DE971970C - Wechselstromgenerator mit in nichtmagnetisches Metall eingebettetem Magnet, insbesondere Schwungmagnetzuender oder Schwunglichtmagnetzuender fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Wechselstromgenerator mit in nichtmagnetisches Metall eingebettetem Magnet, insbesondere Schwungmagnetzünder oder Schwunglichtmagnetzünder für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator mit Erregung durch Dauermagnete, die in nichtmagnetisches Metall eingebettet sind, insbesondere auf Schwungmagnetzünder oder Schwunglichtmagnetzünder zum Betrieb von Brennkraftmaschinen.
• Bei bekannten Wechselstromgeneratoren dieser Art sind die Magnete in einem gegossenen oder gespritzten Schwungrad so angeordnet, daß sie mit ihren Stirnseiten an Polschuhen anliegen und an ihren sich in Richtung des magnetischen Flusses erstreckenden Längsseiten vom Schwungradwerkstoff eingeschlossen sind. Der beim Betrieb der Maschinen von den Dauermagneten ausgehende pulsierende Fluß vermag sich dabei, wie Versuche ergeben haben, nicht voll auszubilden, weil der die Magnete einschließende Metallgußmantel des Schwungrades eine sehr wirksame Kurzschlußwindung bildet. In dieser aus dem Schwungradwerkstoff bestehenden Kurzschlußwindung bilden sich nämlich unter dem Einfluß des von den Magneten ausgehenden pulsierenden Flusses beträchtliche Kurzschlußströme um die Magnete herum aus, welche dem erzeugenden Fluß entgegenwirken und die nutzbare Leistung derartiger Generatoren vermindern.
• Wesentlich günstigere Verhältnisse ergeben sich, wenn die Ausbildung von Kurzschlußströmen im Schwungradwerkstoff verhindert wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß mindestens einer der Magnete an mindestens einer seiner in Richtung des magnetischen Flusses verlaufenden Seiten über wenigstens den größten Teil der Magnetlänge von dem ihn einbettenden Metall frei ist.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein Schwunglichtmagnetzünder dargestellt. Es zeigt Fig. I den Schwunglichtmagnetzünder in der Ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 2 das Schwungrad allein, in einem entlang der Linie II-II in Fig. I geführten Schnitt, und Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung der Drehzahlabhängigkeit des Ladestroms und der Lampenspannung bei zwei verschiedenen Schwunglichtmagnetzündern.
• Nach Fig. I besteht der Schwunglichtmagnetzünder aus einer feststehenden Ankerplatte Io und einem Schwungrad 30.
• Auf der aus nicht magnetisierbarem Werkstoff bestehenden Ankerplatte Io sind außer einem radial gestellten Ladeanker II, der zur Aufladung einer nicht dargestellten Batterie über einen ebenfalls nicht dargestellten Gleichrichter dient, drei Sehnenanker, nämlich ein Zündanker 12 und zwei Lichtanker 13 und I4, befestigt.
• In dem aus Zinkspritzguß hergestellten Schwungrad 30 sind sechs gleichmäßig verteilte Dauermagnete 31 so angeordnet, daß je zwei Magnete mit ihren gleichnamigen Polflächen an einem gemeinsamen, aus Dynamoblech geschichteten Polschuh 32 anliegen. An den drei Längsseiten 33, 34, 35 sind die Magnete 31 von dem sie einbettenden Werkstoff des Schwungrades bedeckt, während jeweils die vierte Längsseite 36 der Magnete 31 an der Stirnseite des Schwungradkranzes vom Schwungradwerkstoff frei ist. Dadurch wird verhindert, daß sich im Schwungradkranz Kurzschlußströme ausbilden, welche den magnetischen Fluß umfassen und den Flußänderungen entgegenwirken. Die frei liegenden Längsseiten 36 der Magnete 31 liegen auf einem zum Schwungradkranz konzentrischen Kreisring.
• Beim Gießen des Schwungradkranzes wird zweckmäßig so verfahren, daß die Magnete 31 mit ihren vom Gußmaterial frei zu haltenden Längsseiten 36 gegen eine gemeinsame Abdeckung gedrückt werden.
