CN104009649A - 用于电机的旋转整流器组件 - Google Patents

用于电机的旋转整流器组件 Download PDF

Info

Publication number
CN104009649A
CN104009649A CN201410068262.1A CN201410068262A CN104009649A CN 104009649 A CN104009649 A CN 104009649A CN 201410068262 A CN201410068262 A CN 201410068262A CN 104009649 A CN104009649 A CN 104009649A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sections
conduction
diode
block portion
rectifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410068262.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104009649B (zh
Inventor
R.Z.哈桑
K.S.雷诺
贾小川
黄豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Aviation Systems LLC
Original Assignee
GE Aviation Systems LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Aviation Systems LLC filed Critical GE Aviation Systems LLC
Publication of CN104009649A publication Critical patent/CN104009649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104009649B publication Critical patent/CN104009649B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035—DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352—Unipolar motors
    • H02K41/0354—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356—Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/115—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/117—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/042—Rectifiers associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

本发明涉及用于电机的旋转整流器组件。一种电机(10)，具有放置在电机(10)的旋转轴(24)内的整流器组件(32)，以在从电机(10)传输出电之前，将电机(10)的AC输出转换成DC。

Description

用于电机的旋转整流器组件
背景技术
诸如电动马达和/或发电机的电机可用来产生电。在飞行器行业中，马达/发电机组合是普遍的，其中，马达用来对发电机提供功率，并且取决于构造，还起发电机的作用。不管构造如何，发电机典型地包括发电机转子，该发电机转子具有主绕组，该主绕组被诸如电力或机械机器的旋转源驱动以旋转，对于一些飞行器，该旋转源可为燃气涡轮发动机。在一些应用中，发电机开始产生交流(AC)，对该交流(AC)进行整流，以产生用于飞行器上的DC构件的直流(DC)。
发明内容
在一方面，一种用于放置在电机组件的旋转轴内的整流器组件，该电机组件具有提供交流输出的第一机器和接收直流输入的第二机器，其中，整流器组件将交流输出转换成直流输入。整流器组件包括：相对的第一和第二传导节段，相对的第一和第二非传导节段联接第一和第二传导节段，以共同限定环形整流器结构，该环形整流器结构限定内部，其中，第一和第二传导节段和第一和第二非传导节段围绕环形整流器结构沿径向隔开；一组二极管座部，其设置在第一和第二传导节段中的各个上，以便面向内部，其中，一组中的二极管座部与另一组中的二极管座部成对，以限定成对的二极管座部；覆盖二极管座部中的各个的偏置元件；以及非传导支承件，其用于二极管座部中的各个，以及使偏置元件相对于二极管座部保持就位。偏置元件使承坐在二极管座部上的二极管偏置抵靠二极管座部，并且非传导支承件使该二极管保持就位。
