DE1513856A1

DE1513856A1 - Alternator

Info

Publication number: DE1513856A1
Application number: DE19661513856
Authority: DE
Inventors: Georges Allec
Original assignee: Giffey Pretre S A Ets
Current assignee: Giffey Pretre S A Ets
Priority date: 1966-02-04
Filing date: 1966-02-04
Publication date: 1969-04-03

Description

Wechselstromgenerator Die Erfindung betrifft einen Weohaeletroagenerator mit P.eraanentnagnet und relativ geringer Drehgeaohwindigkeit.Alternator The invention relates to an electric generator with a magnetic magnet and a relatively low rotational speed.

Um bei einem derartigen Wechselstromgenerator die geringe Drehgeschwindigkeit ausgleichen zu können, wurden vielpolige Magnete verwendet. Derartige Wechneletrongeneratoren teilen sich in zwei Gruppen ein, nämlich in die vorschiedenpoligen und in die gleichpoligen Weehselstroagenerateren. In order to be able to compensate for the low rotational speed in such an alternator , multi-pole magnets were used. Such Wechneletrongeneratoren divided into two groups, namely in the vorschiedenpoligen and in the same polarity Weehselstroagenerateren.

Bei einen verachiedenpoligen Wechaelotroagenerator wird der Rotor beispielsweise durch einen inneren Magneten mit n-Paaren von abwechselnd aufeinanderfolgenden Nord-und Südpolen gebildet, während der Stator aus einen Blätteranker oder lamellierten Anker mit 2n-Polen besteht, ton denen jeder Pol von einer Wicklung mit abwechselnd geändertem Wicklungssinn umschlossen ist und wobei die Wicklungen in Serie geschaltet sind. Hei@einem solchen Weoheelstromgenerator tritt eine Flußunkehr in jeder Wicklung ein, wenn ein Zahn des Magneten sich t»n einen Zahn des Stators zu dem nächsten Statorzahn bewegt, was heißt, daß der Magnetfluß sich von einem possitiven Nazimalwert in einen negativen Minimalwert gleicher Amplitude ändert. Dies führt zu einer. minimalen Querschnitt, der den Nutzfluß aufnehmen kann. Dafür tritt eine vollständige Umkehr des Plußes und der induzierten Spannung allein bei jedem zweiten Zahn ein. In the case of a variable pole alternating electric generator , the rotor is formed, for example, by an inner magnet with n pairs of alternating north and south poles , while the stator consists of a leaf armature or laminated armature with 2n poles , each of which has a winding with alternately changed Winding sense is enclosed and wherein the windings are connected in series. Hei @ such Weoheelstromgenerator occurs Flußunkehr one in each winding when a tooth of the magnet t is "n a tooth of the stator to the next stator tooth moves, which means that the magnetic flux changes from a possitiven Nazimalwert in a negative minimum value of equal amplitude . This leads to a. minimum cross-section that can accommodate the useful flow. Instead , there is a complete reversal of the positive and the induced voltage only for every second tooth .

Bei einen gleichpoligen Wechselstromgenerator wird der Rotor beispielsweise durch einen ringförmigen äußeren Magneten mit axialer Magnetisierung gebildet, welcher mit zwei gezahnten und aus massivem Weicheisen bestehenden Polplatten versehen ist. Der Stator besteht aus einem magnetischen Kreis, der sich aus zwei lamellierten Polplatten zusammensetzt, die an ihrem Umfang die gleiche Zähnezahl wie die Polplatten des Rotors aufweisen und durch eine Hülse verbunden sind, die eine Verstrebung bildet, auf der eine einzige Wicklung befestigt ist. In the case of a homopolar alternator , the rotor is formed, for example, by an annular outer magnet with axial magnetization , which is provided with two toothed pole plates made of solid soft iron . The stator consists of a magnetic circuit made up of two laminated pole plates , which have the same number of teeth on their circumference as the rotor's pole plates and are connected by a sleeve that forms a strut on which a single winding is attached.

