DD284307A5 - Rotierende gleichrichteranordnung fuer drehstromsynchrongeneratoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine rotierende Gleichrichteranordnung fuer Drehstromsynchrongeneratoren, mit der der im Anker einer Wechselstromerregermaschine erzeugte Wechselstrom gleichgerichtet der Erregerwicklung einer elektrischen Maschine zugefuehrt wird. Es ist bekannt, Gleichrichterdioden an scheibenfoermigen Traegerkoerpern radial anzuordnen und diese zu unterschiedlichen Schaltungen zusammenzustellen. Hierfuer wird eine Anzahl von Schaltverbindungen benoetigt, die den rotationsbedingten Schwingungen ausgesetzt sind. Besondere Vorkehrungen zum Schutz gegen Schwindungsbrueche sind daher unerlaeszlich. Diesem Sachverhalt traegt die Erfindung in sofern Rechnung, in dem die Gleichrichtermodule an Kragarmen einer anflanschbaren Traegerscheibe von innen befestigt sind. Der Unterbringung der Schaltverbindungen sowie Anordnung von Klemmenstellen dient ein in die Traegerscheibe eingeformtes Ringkanalsystem mit sternfoermig verlaufenden Seitenkanaelen, welches nach Fertigstellung der Schaltverbindungen mit einem Gieszharz vergossen wird. Fig. 2{Drehstromsynchrongeneratoren; Gleichrichteranordnung; Gleichrichterdioden; Diodenmodul; Traegerkoerper; Kragarme; Ringkanalsystem; Seitenkanaele; Klemmstellen; Schaltverbindungen; Gieszharz}

Description

- der Träger vier auf den Umfang verteilte, parallel zur Drehachse gerichtete, in gleichem Abstand zueinander stehende Kragarme aufweist, von denen drei zur Aufnahme der Gleichrichtermodule und einer für den Varistorsatz vorgesehen sind,

- im Profil des Trägers ein konzentrisch zur Wellenmitte gelegener Ringkanal mit vier gleichmäßig verteilten, bis in die Lücken der Kragarme ragende Seitenkanäle vorgesehen sind,

- in den Seitenkanälen parallel zur Drehachse gerichtete, elektrisch isolierte Klemmenbolzen angeordnet sind,

- die Klemmenbolzen paarweise polarisiert sind und die gleichstromseitigen Verbindungs- bzw. Anschlußstellen für die Zuleitungen zur Rotorwicklung des Generators bilden und

- die Verbindungskabel innerhalb des Gleichrichtersatzes im Kabelsystem verlegt und einschließlich der Klemmenbolzen mit einem Gießharz umgössen sind.

Als Träger ist vorzugsweise ein Aluminiumgußteil vorgesehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben

Es zeigen:

Fig. 1: eine Ansicht der kompletten Gleichrichteranordnung,

Fig. 2: die Gleichrichteranordnung als Schnittdarstellung

Fig.3: eine Klemm- bzw. Anschlußstelle im Schnitt gemäß Schnittverlauf B-B in Fig. 1.

Am scheibenartigen Träger 1 der Gleichrichteranordnung sind Kragarme 2 angeformt, die die Gleichrichtermodule 3; 3'; 3" und den Varistorsatz 4 aufnehmen. Weiterhin sind konzentrisch zu den Kragarmen der Ring kanal 5 und die Seitenkanäle 6; 6'; 6" und 6'" angeordnet. In diesen Seitenkanälen sind Klemmenbolzen 7 vorgesehen, die durch Isolierscheiben und -ringe gegen die Trägerscheibe isoliert sind. Sie sind die Klemmstellen für die Schaltverbindungen zwischen den Gleichrichtermodulen sowie den Sammelbolzen für die Gleichstromableitung zur nicht dargestellten Erregerwicklung des Synchrongenerators. Die Schaltverbindungen 8 sind in die Kanäle eingelegt und nach der Montage an den Gleichrichtermodulen, Klemmenbolzen und am Varistorsatz mit einer Vergußmasse 9 vergossen. Die Druckscheibe 10 und Befestigungsschrauben 12 dienen der stirnseitigen Anflanschung der Gleichrichteranordnung an einen angedeuteten Wellenstumpf 11 der Synchronmaschine. Die Zuführung der Drehstromkabel von der Rotorwicklung der Erregermaschine zur Gleichrichteränordnung und Abführung der Gleichstromkabel zur Rotorwicklung des Generators erfolgen durch eine axiale Bohrung durch die Welle und eine Bohrung durch den Träger und in Kanälen durch die aus Isoliermaterial bestehende Druckscheibe, wobei letztere alle durchgeführten kabel gegen ein radiales Schwingen zuverlässig sichert.