在另一方面，一种用于放置在电机组件的旋转轴内的整流器组件，该电机组件具有提供交流输出的第一机器和接收直流输入的第二机器，其中，整流器组件将交流输出转换成直流输入。整流器组件包括：多个传导节段；多个非传导节段，其插入在多个传导节段之间，以对传导节段进行电分离，以及形成具有内部的整流器结构；一组二极管座部，其设置在传导节段中的各个上，以便面向内部；覆盖二极管座部中的各个的偏置元件；以及非传导支承件，其用于二极管座部中的各个，以及使偏置元件相对于二极管座部保持就位。偏置元件使承坐在二极管座部上的二极管偏置抵靠二极管座部，并且非传导支承件使该二极管保持就位。
一种用于放置在电机组件的旋转轴内的整流器组件，电机组件具有提供交流输出的第一机器和接收直流输入的第二机器，其中，整流器组件将交流输出转换成直流输入，整流器组件包括：相对的第一和第二传导节段；相对的第一和第二非传导节段，其联接第一和第二传导节段，以共同限定环形整流器结构，环形整流器结构限定内部，其中，第一和第二传导节段和第一和第二非传导节段围绕环形整流器结构沿径向隔开；一组沿轴向布置的二极管座部，其设置在第一和第二传导节段中的各个上，以便面向内部，其中，一组中的二极管座部与另一组中的二极管座部成对，以限定沿轴向隔开的成对的二极管座部；覆盖二极管座部中的各个的偏置元件；以及非传导支承件，其用于二极管座部中的各个，并且使偏置元件相对于二极管座部保持就位；其中，偏置元件使承坐在二极管座部上的二极管偏置抵靠二极管座部，并且非传导支承件使二极管保持就位。
优选地，整流器进一步包括用于成对二极管座部中的各个的输入总线条。
优选地，偏置元件与输入总线条集成。
优选地，偏置元件包括两个隔开的弹簧指，其中，各个弹簧指形成用于成对二极管座部中的二极管座部中的一个的偏置元件。
优选地，非传导节段使输入总线条与第一和第二传导节段电隔离。
优选地，输入总线条的至少一部分安装于非传导节段中的至少一个。
优选地，整流器进一步包括用于第一和第二传导节段中的各个的输出总线条。
优选地，输出总线条中的至少一个安装于第一和第二传导节段中的一个的端部。
优选地，非传导支承件在内部内安装于第一和第二传导节段中的对应一个的面。
优选地，传导和非传导节段具有弓形外表面，其共同限定圆。
一种用于放置在电机组件的旋转轴内的整流器组件，电机组件具有提供交流输出的第一机器和接收直流输入的第二机器，其中，整流器组件将交流输出转换成直流输入，整流器组件包括：多个传导节段；多个非传导节段，其插入在多个传导节段之间，以对传导节段进行电分离，以及形成具有内部的整流器结构的至少一部分；一组二极管座部，其设置在传导节段中的各个上，以便面向内部；覆盖二极管座部中的各个的偏置元件；以及非传导支承件，其用于二极管座部中的各个，以及使偏置元件相对于二极管座部保持就位；其中，偏置元件使承坐在二极管座部上的二极管偏置抵靠二极管座部，并且非传导支承件使二极管保持就位。
优选地，整流器进一步包括对二极管座部中的至少一个提供AC功率的至少一个输入总线条。
优选地，偏置元件与输入总线条集成。
优选地，偏置元件包括弹簧指。
优选地，非传导节段使输入总线条与传导节段电隔离。
优选地，输入总线条的至少一部分安装于非传导节段中的至少一个。
优选地，整流器进一步包括用于传导节段中的各个的输出总线条。
优选地，输出总线条中的至少一个安装于传导节段中的一个的端部。
优选地，非传导支承件在内部内安装于传导节段中的对应一个的面。
优选地，传导和非传导节段具有弓形外表面，其共同限定圆。
优选地，二极管座部在传导节段上沿轴向隔开。
优选地，非传导节段形成用于整流器结构的壳，其中，壳具有限定内部的内部面，并且传导节段安装于内部面。
优选地，整流器组件的内部限定用于冷却剂横过的通道。
优选地，第一和第二传导节段使二极管产生的热消散。
优选地，整流器组件旋转地平衡。
附图说明
在图中：
图1是电机组件的截面图。
图2是整流器组件和轴管的透视图。
图3是整流器组件和轴管的轴向分解图。
图4是沿着图3的线4-4得到的二极管组件的透视横截面图。
图5是根据本发明的第二实施例的横截面图。
图6是根据本发明的第二实施例的整流器组件的透视图。
部件列表
10电机组件
12第一机器
14励磁器转子
16励磁器定子
18第二机器
20主机器转子
22主机器定子
24可旋转轴
26公共轴线
28滚球轴承
29检修口
30轴管
32整流器组件
34电功率电缆
36导体
38主绕组
40安装连接器开口
42检修口
44锚定紧固件开口
48第一电力节段
50第二电力节段
52隔离节段
54机械紧固件开口
55机械紧固件
56锚定紧固件基部
58轴向冷却剂通道
62AC总线条
63DC总线条
64安装连接器
66表面凹槽
67机械紧固件
68销
69开口
74二极管座部
76二极管组件
80二极管
82二极管组
90端子条
92弹簧指
96支承件
98凸脊
100紧固件开口
102表面
132整流器组件
148第一电力节段
150第二电力节段
152隔离节段。
具体实施方式
可在使用电动马达的任何环境中实现本发明的实施例，不管电动马达是提供驱动力和/或产生电。为了该描述，这种电动马达将大体被称为电机、电机组件，或意于澄清一个或更多个定子/转子组合可包括在机器中的相似语言。虽然该描述主要涉及提供功率发生的电机，但其也可适用于提供驱动力的电机和/或提供驱动力和功率发生两者的电机。另外，虽然该描述主要涉及飞行器环境，但本发明的实施例可适用于使用电机的任何环境。
