DE9300667U1 - Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator - Google Patents
Elektrische Maschine, insbesondere DrehstromgeneratorInfo
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Description
R. 25852
18.1.1993 Ws
18.1.1993 Ws
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 30
Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator
Stand der Technik:
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator, nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Drehstromgeneratoren der gattungsgemäßen
Art, beispielsweise bei der Bordnetzversorgung in Kraftfahrzeugen, aufgrund ihrer
großen Wartungsfreundlichkeit, das heißt mit wenig Verschleißteilen, einzusetzen.
Der Generator erregt sich dabei durch eine feststehende, auf dem Innenpol sitzende Erregerwicklung.
Das Erregerfeld magnetisiert dann die wechselweise angeordneten rotierenden Klauen des Klauenpolläufer
systems, auch Leitstückläufer genannt. Hierbei kommt das Prinzip zum Tragen, daß die um den
Innenpol gewickelte Feldspule den gesamten Magnetfluß erregt und diesen über einen Luftspalt dem
Klauenpollaufersystem zuleitet. Die rotierenden Klauen müssen dabei zueinander magnetisch isoliert,
jedoch mechanisch verbunden angeordnet sein.
' :: : : : ·: : r: 25352
So ist bereits in der DE-OS 25 48 314 vorgeschlagen worden, die Klauen der Polringe durch einen
unmagnetischen Ring miteinander zu verbinden. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die Klauenspitzen der miteinander verbundenen Klauen in
axialer Richtung über den Verbindungsring hinausragen. Damit kann nicht ausgeschlossen werden, daß
bei den, bei dem gattungsgemäßen Generator auftretenden, hohen Drehzahlen ein Durchbiegen der
Klauenspitzen nach außen sicher vermieden wird. Dies würde innerhalb kurzer Zeit zu einer Zerstörung
des gesamten Generators führen.
Weiterhin ist mit dem dort beschriebenen Verbindungsring eine Querschnittsveränderung der
Klauen in einem Bereich gegeben, in dem eigentlich viel Eisen benötigt wird, um die magnetischen
Spannungsabfälle so klein wie möglich zu halten.
Weiterhin ist in derselben Druckschrift vorgeschlagen worden, die Klauenspitzen einer Polradhälfte
über unmagnetische Zwischenstücke mit Ausnehmungen der zweiten Polradhälfte an radial
sich erstreckenden Berührungsflächen zu verbinden. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß neben dem
komplizierten Fertigungsaufwand durch die radial zueinander verlaufenden Flächen eine ungenügende
Schleuderfestigkeit des gesamten Klauenpolläufer gegeben ist, da die Verbindungsflächen zwischen den
unmagnetischen, ringsegmentartig ausgeführten Zwischenstücken und den Klauen begrenzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator
der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei
.Ji.
der durch mechanisch hoch beanspruchbare Verbindungen zwischen den Klauenpolleitstückläuferhälften
und den unmagnetischen Verbindungsmitteln eine sehr hohe Schleuderfestigkeit erreicht wird.
Vorteile der Erfindung:
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß wenn die unmagnetischen Verbindungsmittel zwischen, in radialer Richtung
schräg angeordnete, vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Flanken der Polringe eingesetzt
werden, eine deutlich höhere Schleuderfestigkeit des gesamten Drehstromgenerators erreicht werden
kann.
Dies wird vorteilhafterweise insbesondere dadurch erreicht, daß sich für die Verbindung zwischen den
unmagnetischen Verbindungsmitteln und den Berührungsflächen der Polringe eine deutlich größere
Berührungsfläche ergibt und damit über entsprechend längere Lötstellen bzw. Schweißnähte eine insgesamt
größere Festigkeit der Verbindung erreicht werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die unmagnetischen Verbindungsmittel
über einen ringförmigen Steg miteinander verbunden sind, wobei die unmagnetischen
Verbindungsmittel und der Steg vorzugsweise einstückig, insbesondere als mäanderförmig gefaltetes
Band, ausgebildet sind.
Hierdurch ist in sehr vorteilhafter Weise möglich, für alle in Achsrichtung des Klauenpolläufersystems
angeordnete Klauen die unmagnetisehen Verbindungsmittel
in sehr einfacher Weise aus einem Band herzustellen.
