DE102007030971A1 - Holding device for arranged inside a rotor electrical components - Google Patents

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Walter Fischer
Jürgen Huber
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Abstract

Haltevorrichtung (100) für elektrische Bauteile (101), welche im Inneren eines um eine Achse drehbaren Rotors angeordnet sind. Die Haltevorrichtung (100) schließt sich in Umfangsrichtung des Rotors in dessen Innenseite formschlüssig an. Auf der radial innen liegenden Seite der Haltevorrichtung (100) weist diese Ausnehmungen mit Wandflächen (102) und Bodenflächen (103) zur formschlüssigen Aufnahme der elektrischen Bauteile (101) auf. Die Flächennormalen der Bodenflächen (103) weisen in Richtung der Drehachse des Rotors.Holding device (100) for electrical components (101), which are arranged in the interior of a rotatable about an axis rotor. The holding device (100) connects in the circumferential direction of the rotor in the inside of a form-fitting manner. On the radially inner side of the holding device (100) has these recesses with wall surfaces (102) and bottom surfaces (103) for the positive reception of the electrical components (101). The surface normals of the bottom surfaces (103) point in the direction of the axis of rotation of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für in einem Innenraum eines Rotorkörpers eines um eine Achse drehbaren Rotors anzuordnende elektrische Bauteile.The The invention relates to a holding device for in an interior of a rotor body a rotor rotatable about an axis to be arranged electrical components.

Elektrische Maschinen weisen zur Ansteuerung ihrer Erregerwicklungen typischerweise eine innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnete Erregerschaltung mit verschiedenen elektrischen Bauteilen auf. Die innerhalb des Rotors einer elektrischen Maschine angeordnete Erregerschaltung ist beim Betrieb der elektrischen Maschine erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. So kann beispielsweise für eine zweipolige Synchronmaschine, welche mit einer Netzfrequenz von 60 Hz betrieben wird, eine Beschleunigung von mehreren 1000 G auf eine innerhalb des Rotors einer solchen Maschine vorhandene Erregerschaltung wirken. Weiterhin entstehen beim Betrieb der elektrischen Maschine Vibrationen, insbesondere Vibrationen des Rotors, welchen die Erregerschaltung ebenfalls ausgesetzt ist.electrical Machines typically have to drive their excitation windings a disposed within the rotor of the electric machine Excitation circuit with various electrical components. The exciter circuit disposed within the rotor of an electric machine is considerable mechanical during operation of the electrical machine Exposed to stress. For example, for a two-pole synchronous machine, which is operated with a mains frequency of 60 Hz, an acceleration from several 1000 G to one within the rotor of such Machine existing excitation circuit act. Continue to arise during operation of the electrical machine vibrations, in particular Vibrations of the rotor, which the excitation circuit also exposed is.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung für im Inneren eines drehbaren Rotors vorhandene elektrische Bauteile anzugeben, die eine sichere Halterung der elektrischen Bauteile erlaubt.task The present invention is to provide a holding device for inside specify a rotary rotor existing electrical components, the a secure mounting of the electrical components allowed.

Die Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Demgemäß wird eine Haltevorrichtung für in einem Innenraum eines Rotorkörpers eines um eine Achse drehbaren Rotors anzuordnende elektrische Bauteile angegeben. Die Haltevorrichtung soll sich in Umfangsrichtung des Rotorkörpers erstrecken und formschlüssig an der Innenseite des Rotorkörpers anliegen. Auf ihrer radial innen liegenden Seite sollen zu einer formschlüssigen Aufnahme der elektrischen Bauteile Ausnehmungen mit Wand- und Bodenflächen vorhanden sein. Die Flächennormalen der Bodenflächen weisen dabei in Richtung der Achse, um welche der Rotor drehbar ist.The The object is achieved by the measures specified in claim 1 solved. Accordingly, a Holding device for in an interior of a rotor body a rotor rotatable about an axis to be arranged electrical components specified. The holding device should extend in the circumferential direction of the rotor body and positive fit on the inside of the rotor body issue. On its radially inner side to a positive Recording the electrical components recesses with wall and floor surfaces may be present. The surface normals the floor surfaces point in the direction of the axis about which the rotor is rotatable is.

Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung erlaubt es, elektrische Bauteile sicher im Inneren eines drehbaren Rotors aufzunehmen und weiterhin, da die Flächennormalen der Bodenflächen der Ausnehmungen der Haltevorrichtung in Richtung der Drehachse des Rotors orientiert sind, auf die elektrischen Bauteile wirkende Fliehkräfte aufzunehmen.The Inventive holding device allows electrical components safely inside a rotatable Rotor and continue, since the surface normals of the bottom surfaces of the Recesses of the holding device in the direction of the axis of rotation of Rotor are oriented to take on the electrical components acting centrifugal forces.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen hervor. Dabei kann die Haltevorrichtung nach Anspruch 1 mit den Merkmalen eines, insbesondere mit denen mehrerer Unteransprüche kombiniert werden. Demgemäß kann die Haltevorrichtung noch die folgenden Merkmale aufweisen.

  • – In den Ausnehmungen der Haltevorrichtung können Halterungen zur Aufnahme der elektrischen Bauteile vorhanden sein. Insbesondere können die Halterungen die Bauteile zumindest im Kontaktbereich zwischen der Haltevorrichtung und den elektrischen Bauteilen umschließen. In den Ausnehmungen angeordnete Halterungen zur Aufnahme der elektrischen Bauteile erlauben eine genauere Anpassung der Aufnahme an die Form der elektrischen Bauteile, was zu einer verbesserten Halterung der elektrischen Bauteile führt.
  • – Die Halterungen können die elektrischen Bauteile vollständig umschließen. Halterungen, welche die elektrischen Bauteile vollständig umschließen, können nicht nur eine Verbesserung der Aufnahme der elektrischen Bauteile in der Haltevorrichtung bewirken, sondern zusätzlich die elektrischen Bauteile vor gegebenenfalls vorhandenen Umwelteinflüssen schützen.
  • – Die Haltevorrichtung kann zumindest teilweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet bzw. gefertigt sein. Durch eine Fertigung der Haltevorrichtung aus glasfa serverstärktem Kunststoff kann diese hochstabil wie auch gewichtsreduziert realisiert werden. Außerdem ist so eine eventuell erforderliche elektrische Isolation der elektrischen Bauteile gegenüber dem im Allgemeinen aus metallischem Material bestehenden Rotorkörper zu gewährleisten.
Advantageous embodiments of the holding device according to the invention will become apparent from the dependent claims of claim 1. In this case, the holding device can be combined according to claim 1 with the features of, in particular with those of several subclaims. Accordingly, the holding device may still have the following features.
  • - In the recesses of the holding device brackets may be present for receiving the electrical components. In particular, the holders can enclose the components at least in the contact region between the holding device and the electrical components. In the recesses arranged supports for receiving the electrical components allow a more accurate adaptation of the recording to the shape of the electrical components, resulting in an improved mounting of the electrical components.
  • - The brackets can completely enclose the electrical components. Brackets which completely enclose the electrical components can not only improve the reception of the electrical components in the holding device, but additionally protect the electrical components from possibly present environmental influences.
  • - The holding device may be at least partially formed or made of a glass fiber reinforced plastic. By manufacturing the fixture from glasfa server-reinforced plastic, this can be realized highly stable as well as reduced weight. In addition, so any necessary electrical insulation of the electrical components with respect to the generally made of metallic material rotor body is to ensure.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung gehen aus den vorstehend nicht angesprochenen Unteransprüchen sowie insbesondere aus der nachfolgend erläuterten Zeichnung hervor. Dabei zeigt deren Figur eine Haltevorrichtung zur Aufnahme elektrischer Bauteile.Further advantageous embodiments of the holding device according to the invention go from the above-mentioned subclaims and in particular from the drawing explained below. there the figure shows a holding device for receiving electrical Components.

Die Figur zeigt eine Haltevorrichtung, welche im Inneren eines zentralen Innenraums des Rotorkörpers eines um eine Achse drehbar gelagerten Rotors angeordnet ist. Die in der Figur dargestellte Richtung R weist in Richtung einer nicht dargestellten Drehachse des Rotors.The Figure shows a holding device, which is inside a central Interior of the rotor body a rotor rotatably mounted about an axis is arranged. The Direction R shown in the figure does not point in the direction of one illustrated axis of rotation of the rotor.

Auf ihrer radial inneren Seite weist die Haltevorrichtung Ausnehmungen mit Wandflächen 102 und Bodenflächen 103 auf. Die Ausnehmungen dienen zur formschlüssigen Aufnahme elektrischer Bauteile 101. Bei den elektrischen Bauteilen 101 kann es sich insbesondere um Kondensatoren handeln. Die Bodenflächen 103 der Ausnehmungen sind derart orientiert, dass die Flächennormale der Bodenflächen 103 in Richtung der Drehachse des Rotors (also parallel zu der Richtung R) orientiert sind.On its radially inner side, the holding device has recesses with wall surfaces 102 and floor surfaces 103 on. The recesses serve for the positive reception of electrical components 101 , For the electrical components 101 they may in particular be capacitors. The floor surfaces 103 the recesses are oriented such that the surface normal of the floor surfaces 103 in the direction of the axis of rotation of the rotor (ie parallel to the direction R) are oriented.

