DE1086335B

DE1086335B - Eddy current coupling

Info

Publication number: DE1086335B
Application number: DEC17139A
Authority: DE
Inventors: Elie Cohen; Szymon Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-12-17
Filing date: 1958-07-07
Publication date: 1960-08-04
Also published as: FR1188749A; BE569173A

Description

Wirbelstromkupplung Die Erfindung betrifft eine Wirbelstromkupplung mit einer mitumlaufenden Erregerspule und einem Wechselstromerzeuger zur Speisung der Erregerspule, dessen Rotor ebenfalls mit der Erregerspule umläuft, wobei der Wechselstrom über mitumlaufende Gleichrichter als Gleichstrom unmittelbar der Erregerspule zugeführt wird.Eddy current coupling The invention relates to an eddy current coupling with a rotating excitation coil and an alternator for supply the excitation coil, the rotor of which also rotates with the excitation coil, the Alternating current via circulating rectifiers as direct current directly from the excitation coil is fed.

Solche Wirbelstromkupplungen sind bekannt. Die Regelung des Erregerstromes der Erregerspule der Kupplung erfolgt durch axiale Verschiebung des mit Permanentmagneten ausgerüsteten Ständers des Stromerzeugers. Es ist auch bekannt, den Erregerstrom der Erregerwicklung einer Wirbelstromkupplung, die aus einem mitumlaufenden Stromerzeuger erregt wird, durch die Steuerung des Erregerstromes der Feldwicklung des Stromerzeugers zu verändern.Such eddy current clutches are known. The regulation of the excitation current the excitation coil of the clutch is carried out by axial displacement of the permanent magnet equipped stand of the generator. It is also known the excitation current the excitation winding of an eddy current clutch, which consists of a rotating power generator is excited by controlling the excitation current of the field winding of the power generator to change.

Schließlich ist es bei einer Wirbelstromkupplung bekannt, den die Erregerspule der Kupplung tragenden magnetischen Kreis um einen bestimmten Winkel gegenüber dem Anker des Speisestromerzeugers dieser Spule auf der gleichen Welle der Kupplung versetzt anzuordnen, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine dauernde leitende Verbindung im geschlossenen Kreis zwischen der Spule und dem Anker herstellen. Der die Erregerspule der Kupplung mit Gleichstrom speisende Erzeuger weist einen Dauermagnet und einen als ein- oder mehrphasiger Wechselstromerzeuger bewickelten Drehanker auf. Die Verbindung zwischen der Spule und dem Anker wird über mindestens einen Trockengleichrichter hergestellt, der vom Rotor der Kupplung getragen wird.Finally, it is known in an eddy current clutch that the Excitation coil of the clutch carrying magnetic circuit by a certain angle opposite the armature of the supply current generator of this coil on the same shaft the coupling to be staggered, with means are provided that a permanent Establish a conductive connection in a closed circuit between the coil and the armature. The generator feeding the excitation coil of the clutch with direct current has a Permanent magnet and one wound as a single or multi-phase alternator Swivel anchor on. The connection between the coil and the armature is via at least manufactured a dry rectifier carried by the rotor of the clutch.

Die bekannten Wirbelstromkupplungen haben eine schlechte Luftkühlung.The known eddy current clutches have poor air cooling.

Diesen Mangel zu beseitigen, ist Aufgabe der Erfindung. Sie besteht darin, daß der die Spule tragende Innenrotor mit seitlichen Lüftungsschaufeln versehen ist, welche die Kühlluft durch die Zähne und die Umfangsausnehmungen des Innenrotors und zwischen dem Außenrotor hindurchtreiben, und daß der Außenrotor radiale Kühlrippen aufweist, welche die Kühlluft an der Innenwand des Gehäuses entlangstreichen lassen.The object of the invention is to eliminate this deficiency. she consists in that the inner rotor carrying the coil is provided with lateral ventilation blades is which the cooling air through the teeth and the circumferential recesses of the inner rotor and drive through between the outer rotor, and that the outer rotor has radial cooling fins has, which allow the cooling air to sweep along the inner wall of the housing.