Hei einen solchen Wechselstromgenerator tritt eine vollständige Umkehr des Magnetflußes in der Wicklung zwischen einen Mazimalvert und einem Minimalwert gleichen Vor- zeichens während des Vorbeibewegen von einem Zahn zu dem nachfolgenden Zahn und nicht aller zwei Zähne auf, wie es bei einem verschiedenpoligen Wechselstromgenerator der Fall ist. Die Frequenz des Stromes eines verschiedenpoligen Wechselstromgenerators ist also bei gleicher Dreh- für geschwindigkeit und/die gleiche Zähnezahl doppelt so groß als diejenige des Stromes eines gleichpoligen Wechselstromgenerators. Dafür muß der Querschnitt des ,magnetischen greises des Ankers für das Durchfließen des Mazimalflußes berechnet werden, der viel größer als das Doppelte des Nutzflußes ist. Dieser Querschnitt ist also wesentlich bedeutungsvoller als im Falle eines verschiedenpoligen Wechselstromgenerators.Hei such alternator occurs a complete reversal of the magnetic flux on the winding between a Mazimalvert and a minimum value same advantages, sign during the passing movement from one tooth to the next tooth and not all two teeth, as is the case with a different pole alternator. The frequency of the current of an alternating current generator with different poles is therefore with the same three-phase for speed and / the same number of teeth twice as large than that of the current of a homopolar alternator. For this, the cross-section of the armature's, magnetic old circle must be calculated for the flow of the maximum flux, which is much larger than twice the useful flux. This cross section is therefore much more important than in the case of an alternating current generator with different poles.