转到本发明的示例性实施例，图1示意性地示出电机组件10，其包括具有励磁器转子14和励磁器定子16的第一机器12，以及具有主机器转子20和主机器定子22的第二机器18。在电机组件10的外部提供至少一个功率连接，以提供将电功率传送到电机组件10，以及从电机组件10传送出电功率。功率通过该功率连接(显示为电功率电缆34)传输到电力负载，并且可从电机组件10提供具有接地基准输出的三相。
电机组件10进一步包括围绕公共轴线26机械地联接于轴向旋转源的可旋转轴24，该轴向旋转源可为燃气涡轮发动机(未显示)。可旋转轴24由隔开的轴承28支承，并且包括围绕轴24沿径向隔开的检修口29。励磁器转子14和主机器转子20安装于可旋转轴24，用于相对于定子16、22的旋转，定子16、22旋转地固定在电机组件10内。定子16、22可安装于电机组件10的壳体部分的任何适当的部分。
可旋转轴24进一步至少包括用于包围轴管30的空心部分，构想到空心部分是不传导的。轴管30旋转地联接，用于与可旋转轴24的共同旋转，并且进一步容纳整流器组件32，从而使整流器组件32相对于可旋转轴24绝缘。
励磁器转子14经由导体36(以虚线示意性地显示)电连接于整流器组件32。另外，整流器组件32经由导体36电连接于主机器转子20的主绕组38。
现在转到图2，将描述轴管30和整流器组件32的细节。轴管30具有带有相对的开口端的大致圆柱形结构，并且包括在管30的后部附近沿径向隔开的五个安装连接器开口40。还显示了轴管30具有可选的检修口42，检修口42中的一些可沿径向对齐，用于接近整流器组件32的部分。轴管30进一步包括锚定紧固件开口44。
整流器组件32包括外部结构，该外部结构具有相对的沿轴向延伸的传导节段(诸如电力节段48、50)和相对的非传导节段(诸如隔离节段52)，该相对的非传导节段对相邻电力节段48、50的至少一部分进行电隔离。显示了节段48、50、52中的各个具有大致弓形横截面。电力节段48、50可由任何适当的传导材料制成。另外，隔离节段52可由任何适当的非传导材料制成。示出的实施例显示组装好的第一电力节段48、第二电力节段50和联接成处于径向交错的相邻布置的两个隔离节段52。组装好的节段48、50、52共同限定沿轴向延伸的环形整流器结构，其限定沿轴向延伸的内部。设想到电力节段48、50和隔离节段52的备选布置。
电力节段48、50和隔离节段52进一步包括用于接收机械紧固件55的机械紧固件开口54。另外，如显示的，第一和第二电力节段48、50中的各个进一步包括用于接收紧固件55的锚定紧固件基部56。锚定紧固件基部56和锚定紧固件开口44构造成使得当轴管30和整流器组件32组装好时，紧固件基部56和紧固件开口44沿轴向和沿径向对齐，以通过紧固件开口44使紧固件55接收到紧固件基部56中。紧固件55与紧固件基部56的联接以一种方式发生，使得整流器组件32和轴管30可不独立地旋转。设想到锚定紧固件开口44和锚定紧固件基部56的备选数量和布置。
组装好的电力节段48、50和隔离节段52至少部分地限定轴向冷却剂通道58，轴向冷却剂通道58沿着组装好的节段48、50、52的内部沿轴向延伸。轴向冷却剂通道58允许冷却剂流过整流器组件32的内部。设想到冷却剂通道58的备选构造允许沿着组装好的节段48、50、52的外部沿轴向延伸的通道，以及在节段48、50、52中的径向开口，从而允许冷却剂横过整流器组件32的内部和外部。
整流器组件32进一步包括传导AC总线条62和DC总线条63，显示为围绕整流器组件32轴线沿径向隔开。总线条62、63包括第一端，该第一端具有安装连接器64，安装连接器64用于经由导体36将AC和DC条62、63固定于相应的第一和第二机器12、18。AC总线条62接收来自第一机器的输入AC电压，而DC总线条63从整流器组件32输送出输出DC电压。如示出的，安装连接器64同时形成并且与总线条62、63的第一端结合。备选地，可提供诸如螺钉的紧固件，以协助将安装连接器64安装于总线条62、63的第一端。备选地，还可使用非机械紧固件，诸如焊接或粘合剂。
安装连接器64和安装连接器开口40构造成使得，当轴管30和整流器组件32组装好时，连接器64由开口40接收，以在AC连接器64和第一机器12之间，以及DC连接器64和第二机器18之间，提供电力联接。
图3示出沿着公共轴线26分解的整流器组件的分解透视图。如示出的，DC总线条63中的一个通过紧固件55电联接于相应的第一和第二电力节段48、50中的各个的一端。可通过任何传导表面联接或传导适当机械或非机械紧固件来进行电联接。设想到DC总线条63至各个电力节段48、50的备选布置和联接。另外，如显示的，三个AC总线条62接收励磁器转子14的相应的三相AC输出。此外，使用两个DC总线条63将DC输出传输到第二机器18。基于电机组件10需要和构造来设想AC和DC总线条62、63的备选布置和数量。