Die Luft wird gezwungen, axial durch die Zähne und die Umfangsausnehmungen des Rotors und in den Raum zwischen dem einen Rotor und dem zweiten gleichachsigen Rotor zu fließen. Außerdem wird die Luft gezwungen, die innere Wand des Gehäuses zu bestreichen.The air is forced axially through the teeth and the circumferential recesses of the rotor and in the space between the one rotor and the second coaxial Flow rotor. In addition, the air is forced to the inner wall of the case to spread.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht im teilweisen axialen Schnitt der Wirbelstromkupplung und Fg. 2 das elektrische Schema der Verbindungen zwischen den verschiedenen Wicklungen der Kupplung. Das innere hohle Ende 1 a der Kupplungswelle 1 trägt den zweiteiligen inneren Rotor 2 a, 2 b, auf welchem die Erregerspule 3 der Kupplung angeordnet ist.The drawing shows an embodiment of the invention. It Fig. 1 shows a view in partial axial section of the eddy current clutch and Fig. 2 shows the electrical diagram of the connections between the various windings the clutch. The inner hollow end 1 a of the coupling shaft 1 carries the two-part inner rotor 2 a, 2 b, on which the excitation coil 3 of the clutch is arranged.

Gegenüber den Zähnen und den Umfangsaüsnehmungen des inneren Rotors erstreckt sich der mit äußeren radialen Kühlrippen 4a versehene Außenrotor 4, der von einem seitlichen Flansch 5 getragen wird, dessen Nabe mit der zweiten Welle 6 der Kupplung fest verbunden ist. Das innere Ende 6 a der Welle 6 ist in Lagern des hohlen Teils 1 a. der Welle 1 gelagert.Opposite the teeth and the circumferential recesses of the inner rotor extends the outer rotor 4 provided with outer radial cooling fins 4a, the is carried by a lateral flange 5, the hub of which with the second shaft 6 of the coupling is firmly connected. The inner end 6 a of the shaft 6 is in bearings of the hollow part 1 a. the shaft 1 mounted.

Die Erregerspule 3 der Kupplung wird mit Gleichstrom durch einen Stromerzeuger versorgt; der gleichachsig zur Welle 1 im rechten Teil der Kupplung angeordnet ist. Dieser Stromerzeuger besitzt einen Stator 7, der vom rechten Flansch der Kupplung getragen wird und dessen Pole denjenigen eines Wechselstromerzeugers ähnlich sind und eine Erregerwicklung 8 aufweisen. Gegenüber diesem Induktor ist auf der Welle 1 der Anker 9 verkeilt, der aus einem magnetisierbaren Blechpaket mit Aussparungen besteht, in welchen die Leiter angeordnet sind, die ähnlich wie bei einem ein- oder mehrphasigen Wechselstromerzeuger die Ankerwicklung 10 bilden.The excitation coil 3 of the clutch is supplied with direct current by a power generator; which is arranged coaxially to shaft 1 in the right part of the coupling. This power generator has a stator 7 which is carried by the right flange of the coupling and whose poles are similar to those of an alternating current generator and have an excitation winding 8. Opposite this inductor, the armature 9 is wedged on the shaft 1 and consists of a magnetizable laminated core with cutouts in which the conductors are arranged, which form the armature winding 1 0, similar to a single or multi-phase alternator.

