DE69827195T2

DE69827195T2 - Wicklungsanordnung eines Ständers eines Wechselstromgenerators für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE69827195T2
Application number: DE69827195T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kariya-city Umeda; Tsutomu Kariya-city Shiga; Shin Kariya-city Kusase
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2018-05-27
Also published as: EP1465321B1; EP0881749A2; EP1465321A2; DE69827195D1; EP1465321A3; EP0881749A3; EP0881749B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselstromgenerator, der von einem Motor angesteuert wird, welcher in ein Fahrzeug, einen Lastkraftwagen oder ein Boot eingebaut ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Wie es in der JP-A-56-98358 offenbart ist, weist ein Läufer einen Mischströmungslüfter an einem Ende von ihm zum Befördern von Kühlluft in der Axialrichtung auf, um den Innenumfang eines Ständers und den Läufer zu kühlen.
Obgleich der Mischströmungslüfter der Struktur, die in der JP-A-56-98358 offenbart ist, axial fließende Luft liefert, weist die Ständerwicklung, die aus dem fortlaufend gewickelten Draht besteht, unregelmäßig wellige Oberflächen auf, welche einen Luftfluß verhindern. Deshalb kann kein wirksames Kühlen erzielt werden.
Die WO92/06527 offenbart eine Ständerwicklung eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug. Die Ständerwicklung besteht aus einer Mehrzahl von Leitersegmenten, von denen jedes regelmäßiger als eine Ständerwicklung angeordnet werden kann, die aus einem fortlaufend gewickeltem Draht besteht.
Gemäß der WO92/06527 sind, obgleich Spulenenden angeordnet sind, um regelmäßig zu sein, die Spulenenden nicht angeordnet, um für einen axialen Fluß der Kühlluft geeignet zu sein. Deshalb wird der Luftfluß entlang Oberflächen von diesen behindert. Weiterhin weisen gemäß der WO92/06527 Kühldurchgänge, die durch geneigte Abschnitte eines Innenumfangs ausgebildet sind, keine bestimmte Neigung bezüglich einer Richtung einer Drehung eines Läufers auf.
Ein Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP-A-06-121497 bekannt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen wirksamen axial kühlenden Luftfluß zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Struktur von Spulenenden des Ständers und Läufers, welcher ein hohes Kühlleistungsvermögen mit niedrigem Rauschen ohne Hinzufügen von irgendwelchen Teilen aufweist, zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch den Wechselstromgenerator erzielt, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung weist ein Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug eine Einrichtung zum Zuführen von Kühlluft entlang eines Innenumfangs von Spulenendengruppen in einer Axialrichtung auf und beinhalten die Spulenendengruppen eine Mehrzahl von Leitersegmenten, von denen jedes einen inneren Spulenendabschnitt, der an dem Innenumfang der Spulenendengruppen angeordnet ist, um sich von einem Ende des Ständerkerns auszudehnen, und einen äußeren Spulenendabschnitt aufweist, der an einem Außenumfange der Spulenendgruppen angeordnet ist, um sich von einem Ende des Ständerkerns auszudehnen, und dehnt sich der innere Spulenendabschnitt sich in einer Richtung zwischen der Axialrichtung und der Drehrichtung des Läufers aus. Zum Beispiel dehnen sich die geneigten Leitersegmente in der Richtung eines Winkels von 60° von der Axialrichtung der Kühlluft und eines Winkels von 30° von der Drehrichtung aus. Beide Neigungswinkel für ein wirksames Zuführen des Kühlmediums werden in Übereinstimmung mit dem Verhältnis zwischen der Axialrichtung des Kühlmediums und der Drehrichtung bestimmt.
Das Kühlmedium, das durch eine Einrichtung zum Zuführen von Kühlluft zugeführt wird und in eine einseitige Axialrichtung innerhalb der Spulenenden fließt, wird durch die Drehung des Läufers beeinträchtigt, um die Komponente der Drehrichtung zu enthalten. Deshalb ist die Kühlluft geeignet, um in einem Spiralpfad zu fließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Andere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, sowie die Funktionen von betreffenden Teilen der vorliegenden Erfindung werden aus einer Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen und der Zeichnung deutlich. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Außenansicht eines Ständers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine perspektivische Ansicht eines Leitersegments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 eine Teilquerschnittsansicht eines Ständers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine perspektivische Ansicht von Spulenenden an gegenüberliegenden Enden des Ständers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
6 ein Wicklungsdiagramm einer Ständerwicklung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von ersten bis zu den 48sten Schlitzen;
7 ein Wicklungsdiagramm des Ständers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von 49sten bis 96sten Schlitzen;
8 einen Stromlaufplan des Wechselstromgenerators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
9 eine Vorderansicht eines Kühlers eines Läufers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
10 eine Vorderansicht des anderen Kühlers des Läufers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
11 eine Teilquerschittsansicht eines Ständers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
12 eine perspektivische Teilansicht des Ständers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; und
13 eine Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEI SPIELE
(Erstes Ausführungbeispiel)
Ein Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1-10 beschrieben.
