Aus zwei Teilrädern bestehendes Klauenpolrad für Wechsel- bzw. Drehstromgeneratoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein aus zwei Teilrädern bestehendes Klauenpolrad
für Wechsel- bzw. Drehstromgeneratoren, dessen Polteile durch ein Zwischenstück
oder mehrere Zwischenstücke aus unmagnetischem Material miteinander verbunden sind.
Es ist bekannt, solche Polräder glockenförinig auszubilden, wobei die beiden, ungleichnamige
Pole bildenden Räder eine voneinander abweichende Bauform haben. Außerdem sind entweder
die beiden Teilräder durch einen eingeschweißten amagnetischen Ring verbunden, der
aber in axialer Richtung sehr kurz ist, oder durch eine imprägnierte Masse aus amagnetischem
Material. In beiden Fällen halten die Polräder hohen mechanischen Beanspruchungen,
wie sie bei hohen Drehzahlen durch die Fliehkraft auftreten, nicht stand, zumal
das eine Teilrad infolge der glockenförm#igen Ausbildung frei im Raume schwebt.Claw pole wheel consisting of two partial wheels for alternators or three-phase current generators
The invention relates to a claw pole wheel consisting of two partial wheels
for alternators or three-phase generators, the pole parts of which are secured by an intermediate piece
or several intermediate pieces made of non-magnetic material are connected to one another.
It is known to design such pole wheels in the shape of a bell, the two being of different names
Pole-forming wheels have a different design. Also, either
the two part wheels are connected by a welded non-magnetic ring, the
but is very short in the axial direction, or by an impregnated mass of non-magnetic
Material. In both cases, the pole wheels withstand high mechanical loads,
as they occur at high speeds due to centrifugal force, did not stand, especially since
one part of the wheel floats freely in space due to the bell-shaped design.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein mechanisch festes Polrad zu schaffen,
das auch für sehr hohe Drehzahlen geeignet ist und das aus einfach herstellbaren
Teilen besteht. Erfindungsgemäß bilden die Pol mit dem in bekannter Weise eingeschweißten
metallischen Zwischenstück bzw. den Zwischenstücken einen durchgehenden Hohlzylinder,
der als für sich gefertigter Bauteil an den beiden Stirnseiten über Tragringe auf
der Welle befestigt ist. Zweckmäßige Ausführungen ergeben sich, wenn die Pole der
beiden Teilräder auf einem Hohlzylinder aus unmagnetischem Material aufgeschweißt
oder die Pole der beiden Teilräder mit zwischen ungleichnamigen Polen liegenden
Zwischenstücken aus unmagnetischem Material zusammengeschweißt werden.The invention has the task of creating a mechanically solid pole wheel,
which is also suitable for very high speeds and which is easy to manufacture
Sharing consists. According to the invention form the pole with the welded in a known manner
metallic intermediate piece or the intermediate pieces a continuous hollow cylinder,
as a component manufactured by itself on the two end faces via support rings
the shaft is attached. Appropriate explanations arise when the poles of the
Both partial wheels are welded onto a hollow cylinder made of non-magnetic material
or the poles of the two sub-wheels with between unlike poles
Intermediate pieces made of non-magnetic material are welded together.
In den F i g. 1 bis 5 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dergestellt. Es zeigen F i g. 1 und 2 die die Klauenpole
bildenden Teile des Polrades in perspektivischer Ansicht, F i g. 3 einen
Querschnitt durch das Polrad nach F i g. 2 und F i g. 4 und
5 den Zusammenbau von Polrädern nach den F i g. 1 und 2 mit elektrischen
Maschinen. Das Polrad nach F i g. 1 besteht aus dem Teilrad 1
und dem
Teilrad 2. Die Pole greifen klauenartig ineinander und sind auf einem Hohlzylinder
3 aus unmagnetischem Material aufgeschweißt. Die Schweißnähte 4 erstrecken
sich über die gesamte Pollänge. Die beiden Teilräder 1 und 2 haben völlig
gleiche Bauform.In the F i g. 1 to 5 of the drawing are exemplary embodiments of the invention. It shows F i g. 1 and 2 the parts of the pole wheel forming the claw poles in a perspective view, FIG . 3 shows a cross section through the pole wheel according to FIG . 2 and F i g. 4 and 5 show the assembly of pole wheels according to FIGS . 1 and 2 with electrical machines. The pole wheel according to FIG . 1 consists of the partial wheel 1 and the partial wheel 2. The poles interlock like claws and are welded onto a hollow cylinder 3 made of non-magnetic material. The weld seams 4 extend over the entire length of the pole. The two partial gears 1 and 2 have completely the same design.