Die Spule 3 erhält Gleichstrom aus dem Anker 10, mit welchem sie über einen Satz von vier Gleichrichterzellen 11 verbunden ist, die aus Halbleitern, z. B. aus Germanium oder Silizium, bestehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, handelt es sich um eine Schaltung in geschlossenem Kreis. In der Praxis werden die Zellen 11 auf einer Platte 12, vorzugsweise aus Kupfer, getragen, die seitlich auf dem Teil 2 b des inneren Rotors der Kupplung befestigt ist. Da der Anker des Stromerzeugers, die Gleichrichterzellen und die Spule der Kupplung mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, kann die elektrische Verbindung zwischen diesen verschiedenen Elementen im gesehlossenen Kreis durchgeführt werden, und die Spule ist mit Gleichstrom versorgt, ohne daß es erforderlich ist, Verbindungsvorrichtungen mit Schleifringen und Bürsten, zu verwenden.The coil 3 receives direct current from the armature 10, with which it over a set of four rectifier cells 11 is connected, which are made of semiconductors, e.g. B. of germanium or silicon. As can be seen from Fig. 2, acts it is a closed circuit circuit. In practice, the cells are 11 on a plate 12, preferably made of copper, carried on the side of the Part 2 b of the inner rotor of the clutch is attached. Since the anchor of the generator, the rectifier cells and the coil of the clutch with the same Running speed, the electrical connection between these can be different Closed loop elements, and the coil is direct current provides, without the need for, connecting devices with slip rings and brushes to use.

Zum Einstellen der Stromstärke in der Spule 3 genügt es, den Erregerstrom des Induktors des Stromerzeugers zu verändern. Zu diesem Zweck ist der Induktor 8 gemäß Fig. 2 über einen Spannungsteiler 13 mit einer Gleichstromquelle 14 verbunden, die aus einem kleinen Gleichrichter oder aus einer Batterie bestehen kann. Jede Änderung des Spannungsteilers 13 hat eine entsprechende Veränderung des in der Ankerwicklung 10 induzierten Stromes zur Folge und somit eine Veränderung des durch die Spule 3 fließenden Stromes.To set the strength of the current in the coil 3, it is sufficient to apply the excitation current of the generator's inductor. For this purpose is the inductor 8 according to FIG. 2 connected to a direct current source 14 via a voltage divider 13, which can consist of a small rectifier or a battery. Every Changing the voltage divider 13 has a corresponding change in the armature winding 10 induced current and thus a change in the current through the coil 3 flowing stream.

Da die Erregerleistung des Wechselstromerzeugers nur einen Bruchteil der durch die Spule der Kupplung verbrauchten Leistung darstellt, ist die Kontrollapparatur sehr einfach.Because the excitation power of the alternator is only a fraction the power consumed by the coil of the clutch is the control apparatus very easy.

Auf dem Teil 2a des inneren Rotors sind seitliche Lüftungsschaufeln 15 angeordnet, welche die Kühlluft zwingen, in Richtung des Pfeiles 16 zwischen dem inneren und dem äußeren. Rotor durch die Öffnungen 17 und 18 zu fließen, die in den Flanschen des Gehäuses der Kupplung vorgesehen sind, und durch die Öffnung 19 des Flansches 5. Gleichzeitig findet eine Luftströmung in Richtung des Pfeiles 20 zwischen dem Außenrotor 4 einerseits und dem zylindrischen Gehäuseteil 21 andererseits statt, Dadurch wird die Kupplung in allen ihren Teilen wirksam gekühlt.On the part 2a of the inner rotor there are side ventilation blades 15 arranged, which force the cooling air in the direction of arrow 16 between the inner and the outer. Rotor to flow through openings 17 and 18, the are provided in the flanges of the housing of the coupling, and through the opening 19 of the flange 5. At the same time there is an air flow in the direction of the arrow 20 between the outer rotor 4 on the one hand and the cylindrical housing part 21 on the other hand instead, this effectively cools the clutch in all its parts.

Claims

PATENT CLAIM: Eddy current coupling with a circulating excitation coil and an alternating current generator for supplying the excitation coil, the rotor of which also rotates with the excitation coil, the alternating current being fed directly to the excitation coil as direct current via rotating rectifiers, characterized in that the inner rotor carrying the coil has lateral Ventilation blades are provided which drive the cooling air through the teeth and the circumferential recesses of the inner rotor and between the outer rotor and that the outer rotor has radial cooling fins which allow the cooling air to brush along the inner wall of the housing. Publications considered: Austrian Patent No. 1.34 557; German utility model No. 1748 274; U.S. Patents No. 2,479,989, 1977 600: