ES2250381T3 - Unidad electrogena de motor diesel y generador sincrono. - Google Patents

Unidad electrogena de motor diesel y generador sincrono.

Info

Publication number
ES2250381T3
ES2250381T3 ES01925366T ES01925366T ES2250381T3 ES 2250381 T3 ES2250381 T3 ES 2250381T3 ES 01925366 T ES01925366 T ES 01925366T ES 01925366 T ES01925366 T ES 01925366T ES 2250381 T3 ES2250381 T3 ES 2250381T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
generator
rotor
stator
package
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES01925366T
Other languages
English (en)
Inventor
Ernst Hatz
Franz Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Original Assignee
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG filed Critical Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Application granted granted Critical
Publication of ES2250381T3 publication Critical patent/ES2250381T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1815Rotary generators structurally associated with reciprocating piston engines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/222Flywheel magnetos

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Unidad electrógena de motor diesel y generador síncrono con un devanado del inducido estacionario (28) y un imán permanente (35) dispuesto en el rotor (29) para excitar el generador, en la que su rotor (29) está conformado como rotor exterior y en la que el rotor (29) está acoplado en una rueda de ventilador (2), que por su parte, en el lado frontal, está abridado al cigüeñal (1) del motor de accionamiento y en la que el estator (11) dispuesto dentro del rotor está conformado como paquete chapeado de hierro, que lleva el devanado del inducido (28) y por medio de tornillos de estator (17) guiados mediante taladros en su paquete de chapa, que tensan conjuntamente el paquete de chapa, están atornillados a un anillo interior (10) de una tapa de carcasa del generador (9) prevista en el lado de descarga de forma múltiple en el contorno, caracterizada porque el rotor (29) está conformado como paquete chapeado de hierro, que sustituye a la rueda volante del motor diesel y que lleva los imanes permanentes (35) para la producción de un campo magnético rotativo y por medio de tornillos tensores (30), guiados mediante de taladros en su paquete chapeado que tensan conjuntamente el paquete chapeado están atornillados con la rueda de ventilador (2) de forma múltiple en el contorno.