显示了电力节段48、50和隔离节段52具有对应的销68和开口69，从而允许节段48、50、52安装于彼此，以允许对齐，以及防止独立旋转。设想到允许恰当对齐的备选物理或带键的销68和开口69构造。
隔离节段52可进一步包括表面凹槽66，表面凹槽66沿着内表面和外表面沿轴向延伸，用于接收第一、第二和第三AC总线条62。当组装好时，AC总线条62至隔离节段52的布置和联接使条62中的各个与彼此的电力接触绝缘，以及与第一和第二电力节段48、50绝缘。显示了AC总线条62具有通过紧固件55安装于隔离节段52中的至少一个的条62的至少一部分。
第一电力节段48和第二电力节段50中的各个进一步包括用于接收二极管80的至少一个二极管座部74，至少一个二极管座部74示出为在节段48、50的内部面内的圆形凹部。当组装好时，二极管80在电力节段48、50上沿轴向隔开，但其它位置和形状是可能的。关于第一和第二电力节段48、50，来自各个节段48、50的一个相对二极管座部74限定一对二极管座部。典型地，整流器组件32将针对各个AC总线条62包括一对二极管座部，但设想到备选构造。
显示了整流器组件包括二极管组件76，其各自具有二极管组82，二极管组82包括一个向前偏置的圆形二极管80和一个相反偏置的圆形二极管80。二极管组件76包括隔离支承件96，隔离支承件96使一个AC总线条62的至少一部分和二极管80与相邻条62电隔离。支承件96进一步包括在各个轴向端上的支承件凸脊98，以限定用于接收各个二极管80的凹部。支承件96可由非传导材料制成。各个支承件96包括在各个凸脊98上的用于接收紧固件55的至少一个带螺纹的紧固件开口100。在备选的机械紧固件实施例中，开口100将由适当的安装点代替。
现在转到图4，二极管组件76进一步包括各个AC总线条62的具有相对的一对集成传导端子条90的一端，该对集成传导端子条90具有偏置元件，诸如弹簧指92。各对端子条90构造成对应于二极管组82。如实施的，端子条90与各个相应的AC总线条62协同地形成，但可备选地由电连接于AC总线条62的任何适当的传导材料形成或加工。弹簧指92略微向外垂直延伸，具有适合与来自各个二极管组82的一个二极管80进行传导接触的表面。设想到用于与二极管80进行传导接触的备选弹簧指92。
支承件96的开口100构造成与第一和第二电力节段48、50的机械紧固件开口54对应。同样，第一电力节段48的二极管座部74构造成与二极管组件76中的各个上的向前偏置的二极管80和一组弹簧指92对应，而第二电力节段50的二极管座部74构造成与二极管组件76中的各个上的相反偏置的二极管80和相对的一组弹簧指92对应。
现在将更详细地描述二极管组件76的组装。当第一和第二电力节段48、50和隔离节段52毗连时，二极管80覆盖在二极管座部74中的各个的表面上，使得第一电力节段48的座部74被向前偏置的二极管80覆盖，并且第二电力节段50的座部74被相反偏置的二极管80覆盖。接着，各个二极管组82被三个端子条90中的一个覆盖，使得相对的弹簧指92覆盖相对的二极管80中的各个，随后支承件96覆盖各个端子条90。最后，紧固件55插入到第一和第二电力节段48、50的各个机械紧固件开口54中，并且紧固到支承件96的开口100中。
紧固件55紧固到开口100中使支承件96压缩抵靠第一和第二电力节段48、50的内表面，使得弹簧指92抵靠节段48、50沿径向夹持二极管80。各个支承件96的凸脊98进一步沿轴向约束二极管80，并且第一和第二电力节段48、50与各个隔离节段52之间的联接沿径向约束二极管80，以防止发生意外电接触。因而，二极管80相对于二极管座部74固定就位。
当安装连接器64通过安装连接器开口40固定于第一和第二机器12、18时，整流器组件32进一步沿轴向固定于轴管30。另外，当完全组装好时，检修口42的至少一部分可与第一电力节段48、第二电力节段50的机械紧固件开口54或隔离节段52对齐，从而允许直观地检查和调节紧固件55。
在发电机运行期间，可旋转轴24被轴向旋转源驱动。在励磁器定子16附近的安装好的励磁器转子14的旋转产生三相AC电流，导体36和安装连接器64将该三相AC电流输送到三个相应的AC输入总线条62。AC电流的各个相从总线条62传输到来自各个向前偏置和相反偏置的二极管组82的一个二极管80。二极管运行来将全波AC电流整流成DC电流。在可旋转轴24的零RPM或低RPM下，在抵靠二极管80通过紧固件55拉向电力节段48、50的二极管座部74时，二极管80被AC总线条62的第二端的弹簧指92以压缩的方式固持就位。在较高的RPM下，除了压缩力之外，离心力帮助使二极管80固持就位。
相反偏置的二极管80将DC电流输出到第一电力节段48，而向前偏置的二极管80将DC电流输出到第二电力节段50。两个DC输出电流输送到相应的DC输出总线条63，其中，它们通过安装连接器64和导体36传输到主机器转子20的主绕组38中。主机器转子20围绕主机器定子22的旋转产生电，该电用来对发电机负载提供功率。
在电机组件10的运行期间，轴向冷却剂通道58的构造允许冷却剂横过整流器组件32的内部，冷却在电力节段48、50、隔离节段52或二极管组件76处发展的任何瞬时或稳态温度条件。设想到备选冷却剂构造。
