CH409124A - Anordnung von Halbleiter-Gleichrichtern im Rotor einer elektrischen Maschine - Google Patents

Description

  Anordnung von     Halbleiter-Gleichrichtern    im Rotor einer elektrischen     Maschine       Will man     .gleichstromerregten        Rotoren    elektri  scher Maschinen die     Erregerleistung    ohne Verwen  dung von     Schleifringen    und Bürsten     zuführen,    so  verwendet man bekanntlich     Helbleiter-Gleichrichter,          ,die        mit    dem Rotor mit     umlaufen    und     an    oder in  ihm     befestigt        sind.    Es ist     bekannt,

      dass     @diese        Gleich-          richterelemente    gegen mechanische Beanspruchungen  empfindlich sind,     weshalb        verschiedene        Bauarten    ver  öffentlicht wurden,     die    eine entsprechend     günstige     Anordnung der     Gleichrichterelemente        zeigen.     



  So ist zum Beispiel     bekannt,    :die     einzelnen        Gleich-          richter    auf einem ringförmigen Tragkörper so zu  befestigen, dass     ihre    Mittelachse in     radialer        Richtung     und die wirksamen     Halbleiterschichten    senkrecht da  zu, also     rangential,    stehen.

   Diese     Anordnung    hat  aber :den     Nachteil,        @dass        @dieauftretenden        Fliehkräfte     den Kontaktdruck je     nach,der    Stellung     ider        Elemente     vergrössern oder     verkleinern    können.

   Dies     ist    um  so mehr der     Fall,    je näher     idie        tGleichrichterelemente     an der     Peripherie        artgebracht        sind.    Es ist     ferner          bekannt,    die     Gleichrichterelemente    in der     höhlen          Rotorwelle        unterzubringen.     



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Anordnung     von     Halbleiter-Gleichrichtern    im :Rotor     einer        elek-          trischen    Maschine,     insbesondere        einer        bürstenlosen     Synchronmaschine, welche elektrische Maschine mit       einer        Wechselstrom-Erregenmaschme    auf     gleicher     Welle     angeordnet    ist und bei der     die        Gleichrichter-          elemente    in der Hohlwelle des Rotors untergebracht  sind,

   die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein     axial     und/oder radial     teilbares    rohrförmiges Gehäuse vor  gesehen ist, das in axialer Richtung in die Hohlwelle  des Rotors eingeschoben     äst.     



  Mit der Erfindung     wenden        !die        eingangs        genann-          ben        Nachteile        vermieden,        wenn    die Gleichrichter  elemente auf     einem        möglichst        .kleinen    Radius oder         sogar    in der     .Maschinenachse    untergebracht werden.

    Das rohrförmige     Gehäuse    das :in die     hohlgebohrte     Welle     ides    Rotors oder in Aden hohlen     Rotorkörper     axial reingeschoben und ebenso wieder     ausgebaut     werden kann,

   enthält alle benötigten     Gleichrichter-          elemente        zusammen        mit        gegebenenfalls        zu    verwen  denden     Sicherungs-        und        Überwachungs        lementen    und       äst        :

  sinngemäss    fertig geschaltet, so     @dass    ,an     ,einem    Ende  .des     rohrförmigen        Gehäuses    die     Wechselstroman-          schlüsse,    am anderen Ende die Gleichstromanschlüsse  sich     befinden.        Vorteilhaft    werden     dabei        ide        Gleich-          nichterelemente    so     indem        rohrförmigen    Gehäuse an  geordnet,

       @dass        ihre        Achse        mit    der     Maschinenachse          und        damit    der Rotationsachse     ,zusammenfällt.        Es          stehen        dann    die     wirksamen        Halbleiterschichten        senk-          recht    zu dieser Achse und     Fliehkräfte    können keinen       Einfluss        ;

  auf        Iden    Kontaktdruck ausüben. Auch stoss  artige Beanspruchungen jeder Art     werden    bei     dieser     Anordnung     ,kaum    wirksam.         Dabei        können    in     .besonderer        Ausführungsform    die       Gleichrichterelemente        wärmeleitend    mit     Kühlkörpern          verbunden    werden,

   die     .ebenfalls        zentrisch        symme-          trisch        ausgebildet    sind und     rin        wesentlichen        radial     stehende Kühlrippen besitzen.

   Um diese     Kühlrippen     voll     wirksam    werden zu lassen,     wind        zweckmässig     ,ein     Kühlgas,        z.        B.        Kühlluft,        in    ausreichender     Menge     und mit entsprechendem Druck durch     Idas        ganze          rohrförmige        @Gehäuse        geblasen.     



       ;Schliesslich    kann     Idas        rohrförmige        Gehäuse        zum          Zwecke    des bequemen     Einbaues    der     Gleichrichter-          ielemente,

          Sicherungs-    und     überwachungs        elemente          sowie    zur     Vornahme        ider        Schaltungsarbeiten        axial     und bei Bedarf auch     radial        mit    beliebiger Weise     geteilt          sein.    Man     kann    auf diese     Weise    das Gehäuse nach  ,dem Einbau der     genannten    Elemente     schliessen.    Das      Gehäuse kann :

  auch     als    Bauteil nach den     Erforder-          nissen        ,beliebig        in        axialer        Richtung    erweitert werden.  



       Die        Figuren        :erläutern        Ausführungsbeispiele    der       Erfindung.     



       Fäg.    1     zeigt        Iden    Aufbau     einer        Synchromnaschine.          Fig.    2     Abis    5 zeigen     Einzelheiten    der     Anordnung.          Fäg.    1     zeigt    :

  eine     hohlgebohrte    Welle 1, auf der  zwischen     zwei    Lagern .2 der Rotor     einer        Synchron-          maschine    3     mit    der     Erregerwicklung    4     sitzt.    Am  Ende der Welle 1     ist    der Rotor einer Wechselstrom  Erregermaschine 5     :

  aufgesetzt,    aus dessen     Wicklung     drei     Phasenstränge    6 in das     Innere    der Welle     führen.     Sie münden in .einem     rohrförmigen    Gehäuse 7,     in     welchem die notwendigen     Gleiahrichterelemente,

          Si-          cherungs-    und     Überwachungselemente    eingebaut     sind.     Die     Gleichstromleitungen    8 führen     ans    dem     rohr-          förmigen    Gehäuse und durch einen     Wellendurch-          bruch    in :die     Erregerwicklung    4.  



  In     Fig.    2     ist        @dargestellt,    wie     :ein        Halbleiter-          Gleichrichter    9 mit einem aus gut Strom- und wärme  leitendem Material bestehenden Kühlkörper 10 ver  bunden ist, :der an seinem Umfang zum     Beispiel          radialstehende        Kühlrippen    11     trägt.    Die     Fig.    3 stellt       diesen        Kühlkörper    in     ider    Stirnansicht dar.  



  Die     Fig.    4     .und        .5    zeigen     schliesslich    ein     axial     und radial geteiltes     rohrförmiges    Gehäuse 12, in dem  ,die     :Glaichrichterelemente    9 mit den Kühlelementen  10     mittengleich    und so :eingesetzt     :

  sind,        idass        die        wirk-          samen    Halbleiterschichten     tsenkreeht    zur Rotations  achse 13 stehen.     Zn    ,der     Fig.    5     ,sind    ausser den     Gleich-          richterelementen    ,und     Kühlkörpern    9 und 10 noch       Schaltschienen    14 zu     erkennen.    Eine Luftzuführung    15 -lenkt einen     Kühlgasstrom    so     durch        :

  das        rohrför-          mige    Gehäuse,     @dass    die     .Kühlkörper    mit den     Kühlrip-          pen        wirksam    vom     Kühlgasstromgetroffen    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Anordnung von Halbleiter-Gleichrichtern im Ro tor einer elektrischen Maschine, insbesondere einer ,bürstenlosen Synchronmaschine, welche elektrische Maschine mit einer Wechselstrom"Erregermaschine auf ,gleicher Welle angeordnet ist ,

   und .bei der die Gleiohrichterelemente in der Hohlwelle des Rotors untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein axial und/oder radial teilbares rohrförmiges Gehäuse vorgesehen ist, das in ,

   axialer Richtung in die Hohl wolle des Rotors cnngeschoben ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass in :

   dem rohrförmigen Gehäuse die Gleichrichterelemente in fertig ausgeführter Schaltung zusammen mit gegebenenfalls verwendeten Siche- rungs- und Überwachungselementen in Form von Baueinheiten .angeordnet sind. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem rohrförmigen Gehäuse die Gleichrichterelemente an Kühlkörpern mit praktisch radial stehenden Kühl rippen befestigt sind und das rohrförmige Gehäuse von :einem .gasförmigen Kühlmittel durchströmt :ist.