Auch das Polrad nach F i g. 2 besteht aus zwei gleich geformten
Teilrädern 5 und 6, von denen das eine die Nordpole und das andere
die Südpole bildet. Zwischen den ungleichnamigen Polen sind Zwischenstücke
7 aus unmagnetischem Material eingelegt und mittels der Schweißnähte
8 mit den Polklauen verschweißt. Die Schweißnähte 8 können verschiedene
Ausführungen haben, wie die F i g. 3 zeigt, sie könneu als Tulpennähte, Keilnähte
oder X-Nähte ausgeführt sein.The pole wheel according to FIG . 2 consists of two identically shaped partial wheels 5 and 6, one of which forms the north pole and the other forms the south pole. Intermediate pieces 7 made of non-magnetic material are inserted between the opposite poles and welded to the pole claws by means of the weld seams 8. The weld seams 8 can have different designs, such as FIG. 3 shows that they can be designed as tulip seams, wedge seams or X-seams.
Die F i g. 4 zeigt den Einbau eines Polrades nach F i
g. 1 in eine Klauenpolmaschine. Die beiden mit dem Hohlzylinder 40 aus unmagnetischem
Material zusanimengeschweißten Teilräder 9 und 10 sind auf Tragringen
11 und 12 aufgeschrumpft oder aufgeschweißt, die ihrerseits auf der Welle
13 befestigt sind. Die Tragringe 11 und 12 bestehen aus magnetisch
gut leitendem Material. Die unmagnetische Welle 13 ist mittels der Wälzlager
14 und 15 an den Lagerschilden 16 und 17 gelagert.The F i g. 4 shows the installation of a pole wheel according to FIG . 1 in a claw pole machine. The two partial wheels 9 and 10 welded together with the hollow cylinder 40 made of non-magnetic material are shrunk or welded onto support rings 11 and 12, which in turn are fastened to the shaft 13. The support rings 11 and 12 are made of magnetically highly conductive material. The non-magnetic shaft 13 is mounted on the end shields 16 and 17 by means of the roller bearings 14 and 15.
An dem Ständergehäuse 18 ist das Ständerblechpaket
19 mit der Ständerwicklung 20 befestigt. Mit den Lagerschilden
16 und 17 sind Spulenträger 21 und 22 zusarnmengebaut, die die Erregerwicklungen
23 und 24 tragen. Die Spulenträger bestehen ebenfalls aus magnetisch gut
leitendem Material. Sie bilden mit den Tragringen 11 und 12 des Polrades
radiale Luftspalte 25 und zylindrische Luftspalte 26.
Der aus den Spulenträgern
21 und 22 aus- bzw. eintretende Fluß wird über die magnetisch gut leitenden Lagerschilde
16 und 17 dem ebenfalls magnetisch gut leitenden Gehäusemantel
18 zugeführt und durchströmt diesen im wesentlichen in axialer Richtung.
Der Magnetfluß schließt sich somit über dem Gehäusemantel.The stator core 19 with the stator winding 20 is attached to the stator housing 18. Coil carriers 21 and 22, which carry the excitation windings 23 and 24, are assembled with the end shields 16 and 17. The coil carriers are also made of magnetically highly conductive material. They form radial air gaps 25 and cylindrical air gaps 26 with the support rings 11 and 12 of the pole wheel. The flux exiting or entering the coil supports 21 and 22 is fed to the magnetically highly conductive housing shell 18 via the magnetically highly conductive end shields 16 and 17 flows through this essentially in the axial direction. The magnetic flux thus closes over the housing jacket.
Durch die Verschweißung der ineinandergreifenden Klauenpole mit dem
Zwischenstück aus unmagnetischem Material ist ein massiver Aufbau des Polrades erzielt,
das in diese Ausführung die mechanischen Beanspruchungen auch bei sehr hohen Drehzahlen
mit
Sicherheit aufnimmt. Die Gestaltung des Polrades als Hohlzylinder ermöglicht nicht
nur einen Aufbau aus einfach geformten Teilen, die zudem die gleichen Abmessungen
haben können, sondern auch die Unterbringung der Erregerwicklung innerhalb des Polrades
und damit einen günstigen Magnetfluß.By welding the interlocking claw poles with the
Intermediate piece made of non-magnetic material, a solid structure of the pole wheel is achieved,
that in this design the mechanical stresses even at very high speeds
with
Security absorbs. The design of the pole wheel as a hollow cylinder does not allow
just a structure made of simply shaped parts that also have the same dimensions
can have, but also the accommodation of the excitation winding within the pole wheel
and thus a favorable magnetic flux.