具有在权利要求1中所述特征的交流发电机在二个电压级之间具有一种均衡的功率比例关系。其特征尤其是低的起动转速。按照本发明的交流发电机的特征还在于高的效率。
对于整个系统而言优选是指汽车电网，它除了具有已述的交流发电机之外还有第一组汽车电网用电器和第二组汽车电网用电器。第一组汽车电网用电器通过一个设于交流发电机和第一组汽车电网用电器之间的装置供给一个对应于第一电压值的名义电压，对此装置而言优选是指一种纵向调节器(Lngsregler)。该名义电压优选为14V，或者在商用车时为28V。第二组汽车电网用电器直接由交流发电机供给第二种电压，此电压大于第一名义电压并且优选为42V或者等于第一名义电压。
发电机的输出电压优选由一个控制单元来设定，该单元将控制信号输送给纵向调节器。该控制单元也可以集成在纵向调节器里。
本发明的其它有利的性能可见按附图对实施例所作的说明。

图1表示按照本发明的第一种实施形式的一种汽车电网的方块图。图2表示了按照本发明的第二种实施形式的汽车电网的方块图。图3表示了一个交流发电机的交流绕组的各种不同的接线型式。图4表示了一个交流发电机的定子的一个局部视图。图5表示了发电机功率随着每个槽的导线数的变化曲线。

图1表示了按照发明的第一种实施形式的一个汽车电网的方块图。所示的汽车电网具有一个发电机1，它由一个调节器2控制。调节器2本身则与一个控制装置3连接并从控制装置得到控制命令用于使发电机1运行。
发电机1的输出电压可以通过控制装置3的控制命令在第一电压值和第二电压值之间设定。第一电压值小于14V。第二电压值优选大于36V。
发电机1在输出侧与一个汽车电网用电器4连接，对于用电器来说是指一个42V用电器。发电机1还与一个纵向调节器5连接，它同样也由控制装置3加上控制信号。控制装置3和纵向调节器5可以如在图1中用虚线所表示的那样作为结构单元来实现。在纵向调节器5的出口处是汽车的通常的电网，它包括有电池6和电网用电器8。对于用电器来说是指一种12V用电器。可选择地设有另一个发电机7。对于电池6来说优选指一种12V铅蓄电池。纵向调节器5在其出口提供一个大约为14V的恒定电压，该电压用于对铅蓄电池6充电并供电给12V用电器8。
图1所示的装置用于使某些用电器，例如电加热装置和电机冷却器风扇，其在一个较高的或者可变的电压上运行，此电压可以在14V和42V之间的范围里自由选择，并且同时通过纵向调节器5用14V供给其余的汽车电网。
按照图1的装置的另一种备选的应用方案是商用车。在商用车中供给汽车其余电网的第一电压值为28V，因此在这种备选的应用中在纵向调节器5的输出处提供了供电直流电压28V。发电机1在这种备选应用方案中在电压范围为28V至42V范围里工作。
为了能够在所述的电压范围里最佳地工作，按照本发明的发电机1以具有特征的方式来设计。发电机的这种设计以下结合图3-5将详细叙述。
图2表示了按照发明的第二种实施形式的一个汽车电网的方块图。图2所示的汽车电网具有一个发电机1，它由一个调节器2加以控制。调节器2本身与一个控制装置3相连接并由控制装置得到控制命令用于使发电机1运行。
发电机的输出电压可以通过控制装置3的控制命令在第一电压值和第二电压值之间调节。第一电压值小于14V。第二电压值优选大于36V。
发电机1在输出侧与一个开关装置9连接。此开关装置接收来自控制装置3的控制信号，并具有一个开关单元9a和一个开关9b。开关9b的转换接点与发电机1相连。在开关9b的接口a上连接了一个通常的汽车分支电网，其中在图2中表示出一个电池6和一个连于开关13的12V用电器14。开关9b的接口b与一个开关10相连，与这个开关串联设有一个风机马达11。风机马达11在开关10合上时供给有来自发电机1的直流电压，它优选在14V和42V之间。并联于这由开关10和风机马达11组成的串联电路设有另一个用电器，它同样也可以被供给可变电压。控制装置3在汽车行驶时控制开关9b的换接，使得需要电能的那些构件与发电机1连接。若开关9b在其开关位置a上，那么通常的14V汽车电网就由发电机1和必要时由选择的发电机7供给一个14V的供电直流电压。若开关9b在其开关位置b上，那么42V的用电器11和/或12由发电机1供给达42V的供电直流电压，而必要时14V的汽车电网由选择的发电机7供电。
为了能够在两个上述电压范围里最佳地工作，发电机1按照本发明以有特征性的方式设计。发电机的设计以下结合图3-5将详细加以说明。
按照本发明的发电机是一个交流发电机，该发电机具有一个定子，围绕定子的齿缠绕了一个交流绕组，其相绕组(Strang)定位于位于齿之间的槽里。交流绕组可以具有各种不同的接线型式。这些型式以下按图3加以说明。
图3a表示了交流绕组的一种三角形接线。此处相绕组成三角形相互连接，其中在相邻相绕组之间的电角分别大约为120°。
图3b表示了交流绕组的一种星形接线。此处相绕组成星形相互连接，其中在相邻的相绕组之间的电角分别大约为120°。
图3c表示交流绕组的一种双三角形接线。这种接线由二个在定子里的相同缠绕的，但在定子里电流相互分隔开的分绕组组成，其相绕组分别按三角形连接并同相地相互布置在定子里。这通过如下方法来实现：定子或者定子叠片具有的槽数正好如同此处在图3a中所示的简单的三角形接线那样多。在定子的相同的槽里放入两个平行的相同的绕组，但分别分离开地连成一个三角形系统。因此对称地充分利用了两个系统的整流器二极管。
图3d表示了交流绕组的另一种双三角形接线。此接线由两个在定子里相同缠绕的，但在定子里相互电流分隔开的分绕组组成，它们的相绕组分别为三角形接线并且相互电偏转大约30°布置在定子里。这按如下方法来实现：定子或者定子叠片具有的槽数双倍于在图3a中所示的简单三角形接线时的槽数。在两个装有第一三角形接线的相绕组的槽之间分别是一个装有第二三角形接线的一个相绕组的槽。
图3e表示了交流绕组的一个双星形接线。它由两个在定子里的相同缠绕的，但在定子里相互电流分隔开的分绕组组成，它们的相绕组分别为星形接线并且相互同相位地布置在定子里。这按如下方法来实现：定子或者定子叠片的槽数恰好如同在此处在图3b中所示的简单的星形连接时的槽数。在定子的相同槽里装入两个平行的相同的绕组，但分别分离开地接成星形系统。因此实现了对两个系统的整流二极管的对称的充分利用。
图3f表示了交流绕组的一个双星形接线。它由两个缠绕在定子里的相同的，但在定子里相互电流分隔开分绕组组成，它们的相绕组分别为星形接线并相互电偏转大约30°布置在定子里。这通过如下方法来实现：定子或者定子叠片的槽数双倍于如图3b中所示的简单星形接线时的槽数。在两个装有第一星形接线的相绕组的槽之间分别是一个装有第二星形接线的相绕组。
图4表示了一个按照本发明的交流发电机的定子的一个局部视图。由此图可见，定子16有许多齿17。若是12极的交流发电机，那么若要按图3a，3b，3c或3e来实现，齿的总数达36。若要按图3d或3f来实现，齿的总数为72。若是一种8极交流发电机，那么若要图3a，3b，3c或3e来实现，齿的总数达48。若按图3d或3f来实现，那么齿的总数达96。围绕定子16的这些齿17缠绕了一上交流绕组，其相绕组18.1，18.2和18.3定位于齿17之间的定子槽15里。每个相绕组18.1，18.2和18.3具有规定数量的线19。
导线如下定义：-导线是用于传导电流的构件；-导线是线匝的位于槽里的部分；-导线的横断面可以被分配于一根或多根线上(平行的线数a)；-两个相互连接的导线相互以一个极距的间距分离开，它们形成线匝；-绕组的所有串联连接的，局部集中的线匝的整体称之为线圈，线匝就电的基本过程来说具有时间相等的电有效性；-在单层叠线匝中对每个极对P每个线匝相有一个线圈。
每个槽的导线数量Z对应于线圈匝数。在一个槽里的线19的数量则由每个槽的导线数量Z乘以每个导线的平行的线的数量a而得出。每个槽的导线数量Z的选择应使得交流发电机有在电压级14V和42V之间有一个均衡的功率关系，或者对于NKW(商用车)来说在28V和42V之间。所述的规定的每个槽的规定导线数量Z也这样来选择，使得发电机的起动转速在42V运行时尽可能地低。此外每个槽的导线的规定数量取决于交流绕组的接线方式。
按照本发明在单孔绕组时，每个槽的导线数量Z根据交流绕组的接线方式如下来选择：-若第一电压值为14V：三角形接线：5≤Z≤10双三角形接线：5≤Z≤10星形接线：2≤Z≤8
双星形接线：2≤Z≤8-若第一电压值为 28V：三角形接线：7≤Z≤17双三角形接线：7≤Z≤17星形接线：4≤Z≤10双星形接线：4≤Z≤10另外按照本发明在双孔绕组时，每个槽的导线数量Z根据交流绕组的接线方式如下来选择：-若第一电压值为14V：三角形接线：3≤Z≤6双三角形接线：3≤Z≤6星形接线：1≤Z≤5双星形接线：1≤Z≤5-若第一电压值达到28V：三角形接线：4≤Z≤9双三角形接线：4≤Z≤9星形接线：2≤Z≤6双星形接线：2≤Z≤6若在单孔绕组时，每个槽的导线数量Z根据交流绕组的接线方式如下来选择，那就可以达到特别好的结果：-若第一电压值为14V：三角形接线：5≤Z≤7双三角形接线：5≤Z≤7星形接线：2≤Z≤5双星形接线：2≤Z≤5-若第一电压值为28V：三角形接线：7≤Z≤13双三角形接线：7≤Z≤13星形接线：4≤Z≤7双星形接线：4≤Z≤7若是双孔绕组时，每个槽的导线数量Z根据交流绕组的接线方式如下来选择的话，则可以实现特别好的结果：