Ein Wechselstromgenerator 1 besteht aus einem Ständer 2, einem Rotor 3, einem Rahmen 4 zum Halten des Ständers 2 und Läufers 3 und einem Gleichrichter 5 zum Wandeln einer Wechselleistung zu einer Gleichleistung. Der Läufer 3 dreht sich mit einer Welle 6 und weist Polkerne 7 des Lundell-Typs, eine Feldspule 8, Gleitringe 9, 10, einen Mischflußlüfter 11 und einen Zentrifugallüfter 12 auf. Die Welle 6 ist mit einer Scheibe 20 verbunden, welche von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird, der in ein Fahrzeug eingebaut ist.
Der Polkern besteht aus einem Paar von Polkernteilen. Jedes der Polkernteile besteht aus einem Nabenabschnitt 71, der an der Welle 6 befestigt ist, einem Scheibenabschnitt 72, der sich radial von dem Nabenabschnitt 71 ausdehnt, und einer Mehrzahl von Klauenpolen 73. Die Feldspule 8 ist an dem Innenumfang der Klauenpole 73 über eine Isolationslage 81 befestigt. Die Isolationslage 81 besteht aus einer Lage, die mit Isolationsharz imprägniert ist, welche erwärmt wird und an die Feldspule 8 geklebt wird, um die Feldspule 8 von dem Polkern 7 zu isolieren.
Der Rahmen 4 weist Luftauslaßfenster 42 an Abschnitten, die Spulenenden 31 des Ständers 2 gegenüberliegen, und Lufteinlaßfenster 42 an den Enden von diesem auf. Der Ständer 2 besteht aus einem Ständerkern 32, Leitersegmenten 33, die die Ständerwicklung ausbilden, und einem Isolator 34 zum Isolieren der Leitersegmente 33 von dem Ständerkern 32, und wird von dem Rahmen 4 gehalten. Der Ständerkern 32 besteht aus geschichteten Stahllagen und weist eine Mehrzahl von Schlitzen an seinem Innenumfang auf.
Die Leitersegmente 33, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, sind in jeden der Schlitze 35 eingeführt und die Ständerwicklung besteht aus einer Mehrzahl von Leitersegmenten 33, wobei eines von diesen in 3 dargestellt ist, die miteinander verbunden sind. Die Form des Querschnitts des Leiters ist ein Rechteck, das die Seiten, die länger als die Seiten in der Umfangsrichtung sind, in der Radialrichtung aufweist.
Wie es in 2 gezeigt ist, sind Kehrtwendungsabschnitte 33c an einem axialen Ende des Ständerkerns 32 angeordnet und sind Verbindungsabschnitte 33d an dem anderen Ende von ihm angeordnet. Geneigte Abschnitte der Spulenenden der Leitersegmente 33 in der äußeren Schicht sind entgegengesetzt zu denjenigen in der inneren Schicht geneigt. Der Neigungswinkel ist der gleiche in der gleichen Schicht. Eine Isolationsbedeckung ist nicht immer für die Leitersegmente 33 erforderlich.