Description

Unidad electrógena de motor diesel y generador síncrono.
La invención se refiere a una unidad electrógena de motor diesel y generador síncrono conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
En la publicación alemana para información de solicitud de patente 3009279 se describe un generador que se puede accionar por un sistema de accionamiento de un vehículo, en el que el generador está realizado como generador heteropolar, cuyo rotor está fijado en la rueda volante del sistema de accionamiento y en el que para excitar el generador están previstos imanes permanentes en su estator. La tensión se produce en un bobinado del estator que está fijado a la carcasa del sistema de accionamiento alrededor del rotor. Con este sistema de accionamiento formado con el motor del automóvil, el rotor completa la rueda volante del motor. Su sistema de refrigeración sirve indirectamente también a la refrigeración del generador.
En la unidad motor-generador conocida es desventajoso que haga uso de un gran diámetro, ya que su rotor está construido sobre el contorno exterior de la rueda volante; a pesar del montaje de un motor y un generador no se logra una simplificación constructiva en el sentido de un ahorro de componentes. Más bien se trata de la instalación de un generador en la caja de cambios especialmente adaptada de un motor, que se debe dimensionar de forma especialmente grande en dirección radial. Debido al volumen presente limitado en el interior de la caja de cambios, en particular en dirección axial, está limitada la potencia eléctrica del generador a las exigencias de una red de a bordo en un automóvil.
El documento alemán DE 19721527 describe una unidad electrógena mencionada al principio, que está combinada además con un grupo de bomba. El rotor del generador fijado al cigüeñal forma al mismo tiempo la rueda volante del motor. Una corriente de refrigeración producida por el grupo de bomba causa la refrigeración del generador.
No se describe una refrigeración del motor. Del documento WO 91/00639 se conoce además una unidad de motor de émbolo y de generador anular, que presenta una masa volante separada unida con el rotor del generador.
Además se ha dado a conocer en el documento US 5936320 un generador accionado por motor, especialmente configurado para trabajos de soldadura, cuyo rotor conformado como paquete de chapa está equipado para la refrigeración del generador con hojas individuales de ventilador, que están fijadas directamente al rotor por medio de tornillos tensores que sujetan el paquete de chapa. El momento de giro del motor se transmite a través de un perno dispuesto axialmente en el centro del cigüeñal sobre el rotor del generador conformado como rotor interior. También en el documento JP 07001975 y GB 2328476A se encuentran unidades de generador-motor, en las que el momento de giro del motor se transmite directamente a través del cigüeñal al generador.
Del documento US 5041749 se conoce además un motor de corriente continua sin escobillas en el que un rotor, dispuesto sobre un árbol rotor, que rota en el interior, está conformado como paquete chapeado de hierro y las chapas del rotor están tensadas entre sí mediante tornillos tensores.
Al contrario de esto, la presente invención tiene el objetivo de alcanzar en una unidad electrógena mencionada al principio, desde el punto de vista constructivo, que mediante su combinación se puedan ahorrar componentes o reutilizar varias veces, que con ello vayan unidos ahorros de peso y que el volumen constructivo del generador tanto radialmente como también axialmente sea reducido. Además se tiene que poner en práctica una forma sencilla de construcción en la que se puedan solventar los problemas unidos a la deformación del cigüeñal y en la que la refrigeración se realice de forma sencilla.
El objetivo antes mencionado se alcanza conforme a la invención mediante la característica de la reivindicación 1. En la unidad electrógena conforme a la invención en particular
a) la rueda volante del motor diesel es sustituida por el rotor del generador que a su vez está acoplada a una rueda de ventilador, que por su parte está abridada por el lado frontal al cigüeñal del motor de accionamiento;
b) el estator está conformado como paquete chapeado de hierro, que lleva los devanados del inducido;
c) el rotor está conformado como paquete chapeado de hierro que lleva los imanes permanentes para la producción de un campo magnético rotatorio;
La rueda de ventilador se ocupa aquí de forma eficiente y ahorrativa en espacio de la refrigeración tanto del generador como del motor.
La realización chapeada del rotor y estator hace posible una forma constructiva del generador especialmente ahorrativa en volumen.
El rotor concebido como rotor exterior del generador está configurado ventajosamente de tal manera que posee todo el momento de inercia de la rueda volante necesaria en caso contrario en el lado del motor. Esto significa que, por un lado, el rotor se puede dimensionar con el momento de inercia de una rueda volante presente en caso contrario y que, por otro lado, esté disponible para el motor el momento necesario de inercia respectivamente que suministra normalmente una rueda volante, por ejemplo, para garantizar la capacidad de arranque manual del motor.
En una combinación de este tipo de rotor y rueda volante es además ventajoso que cumpla sin problemas con el límite de centelleo luminoso.
Si se parte de que un objetivo de la presente invención consiste en que la dimensión radial de la brida de carcasa en el lado del motor no se tiene que superar por el acoplamiento de la carcasa del generador, con lo que el contorno del rotor está limitado, se obtiene como resultado su dimensión axial bien después del momento de inercia de masa necesario para la rueda volante o bien después del diseño eléctrico necesario del generador para la producción de corriente. Su masa magnética activa exige un tamaño determinado para la creación del campo magnético en el generador.
Otra reducción del volumen de construcción de la unidad motor-generador resulta aún gracias a que el rotor está acoplado ventajosamente a la rueda de ventilador del motor directamente estando acoplada dentro de estos la parte anular que lleva el alabeado. Con la conformación del rotor, resultante de ello, como rotor externo con un diámetro relativamente grande resulta un grado elevado de utilidad del volumen construido con una longitud constructiva axial extremadamente corta.
Una fijación ventajosa del estator consiste en que éste, por medio de tornillos de estator guiados por taladros realizados en su paquete de chapa y que tensan conjuntamente el paquete de chapa, está atornillado con un anillo interior de la tapa de carcasa del generador múltiplemente en el contorno. Especialmente adecuado es aquí que los tornillos de estator entre el paquete de chapa del estator y el anillo interior están insertados mediante manguitos distanciadores y están tensados entre el anillo interior y el lado opuesto del estator. Con ello sobra un posicionamiento central del estator, por ejemplo, en un árbol.
Además está previsto que el rotor esté atornillado por medio de tornillos tensores guiados mediante taladros en su paquete de chapa, que tensen conjuntamente el paquete de chapa con la rueda de ventilador dentro de la que la parte anular que lleva el alabeado está atornillada en el contorno varías veces. Especialmente conveniente es además que los tornillos tensores estén tensados entre el paquete de chapas del rotor y la rueda del ventilador insertada mediante manguitos de apoyo y entre la rueda de ventilador y el lado opuesto a ella del rotor.
Tanto en lo referente al rotor como al estator se lleva a cabo con ello una forma especialmente sencilla de fijación o almacenaje, a lo que están unidas considerables ventajas de coste.
En el caso de una forma de realización ahorrativa en costes está previsto que, pegados por dentro de la camisa de cilindro de la carcasa del generador, estén previstos varios tornillos de fijación, dispuestos repartidos por el contorno que tensen completamente toda la longitud de la carcasa, que por un lado estén atornillados a una carcasa de conexión del lado del motor y por otro lado a la tapa de la carcasa del generador.