Hierdurch ergeben sich sehr große fertigungstechnische Vorteile, da eine spanende Bearbeitung
einzelner Teile nicht mehr notwendig ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich in den, in den Unteransprüchen aufgeführten
Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 im Schnitt einen Generator mit einem
Klauenpolleitstuckläufersystem;
Klauenpolleitstuckläufersystem;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Klauenspitzen
einer Polradhälfte;
einer Polradhälfte;
Figur 3 einen Längsschnitt durch einen
Leitstückläufer;
Leitstückläufer;
Figur 4 einen Längsschnitt durch einen weiteren
Leitstückläufer und
Leitstückläufer und
Figur 5 in einer perspektivischen Teilansicht ein
unmagnetisches Verbindungsmittel.
unmagnetisches Verbindungsmittel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
Der in Figur 1 gezeigte Drehstromgenerator 10 weist einen in seiner Grundstruktur bekannten Aufbau auf
und besteht aus einem antriebsseitigen Lagerschild 12 und einem, der Antriebsseite abgewandten Lagerschild
14. Die Lagerschilde 12 und 14 halten einen Stator 16, in dem die Statorwicklung 18 eingezogen
ist. Die Lagerschilde 12 und 14 besitzen jeweils eine Läuferwellenlagerung 20, durch die eine Welle
22 geführt ist. Die Welle 22 trägt einen Kern 24 sowie ein Polrad 26. Das Polrad 26 besteht aus
einem, Klauen 28 aufweisenden Polring 30 als erste Polradhälfte. Die Klauen 28 besitzen an ihren
Klauenspitzen 32 eine in radialer Richtung schräg verlaufende Fläche 34. Dem ersten Polring 30 ist
ein zweiter, Klauen 36 aufweisender Polring 38 als zweite Polradhälfte zugeordnet. Der zweite Polring
38 besitzt an seinen Klauenwurzeln 40 in etwa parallel zu den schrägen Flächen 34 der Klauen 28
verlaufende schräge Flächen 42. Zwischen den schrägen Flächen 34 und 42 ist ein, aus unmagnetischem
Material bestehendes Verbindungsstück 44 angeordnet.
Auf weitere Einzelheiten des Drehstromgenerators 10 soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen
werden, da sie nicht erfindungswesentlich sind.
In Figur 2 ist eine Draufsicht aus Richtung des Pfeiles in Figur 1 auf die Klauenspitzen 32 des
Polrings 30 gezeigt. In der in Figur 2 gezeigten Draufsicht auf den Polring 30 wird deutlich, daß
der Polring 30 über seinen Umfang eine Vielzahl von Klauen 28 aufweist. Die Klauen 28 sind beabstandet
zueinander angeordnet und weisen an ihren Klauenspitzen 32 jeweils die schräge Fläche 34 auf.
Zwischen zwei, jeweils benachbart angeordneten Klauen 28 befindet sich die Klauenwurzel 40', die
jeweils die schräge Fläche 42· aufweist. In der, in Figur 1 gezeigten Gesamtübersicht greift nunmehr
der zweite Polring 38 mit seinen Klauenspitzen 32· in die, durch die Klauen 28 des ersten Polrings 30
gebildeten Zwischenräume ein, so daß sich im montierten Zustand jeweils die schrägen Flächen 34
der Klauenspitzen 32 des ersten Polrings 30 den schrägen Flächen 42 der Klauenwurzeln 40 des
zweiten Polrings 38 und die schrägen Flächen 42' der Klauenwurzeln 40' des ersten Polrings 30 den
schrägen Flächen 34' der Klauenspitzen 32 · des zweiten Polrings 38 gegenüberliegen. Die schrägen
Flächen 34 und 42 bzw. 34' und 42' sind dabei so
angelegt, daß diese parallel zueinander in radialer Richtung vom Innendurchmesser axial schräg zum
Außendurchmesser verlaufend angeordnet sind. Zwischen den schrägen Flächen 34 und 42 bzw. 34' und
42' ist jeweils ein, hier in Figur 2 nicht dargestelltes, unmagnetisches Verbindungsstück 44 angeordnet
.
Anhand der in Figur 3 gezeigten Schnittdarstellung entlang der Linie A-A1 aus Figur 2 bei vollständig
montierten Polringen 30 und 38 wird die Verbindungsstelle im Detail näher erläutert. Dort ist
der Polring 30 mit seiner in eine Klauenspitze 32 auslaufenden Klaue 28 gezeigt. Dem Polring 30
gegenüber liegt der Polring 38, der—hier verdeckt gezeichnet^· ebenfalls eine in eine Klauenspitze 32'
auslaufende Klaue 36 aufweist.