-当第一电压值为14V时：三角形连接：3≤Z≤4双三角形接线：3≤Z≤4星形接线：1≤Z≤4双星形接线：1≤Z≤4-当第一电压值为28V时：三角形接线：4≤Z≤7双三角形接线：4≤Z≤7星形接线：2≤Z≤4双星形接线：2≤Z≤4在单孔绕组中每个槽的导线数量Z以特别优选的方式根据交流绕组的接线方式如下来选择：-当第一电压值为14V时：三角形接线：5≤Z≤6双三角形接线：5≤Z≤6星形接线：3≤Z≤4双星形接线：3≤Z≤4-当第一电压值为28V时：三角形接线：7≤Z≤10双三角形接线：7≤Z≤10星形接线：5≤Z≤7双星形接线：5≤Z≤7在双孔绕组时每个槽的导线数量Z以特别优选的方式根据交流绕组的接线方式如下来选择：-若第一电压值为14V：三角形接线：3≤Z≤4双三角形接线：3≤Z≤4星形接线：2≤Z≤3双星形接线：2≤Z≤3-若第一电压值为28V：三角形接线：5≤Z≤6双三角形接线：5≤Z≤6
星形接线：3≤Z≤4双星形接线：3≤Z≤4若N＝2·P·m，则为单孔绕组，其中N为定子的槽数，P是极对数，m是定子绕组的相绕组数量。
若N＝4·P·m，则为双孔绕组，其中N为定子的槽数，P是极对数，m是定子的相绕组数并且当在至少两个相邻的槽里设有同一个相绕组的导线时。
图5表示了发电机功率Pe1随每个槽的导线数量Z的变化曲线。曲线a描述了当发电机在第一电压范围里，即13.5V处工作时发电机功率Pe1的变化，而曲线b则表示了发电机在第二电压范围内，即40.5V处工作时发电机功率Pe1的变化。
曲线a和b已在一个发电机处进行过测量，此发电机的定子内直径为112mm，此发电机的交流绕组按图3a所示为三角形接线缠绕，其转速达3000转/分，而其铜填充系数约在60％。所谓铜填充系数是指在一个槽里的所有线的总的铜断面面积和一个槽的横断面面积之比。
由曲线a可见，当每个槽里应用三根导线时在第一电压范围13.5V内发电机的功率大约为2.0KW，当每个槽里应用12根导线时大约为1.0KW，并且对于位于中间的导线数具有一种基本呈线性下降的变化曲线。曲线b表明：当每个槽应用三或四根导线时在第二电压范围40.5V内发电机功率还为零，对于每个槽的导线数从4增加到8发电机功率急剧增加，对于每个槽的导线数大于8来说，升高很小。
对于在权利要求书中所述的每个槽的导线数来说考虑到：发电机在大部分工作时间里都以第一电压级工作，也就是说对于通常的轿车来说约为14V，对于载重车来说约为28V；而且只是在少部分工作时间内需要较高电压42V。后者尤其是当马达还是冷的并且必须加热时。因此每个槽的导线数这样进行了选择，使得发电机的电流特性曲线和效率优选在第一电压级上进行优化，但是直至第二电压级还有足够的功率能力。
附图标记列表1                   发电机2                   调节器3                   控制装置4                   第二组汽车电网用电器5                   纵向调节器-电压匹配组件6                   电池7                   发电机8                   第一组汽车电网用电器9                   开关装置9a                  开关单元9b                  开关10                  开关11                  风机马达12                  14-42V用电器13                  开关14                  14V用电器15                  槽16                  定子17                  齿18.1，18.2，18.3    相绕组的线19                  线