,Bei den zwei oben angegebenen Arten von Wechsel- stromgeneratoren ist der Anker ortsfest, während der Magnet beweglich ist. Im übrigen tritt bei diesen Wechselstromgeneratoren ein beträchtliches Anlaufdrehmoment auf, wenn die Zähne des Rotors die Zähne des Stators zerlassen, was Schwingungen zur Folge hat, sofern die Trägheit des Rotors gering ist. Diese letztere Ursache begrenzt in der Praxis die Größe der bei vielpoligen Wechselstromgeneratoren verwendbaren Magnete oder führt bei einem Torgegebenen Rotordurchmesser zur Begrenzung der Polzahl derartiger Wechselstrommagnete, damit die Polbogen genügend lang sein können, um Glattanker mit dachziegelfärniger Beweicklung be- nutzen $u können. Die Erfindung hat das Ziel, die Nachteile bekannter Wechselstromgeneratoren zu vermeiden und eine Anordnung zu schaffen, die ohne Begrenzung der Leistung oder Zähne- zahl des Wechseletroageneratore oder mindestens ohne andere Begrenzung als eine Volunenbegrenung anwrdbar ist. Zu diesem Zweck ist der gleichpolige Weohselstromgenerator, dessen iumrer fester Stator eine von einer ferromagnetischen Hülse getragene Ankerwicklung und zwei Polzahnkränze aufweist, die zu beiden Seiten der Anker- wicklung angeordnet und in Kontakt mit der diese Wicklung tragenden Hülse sind, und dessen äußerer koaxialer Rotor den«Zähnen der beiden Kränze gegenüberliegende Zähne auf- weist, gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dag die beiden Statorzahnkränze im Winkel um einen halben Sehritt gegeneinander versetzt sind, so daß in Uagerichtung ein Zahn eines Kranzes mit einer zwei aufeinanderfolgende Zähne des anderen Kranzes voneinander trennenden Vertiefung in Deckung ist, daß neben jeden der beiden Zahnkränze eine ringförmige und als Permanentmagnet oder als eine mit Gleichstrom gespeiste Wicklung ausgebildete Erregerquelle vorgesehen-:Lot, die einen axialen Magnetflug erzeugt, wobei die Magnetflüsse der beiden ringförtigen Erregerquellen einander entgegengeriohtet sind, und daß die Mae des Rotors, deren Anzahl gleich der Zähnezahl von jedes der beiden Statorzahnkränze ist, sich in Längsrichtung über eine ausreichende Strecke erstrecken, um einen geschlossenen Magnetkreis für den Magnetfluß der Statorerregungen mit den lagern zu bilden, auf denen der Rotor gelagert ist., Der gleichpolige Wechselstromgenerator gemäß der Erfindung hat mehrere Vorteile* Erstens besitzt er eine höhere lfrequens und arbeitet gleichzeitig mit einer Umkehrung des Plußes, so daß zumindest über einen beträcht- lichen Seil des Ankermagnetkreises derselbe einen kleinen Querschnitt haben kann. In übrigen handelt es sich um einen Weohselstroagenerator mit sich drehenden Eisenteilen, d.h. ohne bewegliche Wicklung und ohne Schleifringe oder Bürsten und gleichzeitig ohne sich drehenden Magneten. Darüberhinans sind aufgrund der Versetzung der beiden Statorkränse in Winkel gegeneinander die Anlaufkräfte kompensiert, was ein Anlaufdrehnonent mit einer Größe von theoretisch gleich Null zur Folge hat. In the two types of alternator mentioned above, the armature is stationary while the magnet is movable. Incidentally, a considerable starting torque occurs at these alternators when the teeth of the rotor Melt the teeth of the stator, which vibrations result has the inertia of the rotor provided low. This latter cause in practice limited the size of the usable in multi-pole alternators magnets or lead such AC magnets with a chance of scoring subordinates rotor diameter to limit the number of poles, so that the pole arc can be sufficiently long to use loading to smooth anchor dachziegelfärniger Beweicklung $ u. The aim of the invention is to avoid the disadvantages of known alternating current generators and to create an arrangement which can be applied without limiting the power or number of teeth of the alternating troageneratore or at least without any other limitation than a volume limitation . For this purpose, the homopolar alternating current generator, whose iumrer fixed stator has an armature winding carried by a ferromagnetic sleeve and two pole ring gears, which are arranged on both sides of the armature winding and are in contact with the sleeve carrying this winding , and its outer coaxial rotor the are has "teeth of the two rings up opposing teeth, according to the invention is characterized in dag the two Statorzahnkränze angularly about a half Sehritt offset from each other so that in Uagerichtung a tooth of a ring with a two consecutive teeth of the other ring of each other separated recess is in coverage that in addition to each of the two toothed rings vorgesehen- an annular and configured as a permanent magnet or as a fed with direct current coil excitation source: Lot which generates an axial magnetic flight, whereby the magnetic fluxes of the two excitation sources ringförtigen are opposite to each other, and that the m ae des Rotors, the number of which is equal to the number of teeth of each of the two Statorzahnkränze is, extend in the longitudinal direction over a distance sufficient to form a closed magnetic circuit for the magnetic flux of the Statorerregungen with the bearings on which the rotor is mounted., The homopolar alternator according to the invention has several advantages * Firstly, it has a higher frequency and works at the same time with a reversal of the plus, so that at least over a considerable rope of the armature magnetic circuit it can have a small cross section. Otherwise it is a Weohselstroagenerator with rotating iron parts, ie without moving winding and without slip rings or brushes and at the same time without rotating magnets. Darüberhinans are mutually compensates for the start-up forces due to the dislocation of the two Statorkränse in angle, which has a Anlaufdrehnonent having a size of theoretically zero result.

Die Ilrfiadung wird in folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfghrungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen gleich- poligen Wechselstromgenerator, Fig. 2 zeigt einen @.@uersehnitt länge der Schnittlinse II-II von Pig. 1, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Schnitt- linie III-III von Fig. 1, Fig. ¢ zeigt zur Hälfte einen anders ausgebildeten Rotor im Querschnitt, Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt längs der Schnittlinie 9-v Ton Pig. 4, Fig. 6 ist ein teilweiser Querschnitt durch eine ab- geänderte AusfUhrungsfors des Stators, während Fig. 7 die Darstellung eines Längesehnittes durch den in Pig. S gezeigten ßtator ist. The Ilrfiadung is explained in more detail in the following with reference to schematic drawings of several exemplary embodiments. Fig. 1 shows a longitudinal section through one of equal pole alternating current generator, Fig. 2 shows a @. @ Uersehnitt length of lens section II-II of Pig. 1, Fig. 3 shows a cross section along the section line III-III of Fig. 1, Fig. ¢ shows half a differently formed rotor in cross-section, Fig. 5 shows a longitudinal section along the line 9-v tone Pig. 4, 6 is a partial cross section through a modified embodiment of the stator, while FIG. 7 shows a longitudinal section through the in Pig. S shown is ßator .

Der Stator des in Yig. 1 gezeigten Weohselstromgeneratorn umfaßt eine nichtmagnetische Hohlwelle 1, auf der eine ZIse 2 aus weichem Stahl befestigt ist, die mit der Welle verstiftet ist. Die Hälse 2 trägt in ihren mittleren Teil eine Ankerwicklung 3, deren eines Bade an Masse angeschlossen ist und deren anderes Bade über eine lierbindungeleitung 4, welche sich durch die Bohrung der Hohlwelle 1 und eine in der Welle 1 und der Hülse 2 Torgesehene Durohgangeöffnung 5 hinduroherstreokt, mit einer äußeren Leitung verbunden ist. The stator of the in Yig. 1 comprises a non-magnetic hollow shaft 1 on which a pin 2 made of soft steel is attached, which is pinned to the shaft . The necks 2 carry in their middle part an armature winding 3, one bath of which is connected to ground and the other bath via a lierbindingeleitung 4, which hinduroherstreokt through the bore of the hollow shaft 1 and a gate in the shaft 1 and the sleeve 2 gate opening 5 , is connected to an external line .

Zu beiden Seiten der zentralen AnkerwioXlung 3 sind zwei sich in Querrichtung erstreckende lamellierte Pol- platten 6 und 7 vorgesehen, die an ihrem Umfang mit Zahnkränzen 6a bzw. 7a versehen sind. Die Polplatten 6 und 7 liegen an Kragen 8 und 9 der Hülse 2 an, zwischen denen die Ankerwicklung 3 untergebracht ist. Die Zahl der Zähne 6a und 7a der Polplatten 6 und 7 ist groß, beispielsweise 30 wie in den dargestellten Beispiel. Diese Polplatten 6 und 7 sind mittels geeigneter Mittel wie beispielsweise durch älebung auf der Hülse 2 befestigt. On both sides of the central armature winding 3, two laminated pole plates 6 and 7 extending in the transverse direction are provided, which are provided on their circumference with toothed rings 6a and 7a, respectively. The pole plates 6 and 7 rest on collars 8 and 9 of the sleeve 2, between which the armature winding 3 is housed . The number of teeth 6a and 7a of the pole plates 6 and 7 is large, for example 30 as in the example shown. These pole plates 6 and 7 are fastened to the sleeve 2 by means of suitable means, for example by bonding.

Aus den Pig. 1 bis 3 geht deutlich hervor, daß die beiden Kränze Ton Zähnen 6a und 7a im Winkel gegeneinander um einen halben Schritt versetzt sind, so daß die Zähne 7a in Längsrichtung sich mit den die Zähne 6a trennenden Vertiefungen decken. Der stator des weahseistromgeneratore umfaßt gleich- zeitig zwei Erregerquellen 11 und 12, die in dem ge- . zeigten Aueftihrungsbeispiel durch ringförmige Permanent.. magnete mit axialer Magnetisierung gebildet werden. Die Magnete 11 und 12, deren Magnetisierung einander entgegengesetst ist, liegen an den Polplatten und den Stirnflächen der ferromagnetisohen Hülse 2 an. From the Pig. 1 to 3 clearly shows that the two rings tone teeth 6a and 7a mutually offset by a half step in the angle so that the teeth 7a coincide longitudinally with the teeth 6a separating recesses. The stator of the weahseistromgeneratore comprises simultaneously two excitation sources 11 and 12 in the overall. showed implementation example through ring-shaped permanent magnets with axial magnetization . The magnets 11 and 12, the magnetization of which is opposite to one another , lie against the pole plates and the end faces of the ferromagnetic sleeve 2.

Die Hohlwelle 1 trägt zwei Kugellager 13 und 14, die mittels Muttern-15 und 16 auf. dieser Welle festgelegt Bind und an den ringförmigen Magneten 11 bsw. 12.-anliegen. Aus Fig. 1 geht hervor, daß der Stator des Wechselstromgenerators gemäß der Erfindung einen äußerst symmetrischen Aufbau zu der sich in*Querriohtung erstreohenien Mittelebene der Ankerwicklung 3 besitzt. The hollow shaft 1 carries two ball bearings 13 and 14, which by means of nuts 15 and 16 on. this wave fixed and bind to the annular magnet 11 bsw. 12.-concern. From Fig. 1 it can be seen that the stator of the alternator according to the invention has an extremely symmetrical structure to the transverse center plane of the armature winding 3.

Der Rotor des weohselstromgenerators wird durch eine Trommel 17 ausSTahl gebildet, die an ihrer Innenfltohe sieh in I4.ngsriahtung erstreckende YorsprUnge 17a aufweist, deren Zahl gleiohder Zahl der Zähne 6a und 7a des Stators ist. Die Trommel 17 weist also 30 Vorspränge 17a auf und ist an ihren . beiden Enden mit Zugellagerhalterungen 18 und 19 versehen. The rotor of the weohselstromgenerators is formed by a drum 17 ausSTahl, the check on its Innenfltohe having in I4.ngsriahtung extending YorsprUnge 17a, whose number gleiohder number of teeth 6a and 7a of the stator. The drum 17 thus has 30 projections 17a and is on their. Both ends are provided with ball bearing brackets 18 and 19.

Die YorsprWnge 17a des Rotöre bilden 30 Zähne, die in Falle, in dem dieselben den 30 Zähnen einer Polplatte des Stators, d.h. in dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausftlhrungs- beispiel den Zähnen 7a der polplatte 7 gegenüberliegen, gleichzeitig den 30 Vertiefungen der anderen Polplatte gegenüberliegen. Diese Anordnung ermöglicht die Kompennierung der Anlaufkräfte und bildet eines der erfindungsgemä,ßen Merkmale des Wechselstromgenerators. Wenn man nämlich annimmt, daß der Rotor sich von der in den Fig. 2 und 3 ge- zeigten Stellung au., in einer vorbestimmten Richtung dreht, bemerkt man, daß die 30 Zähne einer Polplatte auf die Trommel. 17 eine vor-zögernde Wirkung ausüben, während im Gegensatz dazu die 30 Zähne der anderen Polplatte eine beschleunigende Wirkung ausüben, was die oben erwähnte Kompensation zur Folge hat. The YorsprWnge 17a of Rotöre form 30 teeth which are opposed to the teeth 7a of the pole plate 7 in the case in which the same the 30 teeth of a pole plate of the stator, ie for example in the case shown in Fig. 1 to 3 Ausftlhrungs-, at the same time the 30 wells of the opposite the other pole plate. This arrangement enables the starting forces to be compensated and forms one of the features of the alternator according to the invention. Namely, when assuming that the rotor of the au in FIGS. 2 and 3 showed overall position., Rotates in a predetermined direction, it is noted that the teeth 30 of a terminal plate to the drum. 17 exert a tentative pre-effect, while in contrast, the 30 teeth of the other pole plate exert an accelerating effect, which has the above-mentioned compensation result.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, besitzt die Bohrung der Trommel 17 die gleiche Größe wie der Außen- durchmesser der Kugellager 13 und 14. Dies hat erstens den Vorteil des Vermeidena von Bearbeitungesehwierigkeiten beim Suchen der völligen äonzentrisität zwischen den gugellagerhalterungen 18 und 19 und des Durchmesser des Zylindern, auf welchen die Vorderkanten der Vorspränge oder Zähne 17a liegen. As can be seen from the drawing, the hole has the drum 17 the same size as the outer diameter of the ball bearings 13 and 14. This has firstly the advantage of Vermeidena of Bearbeitungesehwierigkeiten finding the complete äonzentrisität between the gugel bearing mounts 18 and 19 and the diameter of the cylinders on which the leading edges of the projections or teeth 17a lie.

Die oben geschilderte Anordmaag hat gleichzeitig den zweiten Vorteil, daß der magnetische Stator leicht in den Rotor eingesetzt werden kann, ohne daß bei des Zintllhren des Stators dessen Magnete in einem offenen Kreis liegen. Für diesen Zweck jättigt man durch Kondensatorentladung die Magnete 11 und 12 in einer-äußeren ringförmigen Befestigung, worauf der Stator von dieser y ringförmigen Befestigung in die Trommel 17 des Wechselstromerzeugern eingeführt wird, ohne daB $u irgend einem Zeitpunkt die Magnete beim Hineinschieben in, einen offenen Kreis liegen. Dieses Verfahren, das praktisch mit einer Presse durchgeführt wird, erlaubt gleichseitig, daß die Kugellager 13 und 14-in ihre endgültige Stellung gebracht werden. Es müssen dann nur noch die Kugellager geschmiert werden und der Wechselstromerzeuger mittels zweier seit- licher Flansche abgeschlossenen werden., die auf der Zeich- nung nicht dargestellt sind, die aber an den äußeren Rotor angeschraubt werden. The above-described second Anordmaag has the advantage at the same time that the magnetic stator can be easily inserted into the rotor, without the magnets are in the Zintllhren of the stator in an open circuit. For this purpose, jättigt through capacitor discharge, the magnets 11 and 12 in an-outer annular fixing, whereupon the AC power generators is introduced, the stator of this y annular attachment in the drum 17 without DAB $ some point and the magnets during insertion in a open circle . This method, which is practically carried out with a press, simultaneously allows the ball bearings 13 and 14 to be brought into their final position. It must then only the ball bearings are lubricated and are still closed the alternator by means of two lateral flanges Licher., Which are voltage on the drawing not shown, but which are screwed to the outer rotor.

Im folgenden wird jetzt unter Bezugnabme auf die Fig. 1 die Funktionsweise des Wechselstromgenerators gemäß der Erfindung beschrieben, In der in iig. 1 dargestellten Stellung liegen die 30 Zähne 7a der Polplatte 7 den 30 Zähnen 17a des Rotors 17 gegenüber. Der Magnetfltaß des ringförmigen Magneten 12 fließt somit durch die Polplatte 7, die Zähne 7a, die Zähne 17a, die Tromel 17, die Halterang 19 und das Kugellager 14 hindurch, so dsß er über die Polplatte 7 in eich geschlossen ist. Dieser NagnftfluB trägt also nichts zu, dem Xsgnetfluß bei, der die Ankervioklung 3 durchfließt. In the following, the operation of the alternator according to the invention will now be described with reference to FIG. 1 , In which in iig. 1, the 30 teeth 7a of the pole plate 7 lie opposite the 30 teeth 17a of the rotor 17. The magnetic flute of the ring-shaped magnet 12 thus flows through the pole plate 7, the teeth 7a, the teeth 17a, the drum 17, the retaining ring 19 and the ball bearing 14 , so that it is closed over the pole plate 7 in calibration. This subsequent flow therefore does not contribute anything to the positive flow which flows through the anchor vocalization 3.

Demgegenüber ist der Magnetfluß des Magneten i. nicht über die Polplatte 6 in sich geschlossen, deren Zähne 6a den die Uhhne 17a des Fotore trennenden Vertiefungen gegen-Uberliegen. Bin beträchtlicher Teil diesen P1ußes durchfließt auch den ferroetisohen lern 2, die Polplatte 7, die Zähne 7a, die Zähne 17a des Rotors i? und das Kugellager 13, wie es durch die Pfeile angegeben ist. Daraus folgt, daß ein MagnetfluB die 'Ankervioklung 3 von links nach rechte durchfließt.In contrast , the magnetic flux of the magnet is i. not closed on the pole 6 therein, the teeth 6a to the Uhhne 17a of Fotore separating recesses against Uber-chairs. A considerable part of this flow also flows through the ferroetic learner 2, the pole plate 7, the teeth 7a, the teeth 17a of the rotor i? and the ball bearing 13, as indicated by the arrows. It follows that a MagnetfluB flows through the 'Ankervioklung 3 from left to right.

Hat sich der ]Rotor 17 um einen halben Schritt ge- dreht, liegen die Zähne 6a der Polplatte 6 den 30 Zähnen 17a den Rotors gegeMber. Der Magnetfluß durchfließt jetzt die Wicklung 3 von rechts nach links, so daß folglich eine Umkehrung des Magnetflußes eingetreten ist. Eine vollständige Umkehrung des F1ußes findet also 30-mal bei jeder Umdrehung des Rotors statt, wie es bei jeder gleichpoligen Maschine der Fall ist, aber dieser Wechsel findet wie bei einer Torsohiedenpoligen Maschine durch Umkehrung des Fluges in den geschlossenen magnetischen Kreis statt, der, anders als die lamellierten Platten, die Wicklung megibt. Gemäß einer abgeänderten Ausführungsfora der Erfindung können die Permanentmagnete 11 und 12 durch zwei Wicklungen ersetzt sein, die von einem Gleichstrom durchflossen werden und einander entgegengeriehtete Magnetflüsse erzeugen, was ohne Einfügung von Ringen und Abnehmerkontakten durchgeführt werden kann, wie es sonst der Fall bei den üblichen Wechselstromgeneratoren mit Erregung der Fall ist. In diesem letzteren Fall ist es möglich, zum Erhalt einer variableä Leistung die Er- regung veränderbar zu machen.If the rotor 17 has rotated by half a step , the teeth 6a of the pole plate 6 lie opposite the 30 teeth 17a of the rotor. The magnetic flux now flows through the winding 3 from right to left, so that consequently a reversal of the magnetic flux has occurred . A complete reversal of F1ußes is therefore 30 times with each rotation of the rotor instead, as is the case with any homopolar machine, but this change is like a Torsohiedenpoligen machine by reversing the flight in the closed magnetic circuit instead, which, unlike than the laminated panels that winding megibt. According to a modified embodiment of the invention, the permanent magnets 11 and 12 can be replaced by two windings through which a direct current flows and generate magnetic fluxes directed towards each other, which can be carried out without the insertion of rings and pickup contacts , as is otherwise the case with conventional alternators is the case with excitement. In this latter case, it is possible to obtain a power variableä the ER motionless to make variable.

Der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Rotor ist gegenüber dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Rotor etwas unterschiedlich ausgebildet. In diesem Falle sind die Zähne des Rotors durch lamellierte ferromagnetische Stege 21 ersetzt, die in Aussparungen eines zylindriechen Käfigs 22 aus nichtmagnetischem Material, beispielsweise aus Aluminium, gehalten sind. In diesem Fall sind die "Zähne 21" des Rotors von niehtmagnetisohem Metall umschlossen. Die lamellierten Zähne 21 ermöglichen es, die Wirbelstromverluste auszuschalten. The rotor shown in FIGS. 4 and 5 is somewhat different from the rotor shown in FIGS. 1 to 3. In this case , the teeth of the rotor are replaced by laminated ferromagnetic webs 21, which are held in recesses of a cylindrical cage 22 made of non-magnetic material, for example aluminum . In this case, the "teeth 21" of the rotor are surrounded by non-magnetic metal . The laminated teeth 21 make it possible to eliminate the eddy current losses.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten abgeänderten Ausführungsform des Stators werden die beiden Polzahnkränze durch lamellierte Blechpakete 23 und 24 gebildet, die eich radial erstrecken und in regelmäßigen Abständen um die Achse des Wechselstromgenerators verteilt sind. Die Polzähne 23 liegen in radialen Vertiefungen einer ringförmigen Abstützung 25 aus gegossenem Kunststoff, während die Zähne 24 auf gleiche Weise in den radialen Vertiefungen einer ähnlich ausgebildeten ringförmigen Unterstützung 26 ange- ordnet sind. Die beiden ringförmigen Abstützungen 25 und 26 sind auf der mittleren ferromagnetisahen Hülse 2 aufgesetzt, welche die Ankerwicklung trägt, und die verschiedenen lamellierten Blechpakete, die die Zähne 23 und 24 bilden, stehen über ihre Blechscheiben mit den Stirnseiten der Hülse 2 in Kontakt. Auf diese Weise werden in beträchtlichem Maße die Luftspalte verringert. When in Figs. 6 and 7 modified embodiment of the stator, the two Polzahnkränze be formed by laminated sheet packs 23 and 24, the calibration extend radially and are distributed at regular intervals about the axis of the alternator. The pole teeth 23 are located in radial recesses of an annular support 25 of molded plastic, while the teeth are arranged reasonable in the same manner in the radial recesses of a similarly shaped annular support 26 24th The two annular supports 25 and 26 are placed on the middle ferromagnetic sleeve 2, which carries the armature winding , and the various laminated laminated cores that form the teeth 23 and 24 are in contact with the end faces of the sleeve 2 via their sheet metal disks. In this way, the air gaps are reduced to a considerable extent.

Per gleichpolige Wechselstromgenerator gemäß der Erfindung kann auf verschiedene Weise Verwendung finden, insbesondere als Fahrradlichtmaschine bei einer Leistung Ton etwa 3 Watt mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit Ton 200 Umdrehungen pro Minute, sowie als Wechselstromgenerator mit einem durch den Wind angetriebenen Propeller zum Laden der Akkumulatorbatterien von Segelbooten mit einer Leistung Ton etwa 15 Vatt und einer Drehgeschwindigkeit in der Größenordnung von etwa 700 Umdrehungen pro Minute. Bei höheren Umdrehungsgeeehwindigkeiten wie 1 500 oder 3 000 Umdrehungen pro Minute kann der Ameldungsgegenstand als Wechselstromgenerator für mittlere Frequenzen mit ortsfester Erregung und ortsfestem Anker ohne Ring oder Stromabnehmer verwendet werden, in dem man. ge- gebenenfalls auf mit Gleichstrom gespeiste Erreger- spulen zurückgreift. The homopolar alternator according to the invention can be used in various ways , in particular as a bicycle alternator with a power tone of about 3 watts with a speed of rotation Ton 200 revolutions per minute, and as an alternator with a propeller driven by the wind for charging the accumulator batteries of sailing boats with a Power ton about 15 Vatt and a rotation speed on the order of about 700 revolutions per minute. At higher Umlaufungsgeeeh Speed such as 1 500 or 3 000 revolutions per minute, the notification object can be used as an alternating current generator for medium frequencies with stationary excitation and stationary armature without a ring or pantograph , in which one. overall resorting if necessary to coil fed with direct current excitation.

Claims

P a t e nt ans rrü che mrrmrn @ inmrr @ r @ rri @ ro @ .'S homopolar alternating electric generator with an inner stationary stator, consisting of an armature winding carried by a ferromagnetic sleeve and two pole sprockets, which on both sides of the, Armature winding are arranged and are in contact with the sleeve carrying the armature winding, and an outer coazial rotor, consisting of teeth which face the teeth of the two gear rims, characterized in that the two stator gear rims (6a, 7a) at an angle to one another around one half a step are offset, so that in the longitudinal direction a tooth (6a) of a ring is in congruence with a recess separating two successive teeth (7a) of the other ring, so that next to each of the two ring gears a winding is formed as a permanent magnet or as a DC-fed winding annular excitation source (11, 12) is arranged, which generates a magnetic flux in the social direction, the magn Influences of the two ring-shaped excitation sources are opposite to each other, and that the teeth (17a) of the rotor (17), the number of which is equal to that of the teeth of each stator ring gear, extend in the longitudinal direction over a sufficiently long distance to be able to move with the pullers (13 and 14 ), on which the rotor is mounted, to form a return path for the magnetic plus of the Statorerregerquellm . 2. An alternator according to claim 1, characterized such marked in e i seframe that the Polzahnkränze that on which the armature winding (3) carrying ferromagnetisehen_Hälse (2) are fixed to the periphery voniringförmigen pole plates (6, 7) see superiors. 3. Alternator according to claim 2, characterized in that the pole plates are laminated in the transverse direction and are mounted on the ferromagnetic sleeve (2) . 4 # AC generator according to claim 1, characterized in that the Botor is formed (17) by a drum made of steel g ekennze i ehnet having on its inner surface in hängsrlohtung eretre "Eade teeth (17a) corresponding in number to the same as the teeth of the Stator ring gears is.