Otros ahorros de costes resultan de la conformación especialmente sencilla de la carcasa del generador como camisa de cilindro de paredes finas, preferentemente de chapa, en la que la carcasa del generador está tensada con las dos superficies frontales de superficie plana entre carcasa de conexión y tapa del generador.
Una cubierta de protección del lado de descarga de la tapa de la carcasa del generador está terminada convenientemente también de chapa y fijada por medio de tornillos de fijación para los pernos de tornillo que prolongan la carcasa del generador en la tapa de la carcasa del generador.
En el interior de la cubierta de protección puede estar previsto un imán giratorio como regulador de tensión. Su culata magnética, que lleva una bobina excitadora está además ventajosamente fijada en la tapa de la cubierta del generador. En caso de una regulación electrónica de tensión que no necesite un espacio digno de mención, se puede montar una cubierta de protección configurada especialmente plana en caso de reducción de la parte del generador.
Con la presente invención se ha conseguido crear una unidad motor-generador con la que, desde el punto de vista de la parte electrotécnica, para una potencia nominal de, por ejemplo, aproximadamente 10 KVA son posibles ahorros de coste respecto a unidades comparables convencionales de hasta el 50%. Se adecua en particular como generador de frecuencia de red de poca potencia y reducido tamaño constructivo.
A continuación se explica un ejemplo de realización de la invención a partir del dibujo. Muestra la:
Fig. 1 una sección axial a través de una unidad motor-generador conforme a la sección I - I de la
Fig. 2,
Fig. 2 una vista del estator y del rotor de la unidad motor-generador conforme a la sección II - II de la fig. 1,
Fig. 3 de la Fig. 2 una vista parcialmente axial del estator en representación ampliada,
Fig. 4 una sección tridimensional del rotor con imanes permanentes y
Fig. 5 una vista del regulador de tensión conforme a la sección V-V de la Fig. 1.
La máquina eléctrica que forma un generador representada en las Figs. 1 a 3 se refiere a una unidad compuesta de un motor de accionamiento y un generador síncrono. Como motor de accionamiento se considera preferentemente un motor diesel, del que simplemente el extremo del lado de conexión de su cigüeñal 1 está dibujado a rayas. Por el lado frontal en el cigüeñal 1 está acoplada una rueda de ventilador 2 por medio de tornillos 3. La rueda de ventilador 2 posee un alabeado 4 para la producción de una corriente de aire conforme a la flecha S1 para la refrigeración del motor, con lo que el aire que fluye conforme a la flecha S2 se corresponde al aire de refrigeración que fluye de la carcasa del generador 8 después de la refrigeración del generador. Como está representado en la Fig. 1, la tapa 9 de carcasa del generador prevista en el lado de descarga (de corriente) posee aberturas de succión para el aire de refrigeración que fluye conforme a las flechas L. Para que esta corriente de aire de refrigeración alcance todo su efecto refrigerador en la carcasa del generador 8, la cubierta de protección 14 posee una o más aberturas de entrada (no dibujadas) dimensionadas correspondientemente para el aire de refrigeración.
Una carcasa de conexión 5 en el lado del motor comprende el espacio, en el que está alojada la rueda de ventilador 2, radialmente hacia fuera; está abierto por los dos lados y posee en su lado opuesto al motor una brida anular 6 con taladros de rosca para enroscar tornillos de fijación 7 para la conexión de la carcasa cilíndrica de generador 8, terminada convenientemente de chapa, en la que ésta se tensa en los dos lados frontales de forma superficialmente plana. Los tornillos de fijación 7 están dispuestos de forma repartidos por su contorno en el lado interior de la carcasa del generador 8 y tensan toda la longitud de la carcasa. En el extremo izquierdo del dibujo de la carcasa del generador 8 en el lado de descarga está prevista una tapa de carcasa de generador 9, que presenta un anillo interior de tapa 10 en radios que sobresalen radialmente hacia dentro, en el que está fijado el estator 11 del generador. Con sus extremos del lado de descarga sobresalen por en medio las cañas de los tornillos de fijación 7 mediante taladros en la tapa 9 de la carcasa del generador; en sus extremos roscados libres 12 están atornillados pernos de tornillo 13, que sirven para la fijación de la carcasa del generador A en la tapa 9 de la carcasa del generador así como para la cubierta de protección 14 por medio de tornillos cortos 15; estos se atornillan desde fuera mediante los taladros correspondientes en la cubierta de protección 14 en los taladros de rosca de los extremos orientados a los pernos de tornillo 13. La cubierta de protección 14 comprende, con su sección marginal 16 que forma el extremo abierto, el extremo libre subordinado de la tapa de carcasa de generador 9 desde fuera.
Mientras que están previstos a lo largo del contorno, conforme al ejemplo de realización presente, ocho tornillos de fijación 7, para la fijación del estator en el anillo interior de la tapa 10 son suficientes seis tornillos de estator 17, que se atraviesan mediante taladros del paquete de chapa de una parte exterior del estator 19 y están atornillados a través de manguitos distanciadores 20 entre el anillo interior de tapa 10 y el lado orientado a la parte exterior del estator 19 con el anillo de tapa 10.
La parte exterior del estator 19 se fija de esta manera a la carcasa, tensándose conjuntamente el paquete de chapa que forma la parte exterior del estator 19 mediante tornillos de estator 17.
El paquete de chapa que forma una parte interior del estator 21 está dispuesto en un árbol hueco 24 de forma no giratoria. El árbol hueco 24 está unido a través de su capuchón final 60 a una barra de torsión 46 empleada con pretensión dispuesta en el eje de árbol. Está apoyada de forma giratoria sobre casquillos de cojinete 47 en bridas de cojinete 26 de chapas de cobertura 22, que están dispuestos en lados frontales opuestos del paquete de chapas. El extremo opuesto al capuchón final 60 de la barra de torsión 46 está fijado a la carcasa a través de un apoyo 44 fijo a la barra. Su ojo de fijación 61 está asentado en un tornillo 62, que tensa conjuntamente el paquete de chapa de la culata magnética de hierro 42. Las chapas de cobertura 22 cubren una hendidura de aire de ajuste 23 entre la parte interior del estator 21 y la parte exterior del estator 19. Como con ello el paquete de chapa que forma la parte interior del estator 21 está asentado en un árbol hueco 24 de forma no giratoria, acompaña a su giro con el fin de la regulación constante deseada de la tensión del generador. El ajuste de la parte interior del estator 21 frente a la parte exterior del estator 19 se sigue describiendo más adelante detalladamente, con el fin de regular la tensión del generador.
La vista conforme a la fig. 2 muestra, sin la placa aislante 25 representada en la Fig. 1, que se suprime para una mejor visión, no sólo el contorno del paquete de chapa que forma el rotor 29, sino también aquellos paquetes de chapa que forman el estator que presentan en la zona de la parte exterior del estator 19 secciones 38 para el alojamiento de las tiras de bobinado del bobinado de corriente trifásica 28 del generador. La parte exterior del estator 19 está fijado por medio de tornillos del estator 17 guiados mediante taladros 39 de su paquete de chapa en el anillo interior de la tapa 10 mostrada en la Fig. 1. De forma correspondiente a la guía de corte seleccionada se reconoce también los manguitos distanciadores 20, que apoyan el paquete de chapa de la parte exterior del estator 19 contra el anillo interior de la tapa 10.
Tres tornillos de sujeción 27 sirven para el centrado de la parte interior del estator 21 dentro de la parte exterior del estator 19 por medio de chapas de cobertura 22 laterales, en cuyas bridas de cojinete 26 está apoyado el árbol hueco 24 con el paquete de chapa de la parte interior del estator 21.