图5和图6示出根据本发明的第二实施例的备选整流器组件32。第二实施例与第一实施例相似；因此，将用增加了100的相同标记来标识相同部件，其中，理解的是，对第一实施例的相同部件的描述适用于第二实施例，除非另有说明。第一实施例和第二实施例之间的差别在于，隔离节段152形成整流器组件132的整个外部结构，而电力节段148、150至少部分地容纳在隔离节段152内。如图5中显示的，外部结构由两个隔离节段152构成，各个隔离节段带有半月形横截面，并且具有内表面102，内表面102限定用于接收电力节段148、150的槽口或通道。图6示出本发明的第二实施例的电力节段148、150。在组装期间，电力节段148、150至少部分地由表面102接收。设想到备选电力和隔离节段构件和组件，诸如具有集成的第一和/或第二电力节段148、150的隔离节段152。
本公开构想到除了以上图中显示的之外的许多其它可能实施例和构造。例如，本发明的一个实施例构想到向前或相反偏置的二极管组的备选构造，其可提供半波整流。另一个示例可包括单个电环，其中，两个二极管组将电流整流成单个DC输出。本发明的又一个示例构想到使用自主式油系统来进行冷却，或者使用空气来进行冷却。在本发明的又一个实施例中，轴管30可由传导或非传导材料制成，以进一步实现成本降低。此外，本发明的不同的示例可完全放弃轴管30，并且提供整流器组件直接接收到可旋转轴中。此外，可重新布置各种构件的设计和放置，使得可实现许多不同的顺列构造。
可在以上实施例中实现的一个优点在于，上面描述的实施例具有优于常规类型的发电机整流系统的优良的重量和大小优点。利用提出的旋转布置，可在对额外电路没有外部空间约束的情况下实现电流整流。另外，整流器的结构和组装将导致减少的维护停机时间。以上实施例的又一个优点在于，已经存在于旋转轴中的油或冷却剂可用来维持整流器组件，从而节约独立构件的额外重量和大小。以上实施例的又一个优点在于，其降低二极管桥与金属轴电短路的风险。此外，可实现高的圆周速度(高达40000RPM)(比典型地用于商业飞行器的8000-12000高得多)，因为较接近公共旋转轴线使组件移动的离心力减小。较高圆周速度导致较低的发电机电磁重量。
在设计飞行器构件时，所专注的重要因素是大小、重量和可靠性。上面描述的整流器组件具有数量减少的部件，这是因为系统将能够以最少功率转换装备提供整流DC输出，从而使整个系统在本质上更可靠。这导致重量较低、大小较小、性能高且可靠性高的系统。较少数量的部件和减少的维护将引起较低的产品成本和较低的运行成本。减小的重量和大小与在飞行期间的有竞争力的优点相关联。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种用于放置在电机组件(10)的旋转轴(24)内的整流器组件，所述电机组件(10)具有提供交流输出的第一机器(12)和接收直流输入的第二机器(18)，其中，所述整流器组件将所述交流输出转换成所述直流输入，所述整流器组件包括：
相对的第一和第二传导节段(48、50，148、150)；
相对的第一和第二非传导节段，其联接所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)，以共同限定环形整流器结构，所述环形整流器结构限定内部，其中，所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)和所述第一和第二非传导节段围绕所述环形整流器结构沿径向隔开；
一组沿轴向布置的二极管座部(74)，其设置在所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)中的各个上，以便面向所述内部，其中，一组中的二极管座部(74)与另一组中的二极管座部(74)成对，以限定沿轴向隔开的成对的二极管座部(84)；
覆盖所述二极管座部(74)中的各个的偏置元件(92)；以及
非传导支承件(96)，其用于所述二极管座部(74)中的各个，并且使所述偏置元件相对于所述二极管座部(74)保持就位；
其中，所述偏置元件使承坐在所述二极管座部(74)上的二极管(80)偏置抵靠所述二极管座部(74)，并且所述非传导支承件(96)使所述二极管(80)保持就位。
2. 根据权利要求1所述的整流器，其特征在于，进一步包括用于所述成对二极管座部(82)中的各个的输入总线条(62)。
3. 根据权利要求2所述的整流器，其特征在于，所述偏置元件与所述输入总线条(62)集成。
4. 根据权利要求3所述的整流器，其特征在于，所述偏置元件包括两个隔开的弹簧指(92)，其中，各个弹簧指(92)形成用于所述成对二极管座部(82)中的二极管座部(74)中的一个的所述偏置元件。
5. 根据权利要求2所述的整流器，其特征在于，所述非传导节段使所述输入总线条(62)与所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)电隔离。
6. 根据权利要求5所述的整流器，其特征在于，所述输入总线条(62)的至少一部分安装于所述非传导节段中的至少一个。
