DE1009279B

DE1009279B - Electric clutch, especially slip clutch of higher power, with inductive transformer and air-cooled dry rectifiers

Info

Publication number: DE1009279B
Application number: DEE11290A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Grebe; Johannes Schreiner
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1955-09-16
Filing date: 1955-09-16
Publication date: 1957-05-29

Description

Elektrische Kupplung, insbesondere Schlupfkupplung größerer Leistung, mit induktivem Übertrager und luftgekühlten Trockengleichrichtern Induktive Übertrager werden bei elektrischen Kupplungen angewendet, wenn die Übertragung des Erregerstromes auf die umlaufende Erregerspule z. B. aus Sicherheitsgründen kontaktlos erfolgen muß. Dem Primärteil dieses Übertragers wird gewöhnlich Wechsel- oder Drehstrom zugeführt, der sekundärseitig über Trockengleichrichter als Gleichstrom der Kupplungserregerwicklung zugeführt wird.Electric clutch, especially slip clutch of greater power, with inductive transformer and air-cooled dry rectifiers Inductive transformers are used in electrical couplings when the excitation current is transmitted on the rotating excitation coil z. B. be made contactless for security reasons got to. The primary part of this transformer is usually supplied with alternating or three-phase current, the secondary side via dry rectifier as direct current from the clutch exciter winding is fed.

Derartige induktive Übertrager sind üblicherweise mit den Kupplungen zusammengebaut und besitzen eine rotationssymmetrische Form, da Primär- und Sekundärteil gegeneinander verdrehbar sein müssen. Im Inneren dieses meist ringförmigen induktiven Übertragers sind aus Gründen der Platzersparnis die einzelnen Gleichrichterelemente angeordnet.Such inductive transmitters are usually with the couplings assembled and have a rotationally symmetrical shape, as the primary and secondary part must be rotatable against each other. Inside this mostly ring-shaped inductive To save space, the individual rectifier elements are the transformer arranged.

Diese Anordnung von induktivem Übertrager und Gleichrichter hat den Nachteil, daß diese der von der Kupplung entwickelten Wärme in hohem Maße ausgesetzt sind, was insbesondere bei größeren, im Schlupfbetrieb arbeitenden Kupplungen zu Störungen führen kann, da die Trockengleichrichter gegen Überhitzung sehr empfindlich sind. Sie können ihre Wärme infolge ihres Einbaues in den Übertrager schlecht abgeben und werden zusätzlich noch durch die in der Kupplung erzeugte Wärme aufgeheizt.This arrangement of inductive transformer and rectifier has the Disadvantage that they are exposed to the heat developed by the clutch to a high degree are what to do with larger clutches operating in slip mode Malfunctions can result, as the dry rectifier is very sensitive to overheating are. As a result of their installation in the transformer, they can hardly give off their heat and are also heated up by the heat generated in the clutch.

Es ist zwar bereits bekannt, bei einer Wirbelstromkupplung, Trockengleichrichterelemente über einen einem induktiven Übertrager ähnlichen Teil hinausragend anzuordnen, jedoch sind hier beide Teile innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet. Insbesondere bei Schlupfkupplungen größerer Leistung werden aber unter Umständen beträchtliche mechanische Leistungen in Wärme umgesetzt, so daß die Trockengleichrichter, die in unmittelbarer Nähe des Wirbelstromläufers angeordnet sind, dieser Wärme in besonderem Maße ausgesetzt sind. Da außerdem der zur Kühlung der Trockengleichrichter dienende Luftstrom durch den Sekundärteil der Wirbelstromkupplung erzeugt wird, so verschwindet der Kühlluftstrom bei Abschaltung der Kupplungserregung, und die gegen Überhitzung sehr empfindlichen Gleichrichter sind der in der Kupplung aufgespeicherten Wärme voll ausgesetzt.It is already known, in an eddy current clutch, dry rectifier elements to be arranged protruding beyond a part similar to an inductive transformer, however here both parts are arranged within the clutch housing. Especially with Higher performance slip clutches can, however, become considerably mechanical Achievements converted into heat, so that the dry rectifier that is in the immediate Are arranged near the eddy current rotor, this heat is particularly exposed are. In addition, the air flow, which is used to cool the dry rectifier, passes through the secondary part of the eddy current clutch is generated, the cooling air flow disappears when the clutch excitation is switched off, and those that are very sensitive to overheating Rectifiers are fully exposed to the heat stored in the coupling.

Nach der Erfindung werden nun die einzelnen mit dem Sekundärteil des Übertragers und der Erregerwicklung der Kupplung umlaufenden Gleichrichterelemente, eventuell mit den sie umgebenden Gehäuseteilen, zwecks besserer Kühlung außerhalb der Gehäuse von Kupplung und Übertrager frei in die umgebende Luft ragend angeordnet. Dabei können die einzelnen Gleichrichterelemente bzw. die sie umgebenden Gehäuseteile mit Lüfterflügeln versehen sein, die einen zusätzlichen Kühlmittelstrom durch zwischen Kupplung und Übertrager angeordnete Kühlkanäle bewirken.According to the invention, the individual with the secondary part of the Rectifier elements rotating around the transformer and the excitation winding of the clutch, possibly with the housing parts surrounding them, for better cooling outside the housing of the coupling and the transformer are arranged so that they protrude freely into the surrounding air. The individual rectifier elements or the housing parts surrounding them can be used be provided with fan blades that allow an additional coolant flow through between Clutch and transformer cause arranged cooling channels.

Durch eine derartige Anordnung der Gleichrichter wird ein Wärmeübergang von der Kupplung zu den Gleichrichtern stark eingeschränkt. Außerdem wird ein zusätzlicher Kühlmittelstrom auch dann erzeugt, wenn die Kupplung abgeschaltet ist und nur der mit der Erregerwicklung versehene Primärteil der Kupplung mit dem Sekundärteil des Übertragers umläuft. Es wird somit eine unzulässige Erwärmung insbesondere der Gleichrichterelemente vermieden und damit eine größere Betriebssicherheit der Kupplung erreicht oder die zulässige Schlupfleistung der Kupplung erhöht. Außerdem wird durch die Verminderung des Wärmeüberganges von der Kupplung zum induktiven Übertrager ein besserer Wirkungsgrad des Übertragers erzielt.Such an arrangement of the rectifier results in a heat transfer severely restricted from the coupling to the rectifiers. There is also an additional Coolant flow generated even when the clutch is switched off and only the with the excitation winding provided primary part of the coupling with the secondary part of the Transformer rotates. There is thus an impermissible heating in particular of the rectifier elements avoided and thus a greater operational reliability of the coupling achieved or the permissible slip power of the clutch increased. In addition, the reduction the heat transfer from the coupling to the inductive transmitter is more efficient of the transformer achieved.

Um eine Wärmeübertragung weitgehend zu verhindern, kann der induktive Übertrager auch getrennt von der Kupplung angeordnet werden. Wird beispielsweise die elektrische Kupplung von der Welle des Antriebsmotors über eine elastische Kupplung angetrieben, was bei größeren Kupplungen häufig der Fall ist, so kann der induktive Übertrager mit dem Gleichrichter auf der Primärseite dieser elastischen Kupplung angeordnet werden, wodurch sich außerdem eine verkürzte Bauweise der Kupplung ergibt, da die sonst ungenutzte Motorwelle nunmehr zur Aufnahme der Übertrager-Gleichrichter-Anordnung dient. Die Zuleitung zur Erregerwicklung der elektrischen Kupplung kann dabei beispielsweise an Stelle eines oder mehrerer Bolzen durch die elastische Kupplung geführt werden, die dann natürlich für ein entsprechend größeres Drehmoment gewählt werden muß. Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine mit einer elektrischen Kupplung zusammengebaute Übertrager-Gleichrichter-Anordnung, bei welcher die Gleichrichterelemente bzw. die sie umgebenden Gehäuseteile außerhalb des Übertragers angeordnet sind.In order to largely prevent heat transfer, the inductive Transformer can also be arranged separately from the coupling. For example the electrical coupling from the shaft of the drive motor via a flexible coupling driven, which is often the case with larger couplings, the inductive Transformer with the rectifier on the primary side of this flexible coupling be arranged, which also results in a shortened design of the coupling, since the otherwise unused motor shaft is now used to accommodate the transformer-rectifier arrangement serves. The feed line to the excitation winding of the electrical coupling can, for example instead of one or more bolts are passed through the flexible coupling, which then of course must be selected for a correspondingly larger torque. Fig. 1 of the drawing shows a transformer-rectifier arrangement assembled with an electrical coupling, in which the rectifier elements or the housing parts surrounding them are outside of the transformer are arranged.

Die lediglich angedeutete Magnetpulverkupplung 10 wird von der Welle 11 angetrieben. An dem Gehäuse des Antriebsmotors 12 ist der Primärteil 13 des induktiven Übertragers befestigt, während der Sekundärteil 14 an dem die Erregerwicklung tragenden Teil der Magnetpulverkupplung 10 befestigt ist. Der feststehenden Primärwicklung 16 des induktiven Übertragers wird ein Wechselstrom zugeführt, der induktiv auf die mit der Motorwelle umlaufende Sekundärwicklung 17 und von dort über die Gleichrichterelemente 18 durch die Leitung 19 auf die Erregerwicklung 15 der Magnetpulverkupptung 10 übertragen wird.The only indicated magnetic particle clutch 10 is from the shaft 11 powered. On the housing of the drive motor 12, the primary part 13 of the inductive Transformer attached, while the secondary part 14 on which the field winding supporting Part of the magnetic particle clutch 10 is attached. The fixed primary winding 16 of the inductive transmitter, an alternating current is fed to the inductive the secondary winding 17 rotating with the motor shaft and from there via the rectifier elements 18 transmitted through the line 19 to the field winding 15 of the magnetic particle coupling 10 will.

Die Gleichrichterelemente 18 sind von dem Gehäuse 20 umgeben, das mit Lüfterflügeln 21 versehen ist, welche einen zusätzlichen Kühlmittelstrom durch die Kanäle 22 bewirken. Die Gleichrichterelemente 18 sind mit dem Gehäuse 20 außerhalb des induktiven Übertragers 13, 14 frei über diesen hinausragend angeordnet.The rectifier elements 18 are surrounded by the housing 20, the is provided with fan blades 21, which an additional coolant flow through the channels 22 cause. The rectifier elements 18 are with the housing 20 outside of the inductive transmitter 13, 14 arranged freely protruding beyond this.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher der induktive Übertrager mit den Gleichrichtern von der Kupplung getrennt angeordnet ist.Fig. 2 shows an arrangement in which the inductive transmitter is arranged separately from the coupling with the rectifiers.

Mit 23 ist das Gehäuse eines Motors angedeutet, dessen Welle 24 den Primärteil 25 einer elastischen Kupplung treibt, deren Sekundärteil 26 mit dem die Erregerwicklung tragenden Teil einer nur angedeuteten elektrischen Kupplung 27 mit Hilfe von Schrauben 28 befestigt ist. Das Drehmoment der Welle 24 wird vom Primärteil 25 der elastischen Kupplung über Gummielemente 29 und Bolzen 30 auf den Sekundärteil 26 übertragen.The housing of a motor is indicated by 23, the shaft 24 of which drives the primary part 25 of an elastic coupling, the secondary part 26 of which is attached to the part of an electrical coupling 27, which is only indicated, with the aid of screws 28, with the part of an electrical coupling 27 that is only indicated, which carries the excitation winding. The torque of the shaft 24 is transmitted from the primary part 25 of the elastic coupling to the secondary part 26 via rubber elements 29 and bolts 30.

Der Primärteil 31 des zur elektrischen Kupplung 27 gehörenden induktiven Übertragers ist mit dem Gehäuse 23 des Antriebsmotors verbunden, während der Sekundärteil 32 dieses induktiven Übertragers an dem Primärteil 25 der elastischen Kupplung befestigt ist. Die Wicklung dieses sekundären Übertragerteiles 32 ist über Leitungen 33 mit den Gleichrichterelementen 34 verbunden, die in mit Lüfterflügeln 35 versehenen Gehäusen 36 untergebracht sind. Der gleichgerichtete Erregerstrom wird über die Leitung 37 der Erregerwicklung der Kupplung 27 zugeführt. Die Durchführung der Leitung 37 durch die elastische Kupplung 25, 26 erfolgt durch einen der Bolzen 30, der zu diesem Zwecke mit einer Längsbohrung versehen ist.The primary part 31 of the electrical coupling 27 belonging to the inductive Transformer is connected to the housing 23 of the drive motor, while the secondary part 32 of this inductive transmitter attached to the primary part 25 of the elastic coupling is. The winding of this secondary transformer part 32 is connected via lines 33 connected to the rectifier elements 34, which are provided with fan blades 35 Housings 36 are housed. The rectified excitation current is via the Line 37 of the excitation winding of the clutch 27 is supplied. Implementation of the line 37 through the elastic coupling 25, 26 takes place through one of the bolts 30, which to is provided with a longitudinal bore for this purpose.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Electric clutch, especially slip clutch higher power, with inductive transformer and air-cooled dry rectifiers, characterized in that the individual with the secondary part of the transformer and the excitation winding of the clutch rotating rectifier elements, possibly with the housing parts surrounding them, for the purpose of better cooling outside the housing are arranged freely protruding into the surrounding air of the coupling and the transformer.

2. Coupling according to Claim 1, characterized in that the individual rectifier elements or the housing parts surrounding them are provided with fan blades that have a additional coolant flow through arranged between the coupling and the transformer Effect cooling channels.

3. Coupling according to claim 1, characterized in that the inductive transmitters with dry rectifiers to reduce heat transfer is arranged separately from the coupling.

4. Coupling according to claim 3, characterized characterized in that when they are driven via an elastic coupling. the inductive Transformer with the dry leveler on the primary side of this flexible coupling is arranged.

5. Coupling. according to claim 4, characterized in that the supply line for the excitation winding of the electrical coupling instead of one or more bolts or through bores in these through the elastic coupling. Into consideration Drawn Documents: U.S. Patent No. 2,479,989.