Las chapas de cobertura 22 se cubren hacia fuera en la zona de la hendidura de aire de ajuste 23 respectivamente por parte de una placa aislante 25, que sirve para el aislamiento eléctrico del bobinado de corriente trifásica 28 del generador así como de tres tornillos de sujeción 27 dispuestos repartidos por el contorno frente a la chapa de cobertura 22. Los tornillos de sujeción 27 se extienden mediante taladros en el paquete de chapa que forma la parte exterior del estator 19. Están aislados por medio de manguitos aislantes contra el paquete de chapa y centran la parte interior del estator 21 mediante chapas de cobertura 22 respecto a la parte exterior del estator 19.
El estator 11 está rodeado del rotor 29, que asimismo está construido de un paquete de chapa, que está tensado conjuntamente por medio de tornillos tensores 30, que están atornillados en un extremo de rosca 31 del lado del motor en taladros correspondientes de rosca de la rueda de ventilador 2. Entre la rueda del ventilador y el lado asignado del rotor 29 están tensados en los tornillos tensores 30 manguitos de apoyo 32 colocados por deslizamiento. Así el rotor 29 está unido con la rueda del ventilador 2 de forma no giratoria. En su contorno interior forma una estrecha hendidura de aire 33 de aproximadamente 2 mm de ancho respecto al estator 11. Además posee el rotor 29 bolsas 34 casi de forma cilíndrica que se extienden dentro de dos segmentos de polos atravesándolos en dirección axial, en las que están insertados, desde los dos lados, elementos magnéticos 35 en forma de estrechas barras en forma de barra, y ciertamente en el presente ejemplo, como se reconoce en la Fig. 2, por cada polo dos series cada una de diez elementos magnéticos 35 respectivamente, dispuestos uno al lado de otro, que son responsables de la excitación magnética del generador. En la zona de las bolsas 34, la línea interior de contorno 36 de la pared de contorno 50 del rotor 29, que limita las bolsas 34 radialmente hacia dentro, limita, junto con la línea externa de contorno 37 del estator 11, la estrecha hendidura de aire 33. Los taladros 40 en las chapas de rotor sirven para la instalación de un motor de arranque (no mostrado).
Conforme a la Fig. 2 y 4 se encajan los elementos magnéticos 35 axialmente en las bolsas 34, de manera que formen, distribuidos poligonalmente pegados uno al otro, los dos polos. Mediante la subdivisión del imán permanente para los polos en pequeños elementos magnéticos 35 se hace posible su fabricación económica; su montaje se facilita mucho mediante una guía de flujo 49 magnética adecuada, porque con ello se suprime prácticamente la mutua repulsión de elementos magnéticos 35 colindantes. Los elementos magnéticos 35 individuales pueden encajarse en las bolsas 34 casi sin fuerza. Además huelga una fijación especial de los elementos magnéticos 35, ya que éstos se sujetan en dirección axial durante el funcionamiento mediante sus fuerzas magnéticas y se apoyan en las bolsas en dirección radial, de manera que aguantan las fuerzas centrífugas que se presentan durante el funcionamiento sin más.
En la representación espacial de la disposición de los imanes conforme a la Fig. 4 está previsto en el extremo de la sección, en la que se asientan los elementos magnéticos 35, un espacio hueco 48. Sin este espacio hueco 48, en caso de un cortocircuito de choque del generador, conduciría a una inversión magnética de las densidades de flujo extraordinariamente altas en esta zona y con ello a la destrucción del elemento magnético exterior 35. Mediante la conformación del espacio hueco 48 con una guía de flujo definida 49 se puede evitar esta inversión magnética. El espacio hueco 48 está formado mediante una prolongación de la pared interna de contorno 50 de las bolsas 34 y un nervio de puente 51 que linda con el hueco de polo colindante 52, mediante el que se extiende la guía de flujo 49 magnética. Los nervios 53 que se extienden axialmente en los lados interiores de las bolsas 34 definen las distancias entre los elementos magnéticos 35.
La Fig. 3 representa para su aclaración una sección ampliada de la Fig. 2, en la que las partes coincidentes están designadas con los mismos números de referencia. La placa de aislamiento 25 y la chapa de cobertura 22, que sirve para el posicionamiento de la parte interior del estator 21, están indicadas en la Fig. 3 respectivamente con líneas de referencia en el contorno interior y exterior. El casquillo de cojinete 47 está representado por el lado frontal. En una sección 38 de la parte externa del estator 19 están dibujados alambres de bobina del bobinado de corriente trifásica 28 en sección.
La hendidura de aire de ajuste 23 que se puede modificar entre la parte exterior del estator 19 y la parte interior del estator 21 es básica para el principio de funcionamiento de la regulación de tensión del generador. Las superficies de contorno de la parte interior del estator 21 que lindan con la hendidura de aire de ajuste 23 por un lado y con la parte exterior del estator 19 por otro lado están conformadas de forma segmentada triplemente a través del contorno, presentando los tres segmentos individuales secciones de contorno sobresalientes que se extienden aproximadamente en forma de tornillo y que se desvían de forma circular. Por ejemplo, se disminuye el tamaño de la hendidura de aire de ajuste 23, si se gira, partiendo de la posición dibujada a rayas, la parte interna del estator 21 respecto a la parte exterior del estator 19 en la dirección del sentido de las agujas del reloj conforme a la flecha U (Fig. 2), con lo que la posición final se alcanza aproximadamente con un trayecto de giro conforme al ángulo w. En esta posición final el tamaño de la hendidura de aire de ajuste 23 está disminuida todo lo posible.
Con el giro de la parte interna del estator 21 respecto a la parte exterior del estator 19 se modifica, como se ha descrito, la geometría de la hendidura de aire de ajuste 23 y con ello la resistencia magnética en el estator 11. Esta circunstancia se usa con la presente máquina síncrona excitada permanentemente para la regulación de tensión. Mediante el cambio descrito del flujo magnético es posible regular la tensión inducida, en el que existe una proporcionalidad directa entre la última y el flujo magnético. Gracias a que la parte interior del estator 21 se asienta en un árbol hueco 24 con barra de torsión 46 pretensada, se movilizan fuerzas de torsión que contraactúan frente al efecto de fuerza del campo magnético en la parte interior del estator 21, de manera que con el fin del giro usado para la regulación de tensión de la parte interior del estator 21 respecto a la parte exterior del estator 19 tiene lugar por medio de un imán giratorio 41 casi sin fuerza. Esto presupone ciertamente que la tensión de torsión se adapte a la fuerza magnética de reajuste.
El imán giratorio 41, representado en las Fig. 1 y 5, está dispuesto en el interior de una culata magnética 42 que soporta un bobinado 43 controlado por la tensión de borne del generador. Aquí además las oscilaciones de tensión en el bobinado del generador conducen a un giro del imán giratorio 41 y causan así, con un giro relativo entre las dos partes del estator, la regulación constante deseada de la tensión. Conforme a la Fig. 1 está apoyado el imán giratorio 41 sobre un extremo asignado del árbol hueco 24 en voladizo, que está unido a su vez de forma no giratoria a la parte interior del estator 21. El imán giratorio 41 se asienta sobre el centro de una sección del cojinete 45 en el extremo del árbol hueco 24 y está comprimido contra un hombro del árbol hueco 24. Se prefiere el imán giratorio 41 con culata magnética 42 correspondiente conformado respectivamente de forma chapeada.
Conforme a la Fig. 5 está dibujado además el circuito eléctrico para el accionamiento del imán giratorio 41. El bobinado 43 montado sobre uno de los polos de la culata magnética 42 se encuentra en la tensión de borne U1, U2 del bobinado del generador 28. Aquí se comporta el flujo magnético de forma directamente proporcional a la tensión indexada y controla el giro del imán giratorio 41 y a través del árbol hueco 24 también de la parte interior del estator 21, con lo que la geometría de la hendidura de aire de ajuste 23 y con ello la resistencia magnética en el estator 11 se modifica. El resultado es una regulación sencilla, independiente del factor de potencia cos \phi de la tensión de borne del generador.

