198585. lajstromszámú szabadalom • Univerzális gépjármű generátor
1 HU 198585 A 2 A találmány tárgya véltakozóáramú gépjármű generátor, amelynek állórésze, abban elrendezett állórész tekercselése, az állórészen belül ágyazottan elhelyezett forgórész tengelye, azon elfordulásmentesen rögzített forgórésze, a forgórészen rögzített forgórész tekercselése, az állórészt befogadó és a generátor felerősítésére szolgáló furatokkal rendelkező háza, a házban rögzített egyenirányító diódái, és adott esetben beépített feszültségszabályozója van. A javasolt generátor meghibásodott vagy tönkrement gépjármű generátorok kiváltására alkalmas az eredeti generátor mechanikai kialakításától és típusától függetlenül, csupán a teljesitménytartomány figyelembe vételével. A gépjárművek villamos berendezéseit napjainkban egyeduralkodóan váltakozóáramú generátorok látják el villamos energiával, amelyek működési elvükben azonosak, szerkezeti kialakításukban és felépítésükben azonban típusról-tipusra változnak. Ez azt jelenti, hogy egyező teljesítménytartományba eső generátorok sem helyettesíthetők egymással, mivel felszerelésük a másik eredeti generátor helyére vagy nem megoldható, vagy pedig közdarab alkalmazását és a motorblokkon vagy a generátoron elvégzendő mechanikai átalakítást tesz szükségessé, melynek mechanikai megbízhatósága kétséges, és sok esetben eltérő méretű hajtó ékszíj alkalmazását is szükségessé teszi. A véltakozóáramú generátorok meghibásodási statisztikájában kiemelt helyen áll az az eset, amikor a légrés valamilyen okból megszűnik és a generátor állórésze és forgórésze egymásba ütközik. A légrés megszűnését egyrészt a generátor forgórészcsapágyainak kopása vagy törése, másrészt a forgórész forgórésztengelyen való fellazulása idézi elő. Az első esetben, amennyiben a hibát idejekorán felfedezik, a hiba a csapágyak cserélésével kijavítható. Második esetben forgórészcsere válik szükségessé, mivel a forgórésztengely és a forgórész között egyszerű sajtolt kötést alkalmaznak, amely utólagosan nem javítható. A körmöspólusok fellazulása miatt cserélt forgórészek nem hasznosíthatók újra, így jelentős mennyiségű és összességében nagyértékű selejt keletkezik. A napjainkban alkalmazott ismert váltakozóáramú gépjármű generátoroknál az említett hiányosságokat úgy igyekeznek kiküszöbölni, hogy nagyerejű, robosztus kötéseket hoznak létre a forgórésztengely és a forgórész körmöspólusok között, ahol az elfordulásmentességet járulékos módon, például bordázással is biztosítják. A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy egy esetleges fellazulás önerősítő folyamat, és bizonyos üzemóra elteltével a forgórész körmöspólusok mechanikailag deformálják, ledarálják a forgórész tengelyen kialakított bordákat és a hiba változatlanul jelentkezik. További biztosítékot jelent az is, hogy a forgórész és az állórész közötti légréet a gyártástechnológiából következő tűrések, szórások figyelembe vételével határozzák meg, azaz a forgógépek hatásfokának rovására túlságosan nagy értékűre választják. Ezzel igyekeznek elkerülni egyrészt az esetlegesen a tengelyié excenrikusan felhúzott forgórész ütését, másrészt pedig a forgórész palástjának a légrés méretével összemérhető, durva készremunkálási pontosságát. A foi-górész palást készremunkált.sa általában forgácsoló eljárást, esztergák'st jelent, ahol az esztergálás során fellépő u’ókel a forgórész körmöspólusoknak kell felvenniük. Ez rögtön megszabja a forgórész kör nöspólusok mechanikai felépítését, szilárdságát, és a mágneses igénybevétel helyeit a mechanikai igénybevétel dominál a forgórész körmöspólusok anyagának és méreteinek meghatározása során. A 182 •446 lajstromszámú HU szabadalmi leírás elsősorban gépjárművek villamosenergia ellátására alkalmas beépített egyenirényítós váltakozóáramú generátort ismertet, amelyben a forgógép felépítésének, ezen belül a forgórész tengely és a forgórész ősszeerősitésének, a forgórész körmöspólusok szükséges mechanikai szilárdságét biztositó kialakításénak változatlanul hagyása mellett a generátor villamos szerelvényeinek biztonságos, egyszerű, olcsó elhelyezésére ad kitanítási azzal, hogy azokat egyetlen szerkezeti egységként képezik ki, amely a gyártás során megbízhatóan bemérhető és a generátor üzemelése során javítás céljából egyszerűen sze -elhetö. A generátor tipusfüggetlen használatát, jó hatásfokát és egyszerű gyárthatóságít biztosító intézkedéseket azonban nem tart almaz. A 640 089 lajstromszámú CH szabadalmi leírás olyan váltakozóáramú generátort ismertet, amely telepített, nagyteljesítményű generátor, ahol a generátorba betáplált gerjesztő energia mennyisége, a generátor hatásfoka igen lényeges szerepet játszik. A generátor forgórész tekercselése a forgórész tengelyre a körmöspólusok közé behelyezett permanens mágnes gyűrűvel van kiegészítve, ami módosítja a forgórész mágneses tulajdonságait, továbbá a forgórész rövidrezéró tekerccsel van ellátva a generátor túlgerjedésének elkerülésére és teljesítményszabályozásának elősegítésére. A leírás kitanítést a forgórész felhelyezésére és felépítésére már a generátor jellegénél és felhasználási területénél fogva sem ad. Ismert, hagyományos felépitésű váltakozóáramú gépjármű generátort ismertet a 2 985 929 lajstromszémú DE szabadalmi leírás, amelynek újdonsága a generátor mágneskörének kialakításában áll, nevezetesen a mágneskor lágymágneses és keménymágneses szakaszokból áll, ahol a keménymégneses szakaszt a generátor forgórész tengelye alkotja. A körmöspólusú váltakozóáramú generátoroknál ismert felgerjesztési nehézségek elhárításéra a generátor úgy van felépítve, hogy a gerjesztő tekercs a generátor házéval elfordulásmentesen van ősszeerösitve, 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
