CH386547A - Wechselstromgenerator mit Klauenpolläufer - Google Patents

Description

  Wechselstromgenerator mit     Klauenpolläufer       Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechsel  stromgenerator mit aus zwei Teilrädern bestehendem       Klauenpolläufer    mit über den Gehäusemantel sich  schliessendem     Magnetfluss    und zwei symmetrisch an  mit Gehäuseteilen zusammengebauten Tragringen an  geordneten und gleichsinnig in Achsrichtung magne  tisierenden Erregerwicklungen.

   Bei bekannten solchen  Generatoren wird der über die rotierenden Klauen des  Läufers ein- bzw. austretende Magnetfluss unter Zwi  schenschaltung von     Hilfsluftspalten    über die magne  tisch leitenden Lagerschilde einem magnetisch leiten  den Aussenmantel     zugeführt    und laufen die rotieren  den Klauen, die magnetisch voneinander isoliert sind,  innerhalb der     Ständerbohrung    um.  



  Die Erfindung hat die Aufgabe, die Erregerlei  stung derartiger Maschinen möglichst klein zu halten.  Erfindungsgemäss umschliessen die Tragringe für die  Erregerwicklungen unmittelbar die Maschinenwelle.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den       Fig.    1 und 2 der Zeichnung dargestellt. Die     Fig.    1  zeigt einen Wechselstrom-Generator, die     Fig.    2     eine     andere Ausführung eines Teiles des Generators, beide  im Längsschnitt.  



  In der     Fig.    1 ist auf der Welle 1 aus     unmagneti-          schem    Material die Läufernabe 2 gelagert, die das  aus zwei Teilen 3 und 4 bestehende     unbewickelte          Klauenpolrad    5     trägt.    Die beiden Teilräder 3 und 4,  die aus magnetisch gut leitendem Material bestehen,  sind durch die     unmagnetische,    beispielsweise aus     Alu-          miniumguss    bestehende Nabe 2 magnetisch vonein  ander     isoliert.    Die Zahl der Klauen ist beliebig und  entspricht je Teilrad der     Polpaarzahl    der Maschine.

    Die Welle 1 ist mittels der Wälzlager 6 und 7 an den  Lagerschilden 8 und 9 gelagert. An dem     Ständerge-          häuse    10 ist unter Zwischenlage eines magnetisch iso  lierenden und die Wärme gut leitenden, z. B. aus       Aluminiumguss    bestehenden Ringes 21 das Ständer-         blechpaket    11     mit    der     Ständerwicklung    12 befestigt.  Die Lagerschilde 8 und 9 haben     kragenartige    Fort  sätze 13 und 14, die die Welle 1 unmittelbar     umschlies-          sen    und mit den     Klauenpolrädern    3 und 4 radiale und  axiale Luftspalte 15 und 16 bzw. 17 und 18 bilden.

    Diese Tragringe 8, 9 tragen     ringförmige    Erreger  spulen 19 und 20.  



  Das rotierende Magnetsystem stellt ein Wechsel  polsystem dar, wobei in der ruhenden     Ständerwick-          lung    die Wechselspannungen induziert werden. Der  aus den kragenartigen     Fortsätzen    13 und 14 der La  gerschilde aus- bzw. eintretende Fluss wird über die  magnetisch gut leitenden Lagerschilde 8 und 9 dem  magnetisch gut leitenden Gehäusemantel 10 zugeführt       und    durchströmt diesen im wesentlichen in axialer  Richtung. Die     Wälzlager    6 und 7 sitzen an Stellen,  die praktisch feldfrei sind und an denen keine radial  gerichteten     Induktionslinien    auftreten, was für die Be  triebssicherheit und Lebensdauer der Lager sehr we  sentlich ist.  