Claims (6)

1. Unidad electrógena de motor diesel y generador síncrono con un devanado del inducido estacionario (28) y un imán permanente (35) dispuesto en el rotor (29) para excitar el generador, en la que su rotor (29) está conformado como rotor exterior y en la que el rotor (29) está acoplado en una rueda de ventilador (2), que por su parte, en el lado frontal, está abridado al cigüeñal (1) del motor de accionamiento y en la que el estator (11) dispuesto dentro del rotor está conformado como paquete chapeado de hierro, que lleva el devanado del inducido (28) y por medio de tornillos de estator (17) guiados mediante taladros en su paquete de chapa, que tensan conjuntamente el paquete de chapa, están atornillados a un anillo interior (10) de una tapa de carcasa del generador (9) prevista en el lado de descarga de forma múltiple en el contorno, caracterizada porque el rotor (29) está conformado como paquete chapeado de hierro, que sustituye a la rueda volante del motor diesel y que lleva los imanes permanentes (35) para la producción de un campo magnético rotativo y por medio de tornillos tensores (30), guiados mediante de taladros en su paquete chapeado que tensan conjuntamente el paquete chapeado están atornillados con la rueda de ventilador (2) de forma múltiple en el contorno.
2. Unidad electrógena según la reivindicación 1, caracterizada porque los tornillos tensores (30) están atornillados con la rueda de ventilador (2) en el interior de su parte anular que lleva el alabeado (4).
3. Unidad electrógena según la reivindicación 1, caracterizada porque están previstos tornillos de fijación (7) dispuestos repartidos por el contorno de forma estanca en el interior de la camisa del cilindro de la carcasa del generador (8), que tensan toda la longitud de la carcasa, que por un lado están atornillados con una carcasa de conexión (5) en el lado del motor y, por otro lado, con la tapa de carcasa del generador (9).
4. Unidad electrógena según la reivindicación 3, caracterizada porque la carcasa del generador (9) está fabricada de chapa y está tensada con las dos superficies frontales de superficie plana entre la carcasa de conexión (5) y la tapa de carcasa de generador (9).
5. Unidad electrógena según la reivindicación 1, caracterizada porque los tornillos del estator (17) se insertan entre el paquete de chapa del estator y el anillo interior (10) mediante manguitos distanciadores (20) y se tensan entre el anillo interior (10) y el lado del estator (11) opuesto a él.
6. Unidad electrógena según la reivindicación 1, caracterizada porque los tornillos tensores (30) entre el paquete de chapa del rotor y la rueda de ventilador (2) se insertan mediante manguitos de apoyo (32) y están tensados entre la rueda de ventilador (2) y el lado del rotor (29) opuesto a ella.
ES01925366T 2000-03-02 2001-03-02 Unidad electrogena de motor diesel y generador sincrono. Expired - Lifetime ES2250381T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10010248A DE10010248A1 (de) 2000-03-02 2000-03-02 Stromerzeuger als Einheit aus Antriebsmotor und Generator
DE10010248 2000-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2250381T3 true ES2250381T3 (es) 2006-04-16