• Die in Fig. 3 dargestellten Kurven zeigen den Verlauf der Lampenspannung S und des Batterieladestromes L in Abhängigkeit von der Drehzahl bei zwei Schwunglichtmagnetzündern mit genau derselben Ankerplatte, aber mit verschiedenen Schwungrädern. Während nämlich die gestrichelten Kurven S1, LT1 und LN1 mit einem bekannten Schwunglichtmagnetzünder aufgenommen wurden, bei dem alle Längsseiten der Magnete des Schwungrades vom Gießmetall umschlossen sind, so . daß eine Kurzschlußwindung um die Magnete besteht, zeigen die ausgezogenen Kurven S2, LT, und LN2 den Verlauf derselben Meßgrößen bei einem Schwunglichtmagnetzünder, in dessen Schwungrad die Magnete auf einer ihrer in Richtung des magnetischen Flusses verlaufenden Seiten vom Gießmetall frei sind. Die durch die Verwendung dieses Schwungrades erzielten Verbesserungen zeigen sich in einer Erhöhung der Zündleistung, vor allem aber auch in einer besseren Eigenregulierung der Lampenspannung an den Lichtankern 13 und 14, sowie in einer geringeren Belastungsabhängigkeit der Batterieladung.
• Die bessere Eigenregulierung geht aus dem Verlauf der Lampenspannungskurve S2 hervor, deren Meßwerte unterhalb von 3500 U/min, also im unteren und mittleren Drehzahlbereich, höher liegen als die entsprechenden Werte der Kurve S1. Im oberen Drehzahlbereich, in dem die Lampen bekanntlich durch auftretende Überspannungen besonders gefährdet sind, verläuft die Kurve S2 wesentlich flacher als die Kurve S1; ihre Werte liegen dabei durchweg niedriger als die entsprechenden Werte von S1.
• Die Batterieladung erfolgt bei dem beschriebenen Schwunglichtmagnetzünder aus dem gegenüber den übrigen Ankern magnetisch entkoppelten Ladeanker II über einen nicht dargestellten Gleichrichter. Die praktischen Erfordernisse gehen dahin, sowohl bei belasteten als auch bei unbelasteten Lichtankern 13 und 14, d. h. also bei ein- und ausgeschaltetem Scheinwerfer, eine ausreichende und gleichbleibende Ladeleistung sicherzustellen. Bei den bekannten Anlagen, bei denen die Magnete im Schwungrad vom Gießmetall ganz umschlossen sind, nimmt der Ladestrom bei eingeschaltetem Scheinwerfer die durch die Kurve LN1 veranschaulichten Werte an. Diese liegen wesentlich niedriger als die mit derselben Maschine aufgenommenen Werte der Kurve LT, bei ausgeschaltetem Scheinwerfer. Sie liegen aber vor allem auch niedriger als die Werte der Kurven LT2 und LN2, die sich aus Messungen an einem Schwunglichtmagnetzünder ergeben haben, welcher die gleiche Ankerplatte, aber ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schwungrad mit auf einer Seite frei liegendem Magnet aufweist.
• Um die Ausbildung von Kurzschlußströmen, die den magnetischen Fluß umfassen, ganz zu vermeiden, muß eine wenn auch nur sehr schmale metallfreie Stelle sich über eine ganze in der Flußrichtung verlaufende Längsseite der Magnete erstrecken. Erstreckt sich die metallfreie Stelle nur über einen Teil der Magnetlänge, so tritt die beabsichtigte Wirkung nur unvollkommen ein. Gegenüber den bekannten Ausführungen kann aber auch dadurch noch eine merkliche Verbesserung erzielt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Schwungrad für Schwungmagnetzünder, Schwunglichtmagnetzünder u. dgl. mit einem aus Dauermagneten und Weicheisenpolschuhen bestehenden Polring im Schwungradkranz, der ebenso wie die einstückig mit ihm gegossene Schwungscheibe aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff besteht und durch Umgießen oder Umspritzen um die Magnete und Polschuhe des Polrings herumgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung von Kurzschlußströmen im Schwungradkranz mindestens einer der Magnete an mindestens einer seiner in Richtung des magnetischen Flusses verlaufenden Seiten über wenigstens den größten Teil der Magnetlänge von dem die Magnete einbettenden Metall frei ist.
2. 2. Schwungrad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete an der der Ankerplatte zugekehrten Stirnseite des Schwungradkranzes vom Gießmetall frei sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7I6 6o2; USA.-Patentschriften Nr. 2 447 727, 2 101 392. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 843 19o.