DE1168552B

DE1168552B - Rotierender Gleichrichtersatz fuer elektrische Synchronmaschinen

Info

Publication number: DE1168552B
Application number: DEP28002A
Authority: DE
Inventors: Helmut Grass; Karlheinz Trohs
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1961-10-07
Filing date: 1961-10-07
Publication date: 1964-04-23

Description

Rotierender Gleichrichtersatz für elektrische Synchronmaschinen Bei elektrischen Synchronmaschinen ohne Schleifringe wird üblicherweise eine auf einem umlaufenden Polrad der Hauptmaschine befindliche Gleichstromerregerwicklung über einen ebenfalls rotierenden Gleichrichtersatz aus mehreren Gleichrichterelementen von einer Wechselstromerregermaschine erregt, deren Anker umläuft und auf derselben Welle angeordnet ist wie das Polrad. Der rotierende Gleichrichtersatz, der bei Betrieb der Maschine eine beachtliche Erwärmung erfährt, ist dabei zumeist auf einer auf die Polradwelle aufgesetzten Scheibe montiert, und zwar sind die einzelnen Gleichrichterelemente mit der üblichen Kapselung und unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht auf die Scheibe aufgesetzt. Gerade bei dieser Ausführungsform wird eine nachteilige, die Strombelastbarkeit reduzierende Erwärmung der Gleichrichter beobachtet. Maßnahmen zur Kühlung der Gleichrichterelemente hat man jedoch nicht verwirklicht.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform sind die Gleichrichterelemente auf einem besonderen Tragelement befestigt, das an der auf die rotierende Welle aufgesetzten Scheibe sich befindet. Und zwar besitzt die metallische Scheibe eine kranzförmige Umbördelung, die das Tragelement für die Gleichrichter darstellt, die notwendig unter Zwischenschaltung einer Isolierzwischenlage von innen gegen die Umbördelung gesetzt sind. Die Gleichrichterelemente sind Schichtgleichrichter. Hier versucht man durch die Montage der Gleichrichter auf der Umbö.rdelung lediglich, die Fliehkräfte senkrecht zur Schichtebene der Gleichrichterelemente angreifen zu lassen, so daß sie auf der gesamten Schichtfläche auf die Gleichrichter übertragen werden und störende tangentiale Beanspruchungen nicht auftreten. Eine Kühlwirkung ist durch diese Maßnahme der Umbördelung der Scheibe jedoch nicht nur nicht beabsichtigt, sondern auch nicht möglich, da diese Umbördelung bei der Rotation die umgebende Luft wenig stört und kaum eine Wirbelbildung verursacht. Es müssen daher besondere Kühlmaßnahmen, z. B. Lüfterschlitze in der Umbördelung und/oder Lüfterschaufeln zwischen den Gleichrichtern verwirklicht werden. Trotzdem werden auch bei dieser bekannten Ausführungsform nachteilige Erwärmungen der Gleichrichter beobachtet.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen rotierenden Gleichrichtersatz für elektrische Synchronmaschinen anzugeben, bei dem auf einfachste Weise eine wirksame Kühlung der Gleichrichterelemente verwirklicht ist.
Die Erfindung betrifft einen rotierenden Gleichrichtersatz für elektrische Synchronmaschinen, bestehend aus einer auf die rotiertnde Welle aufgesetzten Scheibe mit Tragteilen und darauf befestigten Gleichrichterelementen. Die Erfindung besteht darin, die Scheibe aus Isoliermaterial, beispielsweise Kunststoff, aufzubauen und auf dieser Scheibe als Tragteile für die Gleichrichterelemente einzelne, deren Zahl entsprechende Metallsegmente mit im wesentlichen orthogonal zur Scheibenebene abgewinkelten, geraden Montageflächen zu befestigen, auf denen die einzelnen Gleichrichterelemente ohne Zwischenschaltung einer Isolierzwischenlage befestigt werden können. Die Metallsegmente sind dabei mit dem erforderlichen Isolationsabstand nebeneinander angeordnet, und zwar so, daß sie im wesentlichen die ganze Scheibe bedecken, wobei für jedes Gleichrichterelement ein derartiges Segment vorgesehen ist.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen rotierenden Gleichrichters.atz eine intensive Kühlwirkung erreicht wird. Das beruht auf der intensiven Durchwirbelung der umgebenden Luft bei der Rotation der abgewinkelten, geraden Montageflächen in Verbindung mit der Tatsache, daß die metallischen Sektoren eine große Wärmeaustauschfläche bilden, in welche die Belastungswärme der Gleichrichterelemente einfließt und von denen sie von der durchwirbelten Luft abgenommen wird. Dabei kann man, insbesondere wenn der Luftraum, der den Gleichrichtersatz umgibt, klein ist, eine besondere Förderwirkung der Kühlluft durch gebläseartige Schrägstellung der Montageflächen erreichen und so den Kühleffekt noch vergrößern. Von besonderem Vorteil ist fernerhin, daß bei dem erfindungsgemäßen Gleichrichtersatz die auf den Montageflächen angeordneten Gleichrichterelemente sich für die sogenannte Drehstrom-Brückenschaltung, die bekanntlich maximale Ausnutzung der Erregermaschine gewährleistet, ohne weiteres anbieten.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i g. 1 die Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung ausgeführten Anordnung für sechs Gleichrichterelemente, F i g. 2 die dazugehörige Schnittzeichnung, F i g. 3 eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 1.
In .den Figuren sind mit 1 die Gleichrichterelemente bezeichnet, die auf abgewinkelten, geraden Montageflächen 4 der Metallsegmente 2 befestigt sind. 3 ist die Isolierstoffplatte, die als Träger für die einzelnen Segmente 2 dient, und auf die rotierende Welle aufgesetzt wird. Eine Isolationszwischenlage zwischen den Montageflächen 4 und den Gleichrichterelementen 1 fehlt. Die dargestellte Ausführungsform mit sechs Gleichrichterelementen eignet sich insbesondere für die schon erwähnte Drehstrom-Brückenschaltung. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 wird die Kühlwirkung durch gebläseartige Schrägstellung der Montageflächen 4 erreicht.

Claims

Patentansprüche: 1. Rotierender Gleichrichtersatz für elektrische Synchronmaschinen bestehend aus einer auf die rotierende Welle aufgesetzten Scheibe mit Tragteilen und darauf befestigten Gleichrichterelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (3) aus Isoliermaterial besteht und auf dieser Scheibe (3) als Tragteile für die Gleichrichterelemente (1) einzelne, deren Zahl entsprechende Metallsegmente (2) mit orthogonal zur Scheibenebene abgewinkelten geraden Montageflächen (4) befestigt und in ausreichendem Isolationsabstand nebeneinander angeordnet sind, wobei sie im wesentlichen die ganze Scheibe (3) bedecken.
2. Gleichrichtersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageflächen (4) gebläseartig schräggestellt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1068 817; französische Patentschrift Nr. 911198.