Family

ID=7633286

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01915313T Expired - Lifetime ES2265421T3 (es) 2000-03-02 2001-03-02 Grupo electrogeno de generador y motor alternativo de combustion interna como accionamiento.
ES01925366T Expired - Lifetime ES2250381T3 (es) 2000-03-02 2001-03-02 Unidad electrogena de motor diesel y generador sincrono.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01915313T Expired - Lifetime ES2265421T3 (es) 2000-03-02 2001-03-02 Grupo electrogeno de generador y motor alternativo de combustion interna como accionamiento.

Country Status (11)

Country Link
US (3) US6737775B2 (es)
EP (3) EP1173917B1 (es)
JP (3) JP2003526312A (es)
KR (3) KR100655668B1 (es)
CN (3) CN1174540C (es)
AT (2) ATE327588T1 (es)
AU (3) AU779625B2 (es)
DE (3) DE10010248A1 (es)
ES (2) ES2265421T3 (es)
RU (3) RU2252477C2 (es)
WO (3) WO2001065669A1 (es)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10010248A1 (de) * 2000-03-02 2001-09-13 Hatz Motoren Stromerzeuger als Einheit aus Antriebsmotor und Generator
DE10036419A1 (de) * 2000-07-26 2002-03-14 Generator Technik Schwaebisch Verfahren zur Konstantstromerzeugung sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung
US20050104461A1 (en) * 2002-06-25 2005-05-19 Ernst Hatz Method and system for assembling an electricity generating unit
DE10228224B3 (de) * 2002-06-25 2004-02-19 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Kühlung einer Stromerzeugereinheit
DE10228225B4 (de) * 2002-06-25 2004-05-19 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg Verfahren und Anordnung zur Montage einer Stromerzeugereinheit
US7262536B2 (en) * 2003-08-11 2007-08-28 General Motors Corporation Gearless wheel motor drive system
US20050035678A1 (en) * 2003-08-11 2005-02-17 Ward Terence G. Axial flux motor mass reduction with improved cooling
US7332837B2 (en) * 2003-08-11 2008-02-19 General Motors Corporation Cooling and handling of reaction torque for an axial flux motor
DE10356078A1 (de) * 2003-12-01 2005-06-23 Siemens Ag Motor für eine Kraftstoffpumpe
DE102004024976B4 (de) * 2004-05-21 2008-01-24 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co. Kg Startvorrichtung für Stromerzeuger als Einheit aus Verbrennungsmotor und Generator
US7385328B2 (en) * 2006-05-23 2008-06-10 Reliance Electric Technologies, Llc Cogging reduction in permanent magnet machines
US20080061525A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicular wheel assembly
DE102006042945B4 (de) * 2006-09-13 2011-07-21 Siemens AG, 80333 Verfahren zur Effizienzsteigerung von dieselelektrisch getriebenen Fahrzeugen und Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens
JP4898537B2 (ja) * 2007-04-18 2012-03-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ステータ位置調整方法
US8129880B2 (en) * 2007-11-15 2012-03-06 GM Global Technology Operations LLC Concentrated winding machine with magnetic slot wedges
EA010775B1 (ru) * 2008-01-24 2008-10-30 Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Нефтегазовая Компания - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт По Строительству И Эксплуатации Трубопроводов, Объектов Тэк" Многофазная электрическая машина с постоянными магнитами
DE102008037045A1 (de) * 2008-08-08 2010-03-04 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co. Kg Elektrofahrzeug
US8935995B1 (en) 2009-01-30 2015-01-20 Bobby L. Hawkins Wheeled, manually moveable electric generator
DE102009011477A1 (de) * 2009-03-06 2010-09-09 Lichtblick - Die Zukunft Der Energie Gmbh & Co. Kg Blockheizkraftwerk-Aggregat mit einem Verbrennungskolbenmotor und einer elektrischen Maschine
DE102009031371B4 (de) 2009-07-01 2011-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Läufer und Verfahren zur Herstellung eines Läufers einer elektrischen Maschine
US9181865B2 (en) * 2010-01-18 2015-11-10 Generae Power Systems, Inc. Electrical generator with improved cooling and exhaust flows
US20110254398A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Dana Allen Hansen Self-contained & propelled magnetic alternator & flywheel directdrive generator aka:MAW-directdrives flywheel generator
US9154024B2 (en) 2010-06-02 2015-10-06 Boulder Wind Power, Inc. Systems and methods for improved direct drive generators
CN102107356B (zh) * 2011-01-21 2012-08-15 株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司 一种永磁半直驱风力发电机转子磁极盒装配方法及工装
EA019231B1 (ru) * 2011-04-08 2014-02-28 Игорь Валерьевич Иванов Синхронный явнополюсный генератор (варианты)
BR112013026393A2 (pt) * 2011-04-12 2016-12-27 Boulder Wind Power Inc sistemas e métodos de controle de vão de ar
US8823331B2 (en) 2011-09-15 2014-09-02 Lovejoy Controls Corporation Permanent magnet generator
JP5422019B2 (ja) * 2012-05-16 2014-02-19 三菱電機株式会社 磁石式発電機
KR101358747B1 (ko) * 2013-12-23 2014-02-10 (주) 대진유압기계 알터네이터를 갖는 엔진유압펌프
RU2548662C1 (ru) * 2014-06-05 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов
US10787303B2 (en) 2016-05-29 2020-09-29 Cellulose Material Solutions, LLC Packaging insulation products and methods of making and using same
US11078007B2 (en) 2016-06-27 2021-08-03 Cellulose Material Solutions, LLC Thermoplastic packaging insulation products and methods of making and using same
JP6296115B2 (ja) * 2016-08-10 2018-03-20 マツダ株式会社 モータのステータ支持構造
US11973374B2 (en) 2019-04-24 2024-04-30 Black & Decker Inc. Outer rotor brushless motor having an axial fan
JP6830996B1 (ja) * 2019-12-26 2021-02-17 山洋電気株式会社 同期電動機のフレーム構造並びにフレーム及び電機子の製造方法
CN211981596U (zh) * 2020-04-07 2020-11-20 精进电动科技股份有限公司 一种旋变定子定位压片和定位结构
KR20220040265A (ko) * 2020-09-23 2022-03-30 현대모비스 주식회사 모터
CN112653308A (zh) * 2020-12-10 2021-04-13 江苏中奕和创智能科技有限公司 一种不等距同心叠绕组永磁电机
CN112953065B (zh) * 2021-02-09 2022-05-27 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 转子与曲轴的连接结构及具有其的电机
CN117013598B (zh) * 2023-07-10 2024-06-28 中节能(象山)环保能源有限公司 一种出口电压恒压控制方法、系统、存储介质及智能终端