Ein Herstellen der Ständerwicklung ist wie folgt. Jedes U-förmigen Leitersegmente 33 besteht aus einem Leiterabschnitt 33b, der in der äußeren Schicht anzuordnen ist, einem Leiterabschnitt 33a, der in der inneren Schicht anzuordnen ist, und einem Kehrtwendungsabschnitt 33c. U-förmige Leitersegmente 33 sind derart angeordnet, daß die Kehrtwendungsabschnitte 33c auf dem gleichen axialen Ende des Ständerkerns 32 angeordnet sind. Wie es in 4 gezeigt ist, sind Leiterabschnitte 33b in die äußere Schicht in das hintere Ende der Schlitze eingeführt und sind Leiterabschnitte 33a in der inneren Schicht in die vordere Seite der Schlitze eingeführt. Jedes Leitersegment 33 ist aus einer Kupferplatte ausgebildet, welche durch eine Preßmaschine oder der gleichen gebogen und in eine U-Form geformt ist. Jedes der Leitersegmente ist zwischen parallele Seitenwände der äußeren Schicht oder der inneren Schicht von entsprechenden Schlitzen über einen Isolator 34 preßgepaßt. Wie es 5 gezeigt ist, sind Verbindungsabschnitte 33d, die an dem gegenüberliegenden Spulenende 31 ausgebildet sind, das durch einen Kehrtwendungsabschnitt 33c ausgebildet ist, im Umfang voneinander nach außen gebogen.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Rotor 16 Pole auf und weist der Ständerkern 32 96 Schlitze auf. Die Leitersegmente 33 sind verbunden, um eine Dreiphasenwicklung auszubilden.
Die 6, 7 und 8 steilen ein Beispiel der Wicklung dar. Durchgezogene Linien stellen Leitersegmente 33 dar, die in der äußeren Schicht angeordnet sind, und strichpunktierte Linien stellen Leitersegmente 33 dar, die in der inneren Schicht angeordnet sind.
Zuerst wird hier im weiteren Verlauf eine X-Phasen-Wicklung beschrieben. Die Schlitze, die mit 4, 10, 16 numeriert sind, und jeder sechste Schlitz, der dem Schlitz nachfolgt, der mit 94 numeriert ist, bilden eine erste Schlitzgruppe aus. Die Schlitzgruppe, die mit 5, 11 und 17 nummeriert ist, und jeder sechste Schlitz, der dem Schlitz nachfolgt, der mit 95 numeriert ist, bilden eine zweite Schlitzgruppe aus. Eine erste Wicklung, die von dem Anschluß X1 beginnt, wird in der ersten Schlitzgruppe ausgebildet, und ist durch einen der Verbindungsabschnitte 102 zu einer zweiten Wicklung in Reihe geschaltet, wie es in 6 gezeigt ist. Die zweite Wicklung ist durch den Leiterabschnitt 103 gewendet, der in der gleichen Schicht angeordnet ist, so daß die Leitersegmente 33 der gleichen Phasenwicklung, die in dem gleichen Schlitz angeordnet sind, in Reihe geschaltet werden können.
Die zweite Wicklung ist ebenso durch den anderen der Verbindugsabschnitte 102 mit der ersten Wicklung in Reihe geschaltet, die an dem Anschluß X2 endet.
Daher besteht die X-Phasen-Wicklung aus einem Paar von in Reihe geschalteten Ständerwicklungen, deren Phasenwinkel im elektrischen Winkel 30° unterschiedlich zueinander sind. Y-Phasen- und Z-Phasen-Wicklungen bestehen ebenso aus der Ständerwicklung auf die gleiche Weise und sind jeweils in dem Ständerkern mit einer Teilung von 120° des elektrischen Winkels angeordnet, um dadurch eine Drei-Phasen-Sternwicklung auszubilden, die in 8 gezeigt ist.
Ein scheibenseitiger Kühllüfter 11 weist eine Mehrzahl von Klingen 111, die zu einer Trägerplatte 113 geneigt sind, und eine Mehrzahl von Klingen 112 auf, die zu der Trägerplatte 113 senkrecht sind, wie es in 9 gezeigt ist. Eine Mehrzahl von Klingen 111 sind in einem spitzen Winkel zu der Trägerplatte 112 gegen die Drehrichtung R geneigt. Die Trägerplatte 113 ist auf die Endoberfläche des Polkerns 7 geschweißt, um mit dem Läufer 3 drehbar zu sein. Ein gegenscheiben seitiger Kühllüfter 112 weist eine Mehrzahl von senkrechten Klingen 121 und keine anderen Klingen auf.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht, die geneigte Leitersegmente 33 der Spulenenden 31, die auf dem Innenumfang angeordnet sind, und die Drehrichtung R des Läufers 3 darstellt. Von der Seite der Scheibe 20 betrachtet, dreht sich der Läufer 3 im Uhrzeigersinn.
Mit der zuvor beschriebenen Struktur neigen sich geneigte Abschnitte 33e der Spulenenden 31 in der gleichen Richtung in der gleichen Schicht, so daß eine Mehrzahl der Ständerwicklungen angeordnet werden können, ohne einander zu stören. Demgemäß werden regelmäßige durchgängige Muster in dem Innenumfang der Spulenenden 31 anstelle von den wesentlichen unebenen Abschnitten angeordnet. Da sich die Leitersegmente 33 auf dem Innenumfang der Spulenenden 31 in der gleichen Richtung an gegenüberliegenden Enden des Ständerkerns 32 neigen, fließt eine Kühlluft entlang der gleichen Richtung. Deshalb ist es möglich, Rauschen zu verringern, das erzeugt wird, wenn die Kühlluft, die von den Kühllüftern 11, 12 befördert wird, auf den Innenumfang der Spulenenden bläst.
Wie es 5 gezeigt ist, neigen sich kreisförmig angeordnete Leitersegmente 33 des Innenumfangs der Spulenenden 31 entlang des Kühlluftflusses in der Vorwärtsdrehrichtung R des Rotors 3. Die Kühlluft, welche von dem Lüfter 11 gedrängt wird, entlang des Innenumfangs der Spulenenden 31 in einer einseitigen Axialrichtung zu fließen, wird von der Drehung des Rotors 3 angesaugt, um eine Komponente der Drehrichtung R zu beinhalten. Daher fließt die Kühlluft in einer Spirale oder einem Wirbel.
Anders ausgedrückt leiten die geneigten Abschnitte der Spulenenden 31 die Kühlluft, um wirksamer in der Axialrichtung zu fließen, wie es durch Pfeile in 5 angezeigt ist.
Da der Läufer 3 mit Räumen zwischen nahe benachbarten zwei der Polkerne versehen ist, kann die Feldspule 8 durch die axial fließende Kühlluft gekühlt werden. Die Vorwärtsrichtung, die hier definiert ist, ist eine Richtung zwischen der Richtung der Kühlluft, die in der Axialrichtung und Drehrichtung R des Läufers 3 fließt.
Der Kühllüfter 11 auf der Seite der Scheibe 20 weist eine Mehrzahl von geneigten Klingen 111 auf. Wenn sich der Läufer 3 in der Richtung R in 9 dreht, drängen die Klingen 111 die Kühlluft in die Axialrichtung. Daher kann die starke Kühlluft in der Drehrichtung entlang dem Innenumfang der Spulenenden 31 ohne Behindern des Luftflusses in der Axialrichtung zugeführt werden. Als ein Ergebnis wird die Kühlluft in der Axialrichtung erhöht, um den Kühleffekt und die Ausgabeleistung anzuheben.
Die Kühlluft wird von der Seite der Scheibe 20 aufgenommen, wo die Umgebungstemperatur niedriger ist, und die Temperatur des Axialflusses kann verringert werden, so daß die Feldspule 8 wirksam gekühlt werden kann.
Die Anzahl von Schlitzen ist sechsmal soviel, wie die Anzahl der Pole des Läufers 3 und die Leitersegmente 33 in den benachbarten Schlitzen 35 sind in Reihe geschaltet.
Die folgende Struktur ist anstelle der zuvor beschriebenen Struktur verfügbar. Es ist bevorzugt, daß jedes Spulenende voneinander beabstandet ist und daß die Kühlluftdurchgänge in der Radialrichtung ausgebildet sind, um zu den Spulenendgruppen schräg zu sein. Jedoch können die Spulenenden mit Harz bedeckt sein, um Spalte zwischen den Spulenenden zu schließen, sofern es aufgrund der geneigten Abschnitte der Leitersegmente 33 innerhalb der Spulenenden konvexe/konkave Muster gibt.
Zwei Spulenenden 31 sind aus den Verbindungsabschnitten 33d ausgebildet, wenn S-förmige Segmente 33, von denen jedes aus einem halben Abschnitt des U-förmigen Segments besteht, das in 3 gezeigt ist, anstelle des U-förmigen Segments verwendet werden. Die Verbindungsabschnitte der zwei Segmente 33 ersetzen den Kehrtwendungsabschnitt 33c.
Es ist möglich zwei oder mehr Leitersegmente 33 in jeden der Schlitze 35 einzuführen. Anders ausgedrückt können vier oder mehr Leitersegmente 33 in jeden der Schlitze 35 eingeführt sein, um die Anzahl von Windungen der Ständerwicklung zu erhöhen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein Wechselstromgenerator gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 11-13 beschrieben.