.I R..25252·:
Die Klauenspitzen 32 bzw. 32' besitzen die schrägen Flächen 34 bzw. 34'. Die schrägen Flächen 34 bzw.
34· verlaufen dabei, wie bereits weiter oben erwähnt, in etwa parallel zu, in den Klauenwurzeln
40 bzw. 40' der Polringe 38 bzw. 30 vorgesehenen, ebenfalls schrägen Flächen 42 bzw. 42'. In die sich
durch die schrägen Flächen ergebenden Abstände sind die unmagnetischen Verbindungsteile 44 eingebracht.
Die Verbindungsteile 44 weisen dabei vorzugsweise eine quaderförmige Gestalt auf und liegen an den
schrägen Flächen 34 und 42 bzw. 34' und 42· an. Die
mechanische Verbindung zwischen den unmagnetischen Verbindungsteilen 44 und den Polringen 3 0 bzw. 38
erfolgt durch Hartlöten oder durch Schweißen. Hierbei ergibt sich durch die in radialer Richtung
schräg verlaufenden Berührungsflächen zwischen den Polringen 30 und 38 sowie den unmagnetischen
Verbindungsteilen 44 eine relativ lange Berührungsfläche,
so daß bei der Befestigung der Verbindungsteile 44 sich eine im Verhältnis lange
Lötstelle bzw. Schweißnaht ergibt. Durch diese verlängerte Lötstelle bzw. Schweißnaht wird die mechanische
Belastbarkeit des gesamten Klauenpolläufersystems entscheidend verbessert. Die Beanspruchung
durch Fliehkräfte kann dadurch wesentlich verringert werden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der schrägen Flächen ist eine einfache Herstellung der Leitstückläuferhälften
möglich. Die zueinander angeordneten schrägen Flächen 34 und 42 bzw. 34' und 42 ·
können in einfacher Weise durch Kalt- oder Warmverformung an die Lextstückläuferhälften angeprägt
werden. Damit entfallen, wie bei den bisherigen unmagnetischen Verbindungsteilen, die aufwendigen
Drehbearbeitungen.
Weiterhin ergibt sich durch die nunmehr zu realisierende Ausführung von konstantem Klauenabstand
der Klauen 36 und 28 eine Verringerung der Ausbildungsmöglichkeiten von, den Drehstromgenerator
10 insgesamt negativ beeinflussenden
magnetischen Streuflüssen.
In Figur 4 ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform der
unmagnetischen Verbindungsteile 44 gezeigt. Die weiteren Teile der Polringe 30 und 38 sind mit den
gleichen Bezugszeichen wie in Figur 3 versehen, und bezüglich der Anordnung der einzelnen Teile wird
auf die dort erwähnten Zusammenhänge verwiesen.
Im Gegensatz zu der in den vorhergehenden Figuren erwähnten quaderförmigen Ausführung der unmagnetischen
Verbindungsteile 44 ist hier gezeigt, daß die unmagnetischen Verbindungsteile 44' durch
einen, in Umfangsrichtung des Klauenpolläufers verlaufenden Ring 48 miteinander verbunden sind. Die
einteilig ausgeführten unmagnetischen Verbindungsteile 44 · mit dem Ring 48 sind dabei entweder als
Stanzteil oder wie Figur 5 näher zeigt, durch ein mäanderförmig gefaltetes Bandmaterial 52 hergestellt.
Hierbei wird das Bandmaterial 52 in der Art und Weise gefaltet bzw. gebogen, daß sich der Ring
48 ergibt und an dem Ring 48 entsprechend dem Abstand der Klauen 28 bzw. 36 zueinander nach innen
weisende Verbindungsteile 44' angeformt sind. Das gesamte Bandmaterial 52 ist dabei selbstverständlich
aus unmagnetischem Material. Nach Falten der Bereiche 53, die die unmagnetischen Verbindungsteile
44' ergeben, werden diese nahe des Überganges zu dem Ring 48 durch einen Schweißpunkt oder eine
geprägte Formschlußnut 50 zueinander fixiert.
R.
Im Anschluß wird das gesamte Bandmaterial kegelstumpf förmig verprägt, so daß bei einem umlaufenden
Ring 48 die Bereiche 53 vor dem Zusammenfügen zwischen die schrägen Flächen der Polringe 30 bzw.
