DE9313958U1

DE9313958U1 - Elektrischer Generator für kleine Antriebsleistung

Info

Publication number: DE9313958U1
Application number: DE9313958U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2003-09-16
Also published as: US5420471A; JPH0743277U

Description

chn80008.002 KH/fr

Anmelder: JA DONG, YUN

2/6, 186-114, Huksuk-Dong,

Dongjak-Ku

Seoul, Korea

Elektrischer Generator für kleine
Antriebsleistung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Generator für kleine Antriebsleistung mit elektro-magnetischen Feldspulen, welche Spulenkerne aus ferromagnetischen Silizium-Platten enthalten.

Nach dem Stand der Technik sind Generatoren bekannt, bei denen die Feldspulen, z. B. des Stators, Spulenkerne haben, welche ferromagnetische Silizium-Platten enthalten. Ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Generatoren besteht darin, daß eine große Antriebsleistung dazu benötigt wird, den Rotor zur Erzeugung elektrischer Energie in dem Magnetfeld zu drehen, welches von den elektro-magnetischen Feldspulen, z. B. den Statorwicklungen, erzeugt wird, weil dieses Magnetfeld sehr stark ist. Durch die Stärke und die geometrische Ausdehnung des Magnetfelds werden im Kernmaterial Wirbelströme induziert, welche zu Verlusten führen und die erforderliche Antriebsleistung erhöhen. Dadurch wird der Einsatz herkömmlicher elektrischer Generatoren für kleine Antriebsleistungen unwirtschaftlich oder sogar unmöglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen herkömmlichen elektrischen Generator dahingehend weiterzubilden, den Betrieb mit kleinen Antriebsleistungen wirtschaftlicher zu ermöglichen und im Betrieb auftretende Verluste zu minimieren. Der dazu betriebene technische Aufwand soll möglichst gering sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Spulenkerne axial zwischen Aluminium-Platten angeordnet sind, wobei die Aluminium-Platten radial über die Silizium-Platten vorstehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Spulenkerne in der integrierten Silizium-Platten-Technologie sind die Silizium-Platten jeweils zwischen Aluminium-Platten eingesetzt und springen gegenüber diesen radial zurück. Dadurch kann sich das starke elektromagnetische Feld nicht außen um die Spulenkerne ausbilden, so daß die Rückhaltekraft auf den Rotor gegen Drehbewegung z. B. durch Wirbelstörme minimiert wird. Folglich kann der Rotor des erfindungsgemäßen Generators mit relativ kleiner Antriebsleistung angetrieben werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Spulenkern aus einem Silizium-Plattenstapel mit mindestens zwei aufeinanderliegenden Platten aus ferromagnetischem Silizium gebildet. Durch den Aufbau aus einzelnen Silizium-Platten werden die Wirbelstromverluste vermindert. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, die Anzahl der aufeinander geschichteten Silizium-Platten beliebig zu variieren und damit Plattenstapel unterschiedlicher Ausdehnung zu realisieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das felderzeugende elektrische Magnetsystem eine Vielzahl von aufeinandergeschichteten Spulenkernen aus ferromagnetischem Silizium enthält. Durch einen solchen Aufbau lassen sich Feldspulensysteme in beliebigen Abmessungen konstruieren, die im Hinblick auf das von ihnen erzeugte Magnetfeld derart optimiert sind, daß ein leichter und verlustarmer Antrieb des Generators gewährleistet ist.

In vorteilhafter Weise sind die Feldspulen radial innerhalb einer zylindrischen Rotor-Öffnung eines Stators angeordnet, wobei die einzelnen Spulenkerne radial nach innen ausgerichtet sind. Eine derartige Ausgestaltung der Feldspulen-Anordnung ist besonders zweckmäßig, weil die Vorteile bisher bekannter Ausführungsformen von Generatoren und deren Konstruktionsprinzipien weiterhin erhalten bleiben, und zusätzlich eine erfindungsgemäße, vorteilhafte Konstruktion einfach installierbar ist. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, schon vorhandene, herkömmliche Generatoren mit erfindungsgemäß ausgestalteten Magnetsystemen umzurüsten.

Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es zweckmäßig, daß die Aluminium-Platten radial über die Silizium-Platten nach innen vorstehen. Durch diese Maßnahme wird das starke Stator-Magnetfeld auf die äußeren, die Rotor-Wicklungen tragenden Bereiche des """Rotors beschränkt; damit werden Verluste minimiert. Günstige Betriebseigenschaften ergeben sich hierbei, wennn die Aluminium-Platten etwa 5 mm über die Silizium-Platten radial nach innen vorstehen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Schnitt senkrecht zur Rotorachse durch einen erfindungsgemäß ausgeführten Generator;

Fig. 2 eine Teilansicht eines Schnittes entlang der Linie A-A aus Fig. 1 in vergrößerter Darstelung.

In Fig. 1 sind die Aluminium-Platten des Stators mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Stator trägt eine Vielzahl von Stator-Feldspulen 2, deren Feldachsen auf einen Rotor 3 hin ausgerichtet sind. Der Rotor 3 seinerseits trägt Rotor-Feldspulen 4, die den Stator-Feldspulen 2 in Richtung ihres Magnetfeldes gegenüberstehen.

Der die Aluminium-Platten 1 enthaltende Stator wird von einem Gehäuse 5 umschlossen. In diesem Gehäuse 5 ist die Achse 6 des Rotors 3 drehbar gelagert, so daß bei einer Drehung des Rotors 3 um seine Achse 6 die Rotor-Feldspulen 4 an den Stator-Feldspulen 2 vorbeibewegt werden.

Aus Fig. 2 geht hervor, wie jeweils zwei Silizium-Platten la zwischen Aluminium-Platten 1 angeordnet sind. Es ist klar ersichtlich, wie die Silizium-Platten la zum Rotor 3 einen größeren Abstand als die Aluminium-Platten 1 aufweisen, d.h. daß die den Rotor 3 aufnehmende öffnung in den Silizium-Platten la größer ist - beispielsweise etwa 5 mm - als die öffnung in den Aluminium-Platten 1.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Generators beschränken die zwischen die Sillicium-Platten la eingefügten Aluminium-Platten 1 den durch die Stator-Feldspule 2 in den Rotor 3 induzierten magnetischen Fluß. Bei Drehung des Rotors 3 wird das induzierte magnetische Gegenfeld auf einen kleinen äußeren Bereich des Rotors 3 beschränkt. Damit wird das gegen das Antriebsmoment des Rotors 3 gerichtete Rückhaltemoment des Rotors 3 reduziert und der Generator kann mit geringerer Antriebsleistung betrieben werden. Demgegenüber ist die an den Rotor-Feldspulen 4 entnehmbare elektrische Leistung bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Felspulen genauso groß wie bei einem herkömmlichen Generator.

- Ansprüche -

Claims

Schutzansprüche

1. Elektrischer Generator für kleine Antriebsleistung mit elektro-magnetischen Feldspulen, welche Spulenkerne aus ferromagnetischen Silizium-Platten enthalten,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenkerne axial zwischen Aluminium-Platten (1) angeordnet sind, wobei die Aluminium-Platten (1) radial über die Silizium-Platten (la) vorstehen.

2. Elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spulenkern aus einem Silizium-Plattenstapel mit mindestens zwei aufeinanderliegenden ferromagnetischen Silizium-Platten (la) gebildet wird.

3. Elektrischer Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das felderzeugende, elektrische Magnetsystem eine Vielzahl von aufeinandergeschichteten Spulenkernen aus ferromagnetischem Silizium (la) enthält.

4. Elektrischer Generator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspulen (2) radial innerhalb einer zylindrischen Rotor-Öffnung eines Stators angeordnet sind, wobei die einzelnen Spulenkerne radial nach innen ausgerichtet sind.

5. Elektrischer Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Platten (1) radial über die Silizium-Platten (la) nach innen vorstehen.

6. Elektrischer Generator nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Platten (1) etwa 5 mm über die Silizium-Platten (la) radial nach innen vorstehen.