Wie es in 11 gezeigt ist, sind vier Leitersegmente 33 in jeden der Schlitze 35 eingeführt, um in der Radialrichtung ausgerichtet zu sein. Die Leitersegmente 33, die mit einer Isolationsbeschichtung bedeckt sind, sind eingeführt und eine Isolationslage ist zwischen einem Bündel von Leitersegmenten 33 und der Wand des Schlitzes 35 angeordnet. Die Verbindungsabschnitte dieser Struktur sind 12 gezeigt. Jedes von vier Leitersegmenten 33 in jedem Schlitz 35 dehnt sich entgegengesetzt zueinander in der Umfangsrichtung aus. Die Verbindungsabschnitte 33d der Leitersegmente 33 in einem Schlitz sind mit den Verbindungsabschnitten 33d von Verbindern in anderen Schlitzen verbunden. Wie es in 12 gezeigt ist, sind die innersten Leitersegmente 33 mit den Leitersegmenten 33 in der zweiten Schicht verbunden und sind die Leitersegmente 33 in der dritten Schicht mit den Leitersegmenten 33 in dem äußersten Umfang der Spulenendgruppen verbunden. Demgemäß ist eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten 33d kreisförmig in zwei Schichten, einer inneren Schicht und einer äußeren Schicht, angeordnet. Anders ausgedrückt ist eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten 33d voneinander in sowohl einer Umfangsrichtung als auch einer Radialrichtung beabstandet. In dieser Struktur sind die Neigungsrichtung der Leitersegmente 33, eine Drehrichtung R des Läufers 3 und eine axiale Komponente des Kühlluftflusses in den Spülenendgruppen derart angeordnet, daß die Leitersegmente 33 in den innersten Umfang der Spulenendgruppe in der Vorwärtsrichtung bezüglich der axialen Richtung und er Drehrichtung R geneigt sein können.
Zusätzlich zu den Leitersegmenten 33 des innersten Umfangs können die Leitersegmente 33 des zweiten Umfangs davon in der Vorwärtsrichtung bezüglich der axialen Richtung und der Drehrichtung geneigt sein.
Die Leitersegmente 33 können ebenso in der Umfangsrichtung geneigt sein. Zum Beispiel können vier Leitersegmente 33 direkt angeordnet sein und bloße Leitersegmente 33, Leitersegmente 33, die einen quadratischen oder elliptischen Querschnitt aufweisen, können ebenso verwendet werden. Um die Kühlluft leicht fließen zu lassen, ist es bevorzugt die Form des Querschnitts der Leitersegmente 33 und die Anordnung von diesen in dem Innenumfang der Spulenendgruppen auszuwählen. Zum Beispiel werden die Leitersegmente 33 ausgewählt, um Rillen aufzuweisen, die eine ausreichende Tiefe und Breite auf dem Innenumfang der Spulenendgruppen aufweisen.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Kühllüfter 11, 12 auf den gegenüberliegenden Seiten des Läufers 3 angeordnet. Jedoch können derartige Lüfter weggelassen werden, wenn der Temperaturanstieg nicht zu hoch ist. In diesem Fall wirken Seitenwände der Scheibenabschnitte 72 des Polkerns 7 als Zentrifugallüfterklingen, so daß die Zentrifugalkühlluft durch die geneigten Abschnitte der Leitersegmente 33 des Innenumfangs der Spulenenden zu einer axialen Kühlluft geändert werden kann.
Wie es in 13 gezeigt ist, kann das scheibenseitige Ende des Läufers ohne den Lüfter 11 in der Nähe der spulenseitigen Innenwand 43 des Rahmens um das Einlaßfenster 41 angeordnet sein. Daher wirkt die Innenwand 43 als eine Lüfterhaube, um den Lüftereffekt der Scheibenabschnitte 72 des Polkerns zu erhöhen, um dadurch den axialen Luftfluß zu erhöhen. Daher kann der Kühleffekt der Feldspule ohne Erhöhen der Anzahl von Teilen und der Arbeitszeit erhöht werden.