38 eingeschoben werden können. Die Verbindung mit dem Polring 38 bzw. 30 erfolgt über Hartlöten oder
durch Schweißen. Im Falle des Hartlötens kann das Hartlot in Form von Hartlotfolien zwischen die
Schenkel der Verbindungsteile 44' unverlierbar eingelegt
werden. Durch die Verwendung des beschriebenen mäanderförmig gefalteten Bandes ist in einfacher
Weise möglich, den gesamten Satz unmagnetischer Verbindungsteile 44', der für ein Klauenpol
lauf ersystem notwendig ist, ohne aufwendige Bearbeitung, beispielweise Stanzen und/oder Zerspanen,
bereitzustellen. Mit dem Abdrehen der Klauenpolflachen wird schließlich der Ring 48 mit
zerspant.
Als weiterer wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausführungsbeispiele ergibt sich, daß durch die
schräge Anordnung der unmagnetischen Verbindungsteile 44 bzw. 44' die beiden Leitstückläuferhälften
sehr vorteilhaft gegeneinander abgestützt und damit zusammengehalten werden.
Durch Steuerung des Anpreßdrucks der beiden Le itstückläuferhälften
in axialer Richtung kann über die schrägen Flächen 34 und 42 bzw. 34 · und 42',
insbesondere bei einer Schweißverbindung mit geringer Energiezufuhr, durch axiales Stauchen der
zwischen den Leitstückläuferhälften eingesetzten unmagnetischen Verbindungsteile 44 bzw. 44' in einfacher
Weise ein Toleranzausgleich an den Anlageflächen 34, 42 bzw. 34', 42' geschaffen werden.
Claims (9)
1. Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator, mit einem, in einem Gehäuse befestigten,
eine Statorwicklung aufweisenden Stator und mit einem, auf einer Welle gelagerten Klauenpolläufersystem
mit einem, als Polradhälfte ausgebildeten, in Klauen auslaufenden ersten Polring und einem,
mit dem ersten Polring durch unmagnetische Verbindungsmittel mechanisch verbundenen, in Klauen
auslaufenden zweiten Polring als Polradhälfte, sowie einer wellenseitig den Polringen zugeordneten
Erregerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die unmagnetischen Verbindungsmittel (44, 44') zwischen,
in radialer und axialer Richtung schräg angeordnete, vorzugsweise parallel zueinander verlaufende
Flächen (34, 42, 34', 42') der Polringe
(30, 38) eingesetzt sind.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fläche (34) des Polrings
(30) an der Klauenspitze (32) axial schräg von innen nach außen verläuft.
'..S. 25852
3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche (42) des Polrings (38) an der Klauenwurzel
(40) axial schräg von innen nach außen verläuft.
4. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
unmagnetischen Verbindungsmittel (44) vorzugsweise quaderförmig ausgebildet sind.
5. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polringe (30, 38) eine Vielzahl von Klauenspitzen (32, 32') und Klauenwurzeln (40, 40') besitzen, wobei
jeweils eine Klauenspitze (32) des ersten Polrings (30) einer Klauenwurzel (40) des zweiten
Polrings (38) und eine Klauenspitze (32·) des zweiten Polrings (38) einer Klauenwurzel (40·) des
ersten Polrings (3 0) gegenüberliegt.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
unmagnetischen Verbindungsmittel (44 ·) über einen Ring (48) miteinander verbunden sind.
7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
unmagnetischen Verbindungsmittel (44·) und der Ring (48) aus einem einteiligen Band (52) bestehen.
'.•&idigr; R'.25852
*· ·■
*· ·■
8. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
einteilige Band (52) ein mäanderförmig gefaltetes Bandmaterial ist, an dem die, die unmagnetischen
Verbindungsteile (44·) ergebenden Abschnitte gefaltete Bandabschnitte (53) sind.
9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
gefalteten Bandabschnitte (53) durch einen Schweißpunkt und/oder eine Formschlußnut (50) miteinander
verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19939300667 DE9300667U1 (de) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19939300667 DE9300667U1 (de) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9300667U1 true DE9300667U1 (de) | 1994-05-19 |
Family
ID=6888307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19939300667 Expired - Lifetime DE9300667U1 (de) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromgenerator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9300667U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1104076A1 (de) * | 1999-11-27 | 2001-05-30 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Klauenpolmaschine |
-
1993
- 1993-01-20 DE DE19939300667 patent/DE9300667U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1104076A1 (de) * | 1999-11-27 | 2001-05-30 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Klauenpolmaschine |
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