  Der magnetisch     isolierende    Ring 21 zwischen       Ständerblechpaket    11 und Gehäusemantel 1-0 hat den  Zweck, zu verhindern, dass bei     Unsymmetrie    der       Hilfsluftspalte    15 bis 18 merkliche Streuflüsse vom       Ständerblechpaket    zum Mantel gehen. Hierdurch lässt  sich erreichen,     dass    der auf der einen Seite ins       Klauenpolrad    eintretende Fluss praktisch gleich gross       wird    wie der aus dem anderen Teil des     Klauenpolra-          des    austretende Fluss.

   Bei zweckmässiger Ausbildung  kann man erreichen, dass sich die magnetischen Zug  kräfte     in        axialer        Richtung    bei den beiden     Klauenpol-          teilrädern    gegenseitig aufheben, so dass das auf der  einen Maschinenseite     eingesetzte    Festlager praktisch  keine     axialen    Kräfte aufnehmen muss. Durch die Ver  wendung einer durchgehenden     unmagnetischen    Welle  lässt sich die Streuung für die Maschine in erhebli  chem Masse herabsetzen.

        Bei der     Ausführung    nach     Fig.    2 sitzen die beiden  Teilräder 22 und 23 des     Klauenpolrades    24 unmittel  bar auf der Welle 25 aus     unmagnetischem    Material  und zwar mit     nabenartigen        Fortsätzen    26 und 27, die       stufenförmig    ausgebildet sind. Die beiden Teilräder  sind durch einen isolierenden Luftzwischenraum 28       voneinander    getrennt.

   Die Stufen der Teilräder bilden       mit    entsprechend ausgebildeten, an den Lagerschilden  29 und 30 befestigten, die Welle 25 unmittelbar um  gebenden     Wicklungstragringe    31 und 32 für die Erre  gerwicklungen 33 und 34 radiale Luftspalten 35 und  37 und axiale Luftspalten 36 und 38. Die radialen  Luftspalten 35 und 37 sind grösser als die axialen       Luftspalten    36 und 38. Diese Ausbildung der Teilräder  und der Luftspalten ermöglicht geringe axiale Verschie  bungen der Bauteile, die z. B. durch Wärmeausdeh  nungen der Welle oder durch Fertigungstoleranzen  auftreten können.  



  Da die die Erregerwicklungen tragenden Teile die  Welle unmittelbar     umschliessen,    kann der Durchmes  ser und damit die mittlere     Windungslänge    der Erre  gerspulen sehr klein gehalten werden, wodurch sich  wiederum eine kleine Erregerleistung ergibt. Die  axiale Ausdehnung der Erregerspulen ist im wesentli  chen durch die axiale Ausladung der     Ständerwicklung     und ihrer Schaltverbindungen bestimmt, wodurch ins  gesamt für die Maschine eine geringe axiale Baulänge  erzielt wird. Diese kann noch weiter verringert wer  den, wenn die Teilräder mit den Tragringen für die  Erregerwicklungen planparallele Luftspalten bilden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wechselstromgenerator mit aus zwei Teilrädern bestehendem Klauenpolläufer mit über dem Gehäuse- mantel sich schliessenden Magnetfluss und zwei sym metrisch mit Gehäuseteilen zusammengebauten Trag ringen für die gleichsinnig in Achsrichtung magneti sierenden Erregerwicklungen, dadurch gekennzeich net, dass die Tragringe die Welle unmittelbar umge ben. UNTERANSPRÜCHE 1. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Tragringe die inneren Lager deckel für die Maschinenlager bilden und an den Lagerschilden befestigt sind. 2. Generator nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilräder des Klauenpolrades unmittelbar auf der Welle sitzen. 3.

   Generator nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle aus unmagnetischem Material besteht. 4. Generator nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilräder mit nabenartigen, stufenförmig ausgebilde ten Fortsätzen auf der Welle sitzen und mit den die Erregerwicklungen tragenden Gehäuseteilen an den Stufen radiale und axiale Luftspalten bilden. 5. Generator nach Patentanspruch und Unteran sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen sich längs ebener Flächen erstreckenden Luftspalten grösser sind als die axialen sich längs zy lindrischer Flächen erstreckenden Luftspalten.