DE1280391B

DE1280391B - Alternator

Info

Publication number: DE1280391B
Application number: DEL55288A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dickens Baker; Maurice Albert Henry Howes
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1965-12-22
Filing date: 1966-12-15
Publication date: 1968-10-17

Description

Wechselstromgenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator mit einem Gehäuse, in dem ein Stator und eine Statorwicklung angeordnet ist. In dem Gehäuse ist drehbar ein Rotor mit unterteilten Polköpfen gelagert, der die Feldwicklung des Wechselstromgenerators trägt.Alternator The invention relates to an alternator with a housing in which a stator and a stator winding are arranged. In A rotor with subdivided pole heads is rotatably mounted in the housing and forms the field winding of the alternator carries.

Bei einem Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge wird die Forderung erhoben, innerhalb des Gehäuses des Generators einen Doppelweggleichrichter und möglichst auch einen Spannungsregler anzuordnen. Beim Doppelweggleichrichter werden Dioden verwendet, die im Betrieb Wärme erzeugen, und es ist daher von :großer Bedeutung, daß die Dioden wirksam gekühlt wenden. Die gleichen Forderungen werden auch hinsichtlich der Halbleiter des Spannungsreglers erhoben.In the case of an alternator for automobiles, the requirement becomes raised, a full wave rectifier and inside the housing of the generator if possible to arrange a voltage regulator. In the case of a full wave rectifier Diodes are used, which generate heat during operation, and it is therefore of: great importance, that the diodes are effectively cooled. The same demands are also made regarding the semiconductor of the voltage regulator charged.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Rotor zu schaffen, der eine wirksame Kühlung innerhalb des Gehäuses gewährleistet.The object of the present invention is therefore to provide a To create rotor that ensures effective cooling within the housing.

Bei den bekannten Ausführungen werden ein oder sogar zwei Ventilatoren vorgesehen, die jedoch einen großen Aufwand darstellen und starke Geräusche hervorrufen.In the known designs, one or even two fans provided, which, however, represent a great effort and cause loud noises.

Ferner ist es bekanntgeworden, an der Stirnseite eines Rotors Ventilatorflügel vorzusehen (s. USA.-Patent 3 182 385). Diese Konstruktion bietet jedoch gegenüber auf der Rotorwelle angeordneten Ventilatoren keinerlei Vorteil.It has also become known to have fan blades on the end face of a rotor (see U.S. Patent 3,182,385). However, this construction offers opposite fans arranged on the rotor shaft have no advantage whatsoever.

Demgegenüber wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Wechselstromgenerator vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Polköpfe gegenüber einer sich axial erstreckenden Linie auf der Oberfläche eines imaginären Zylinders, der durch das Drehen des Rotors erzeugbar ist, geneigt und gebogen ausgebildet sind.On the other hand, according to the present invention, there is an alternator proposed, which is characterized in that the pole heads opposite a axially extending line on the surface of an imaginary cylinder, the can be generated by rotating the rotor, are inclined and curved.

Mit diesem Wechselstromgenerator wird eine wirksame Kühlung erzielt, und der Herstellungsaufwand ist verhältnismäßig niedrig.This alternator provides effective cooling, and the manufacturing cost is relatively low.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, in denen F i g. 1 einen Schnitt durch einen Wechselstromgenerator gemäß der vorliegenden Erfindmng zeigt, F i g. 2 eine Seitenansicht des Rotors darstellt, der in F i g. 1 im Schnitt gezeigt ist, F i g. 3 und 4 perspektivische Ansichten eines abgeänderten Rotors darstellen, der in F i g. 2 gezeigt ist. In F i g. 1 ist ein Wechselstromgenerator gezeigt, der ein Gehäuse 11 besitzt, das einen Stator 12 und die Statorwicklung 13 trägt. Das Gehäuse besitzt ferner Lager 14 für eine Welle 16, die vom Motor eines Kraftfahrzeuges angetrieben wird. Ferner enthält der Wechselstromgenerator einen mit unterteilten Polköpfen versehenen Rotor 17, der mit Nuten und Federn auf der Welle 16 befestigt ist. Der Rotor 17 trägt eine Feldwicklung 18 des Wechselstromgenerators. Der Strom zu der Feldwicklung 18 wird über Bürsten 15 zugeführt, und die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators wird mittels eines Spannungsreglers (nicht gezeigt) geregelt, :der den Stromfluß durch die Wicklung 18 steuert. Die Ausgangsspannung aus der Wicklung 13 wird gleichgerichtet, so daß der Wechselstromgenerator eine Gleichspannung liefert.An embodiment of the present invention is shown in the drawings, in which F i g. 1 shows a section through an alternator according to the present invention, FIG. FIG. 2 is a side view of the rotor shown in FIG. 1 is shown in section, FIG. 3 and 4 are perspective views of a modified rotor shown in FIG. 2 is shown. In Fig. 1 shows an alternator having a housing 11 which supports a stator 12 and the stator winding 13. The housing also has bearings 14 for a shaft 16 which is driven by the engine of a motor vehicle. Furthermore, the alternator contains a rotor 17 which is provided with divided pole heads and which is fastened to the shaft 16 by means of grooves and tongues. The rotor 17 carries a field winding 18 of the alternator. The current to the field winding 18 is supplied via brushes 15 and the output voltage of the alternator is regulated by means of a voltage regulator (not shown) which controls the flow of current through the winding 18. The output voltage from the winding 13 is rectified so that the alternator supplies a direct voltage.

In den übrigen Zeichnungen ist ein Rotor 17 gezeigt, der aus zwei Teilen hergestellt ist, aus einem vorderen und einem hinteren Teil 19, 21. Die Teile 19, 21 sind auf der Welle 16 mit einer Nut- und Federverbindung befestigt. Das hintere Tei121 enthält eine ringförmige Scheibe 22, die in Abständen auf dem Umfang unterteilt eine Mehrzahl von Polköpfen 23 trägt, die aus einem Stück mit der Scheibe hergestellt sind. Außerdem ist eine aus einem Stück mit der Scheibe 22 und zentral zu dieser Scheibe angeordnete, sich axial erstreckende Hohlnabe 24 vorgesehen, auf der die Wicklung 18 angeordnet ist. Das Teil 19 enthält eine ringförmige Scheibe 25, auf deren Umfang unterteilt eine Mehrzahl von Polköpfen in der gleichen Anzahl wie die Polköpfe 23 angeordnet sind. Die Anordnung ist derart, daß, wenn die Teile 19 und 21 auf die Welle 16 zusammengesetzt sind, die Polköpfe 23, 26 unterteilt sind und die Wicklung 18 in dem ringförmigen Raum, der zwischen den Scheiben 22, 25 und der Nabe 24, sowie den Polköpfen 23, 26 gebildet wird, untergebracht ist. Die Teile 19, 21 werden derart bearbeitet, daß, wenn der Rotor zusammengesetzt ist, die äußerste Oberfläche der Polköpfe 23, 26 Teile der Oberfläche eines imaginären Zylinders bilden, der koaxial mit der Welle ist.In the remaining drawings, a rotor 17 is shown, which consists of two Parts is made of a front and a rear part 19, 21. The parts 19, 21 are attached to the shaft 16 with a tongue and groove connection. The rear Part 121 contains an annular disc 22 which is divided at intervals on the circumference carries a plurality of pole heads 23 made in one piece with the disc are. In addition, one is made of one piece with the disk 22 and is central to it Disc arranged, axially extending hollow hub 24 is provided on which the Winding 18 is arranged. The part 19 includes an annular disc 25 on whose circumference divides a plurality of pole heads in the same number as that Pole heads 23 are arranged. The arrangement is such that when the Parts 19 and 21 are assembled on the shaft 16, the pole heads 23, 26 divided and the winding 18 in the annular space between the disks 22, 25 and the hub 24, as well as the pole heads 23, 26 is formed, is housed. The parts 19, 21 are machined in such a way that, when the rotor is assembled, the outermost surface of the pole heads 23, 26 parts of the surface of an imaginary Form cylinder that is coaxial with the shaft.

Bei den bekannten Konstruktionen eines Rotors erstrecken sich die Polköpfe 23 axial in bezug auf den Rotor, so daß keine Luft durch das Gehäuse geblasen werden kann.In the known constructions of a rotor, the extend Pole heads 23 axially with respect to the rotor so that no air is blown through the housing can be.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind indessen die Polköpfe geneigt mit Bezug auf eine axial sich erstreckende Linie auf der Oberfläche des imaginären Zylinders angeordnet,- der durch die Drehung des Rotors erzeugt wird, und blasen daher, wenn der Rotor sich in Drehung befindet, Luft durch das ; Gehäuse des Wechselstromgenerators. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Polköpfe außerdem gebogen, wie es in F i g. 2 und 3 gezeigt ist, um die Luftmenge zu erhöhen, die durch das Gehäuse geblasen wird. Die Gestalt der Polköpfe 26 wird der- ; art gewählt, daß sie zwischen die Polköpfe 23 eingreifen, wenn der Rotor zusammengesetzt ist, und auf diese Weise den magnetischen Stromfluß vervollständigen.According to the present invention, however, the pole heads are inclined with reference to an axially extending line on the surface of the imaginary Cylinder arranged - which is generated by the rotation of the rotor, and blow therefore, when the rotor is rotating, air passes through it; Alternator casing. In the preferred embodiment, the pole heads are also curved, as shown in FIG F i g. 2 and 3 is shown to increase the amount of air blown through the housing will. The shape of the pole heads 26 is the-; kind chosen that they are between the Pole heads 23 engage when the rotor is assembled, and in this way complete the magnetic current flow.

In den abgeänderten Ausführungsbeispielen, die in F i g. 3 und 4 gezeigt sind, sind die Polköpfe beider Teile 19 und 21 mit erhöhten Teilen 23 a, 26 a versehen. Nur die Teile 23a, 26a müssen somit bearbeitet werden. Daher ist der Aufwand an Bearbeitung, der für den Rotor erforderlich ist, der in F i g. 3 und 4 gezeigt ist, sehr gering im Vergleich mit dem Arbeitsaufwand, der bei dem Rotor nach F i g. 2 erforderlich ist, bei dem die gesamten äußeren Oberflächen der Polköpfe bearbeitet werden müssen.In the modified embodiments shown in FIG. 3 and 4 shown are, the pole heads of both parts 19 and 21 are provided with raised parts 23 a, 26 a. Only the parts 23a, 26a therefore need to be machined. Hence the effort is on Machining required for the rotor shown in FIG. 3 and 4 is shown, very little in comparison with the amount of work required for the rotor according to FIG. 2 is required in which the entire outer surfaces of the pole heads machined Need to become.

Claims

Claims: 1. AC generator with a housing in which a stator and a stator winding are arranged and in which a rotor can be rotated is mounted with subdivided pole heads, the field winding of the alternator carries, characterized in that the pole heads (23, 26) opposite one another axially extending line on the surface of an imaginary cylinder passing through the Rotation of the rotor can be generated, are inclined and curved.

2. AC generator according to claim 1, characterized in that the outer surface of the free ends of each pole head with a raised machined part (23 a, 26 a) is provided. References considered: U.S. Patent No. 3182385.