Wenn die Umgebungstemperatur um die Scheibe 20 verhältnismäßig hoch ist, kann der Kühllüfter 12, der an der Seite vorgesehen ist, die der Scheibe 20 gegenüberliegt, mit Lüfterklingen zum Drängen von Kühlluft axial nach innen versehen sein und können sich ebenso geneigte Abschnitte der Leitersegmente 33 des Innenumfangs der Spulenenden 31 in der entgegengesetzten Richtung ausdehnen. Daher kann die Struktur derart angewendet werden, daß die Kühlluft von der Seite aufgenommen wird, wo die Umgebungstemperatur in Übereinstimmung mit den Umständen verhältnismäßig niedrig ist. Das heißt, die Drehrichtung R des Läufers 3 und die Neigungsrichtung der Spulenenden werden ausgewählt, um die Kühlluft von der Seite zuzuführen, wo die Umgebungstemperatur verhältnismäßig niedrig ist. Daher kann die Temperatur des axialen Kühlluftflusses verringert werden, um die Magnetfeldspule 8 wirksam zu kühlen.
In der vorhergehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele von ihr offenbart worden. Es wird jedoch ersichtlich, daß verschiedene Ausgestaltungen und Änderungen bezüglich den spezifischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne den breiteren Umfang der Erfindung, wie er in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt wird, zu verlassen. Demgemäß ist die Beschreibung der vorliegenden Erfindung in diesem Dokument in einem darstellenden anstelle als in einem einschränkenden Sinn zu betrachten.

Claims

Wechselstromgenerator für ein Fahrzeug, der aufweist: einen Ständer (2), der einen Ständerkern (32) und eine Ständerwicklung aufweist, die sich von gegenüberliegenden Enden des Ständerkerns (32) ausdehnt, wobei der Ständerkern (32) eine Mehrzahl von Schlitzen (35) aufweist, die Ständerwicklung aus einer Mehrzahl von Leitersegmenten (33) besteht, von denen jeder Leiterabschnitte (33a, 33b) aufweist, die in jeweiligen der Schlitze (35) angeordnet sind und sich von gegenüberliegenden Seiten des Ständerkerns (32) ausdehnen, und eine Mehrzahl der Leiterabschnitte (33a) an einem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind und eine andere Mehrzahl der Leiterabschnitte (33b) an einem Außenumfang der Ständerwicklung angeordnet ist; und einen Läufer (3), der dem Ständer (2) gegenüberliegend angeordnet ist; und eine Einrichtung (11, 12) zum Zuführen einer Kühlsubstanz entlang eines Innenumfangs der Ständerwicklung in einer gegebenen axialen Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Leiterabschnitte (33a). die an dem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind und sich von einem Ende des Ständerkerns (32) ausdehnen, in einer Richtung zwischen der gegebenen axialen Richtung und der Richtung (R) der Läuferdrehung ausdehnen, um dadurch Kühldurchlässe entlang der Mehrzahl der Leiterabschnitte (33a) auszubilden, die an dem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind und sich von dem einen Ende des Ständerkerns (32) ausdehnen und der Querschnitt von jedem der Leiterabschnitte (33a) eine rechteckige Form aufweist, von der längere Seiten in einer Radialrichtung des Ständerkerns (32) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11, 12) zum Zuführen der Kühlsubstanz die Kühlsubstanz zu beiden der Mehrzahl von Leiterabschnitten (33a) zuführt, die an dem Innenumfang der Ständerwicklung und dem Innenumfang des Ständerkerns (32) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11) zum Zuführen der Kühlsubstanz eine Mehrzahl von Klingen aufweist, die an einem Ende des Läufers (3) radial innerhalb der jeweiligen Spulenenden angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Leiterabschnitte (33a), die an dem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind und sich von dem anderen Ende des Ständerkerns (32) ausdehnen, das zu dem einen Ende gegenüberliegend ist, in der Richtung zwischen der gegebenen Axialrichtung und der Richtung (R) der Läuferdrehung ausdehnen.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass kürzere Seiten der Rechtecksform des Querschnitts von jedem der Leiterabschnitte (33a) in einer Umfangsrichtung des Ständerkerns (32) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Leiterabschnitte (33a, 33b) in jedem der Schlitze (35) angeordnet ist.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, wobei: die Leiterabschnitte (33a, 33b) in inneren bzw. äußeren Schichten in den Schlitzen angeordnet sind; jeder der Mehrzahl von Leiterabschnitten (33a), der an dem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet ist, mit einem jeweiligen der Mehrzahl von Leiterabschnitten (33b) verbunden ist, die an dem Außenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind; und jeder der Mehrzahl von Leiterabschnitten (33a), die an dem Innenumfang der Ständerwicklung angeordnet sind, in der Innenschicht von einem der Schütze angeordnet ist und sein jeweiliger einer der Mehrzahl von Leiterabschnitten (33b), der an dem Außenumfang der Ständerwicklung angeordnet ist, in der Außenschicht von einem anderen der Schlitze (35) angeordnet ist.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: der Läufer (3) ein Magnetfeldläufer (3) ist, der einen Polkern (7) und eine Feldspule (8) aufweist; und der Ständer (2) eine mehrphasige Ständerwicklung aufweist, die in den Schlitzen (35) angeordnet ist.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Zuführen der Kühlsubstanz Kühllüfter (11, 12) aufweist, die eine Mehrzahl von Lüfterklingen (111, 112) aufweisen, die jeweils auf gegenüberliegenden Enden des Läufers (3) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl (111) der Lüfterklingen (111, 112) von einem der Kühllüfter (11, 12) in einem spitzen Winkel zu der Achse des Läufers (3) geneigt ist, um Kühlluft in sowohl axiale als auch radiale Richtungen zu drükken.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin eine Rolle (20) zum Drehen des Läufers (3) aufweist, wobei die Rolle (20) auf der gleichen Seite wie der einen der Kühllüfter (11, 12) angeordnet ist.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin eine Rolle (20) zum Drehen des Läufers (3) aufweist, wobei die Rolle (20) auf der gegenüberliegenden Seite der einen der Kühllüfter (11, 12) angeordnet ist.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: jedes Leitersegment ein Paar der Leiterabschnitte (33a, 33b) aufweist; die Leiterabschnitte (33a, 33b) in den Schlitzen (35) in ringförmigen Schichten um die Achse (6) des Läufers (3) angeordnet sind; und jeweilige Leiterabschnitte (33a, 33b) von jedem Paar der Leiterabschnitte (33a, 33b) in angrenzenden der ringförmigen Schichten und in unterschiedlichen Schlitzen (35) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Leiterabschnitte (33a, 33b) von jedem Paar der Leiterabschnitte (33a, 33b) über einen Kehrtwendungsabschnitt (33c) verbunden sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass: jedes Paar der Leiterabschnitte (33a, 33b) über jeweilige Verbindungsabschnitte (33d) von diesen mit einem Leiterabschnitt (33a, 33b) verbunden ist, der zu einem anderen Paar der Leiterabschnitte (33a, 33b) gehört und in einer angrenzenden der ringförmigen Schichten angeordnet ist, um dadurch eine Mehrzahl von Verbindungsabschnitten (33d) auszubilden; und die Verbindungsabschnitte (33d) voneinander beabstandet und getrennt in der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: die Verbindungsabschnitte (33a, 33b) in zwei ringförmigen Schichten in den Schlitzen (35) angeordnet sind; und die Verbindungsabschnitte (33d) in einem einzigen ringförmigen Aufbau um die Achse (6) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass: die Verbindungsabschnitte (33a, 33b) in vier oder mehr ringförmigen Schichten in den Schlitzen (35) angeordnet sind; und die Verbindungsabschnitte (33d) in zwei oder mehr radial beabstandeten ringförmigen Aufbauten um die Achse (6) angeordnet sind.
Wechselstromgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: ein Paar der Verbindungsabschnitte (33a, 33b) in inneren und äußeren Schichten in den Schlitzen (35) angeordnet ist, die Schlitze (35) in einem elektrischen Winkel von 30° angeordnet sind und in erste und zweite Schlitzgruppen (35), die sich am nächsten zueinander befinden, gruppiert sind, Abschnitte der Verbindungsabschnitte (33a, 33b) in der ersten Schlitzgruppe, die aus Schlitzen (35) besteht, die eine Schlitzbreite voneinander beabstandet sind, in Reihe geschaltet sind, um eine erste in Reihe geschaltete Gruppe auszubilden, andere Abschnitte der Verbindungsabschnitte (33a, 33b) in der zweiten Schlitzgruppe in Reihe geschaltet sind, um eine zweite in Reihe geschaltete Gruppe auszubilden, und eine erste Phasenwicklung aus den ersten und zweiten in Reihe geschalteten Gruppen besteht, die zueinander in Reihe geschaltet sind.