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US263134A (en) * 1882-08-22 Thomas a
US996253A (en) * 1911-01-09 1911-06-27 Frederic Ayres Johnson Dynamo-electric machine.
GB228316A (en) * 1923-12-31 1925-02-05 Villiers Engineering Co Ltd Improvements in dynamo-electrical machines
US2892109A (en) * 1955-10-11 1959-06-23 Wipac Dev Ltd Permanent magnet alternators
DE1093000B (de) * 1956-03-23 1960-11-17 Wipac Dev Ltd Schwungradlaeufer fuer elektrische Stromerzeuger mit mehreren Dauermagneten
US2874309A (en) * 1957-09-12 1959-02-17 Gen Electric Combination starter motor and magneto for internal combustion engines
FR88608E (fr) * 1965-05-12 1967-03-03 Renault Alternateur à aimant tournant et à tension réglable, notamment applicable à la commande de transmission de puissance sur automobiles
DE2106057A1 (de) * 1971-02-09 1972-09-14 Bosch Gmbh Robert Wechselstromgenerator
US3828212A (en) * 1971-09-16 1974-08-06 Briggs & Stratton Corp Assembly of alternator magnet blocks with engine flywheel
US4146806A (en) * 1974-08-26 1979-03-27 Kokusan Denki Co., Ltd. Flywheel magneto generator
JPS5840422B2 (ja) * 1975-07-25 1983-09-06 株式会社日立製作所 磁石発電機の回転子
US4027229A (en) 1975-12-15 1977-05-31 Simmonds Precision, Engine Systems, Inc. Regulatable permanent magnet alternator
US4095922A (en) * 1976-10-20 1978-06-20 Tecumseh Products Company Electro-mechanical device
DE2823256C2 (de) * 1978-05-27 1985-05-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektrischer Generator
US4371801A (en) * 1978-10-11 1983-02-01 General Electric Company Method and apparatus for output regulation of multiple disk permanent magnet machines
US4305031A (en) * 1979-05-15 1981-12-08 Lucas Industries Limited Rotary electrical machine
DE3009279A1 (de) * 1980-03-11 1981-10-01 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektrischer generator
US4578609A (en) * 1982-09-29 1986-03-25 The Garrett Corporation Permanent magnet dynamoelectric machine
GB8429974D0 (en) * 1984-11-28 1985-01-09 Lucas Ind Plc Rotary electrical machines
US4882513A (en) * 1985-12-23 1989-11-21 Sundstrand Corporation Dual permanent magnet generator
US4795936A (en) * 1986-08-26 1989-01-03 Midwest Dynamometer & Engineering Co. Driven rotary shaft system using permanent magnets
US4742258A (en) * 1986-08-26 1988-05-03 Midwest Dynamometer & Engineering Co. Driven rotary shaft system using permanent magnets
US4766362A (en) * 1986-11-24 1988-08-23 Simmonds Precision Products, Inc. Regulatable permanent magnet alternator
US4885493A (en) 1988-07-25 1989-12-05 General Motors Corporation Output voltage control apparatus of a permanent magnet alternator
US4959605A (en) * 1988-11-22 1990-09-25 Sundstrand Corporation Hybrid permanent magnet and variable reluctance generator
WO1991000639A1 (de) * 1989-06-27 1991-01-10 Ficht Gmbh Stromaggregat
SI8912097B (sl) * 1989-10-30 1999-04-30 Iskra-Elektromotorji, P.O., Enofazni enosmerni motor brez krtačk z veliko hitrostjo in veliko močjo
US5260642A (en) * 1991-04-30 1993-11-09 Sundstrand Corporation Torque driven dual PMG actuator
DE4237343A1 (de) * 1992-11-05 1994-05-11 Kugelfischer G Schaefer & Co Permanenterregter ein- oder mehrphasiger elektrischer Generator
JP3176765B2 (ja) 1993-06-17 2001-06-18 本田技研工業株式会社 電動走行車両のハイブリッド電源装置
DE4418454A1 (de) 1994-05-26 1995-11-30 Siemens Ag Außenläufer einer Synchronmaschine
US5705917A (en) * 1994-09-14 1998-01-06 Coleman Powermate, Inc. Light weight machine with rotor employing permanent magnets and consequence poles
EP0729216A3 (de) * 1995-02-21 1998-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Hybriderregte Synchronmaschine
US5796190A (en) * 1995-05-29 1998-08-18 Denyo Kabushiki Kaisha Engine-driven permanent magnetic type welding generator
JPH09121485A (ja) 1995-10-24 1997-05-06 Hitachi Metals Ltd 回転電機用磁石回転子
JP3363682B2 (ja) * 1995-12-19 2003-01-08 株式会社ミツバ 磁石発電機
JP3162285B2 (ja) * 1996-03-01 2001-04-25 本田技研工業株式会社 電動機
EP0854558A3 (en) * 1997-01-21 2000-07-12 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Structure of a rotor for generators and method of manufacturing the same rotor
US5955807A (en) * 1997-04-25 1999-09-21 Denso Corporation Synchronous electric machine having auxiliary permanent magnet
DE19721527C1 (de) * 1997-05-22 1998-11-05 Still Gmbh Baueinheit aus Verbrennungsmotor, Generator und Pumpenaggregat
JP3690067B2 (ja) * 1997-06-11 2005-08-31 株式会社日立製作所 永久磁石回転電機
GB9717556D0 (en) * 1997-08-20 1997-10-22 Decorule Ltd Reciprocation engine
DE19933009A1 (de) * 1998-07-24 2000-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor mit interne Permanentmagneten enthaltendem Rotor und einen solchen Motor verwendende Antriebseinheit
JP3496595B2 (ja) * 1999-10-27 2004-02-16 日産自動車株式会社 回転電機
US6249069B1 (en) * 1999-11-22 2001-06-19 Bomardier Motor Corporation Of America Output regulation of internal combustion engine alternator by mechanical means
US6455975B1 (en) * 1999-12-03 2002-09-24 Pacific Scientific Electro Kinetics Division Regulated permanent magnet generator
DE10010248A1 (de) * 2000-03-02 2001-09-13 Hatz Motoren Stromerzeuger als Einheit aus Antriebsmotor und Generator

