daran befindlichen Klauenpolen (21a, 22a; 31a, 32) aufweist, und der zweite Erregermagnetkreis eine ringförmige Feldwicklung (14) enthält, die beiderseits stirnseitig einen Polkranz (12, 13) mit daran befindlichen Klauenpolen (12a, 13a) aufweist, die luftspaltseitige Gesamtfläche der in dem ersten Erregermagnetkreis enthaltenen Klauenpole (21a, 22a; 31a, 32a) im wesentlichen gleich der luftspaltseitigen Gesamtfläche der in dem zweiten Erregermagnetkreis enthaltenen Klauenpole (12a, 13a) entspricht und der von beiden Erregermagnetkreisen erzeugte Magnetfluß das Blechpaket durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Polspitzen der Klauenpole (12a, 13a; 22a; 23a; 31a, 32a) des ersten und zweiten Erregermagnetkreises den Polspitzen des benachbarten Erregermagnetkreises unter Bildung eines Luftspaltes axial gegenüberstehen und die Feldspule (14) zur Steuerung der Ausgangsspannung der Generatorwicklung (52) von Strom wechselnder Richtung durchflossen wird, um den vom ersten Erregermagnetkreis erzeugten Magnetfluß zu stärken oder zu schwächen.
einem Stator (5) mit einem Blechpaket (51) und einer daran angebrachten Generatorwicklung (52),
mehreren, auf einer Welle (4) angeordneten Rotoren (1, 2, 3), die in einer Bohrung innerhalb des Blechpakets (51) durch einen Luftspalt von diesem getrennt drehbar aufgenommen werden und einen ersten und einen zweiten Erregermagnetkreis bilden, wobei
der erste Erregermagnetkreis mindestens einen axial magnetisierten Dauermagneten (23, 33) enthält, der beiderseits stirnseitig einen Polkranz (21, 22; 31, 32) mit daran befindlichen Klauenpolen (21a, 22a; 31a, 32) aufweist, und der zweite Erregermagnetkreis eine ringförmige Feldwicklung (14) enthält, die beiderseits stirnseitig einen Polkranz (12, 13) mit daran befindlichen Klauenpolen (12a, 13a) aufweist, die luftspaltseitige Gesamtfläche der in dem ersten Erregermagnetkreis enthaltenen Klauenpole (21a, 22a; 31a, 32a) im wesentlichen gleich der luftspaltseitigen Gesamtfläche der in dem zweiten Erregermagnetkreis enthaltenen Klauenpole (12a, 13a) entspricht und der von beiden Erregermagnetkreisen erzeugte Magnetfluß das Blechpaket durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Polspitzen der Klauenpole (12a, 13a; 22a; 23a; 31a, 32a) des ersten und zweiten Erregermagnetkreises den Polspitzen des benachbarten Erregermagnetkreises unter Bildung eines Luftspaltes axial gegenüberstehen und die Feldspule (14) zur Steuerung der Ausgangsspannung der Generatorwicklung (52) von Strom wechselnder Richtung durchflossen wird, um den vom ersten Erregermagnetkreis erzeugten Magnetfluß zu stärken oder zu schwächen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Regeleinrichtung (7) vorgesehen ist, die in einem
ersten Regelbetrieb arbeitet, um einen Erregerstrom der
Feldwicklung (14) zuzuführen, so daß der von dem zweiten
Erregermagnetkreis erzeugte und das Blechpaket (51)
durchdringende Magnetfluß die gleiche Richtung hat wie der
vom ersten Erregermagnetkreis erzeugte und das Blechpaket
durchdringende Magnetfluß, um dadurch die parallel zur
Generatorwicklung (52) induzierte Spannung zu erhöhen, und
die in einem zweiten Regelbetrieb arbeitet, um einen
Erregerstrom der Feldwicklung (14) in der umgekehrten
Richtung zuzuführen und dadurch die parallel zur
Generatorwicklung induzierte Spannung zu schwächen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der mindestens eine Permanentmagnet
(23, 33) in dem ersten Erregermagnetkreis scheibenförmig
ausgebildet ist und zwischen den Klauenpolen (21a, 22a,
31a, 32a) fest gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Klauenpole (21a) in dem ersten Erregermagnetkreis und
die Klauenpole (13a) in dem zweiten Erregermagnetkreis
einander an ihren Stirnflächen in der Richtung der
Welle (4) berühren.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Klauenpole (21a, 22a, 31a, 32a) des Polkranzes (21, 22,
31, 32) in dem ersten Erregermagnetkreis und die Klauenpole
(12a, 13a) des Polkranzes (12, 13) im zweiten
Erregermagnetkreis in winkeliger Richtung voneinander um
einen vorbestimmten Abstand längs des Umfangs der Welle
(4) versetzt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Erregermagnetkreis an derjenigen Seite in
Richtung der Welle (4) angeordnet ist, an welcher die
Temperatur niedriger ist als an der Seite in Richtung der
Welle (4), an welcher der zweite Erregermagnetkreis
angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2063482A JP3063106B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 発電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4107867A1 DE4107867A1 (de) | 1991-09-19 |
DE4107867C2 true DE4107867C2 (de) | 2000-08-10 |
Family
ID=13230504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914107867 Expired - Fee Related DE4107867C2 (de) | 1990-03-14 | 1991-03-12 | Vorrichtung zur Stromversorgung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3063106B2 (de) |
DE (1) | DE4107867C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005002376B4 (de) * | 2004-01-19 | 2020-06-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektrische Rotationsmaschine für ein Kraftfahrzeug |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0921621B1 (de) * | 1993-06-14 | 2007-10-03 | Ecoair Corporation | Hybrider Wechselstromgenerator mit Spannungsregler |
KR20030028894A (ko) * | 2001-10-04 | 2003-04-11 | (주)우진써보 | 모터 |
AU2003252496A1 (en) * | 2002-07-24 | 2004-02-09 | Natsume Optical Corporation | Dynamo-electric machine |
US20050006972A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-13 | Bradfield Michael D. | Twin coil claw pole rotor with segmented stator winding for electrical machine |
JP2006025488A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用始動発電装置 |
JP4291298B2 (ja) | 2005-05-13 | 2009-07-08 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
DE102007035321B4 (de) | 2007-07-27 | 2017-10-05 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine, vorzugsweise Generator, mit Hybriderreger |
DE102007035319A1 (de) | 2007-07-27 | 2009-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine, vorzugsweise Generator, Hybriderregung |
JP5280036B2 (ja) * | 2007-10-25 | 2013-09-04 | 松本機械工業株式会社 | 駆動装置 |
US8148866B2 (en) * | 2008-06-27 | 2012-04-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Regulated hybrid permanent magnet generator |
JP5195804B2 (ja) | 2010-03-30 | 2013-05-15 | 株式会社デンソー | 回転電機の回転子 |
WO2012067223A1 (ja) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | アスモ 株式会社 | ロータ及びモータ |
JP5801693B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-10-28 | アスモ株式会社 | モータ |
DE102012021048A1 (de) | 2011-10-31 | 2013-05-02 | Asmo Co., Ltd. | Rotor und Motor |
JP7242337B2 (ja) * | 2019-02-20 | 2023-03-20 | 三菱重工業株式会社 | 回転電機機械及び風力発電設備 |
KR102517878B1 (ko) * | 2019-05-21 | 2023-04-04 | 주식회사 스타리온 | 미세먼지 흡입청소차량 |
KR102179108B1 (ko) * | 2019-06-03 | 2020-11-16 | 주식회사 뫼비온 | 고속충전용 발전기 |
DE102022201537A1 (de) | 2022-02-15 | 2023-08-17 | Siemens Mobility GmbH | Elektrische Maschine mit Hybriderregung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB725895A (en) * | 1952-07-18 | 1955-03-09 | Gen Electric | Improvements in and relating to dynamo-electric machines |
DE1488353A1 (de) * | 1965-07-15 | 1969-06-26 | Siemens Ag | Permanentmagneterregte elektrische Maschine |
US4882515A (en) * | 1988-06-03 | 1989-11-21 | General Motors Corporation | Alternating current generator |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2063482A patent/JP3063106B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-12 DE DE19914107867 patent/DE4107867C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB725895A (en) * | 1952-07-18 | 1955-03-09 | Gen Electric | Improvements in and relating to dynamo-electric machines |
DE1488353A1 (de) * | 1965-07-15 | 1969-06-26 | Siemens Ag | Permanentmagneterregte elektrische Maschine |
US4882515A (en) * | 1988-06-03 | 1989-11-21 | General Motors Corporation | Alternating current generator |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 60-96 163 A in: Patents Abstracts of Japan, Sect. E, Vol. 9 (1985), No. 244 (E-346) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005002376B4 (de) * | 2004-01-19 | 2020-06-10 | Mitsubishi Denki K.K. | Elektrische Rotationsmaschine für ein Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4107867A1 (de) | 1991-09-19 |
JP3063106B2 (ja) | 2000-07-12 |
JPH03265451A (ja) | 1991-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4107867C2 (de) | Vorrichtung zur Stromversorgung | |
DE10056556B4 (de) | Dynamo-elektrische Maschine | |
DE2515133C3 (de) | Reluktanzmaschinenanordnung | |
DE60018022T2 (de) | Rotierende elektrische Maschine für Fahrzeuge | |
DE60024383T2 (de) | Motor/Generator mit mehreren Läufern | |
DE19512419B4 (de) | Permanentmagnet-Elektromaschine | |
DE2527744A1 (de) | Elektronisch kommutierter motor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE19956918C2 (de) | Elektrische Maschine | |
EP0394527B1 (de) | Heteropolar erregte Synchronmaschine | |
DE10162214A1 (de) | Kraftfahrzeug-Motor-/Generatoreinrichtung mit Synchronmaschine | |
DE102007005742A1 (de) | Mehrphasige elektrische Maschine | |
EP0729216A2 (de) | Hybriderregte Synchronmaschine | |
DE69633855T2 (de) | Hybrider Schrittmotor | |
DE4104641A1 (de) | Dynamoelektrische maschine und dafuer vorgesehenes blech | |
DE102004016655A1 (de) | Stator-Baugruppe mit einem Spulenträger-Einsatz für Schlitze im Kern | |
DE10230404B4 (de) | Rotierende elektrische Maschine | |
DE102006032791A1 (de) | Rotierende elektrische Maschine vom Tandem-Typ für Fahrzeuge | |
DE69936477T2 (de) | Verfahren zur Magnetisierung von magnetischen Teilen einer dynamoelektrischen Maschine | |
EP2047586A1 (de) | Synchronmotor, motorsystem, sowie verfahren zum betreiben eines motorsystems | |
DE60110365T2 (de) | Bürstenloser Gleichstromvibrationsmotor | |
DE60037869T2 (de) | Elektrisches Hybridfahrzeug mit einer dynamoelektrischen Permanentmagnetmaschine | |
DE10153578B4 (de) | Wechselstromgenerator für Fahrzeuge mit Permanentmagneten im Rotor und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE60118124T2 (de) | Permanentmagnetmotor-generator mit Spamumgsstabilisator | |
EP3736943A1 (de) | Drehende mehrphasen-transversalflussmaschine | |
EP0394528B1 (de) | Synchronmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DENSO CORP., KARIYA, AICHI, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |