DE6750462U - Wechselstromgenerator fuer der klauenpolbauart - Google Patents

Description

Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart mit mindestens einem eine Aus gangs Wicklung des Generators tragenden Ständerblechpaket und einem innerhalb dieses Ständerblechpakets auf einer Antriebswelle angeordneten Polrad mit zwei Erregersystemen, von denen jedes eine die Antriebswelle umschließende ringförmige Erregerspule hat, die zwischen zwei Scheiben aus ferromagnetischem Material eingeschlossen ist, welche mit ) an ihrem Außenrand sitzenden, interdigital ineinandergreifenden | \ Klauen die Spule überdecken. \ \

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Wechselstromgeneratoren der genannten Bauart werden vorwiegend zur | j

Stromerzeugung in Fahrzeugen verwendet, z. B. in Eisenbahnwagen | \

oder Automobilen. Durch die Konstruktion dieser Generatoren ist |

es erforderlich, daß ein magnetischer Fluß in Richtung der Antriebs- \

welle innerhalb der Erregerspule durchgehen muß. Bei einem gegebenen f

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Außeadurchraesiser eines solchen Generators kann die Leistung deshalb nicht durch Vergrößerung seiner Länge erhöht werden, weil der erforderliche Eiaenquorschnitt innerhalb der Srregerspule nur durch Vergrößern des dortigen Durchmessers erreicht werden kann. Bei gleichbleibendem Axißondurchmesser verringert sich dabei aber der für die Erregerspule erforderliche Raum, d. h. die Erregerspule vdrd kleiner und die notwendige Erregerleistimg kann nicht erzielt werden.

Aus der britischen Patentschrift 661 569 ist es bereits bekannt, auf einer Antriebswelle zwei Erregersysteme so nebeneinander anzuordnen» daß diese eine kompakte Einheit miteinander bilden. Dieser bekannte Generator ist sehr schwierig zu belüften und zu kühlen.

(Ferner ist es aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 812 689 bekannt, die beiden Erregersysteme getrennt voneinander auf der Antriebswelle anzuordnen und zwischen ihnen ein Radiallüfterrad vorzusehen, das aus der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle Kühlluft ansaugt und radial nach außen bläst. Diese Bauart ist jedoch wegen der Hohlwelle kompliziert.)

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Wechselstromgenerator mit mindestens zwei Erregersystemen zu schaffen, der einfach aufgebaut und leicht zu kühlen ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedem Erregersystem ein gesondertes Blechpaket mit einer gesonderten Ausgangswicklung zugeordnet ist, daß am Außenumfang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung vorgesehen ist und daß mindestens ein Lüfterrad vorgesehen ist, um Luft durch diese Offnungen zu fördern. Eine besonders gute und wirkungsvolle Kühlung erhält man in weiterer Fortbildung der Erfindung dadurch, daß auf der Antriebswelle des Generators in der Nähe von jedem der beiden Lagerschilder je ein Lüfterrad vorgesehen ist und daß jedem Lüfterrad mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung in dem zugehörigen Lagerschild zugeordnet ist. Die Kühlluft fließt bei

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dieser Anordnung durch die zwischen den beiden Blechpaketen gel6gei*e LuftdurchtrittsÖffnung, kühlt die beiden Ständerblechpakete und die beiden Erregerßysteme und fließt weiter durch die Luftdurchtrittsöffnungen in den Lagerschilden. Die beiden Lüfterräder an den Lagerschilden werden hierfür zweckmäßig als Radiallüfter ausgebildet.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Wechselstromgenerator der Klauenpolbauart im Längsschnitt,

Fig. 2 Schaltungen der Ausgangswicklungen des Wechselstrom- und 3 generators nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Wechselstromgenerator weist zwei auf einer Antriebswelle 2 in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete Erregersysteme 1 und 1' auf, die in ihrem Aufbau miteinander übereinstimmen und zusammen das Polrad des Generators bilden. Jedes der Erregersysteme 1 und 1* enthält eine die Antriebswelle 2 umschließende ringförmige Erregerspule 13 bzw. 13', die beide im Betrieb über eine Schleifringanordnung 14 mit Erregerstrom versorgt werden. Die Erregerspul en 13 bzw. 13' sind jeweils zwischen zwei seitlichen Scheiben aus ferromagnetischem Material eingeschlossen, welche mit an ihrem Außenräji sitzenden, interdigital ineinandergreifenden Klauen, ζ. B. der Klaue bei l^r in Fig. 1, die jeweilige Erregerspule überdecken.

Jedem Erregersystem 1 bzw. 1' ist ein am Gehäusemantel 5 des Generators starr befestigtes Ständerblechpaket 4 bzw. 4" zugeordnet, in dem jeweils eine Dreiphasen-Ausgangswicklung 3 bzw. 3¹ angeordnet ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich,ist die Ausgangswicklung 3 im Stern (Y) geschaltet.

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Der Gehäusemantel 5 wird an beiden Enden durch Lagerächilder 6 (auf der Antriobsseite; und 7 abgeschlossen. Außerhalb dieser Lagerschilder 6 und 7 sind auf der Antriebswelle 2 jeweils ein als Radiallüfter ausgebildetes Lüfterrad 8 (am Lagerschild 6) uiid 9 (am Lagerschild 7) angeordnet. Ferner sind in den beiden Lagerschildern 6 und 7 axiale Luftdurchtrittsöffnungen 11 bzw. 12 vorgesehen. Außerdem sind am Außenui&Cang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen 4 und 4¹ im Gehäusemantel 5 radiale Luftdurchtrittsöffnungen 10 vorgesehen, die zum Eintritt der von den beiden Lüftern 8 and 9 angesaugten Kühlluft in das Generatorgehäuse dienen.

Tm Betrieb wird durch die beiden Lüfterräder 8 und 9 warme Luft aus dem Inneren des Generators heraus .angesaugt und radial nach außen weggeblasen. Dabei wird durch die radialen öffnungen 10 kühle Luft nachgesaugt, die durch den Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsflache der Erregersysteme 1 bzw. 1' und der inneren Umfangsflache der Ständerblechpakete 4 bzw. 4' hindurchströmt und dabei diese Teile kühlt. Durch die dünnen Pfeile 15 ist die Durchströiarichtung der Kühlluft in Fig. 1 angedeutet.

Je nach der gewünschten Aus gangs spannung bzw. dem gewünschten Ausgangsstrom des Generators können die Ausgangswicklungen 3 und 3¹ in. Serie geschaltet werden, wie das in Fig. 2 dargestellt ist, oder sie können parallelgeschaltet werden, wie das Fig. 3 zeigt. Bei der Anordnung nach Fig. 2 ergibt sich z. B. bei einem bestimmten Typ eine Aus gangs spannung von 24 Volt bei einem maximalen Strom von 25 Ampere, während bei der Anordnung nach Fig„ 3 die Spannung im gleichen Falle 12 Volt bei einem maximalen Strom von 50 Ampere betragen würde.

Bei Bedarf können selbstverständlich statt - wie in Fig. 1 dargestellt - zwei Erreger systemen 1 und I¹ mit zwei Ständerblechpaketen bzw. 4' auch eine größere Zahl von Erregersystemen und zugeordneten Ständerblechpaketen verwendet werden, wenn eine größere Ausgangsleistung erforderlich ist. Dabei kann man in vorteilhafter Weise

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dieselben Erregersysteme, Blechpakete und Aus.gangswicklungen verwenden, wie sie bei Drehstromlichtmaschinen für Personenkraftwagen in sehr großer Stückzahl verwendet werden und deshalb sehr billig zur Verfügung stehen. Man benötigt also keine besonderen Bauarten für diese Teile und erzielt mit &r erfindungsgemäßen Konstruktion eine sehr gute Kühlung.

Claims (6)

EA. 208 833*10.4.88 7 Nippon Denso Co., Ltd. K. NB 25 Rb/Sz Kariya, Aichi Ansprüche

1. Wechsels tr omgezLeratoi* der Klauenpolbauart mit mindestens einem eine Aus gangs wie kl ung des Generators tragenden Ständerblechpaket und einem innerhalb dieses Ständerblechpakets auf einer Antriebswelle angeordneten Polrad mit zwei Erregersystemen, von denen jedes eine die Antriebswelle umschließende ringförmige Erregerspule hat, die zwischen zwei Scheiben aus ferromagnetischem Material eingeschlossen ist, welche mit an ihrem Außenrand sitzenden, interdigital ineinandergreifenden Klauen die Spule überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Erregersystem (1, 1') ein gesondertes Blechpaket (4, V) mit einer gesonderten Ausgangswicklung (5, $') zugeordnet ist,, daß am Außenumfang des Generators zwischen den beiden Blechpaketen mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung (10) vorgesehen ist und daß mindestens ein Lüfterrad (8, 9) vorgesehen ist, um Luft durch diese Öffnung (10) zu fördern.

2. Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (2) des Generators in der Nähe von jedem der beiden Lagerschilder (6, 7) je ein Lüfterrad (8, 9) vorgesehen ist und daß jedem Lüfterrad mindestens eine Luftdurchtritts» öffnung (11, 12) in dem zugehörigen Lagerschild zugeordnet ist.

3. Drehstromgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterräder (8, 9) als Radiallüfter ausgebildet sind.

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4. Drehstromgener&toi· nach Anspruch ? od-r 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterräder (8, 9) außerhalb des Generatorgehäuses (5, 6, ' angeordnet sind.

5- Drehstromgenerator· nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lüfterräder als Teil der Antriebs— Riemenscheibe des Generators ausgebildet ist.

6. Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den beiden Ständerblechpaketen (4-, 4') liegenden Ausgangswicklungen (3, 3') parallelgeschaltüv sind iS- 5).

7- Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis "}, dadurch ge-

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kennzeichnet, daiy in den beiden Ständerblechpaketen (4, 4') liegenden /lus gangs wicklungen (3, 3¹) in Serie geschaltet sind (Fig. 2]