Also Published As

Publication number Publication date
CN1363132A (zh) 2002-08-07
EP1173917A1 (de) 2002-01-23
CN1232014C (zh) 2005-12-14
WO2001065670A1 (de) 2001-09-07
AU779625B2 (en) 2005-02-03
JP2003526311A (ja) 2003-09-02
ATE327588T1 (de) 2006-06-15
US20020153791A1 (en) 2002-10-24
US20020153798A1 (en) 2002-10-24
AU4066801A (en) 2001-09-12
WO2001065661A1 (de) 2001-09-07
ATE308154T1 (de) 2005-11-15
US6710494B2 (en) 2004-03-23
US6737775B2 (en) 2004-05-18
DE50109853D1 (de) 2006-06-29
KR100655668B1 (ko) 2006-12-08
DE10010248A1 (de) 2001-09-13
KR20010113816A (ko) 2001-12-28
KR20010113818A (ko) 2001-12-28
ES2265421T3 (es) 2007-02-16
KR100641617B1 (ko) 2006-11-02
CN1363129A (zh) 2002-08-07
AU5215201A (en) 2001-09-12
DE50107804D1 (de) 2005-12-01
WO2001065669A1 (de) 2001-09-07
US6566783B2 (en) 2003-05-20
CN1187879C (zh) 2005-02-02
AU4244401A (en) 2001-09-12
RU2252477C2 (ru) 2005-05-20
EP1175723A1 (de) 2002-01-30
JP2003526312A (ja) 2003-09-02
AU771717B2 (en) 2004-04-01
EP1183769B1 (de) 2005-10-26
EP1173917B1 (de) 2006-05-24
CN1174540C (zh) 2004-11-03
US20020153793A1 (en) 2002-10-24
KR20010113817A (ko) 2001-12-28
AU777148B2 (en) 2004-10-07
CN1363133A (zh) 2002-08-07
RU2001126051A (ru) 2003-07-20
RU2266605C2 (ru) 2005-12-20
JP2003526310A (ja) 2003-09-02
EP1183769A1 (de) 2002-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2250381T3 (es) Unidad electrogena de motor diesel y generador sincrono.
ES2277614T3 (es) Maquina electrica rotativa dotada de bobina de control de campo.
CN103875164B (zh) 旋转电机
ES2392821T3 (es) Máquina eléctrica rotativa
ES2257837T3 (es) Maquina electrica cuyo rotor esta especialmente adaptado a las altas velocidades.
ES2197874T3 (es) Maquina electrica de flujo axial.
US9030073B2 (en) Claw rotor equipped with insulator for an excitation coil and magnets, and rotary electrical machine equipped with rotor of this type
ES2244675T3 (es) Maquina electrica.
ES2952947T3 (es) Módulo de imanes y máquina eléctrica
ES2397350T3 (es) Motor eléctrico rotativo de imanes permanentes
ES2774081T3 (es) Rotor de un motor electromagnético de flujo axial de imán monobloque de forma ondulada
CN109412328A (zh) 一种汽车增程器用永磁发电机
US12057746B2 (en) High torque density double stator permanent magnet electric machine
JP3966212B2 (ja) 車両用交流発電機
CN209283014U (zh) 一种汽车增程器用永磁发电机
ES2737962T3 (es) Rotor de una máquina eléctrica síncrona multipolar con polos salientes
RU212488U1 (ru) Бесщеточный синхронный генератор с воздушным охлаждением
JPH0759313A (ja) ブラシレス励磁装置
CN102359415A (zh) 汽车发动机