7. 根据权利要求1所述的整流器，其特征在于，进一步包括用于所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)中的各个的输出总线条(63)。
8. 根据权利要求7所述的整流器，其特征在于，所述输出总线条(63)中的至少一个安装于所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)中的一个的端部。
9. 根据权利要求1所述的整流器，其特征在于，所述非传导支承件(96)在所述内部内安装于所述第一和第二传导节段(48、50，148、150)中的对应一个的面。
10. 根据权利要求1所述的整流器，其特征在于，所述传导和非传导节段(48、50，52，148、150，152)具有弓形外表面，其共同限定圆。
CN201410068262.1A 2013-02-27 2014-02-27 用于电机的旋转整流器组件 Active CN104009649B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/778,516 US9369029B2 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Rotating rectifier assembly for electric machine
US13/778516 2013-02-27
US13/778,516 2013-02-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104009649A true CN104009649A (zh) 2014-08-27
CN104009649B CN104009649B (zh) 2018-01-09

Family

ID=50482692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410068262.1A Active CN104009649B (zh) 2013-02-27 2014-02-27 用于电机的旋转整流器组件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9369029B2 (zh)
JP (1) JP2014166138A (zh)
CN (1) CN104009649B (zh)
CA (1) CA2842652A1 (zh)
DE (1) DE102014102588A1 (zh)
FR (1) FR3002705B1 (zh)
GB (1) GB2513697B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9369029B2 (en) * 2013-02-27 2016-06-14 Ge Aviation Systems Llc Rotating rectifier assembly for electric machine
US11139723B2 (en) * 2017-04-28 2021-10-05 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US10879772B2 (en) 2019-01-08 2020-12-29 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating resistor assemblies
US11374456B2 (en) * 2019-08-01 2022-06-28 Hamilton Sundstrand Corporation Generator main field connection
GB2590948A (en) * 2020-01-08 2021-07-14 Cummins Generator Technologies Rectifier Assembly
KR102313396B1 (ko) * 2020-10-28 2021-10-15 주식회사 위드피에스 축 일치 여자전류 전달형 발전기
US11764648B2 (en) 2020-12-07 2023-09-19 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifiers
KR102547853B1 (ko) * 2021-05-27 2023-06-27 에이치디현대일렉트릭 주식회사 발전기의 여자기용 정류장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070108854A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US20100283357A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Lemmers Jr Glenn C Generator rectifier assembly with ease of assembly features