Durch eine symmetrische Aufteilung der Gleichrichtermodule und Anordnung eines etwa gleichgewichtigen Varistorsatzes entsteht eine unwuchtarme Gleichrichteranordnung, die ein gegen Schwingungen geschütztes Bauteil darstellt. Die zwischen den Kragarmen verbliebenen Zwischenräume ermöglichen einen intensiven Luftstromdurchgang, mit dessen Hilfe eine gute Abführung der in den Gleichrichtermodulen und dem Varistorsatz entstehenden Wärme erreicht wird.

Claims (3)

1. Rotierende Gleichrichteranordnung für Drehstromsynchrongeneratoren mit einem scheibenartigen Träger und parallel zur Drehachse verlaufenden Ansätzen zur Aufnahme radial zur Maschinenachse gesicherter Gleichrichtermodule und konzentrisch hierzu innen liegender Schaltverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger vier auf den Umfang verteilte, parallel zur Drehachse gerichtete in gleichem Abstand zueinander stehende Kragarme aufweist, von denen drei zur Aufnahme der Gleichrichtermodule und einer für den Varistorsatz vorgesehen sind, im Profil des Trägers ein konzentriscch zur Wellenmitte gelegener Ringkanal mit vier gleichmäßig verteilten, bis in die Lücken der Kragarme ragende Seitenkanäle vorgesehen sind, in den Seitenkanälen parallel zur Drehachse gerichtete, elektrisch isolierte Klemmenbolzen angeordnet sind, die Klemmenbolzen, paarweise polarisiert, die gleichstromseitigen Verbindungs- bzw. Anschlußstellen für die Zuleitungen zur Rotorwicklung des Generators bilden und die Verbindungskabel innerhalb des Gleichrichtersatzes im Kanalsystem verlegt und einschließlich der Klemmenbolzen mit einem Gießharz umgössen sind.

2. Rotierende Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derTräger von einem Formteil, vorzugsweise Aluminiumguß, gebildet ist.

Hierzu

3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine rotierende Gleichrichteranordnung für Drehstromsynchrongeneratoren, mit der der Erregerstrom vom Anker einer Wechselstromerregermaschine gleichgerichtet der Rotorwicklung eines Synchrongenerators zugeführt wird. Prinzipiell ist die erfindungsgemäße Gleichrichteranordnung bei elektrischen Maschinen einsetzbar, wo im rotierenden Teil Wechselstrom in Gleichstrom umgeformt wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Gleichrichterdioden entsprechend den gewählten Schaltungen, einzeln oder in Gruppen, auf rotierenden Trägern aus Isolierstoff anzuordnen, wobei die Bildung von Brückenschaltungen mit entsprechendem Aufwand an Verbindungen mit Ableitungen verbunden ist. Andererseits ist es aber auch bekannt, unterschiedlich polarisierte Gleichrichterdioden auf elektrisch leitenden Trägern derart anzuordnen, daß ein Träger Positiv-Potential und ein zweiter Träger Negativ-Potential besitzt. Solche Ausführungen sind beispielsweise in den DE-OS 1613377 und 2211 180 (Pat. Kl. 21 d¹, Gr.47) beschrieben. Trotz der Anwendung sogenannter Trägerräder aus Aluminiumguß für die Aufnahme der Gleichrichterdioden verbleiben aber noch diverse Verbindungselemente, deren Anfertigung und Montage mit beachtlichem Aufwand verbunden ist. Diese Teile sind aber nicht nur während des Betriebes der Maschine den Fliehkrafteinwirkungen sondern auch Schwingungen ausgesetzt, in deren Folge Ermüdungsbrüche auftreten können.

Es ist aber auch bekannt, bei Verwendung von potentialfreien Gleichrichtermodulen die Anhäufung von Schaltverbindungen einzuschränken. Die bekannten Lösungen weisen jedoch Nachteile auf hinsichtlich Störanfälligkeit und Zerstörung der Anschlußkontakte und Verbindungselemente zwischen den Gleichrichtern bei Belastung mit Drehschwingungen durch den Antrieb der Maschine mittels einer Verbrennungskraftmaschine.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine Gleichrichteranordnung für rotierende Gleichrichter mit weitestgehender Unempfindlichkeit gegen Schwingungen, die beim Antrieb von Drehstromsynchrongeneratoren mittels Verbrennungskraftmaschinen unvermeidbar sind.

Die Anordnung soll einen unkomplizierten und leicht montierbaren Aufbau und eine gute Belüftbarkeit haben sowie eine Baugruppe darstellen, die beim Montageprozeß des Generators nur noch das Befestigen der Baugruppe selbst sowie das Anklemmen der Zu- und Ableitungen erfordert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rotierende Gleichrichteranordnung zu schaffen, bei der auch unter der Einwirkung der Kräfte durch Rotation keine Lageveränderung der Gleichrichtermodule sowie Biege- und Schwingbeanspruchung bei den Verbindungen auftreten kann. Hierfür ist die Gleichrichteranordnung zu einem massiven Bauelement zu gestalten.
Die Aufgabe wird von einer Gleichrichteranordnung gelöst, bei der erfindungsgemäß