Die elektrischen Bauteile 101 können weiterhin teilweise oder vollständig von Halterungen 104 umgeben sein. Die Halterungen 104 können derart ausgestaltet sein, dass eine formschlüssige Aufnahme des elektrischen Bauteils 101 und der Halterung 104 in der Haltevorrichtung 100 erreicht wird. Weiterhin können die Halterungen 104 derart ausgestaltet sein, dass beispielsweise durch eine Veränderung der inneren Form der Haltevorrichtungen 104 verschiedene elektrische Bauteile 101 durch eine Anpassung der Halterung 104 von den gleichen Ausnehmungen einer Haltevorrichtung 100 aufgenommen werden können. Beispielsweise kann so eine erste Halterung 104 zur Aufnahme eines runden elektrischen Bauteils geeignet sein und eine weitere Halterung 104 kann zur Aufnahme eckiger elektrischer Bauteile 101 geeignet sein. Das jeweilige elektrische Bauteil 101 kann vermittelt durch die Halterung 104 wiederum von einer einheitlich geformten Ausnehmung der Haltevorrichtung aufgenommen werden. Die Halterung 104 kann das elektrische Bauteil 101 zumindest soweit umschließen, dass die Halterung 104 im Kontaktbereich zwischen dem elektrischen Bauteil 101 und der Haltevorrichtung vorhanden ist. Alternativ kann die Halterung 104 das elektrische Bauteil 101 vollständig umschließen.The electrical components 101 may continue partially or completely from brackets 104 be surrounded. The brackets 104 can be configured such that a positive reception of the electrical component 101 and the holder 104 in the holding device 100 is reached. Furthermore, the brackets 104 be configured such that, for example, by changing the inner shape of the holding devices 104 various electrical components 101 by adjusting the bracket 104 from the same recesses of a holding device 100 can be included. For example, such a first holder 104 be suitable for receiving a round electrical component and another holder 104 can accommodate rectangular electrical components 101 be suitable. The respective electrical component 101 can be conveyed through the bracket 104 again be absorbed by a uniformly shaped recess of the holding device. The holder 104 can the electrical component 101 at least so far as enclosing the holder 104 in the contact area between the electrical component 101 and the holding device is present. Alternatively, the holder 104 the electrical component 101 completely enclose.

Die Haltevorrichtung ist an ihrer radial äußeren Seite derart ausgestaltet, dass sie beispielsweise von dem Mantel 105 des Rotors bzw. dem Außengehäuse des Rotors formschlüssig aufgenommen wird.The holding device is designed on its radially outer side such that it, for example, from the jacket 105 the rotor or the outer housing of the rotor is positively received.

Die Haltevorrichtung kann bevorzugt aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt sein. Die Haltevorrichtung einschließlich der elektrischen Bauteile 101 sowie deren Halterungen 104 können innerhalb des Rotors mittels einer Vergussmasse vergossen werden. Eine geeignete Vergussmasse ist z. B. ein aushärtbares Kunstharz.The holding device may preferably be made of a glass fiber reinforced plastic. The holding device including the electrical components 101 and their brackets 104 can be potted within the rotor by means of a potting compound. A suitable potting compound is z. B. a curable resin.

Claims (4)

Haltevorrichtung für in einem Innenraum eines Rotorkörpers eines um eine Achse drehbaren Rotors anzuordnende elektrische Bauteile (101), wobei die sich in Umfangsrichtung des Rotorkörpers erstreckende Haltevorrichtung (100) formschlüssig an dessen Innenseite zumindest teilweise anliegt und auf ihrer radial innen liegenden Seite Ausnehmungen mit Wand- und Bodenflächen (102, 103) zur formschlüssigen Aufnahme der elektrischen Bauteile (101) aufweist, wobei die Flächennormalen der Bodenflächen (103) in Richtung der Achse weisen.Holding device for in an interior of a rotor body of a rotor rotatable about an axis to be arranged electrical components ( 101 ), wherein the extending in the circumferential direction of the rotor body holding device ( 100 ) positively engages on the inside thereof at least partially and on its radially inner side recesses with wall and bottom surfaces ( 102 . 103 ) for the positive reception of the electrical components ( 101 ), wherein the surface normals of the bottom surfaces ( 103 ) in the direction of the axis. Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch formschlüssig in den Ausnehmungen angeordnete Halterungen (104) zur Aufnahme der elektrischen Bauteile (101), wobei die elektrischen Bauteile (101) von der Halterung (104) zumindest im Kontaktbereich zwischen der Haltevorrichtung (100) und den elektrischen Bauteilen (101) umschlossen sind.Holding device ( 100 ) according to claim 1, characterized by form-fitting arranged in the recesses brackets ( 104 ) for receiving the electrical components ( 101 ), wherein the electrical components ( 101 ) from the bracket ( 104 ) at least in the contact region between the holding device ( 100 ) and the electrical components ( 101 ) are enclosed. Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (104) die elektrischen Bauteile (101) vollständig umschließen.Holding device ( 100 ) according to claim 2, characterized in that the holders ( 104 ) the electrical components ( 101 ) completely enclose. Haltevorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zumindest teilweise Ausbildung aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff.Holding device ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by an at least partial formation of a glass fiber reinforced plastic.
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