CN1909341B (zh) * 2005-06-17 2014-02-05 哈米尔顿森德斯特兰德公司 旋转整流器模块

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348127A (en) 1964-08-20 1967-10-17 Westinghouse Electric Corp Support arrangement for diodes in a rotating rectifier exciter
GB1183291A (en) 1968-02-14 1970-03-04 Siemens Ag Rectifier Arrangement
DE2300935A1 (zh) * 1972-03-06
DE2508600A1 (de) 1975-02-27 1976-09-09 Siemens Ag Gleichrichterbruecke
FR2444339A2 (fr) 1978-02-02 1980-07-11 Ducellier & Cie Ensemble redresseur de courant
US4745315A (en) 1983-12-15 1988-05-17 General Electric Company Brushless exciter with zero-gravity rectifier assembly
US4896062A (en) * 1988-06-03 1990-01-23 Westinghouse Electric Corp. Rotating rectifier assembly
US4959707A (en) 1989-04-14 1990-09-25 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US5012145A (en) * 1989-10-30 1991-04-30 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly for brushless generator
US5001376A (en) 1990-02-12 1991-03-19 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
JPH0753402Y2 (ja) 1993-02-19 1995-12-06 株式会社三ツ葉電機製作所 ブラシ装置
US5796196A (en) * 1996-08-26 1998-08-18 Sundstrand Corporation Adaptable rotating rectifier and suppression resistor assembly for two-pole, wound rotor of dynamoelectric machine
US6750572B2 (en) 2002-03-01 2004-06-15 Honeywell International, Inc. Generator with improved lubrication and cooling system
US6903470B2 (en) 2002-08-22 2005-06-07 Honeywell International, Inc. High speed generator with high-power rotating rectifiers cooling system
JP2005320086A (ja) 2004-05-06 2005-11-17 Duplo Seiko Corp 給紙装置
US7166943B2 (en) * 2005-01-27 2007-01-23 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly with inner mounted diodes
WO2008005169A2 (en) 2006-06-14 2008-01-10 Board Of Regents, The University Of Texas System High performance rotating rectifier for ac generator exciters and related methods
US7868494B2 (en) * 2008-08-26 2011-01-11 Hamilton Sundstrand Corporation Rectifier assembly
US8030821B2 (en) 2009-05-06 2011-10-04 Hamilton Sundstrand Corporation Generator rotor with improved hollow shaft
US9369029B2 (en) * 2013-02-27 2016-06-14 Ge Aviation Systems Llc Rotating rectifier assembly for electric machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1909341B (zh) * 2005-06-17 2014-02-05 哈米尔顿森德斯特兰德公司 旋转整流器模块
US20070108854A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US20100283357A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Lemmers Jr Glenn C Generator rectifier assembly with ease of assembly features
US7944100B2 (en) * 2009-05-06 2011-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Generator rectifier assembly with ease of assembly features

Also Published As

Publication number Publication date
FR3002705B1 (fr) 2017-11-24
FR3002705A1 (fr) 2014-08-29
US20140239777A1 (en) 2014-08-28
CA2842652A1 (en) 2014-08-27
JP2014166138A (ja) 2014-09-08
DE102014102588A1 (de) 2014-08-28
GB201403209D0 (en) 2014-04-09
US9369029B2 (en) 2016-06-14
CN104009649B (zh) 2018-01-09
GB2513697B (en) 2015-06-17
GB2513697A (en) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104009649A (zh) 用于电机的旋转整流器组件
US5319272A (en) Miniature rotating rectifier assembly
US4546280A (en) Alternator with unitary brush-holder and bearing hub
US7230363B2 (en) Low profile generator configuration
US10103604B2 (en) Rotating rectifier assembly for electric machine
US8063522B2 (en) Generator rotor ground bushing
US11211836B2 (en) Stator assembly
EP2940840B1 (en) Rotating rectifier assembly for electric machine
US9035507B2 (en) Electric machine and rectifier assembly therefor
JPS61501065A (ja) 回転整流器組立体
EP2793374B1 (en) Terminal assembly for electric machine
US9490674B2 (en) Rotating rectifier assembly for electric machine
US10141808B2 (en) Motor
JPH04217846A (ja) 回転整流器アセンブリの製造方法
JPS60501686A (ja) 交流機の軸方向放射方向小型全波整流装置
TWI613879B (zh) 旋轉電動機
US10250110B2 (en) Fastening assembly for electric machine and rectifier therefor
EP2793373A2 (en) Terminal block cover
CN108226736A (zh) 旋转二极管故障探测
CN112514178B (zh) 集电环单元的保持装置、集电环桥、集电环单元、电机和风力发电设施
US20040061390A1 (en) Apparatus and method for connecting parallel stator windings
US20230268792A1 (en) Electric machine arrangement
EP4287466A1 (en) Connecting windings of stator assembly
BR102014003426A2 (pt) montagem de retificador e retificador
CN110784048A (zh) 定子组件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant