DE1254252B - Anordnung rotierender Gleichrichter fuer die Erregung schnellaufender Maschinen - Google Patents

Anordnung rotierender Gleichrichter fuer die Erregung schnellaufender Maschinen

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DE1254252B
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rectifier
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diodes
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DES90099A
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Georg Frankenhauser
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Siemens AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K11/04Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/042Rectifiers associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
    • HELECTRICITY
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    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies 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
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Description

  • Anordnung rotierender Gleichrichter für die Erregung schnellaufender Maschinen Rotierende Gleichrichter gewinnen besonders für die Speisung der Erregerwicklung von Synchronmaschinen eine wachsende Bedeutung, weil es durch derartige Anordnungen möglich gemacht wird, eine Stromzuführung über Bürsten und Schleifringe, die erfahrungsgemäß zu Störungen Veranlassung geben kann und wegen Bürstenabnutzung in gewissen Zeitintervallen zu Betriebsunterbrechung zwingt, zu vermeiden. Bei größeren Erregerleistungen, wie sie sich z. B. bei Turbogeneratoren ergeben, stellt jedoch wiederum die Anordnung der Gleichrichter sowie die Zuführung des Stromes und dessen Verteilung auf die zahlreichen parallelen Gleichrichterzweige ein verhältnismäßig schwieriges Problem dar, insbesondere weil sich bei den außerordentlich hohen Umfangsgeschwindigkeiten derartiger Maschinen große Fliehkräfte ergeben.
  • Für rotierende Gleichrichtersätze kleinerer und mittlerer Erregerleistungen ist es bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift 1083 917), insbesondere zwecks günstiger Leitungsführung und Raumausnutzung für die Halterung der Gleichrichterelemente, eine Wechselstromerregermaschine und die Gleichrichter zu einem einheitlichen Aggregat zusammenzufassen, indem die Stützringe für die Läuferwickelköpfe gleichzeitig als Gleichrichterträgerräder ausgebildet sind. Bei einer derartigen Anordnung ergibt sich, daß die Ausbildung der Wickelkopfträger und damit der Erregermaschine den Erfordernissen der Gleichrichteranordnung angepaßt werden muß. Besonders bei schnellaufenden Maschinen und großen Erregerleistungen ergeben sich jedoch große Schwierigkeiten, die Gleichrichter, die hierfür erforderlichen Kühlkörper, Beschaltungselemente sowie zugeordneten Sicherungen im Bereich der Wicklungsträger unterzubringen.
  • Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine abweichende Anordnung, bei der Gleichrichteraggregat und Wechselstromerregermaschine voneinander getrennt und auf diesem Wege die genannten Teile unabhängig voneinander allein unter Berücksichtigung ihrer Erfordernisse ausgebildet werden können, und behandelt demgemäß die Aufgabe, eine Gleichrichteranordnung für schnellaufende Maschinen mit großen Erregerströmen und dementsprechend einer großen Anzahl paralleler Gleichrichterzweige zu schaffen, die es ermöglicht, in besonders einfacher und vorteilhafter Weise allen sich bei derartigen Gleichrichtern ergebenden Anforderungen bezüglich Aufnahme der auftretenden Fliehkräfte, Anordnung der überaus zahlreichen Stromverteilungsleitungen, Sicherungen, Sichtbarmachung des Defektwerdens der Sicherungen und der Lösbarkeit und Auswechselbarkeit der einzelnen Teile, wie Gleichrichter, Sicherungen, Beschaltungselemente u. dgl., zu genügen.
  • Die Erfindung geht dabei aus von einer Anordnung rotierender Gleichrichter für die Erregung schnellaufender Maschinen, bei welcher die in Doppelbrückenschaltung angeordneten Gleichrichter mittels Flanschringen innerhalb von mit der Welle verbundenen Trägerrädern zur Aufnahme der Fliehkräfte abgestützt sind, und besteht darin, daß die Gleichrichtergruppen mit mehrfach parallelgeschalteten Zweigen zwei mit ihren Radscheiben einander zugeordneten, einen Zwischenraum belassenden Trägerrädern zugeordnet sind und hierbei der offene Zwischenraum zwischen den Radscheiben der Trägerräder das Verteilersystem für die phasenweise Wechselstromzuführung nebst Sicherungssystem für die Gleichrichtergruppen aufweist, wobei die Zu- und Ableitungen für den zugeführten Wechselstrom und die Sicherungen an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Trägerradscheiben angeordnet und befestigt sind, während die Gleichstromableitungen von den Gleichrichtern innerhalb des umschlossenen Raumes der Trägerräder verlaufen und an den inneren Stirnseiten der Radscheiben sowie der Innenseite der Flanschringe verlegt sind.
  • Auf der Wechselstromzuführungsseite ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hierbei die Anordnung derart getroffen, daß an den einander zugekehrten Stirnseiten der Trägerkörperradscheiben unter Einschaltung einer Isolierung mit den in der Welle verlegten Phasenzuleitungen verbundene, Wechselstrom führende Ringsegmente angeordnet sind und daß an außerhalb der letzteren vorspringenden Ringkragen der Trägerradscheiben einzelne Kontaktstücke für die Stromzuführung zu den Gleichrichtergruppen durch die Trägerradscheiben abgestützt und befestigt sind, welche durch an den Kontaktstücken abgestützte Sicherungselemente mit den innenliegenden, die Phasenzuleitungen darstellenden Ringsegmenten verbunden sind. Es wird hierdurch eine gut zugängliche, die Sicherungen und Wechselstromzuleitungen zu den Gleichrichtern fliehkraftsicher abstützende Anordnung erreicht.
  • Für die Gleichstromableitung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine vorteilhafte Anordnung dadurch erzielt, daß innerhalb der die Gleichrichter tragenden Ringkragen der Trägerräder als gemeinsame Ableitung mit der letzten Diode jeder Gleichrichtergruppe über Stromabführungsbolzen bzw. Kühlkörper leitend in Verbindung stehende Zylinderkörper als Sammelableitungen angeordnet sind, an welche an den Trägerscheiben isoliert befestigte, radial angeordnete Ableitungen zu Stromzuleitungsbolzen in der Welle angeschlossen sind.
  • Die Gleichrichteranordnung nach der Erfindung wird zwecks Ermöglichung eines leichten Zusammenbaues und gegebenenfalls der Auswechselung einzelner Teile weiter noch dadurch verbessert, daß die Gleichrichterdioden sowie gegebenenfalls vorhandene Beschaltungselemente über Steckkontaktverbindungen in die Schaltung eingefügt sind, um im Fall von Defekten an diesen Teilen die Dioden bzw. Beschaltungselemente leicht auswechseln zu können. Ebenso wird auch die Sicherungsanordnung so getroffen, daß die Sicherungselemente in dem das Verteilersystem für die Stromzuführung enthaltenden Raum bequem auswechselbar angeordnet sind.
  • Im folgenden sollen die Erfindung sowie weitere Einzelheiten derselben näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden, das in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist.
  • F i g. 1 veranschaulicht in einem Querschnitt die erfindungsgemäße Anordnung und Schaltung von in Drehstrombrückenschaltung angeordneten Gleichrichtern, die dem abnehmbaren Wellenteil eines Turbogenerators zugeordnet ist; F i g. 2 stellt einen Schnitt in der Ebene XX der F i g. 1 dar; F i g. 3 gibt in einem abgewickelten Ausschnitt mit Blickrichtung von der Welle der Maschine schematisch die Lage und Schaltverbindung der Gleichrichterdioden bzw. Kühlkörper mit den Anschlußkontakten bzw. Stromringen wieder; F i g. 4 schließlich zeigt eine Einzelheit der Abstützung der Diodenzuleitungen an den die Dioden tragenden Kühlkörpern nebst Steckkontakt an der Diodenleitung; in F i g. 5 schließlich ist der Anschluß des die Gleichrichter tragenden Wellenteils an die Generatorwelle wiedergegeben.
  • In dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bedeutet 1 einen Wellenteil, der an seinem linken Ende über die Kupplung 2 mit der Welle 3 des in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Turbogenerators verbunden ist. 4 ist eine dem Wellenteil 1 zugeordnete Erregermaschine, deren Ständer beispielsweise mit Gleichstrom erregt ist und deren Läufer den zur Erregung des Turbogenerators dienenden gleichzurichtenden Wechselstrom liefert. Für die Umrichtung des Wechselstroms in Gleichstrom dienen die Gleichrichter 5.
  • Günstige Verhältnisse sowohl für die Ausbildung der Wechselstromerregermaschine als auch die Gleichrichteranordnung ergeben sich bei der Anwendung einer der bekannten Brückenschaltungen, wie sie für ein dreiphasiges System schematisch in F i g. 1 a angedeutet ist. In dieser Schaltung bedeuten R, S, T die Phasenzuleitungen und 5a bzw. 5b zwei Gruppen von Gleichrichtern. Die einen Elektroden (Anoden) der einen Gleichrichtergruppe 5 a und die anderen Elektroden (Kathoden) der anderen Gleichrichtergruppe 51) sind an gemeinsame Sammelableitungen 6 a, 6 b angeschlossen. Da die Strombelastbarkeit einzelner handelsüblicher Gleichrichter bzw. Gleiehrichtergruppen begrenzt ist, ist es notwendig, bei den großen Erregerströmen für Turbogeneratoren eine größere Anzahl von parallelen Gleichrichtergruppen in jedem Phasenzweig vorzusehen, was zur Vereinfachung in der schematischen Zeichnung nicht angedeutet ist.
  • Um nun bei Vielfachparallelschaltung der Gleichrichterzweige, in denen noch eine mehrfache Reihenschaltung mit Rücksicht auf die erforderlichen Spannungen vorgenommen werden kann, eine einfache und übersichtliche Anordnung der Gleichrichter zu erzielen, werden für die Anordnung der Gleichrichter zwei Trägerkörper 10 und 20 vorgesehen. Jeder Trägerkörper besteht aus einer Radscheibe 11 bzw. 21 und je einem damit verbundenen Ringkragen 12 bzw. 22. Die Radscheiben sind unter Belassung eines Zwischenraumes 30 für das Stromverteilungssystem nebeneinander liegend angeordnet. Die Dioden 5a bzw. 5 b sind unter Zwischenschaltung von metallischen Kühlkörpern 7a bzw. 7b, in welche die Dioden eingeschraubt sind, an den Ringkragen über kreisabschnittsförmige Fußteile abgestützt. Zur Befestigung der Kühlkörper 7a bzw. 7b dienen isolierte Schraubenbolzen B.
  • Die Siromzuleitung von der Wechselstromerregermaschine zu den Gleichrichtergruppen erfolgt - wie angedeutet - durch die Phasenzuleitungen R, S, T, die - wie näher der Querschnitt der F i g. 2 erkennen läßt - um 120° versetzt in der Welle 1 angeordnet sind. Die Phasenzuleitungen R, S, T sind innerhalb der Bohrungen der aufgeschrumpften, durch Paßfedern gegen Verdrehung gesicherten Radscheiben 21 in den Zwischenraum 30 zwischen den beiden Radscheiben 11, 21 eingeführt. 32R, 32S und 32T sind kreisbogenförmig gestaltete Kontaktsegmente, die sich angenähert je über einen Bogen von l20° erstrecken und mit den Phasenzuleitungen über deren abgewickelte Enden oder besondere winkelförmige Teile verbunden sind. Zwischen diesen Kontaktsegmenten und den dem Raum 30 zugekehrten Stirnseiten der beiden Radscheiben 11, 21 sind Isolierscheiben 34 vorgesehen, die die Stirnseiten bedecken und für die Aufnahme der Kontaktsegmente ausgespart sind. Die Kontaktsegmente 32R, 32S, 32T sowie die Isolierscheiben 34 sind durch geeignete Mittel, wie isolierte Schrauben, untereinander bzw. mit den Radscheiben 11, 21 verbunden. Zur Verbindung der Kontaktsegmente 32R, 32S, 32T beider Scheiben 11, 21 sind an der Welle unter Einschaltung von Isolierbeilagen 35 unterteilte Kontaktbrücken 36 vorgesehen, die mittels Schrauben an der Welle und den Kontaktsegmenten befestigt sind. Die Radscheiben 11, 21 der Gleichrichterträger sind außerhalb der Kontaktsegmente auf den einander zugekehrten Stirnwänden mit Ringkragen 11a, 21a versehen. An diesen Ringkragen sind isoliert Einzelkontaktstücke 38a bzw. 38b gehalten, die zur Zu= leitung des Wechselstromes zu den Gruppen der Gleichrichter 5 a bzw. 5 b des Gleichrichtersystems dienen. Die an den Kontaktstücken 38a, 38b auftretenden Fliehkräfte werden von den Ringkragen 11 a, 21 a der Radscheiben 11, 21 aufgenommen. Zur Befestigung der Kontaktstücke 38a, 38b sind außerdem noch isolierte Halteschrauben 40 vorgesehen, die in den für den Durchtritt des Kühlmittels dienenden Aussparungen 41 der Radscheiben 11, 21 angeordnet sein können (vgl. F i g. 2). Selbstverständlich sind die Schrauben 40 ebenso wie die Kontaktstücke 38a, 38b durch Isolierbeilagen von den Radscheiben 11, 21 isoliert. Die Kontaktstücke 38 a, 38 b sind mit Stromzuführungsbolzen 42a, 42b verbunden, die isoliert durch die Radscheiben 11, 21 und die Isolierscheiben 34 durchgeführt und auf der Seite der Gleichrichtergruppen in den zylindrischen Raum unterhalb der Ringkragen 12, 22 geführt sind.
  • Zwischen den Kontaktstücken 38a, 38b der einzelnen Gleichrichtergruppen und den Wechselstrom führenden Ringsegmenten 32R, 32S, 32T sind Sicherungspatronen 43 angeordnet, die bei Störungen den defekten Gleichrichterzweig abschalten können. Die Sicherungen 43 weisen an ihrer oberen Seite winkelförmige Anschlußstücke 43a auf, die die Befestigung und Abstützung der Sicherungspatronen 43 über die Kontaktsegmente 38a, 38b an den Ringkragen 11a, 21a der Radscheiben 11, 21 möglich machen. Zwischen den Wechselstrom führenden Ringsegmenten 32R, 32S, 32T und den Sicherungen 43 sind winkelförmige Kontaktstücke 46 (F i g. 2) angeordnet, die infolge Anordnung von Schlitzen für die Befestigungsschrauben eine solche Ausbildung aufweisen, daß sie ebenso wie die Anschlußstücke 43a eine bequeme Verbindung mit den Kontaktringsegmenten 32R, 32S, 32T bzw. Kontaktstücken 38a, 38b oder ein leichtes Auswechseln der einzelnen Sicherungen nach Lösung der Schraubverbindungen gestatten. Der Sicherungsraum 30 ist durch beiderseits angebrachte Schiebefenster in der Abdeckhaube 50 von außen ohne weiteres zugängig. Das Ansprechen der Sicherungen, die mit entsprechenden Anzeigevorrichtungen versehen sind, kann gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Stroboskops auch während des Laufes durch die Fenster hindurch beobachtet werden.
  • Die Anschlüsse der einzelnen Gleichrichtergruppen auf den mit A bzw. B bezeichneten Seiten der Gleichrichteranordnung sind entsprechend dem Schaltschema der F i g. 1 a unterschiedlich. Auf der A-Seite wird der Strom von den Durchführungsbolzen 42 a der einzelnen Kontaktstücke 38 a mittels einer Kontaktlasche 51 dem neben der Ringscheibe 11 liegenden Kühlkörper 7 a aus gut leitendem Material, wie Kupfer oder Aluminium, und über diesen der eingeschraubten Diode 5a, zugeführt. Die Reihenschaltung mit einer weiteren Gleichrichterdiode 5a2 erfolgt über die bewegliche Diodenanschlußleitung 53 mittels eines Steckkontaktes 54, der in eine mit dem Kühlkörper 7a leitend verbundene Anschlußdose 55 eingeführt ist.
  • Die mit dem zweiten Kühlkörper unter Kontaktschluß verbundene zweite Diode 5a2 steht in gleicher Weise über die bewegliche Anschlußleitung 53 und eine Steckverbindung 54, 55 mit dem Stromableitungsbolzen 56 in Verbindung, der von einem Stromsammelring 57 getragen ist. Die Anordnung und Schaltung sämtlicher Gleichrichtergruppen der A-Seite entspricht der vorstehenden Erläuterung der Anordnung und Schaltung eines Gleichrichterkreises. Durch den Sammelring 57 erfolgt in der weiter unten näher erläuterten Weise die Ableitung des gleichgerichteten Stromes sämtlicher über den Umfang des Radflansches 12 angeordneten Kontaktbolzen. Der Ring 57 ist zu diesem Zweck mit einem isoliert unterhalb des Ringkragens 12 liegenden, sich bis zur Tragwand 11 bzw. Isolierwand 34 erstreckenden Zylinderteil 57a versehen.
  • Auf der B-Seite verlaufen die Gleichrichterstromkreise ausgehend von den Kontaktstücken 38b in umgekehrter Richtung über die Gleichrichterdioden 5 b und die diese tragenden und die Reihenschaltung sowie Stromableitung ermöglichenden Kühlkörper 7 b. Die Stromführungsbolzen 42b der Kontaktsegmente 38b sind auf der B-Seite mit als Steckdose ausgebildeten Vorsprüngen 58 versehen, in welche die Steckkontakte 54 der Diodenleitungen 53 der der Radscheibe 21 benachbarten Gleichrichterdioden 5 b eingeführt sind.
  • In F i g. 4 ist der Stromanschluß näher veranschaulicht. Um die Verbindungsleitung 53 eindeutig festzulegen, ist an dem Kühlkörper 7 b eine Leitungsstütze 60 vorgesehen, die in ihrem an der Leitung 53 anliegenden Teil mit einem Kunststoffisolierkörper 61 versehen ist. Dieser Isolierkörper kann beispielsweise aus Polyesterharz, Siliconharz, Silicongummi od. dgl. mit einem Füllstoff, wie Glasgespinst od. dgl., versehen sein. Er weist auf seiner Außenseite eine Führungsrinne 62 auf, durch die die Leitung 53 geführt und in allen Richtungen gehalten ist. Die gleiche Art der Führung wird bei den Zwischenverbindungen zwischen den Dioden und den in Reihenschaltung angeordneten Kühlkörpern bzw. der letzten Diode und der Stromableitung auf der A-Seite vorgesehen. Die Stütze 60, 61 ist zur leichteren Demontage der Dioden 5 a, 5 b dreh- und steckbar.
  • Auf der B-Seite erfolgt die Stromableitung von dem Kühlkörper 7 b der letzten Diode 5 b jedes Gleichrichterzweiges unmittelbar über Kontaktstücke 61a auf eine zwischen den genannten Kühlkörpern 7 b und dem Ringkragen 22 des Trägerringes liegende ringförmige Sammelableitung 61, die sich axial über einen wesentlichen Teil des Ringkragens 22 erstreckt und an diesem unter Einschaltung einer Zwischenisolierung abgestützt ist.
  • F i g. 3 der Zeichnung läßt noch einmal in Ansicht ausschnittsweise die Lage der Gleichrichterdioden 5 a, 5 b und Kühlkörper 7 a, 7 b in Ansicht von der Wellenmitte auf die abgewickelten Ringkragen mit sämtlichen Schaltverbindungen erkennen. Die Gleichrichterdioden und Kühlkörper werden vorteilhafterweise, wie aus F i g. 3 hervorgeht, auf Schraubenlinien angeordnet, wodurch sich günstigste Verhältnisse für die Unterbringung der Kühlkörper und die Führung des Kühlmittelstromes ergeben.
  • Der Verlauf der Kühlmittelströmung (vgl. F i g. 1) ist durch Pfeile 62 angedeutet. Das Kühlmittel tritt seitlich unter den Blechschürzen 64 in den Raum unter den Ringkragen 12, 22 ein, umspült die Dioden 5a, 5 b bzw. die mit Kühlrippen versehenen Kühlkörper 7 a, 7 b und gelangt durch die Kühlmittelkanäle 41 in den Radscheiben 11, 21 in den Mittelraum 30 zwischen den Trägerrädern, aus dem das Kühlmittel durch einen Stutzen abgeführt werden kann.
  • Von dem Sammelring 57 der A -Seite, der mit einem sich bis zur Radscheibe 11 erstreckenden, in dem Ringkragen 12 isoliert angeordneten zylindrischen Teil 57a versehen ist, und dem Sammelring 68 auf der B-Seite wird der gleichgerichtete Strom verschiedener Polarität radial angeordneten Ableitschienen 69 zugeführt, die in der Isolierung 34 der Radscheiben 11, 21 geführt und befestigt sind und mit abgebogenen Winkellaschen 69a eine Verbindung mit den Stromzuführungsbolzen 70 zu den Erregerleitungen 71 in dem Wellenteil 1 ermöglichen.
  • Um den Wellenteil 1 mit den Gleichrichtern bequem von der Turbogeneratorwelle 3 trennen zu können, werden vorteilhafterweise auch innerhalb der Kupplung zwischen den Erregerleitungen der beiden Wellenteile Steckkontakte angeordnet. F i g. 5 gibt einen Querschnitt durch die Kupplung 2 mit innerhalb derselben angeordneten Steckkontakten wieder. In dieser Figur, in der zur Vereinfachung die Kupplung nur zur Hälfte im Schnitt wiedergegeben ist, bedeutet 71 eine Erregerstromleitung. Die Erregerleitung 71 des Wellenteiles 1 ist von einer Isolierhülse 72 umgeben und in einem Isolierstoffflansch 72 a geführt, der die Erregerleitung 71 am Ende umgreift und in einer Aussparung des Kupplungsteiles durch Befestigungsbolzen 73 verspannt ist. 74 ist ein Steckkontakt, dessen Gewindefuß 74 a in eine Bohrung des Leiters 71 eingeschraubt ist. Der Kontaktteil 74 b kann in Eingriff mit dem Dosenteil 75 b eines Dosenkörpers 75 gebracht werden. Dieser Dosenteil 75b ist mit dem Gewindefuß 75a in den Leiter 71, der in den Wellenteil des Generators eingeführt ist, eingeschraubt. 76 bedeutet auf der Generatorseite eine die Zuleitungen aufnehmende Stahlbüchse, die ebenso wie eine das Ende des Leiters 71 umgebende Isolierbüchse 78 in der Generatorwelle bzw. deren Kupplungsflansch 79 eingelassen ist. Zur gasdichten Abdichtung der Kupplungsdose 75 b dient eine elastische Dichtpackung 80, z. B. aus Silicongummi. Letztere ist zwischen dem zylindrischen Außenteil der Kontaktdose 75b und dem in der Bohrung 81 der generatorseitigen Kupplungshälfte durch Schweißung befestigten Zwischenring 83 angeordnet. Die zur Abdichtung erforderlichen Spannkräfte werden durch Schraubenbolzen 84 hervorgerufen, welche in den Zwischenring 83 eingeschraubt sind und auf der eine Seite über den Isolierring 85 und Druckring 86 die zum Verspannen der Dichtpackung dienenden Kräfte hervorrufen, wobei die Dichtpackung auf der anderen Seite an dem Flansch des Zwischenisolierkörpers 87 anliegt. Dieser die Kupplungsdose umgebende Teil liegt hierbei mit seinem Flansch an dem Kragen 83 a des Zwischenringes 83 an. Bei größeren Strömen empfiehlt sich die Anwendung von mehrfach parallelen Steckkontakten je Wellenleitung.
  • Die Gleichrichtergruppen werden durch Beschaltungsblöcke ergänzt, in denen Widerstände und Kondensatoren zur Beschaltung der Gleichrichterdioden 5a, 5 b zwecks Beseitigung des Trägerstaueffektes und bei Hintereinanderschaltung von Dioden Symmetrieglieder vorhanden sind. Die Leitungen dieser im einzelnen nicht näher dargestellten Beschaltungsblöcke 65 sind, wie in F i g. 1 angedeutet ist, mit Steckkontakten 66 versehen, die in isoliert in den Ringkragen 12, 22 befestigten Steckdosen 67 eingeführt werden können. Die Steckdosen sind durch innerhalb der Isolierung 68 der Ringkragen 12, 22 angeordneten Leitungen fest mit den einzelnen Anschlußstücken bzw. Kühlkörpern der gruppenweise angeordneten Gleichrichter verbunden, so daß die erforderliche $eschaltung jeder einzelnen Gleichrichterschicht der Gleichrichterdioden vorhanden ist. Die beschriebene Anordnung stellt sicher, daß im Strömungsfall auch die Beschaltungselemente der einzelnen Gleichrichterdioden, gegebenenfalls ohne Eingriff in die Gleichrichtergruppe, leicht ausgewechselt werden können.
  • Von wesentlicher Bedeutung für die erfindungsgemäße Anordnung ist die Verwendung von Steckverbindungen, bei denen durch Ausbildung sowie Anwendung entsprechenden Kontaktmaterials, z. B. von Silber, Kontaktstörungen ausgeschlossen sind.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. In Einzelheiten können selbstverständlich Änderungen vorgesehen werden. Beispielsweise wäre es auch möglich, die Gleichrichtergruppen 5 a, 5 b auf die beiden Trägerräder zu verteilen. In diesem Fall würde sich eine Auflösung der zylindrischen Sammelableitungen 57 bzw. 68 in gegeneinander isolierte Ringsegmente ergeben. Eine derartige Abwandlung würde die Möglichkeit bieten, die Stromzuführungsbolzen zu den in der Wellenbohrung 1 verlegten Ableitungen in axialer Richtung in der Plus- oder Sammelleitung hintereinanderliegend anzuordnen. Demgegenüber ergibt sich bei der Verlegung der Gleichrichtergruppen5a bzw. 5b auf die verschiedenen Trägerräder, daß bei sehr großen Strömen und dem Vorhandensein von doppelten Stromableitungsbolzen diese in der Umfangsrichtung über den halben Wellenumfang verteilt werden müssen. Weiter ist eine Änderung der beschriebenen Anordnung in der Weise möglich, daß für die Gleichrichtergruppen 5a, 5 b Diodenkörper gleicher Ausbildung, jedoch verschiedener Sperrichtung Anwendung finden. In diesem Fall erhalten beide Trägerräder grundsätzlich die gleiche Ausbildung.

Claims (12)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung rotierender Gleichrichter für die Erregung schnellaufender Maschinen, bei welcher die in Doppelbrückenschaltung angeordneten Gleichrichter mittels Flanschringen innerhalb von mit der Welle verbundenen Trägerrädern zur Aufnahme der Fliehkräfte abgestützt sind, d a -durch gekennzeichnet, daß die Gleichrichtergruppen mit mehrfach parallelgeschalteten Zweigen zwei mit ihren Radscheiben einander zugeordneten, einen Zwischenraum belassenden Trägerrädern zugeordnet sind und hierbei der offene Zwischenraum zwischen den Radscheiben der Trägerräder das Verteilersystem für die phasenweise Wechselstromzuführung nebst Sicherungssystem für die Gleichrichtergruppen aufweist, wobei die Zu- und Ableitungen für den zugeführten Wechselstrom und die Sicherungen an den gegenüberliegenden Stirnseiten der Trägerradscheiben angeordnet und befestigt sind, während die Gleichstromableitungen von den Gleichrichtern innerhalb des umschlossenen Raumes der Trägerräder verlaufen und an den inneren Stirnseiten der Radscheiben sowie der Innenseite der Flanschringe verlegt sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander zugekehrten Stirnseiten der Trägerradscheiben (11, 21) unter Einschaltung einer Isolierung (34) mit den in der Welle verlegten Phasenzuleitungen (R, S, T) verbundene, Wechselstrom führende Ringsegmente (32R, 32S, 32T) angeordnet sind und daß an außerhalb der letzteren vorspringenden Ringkragen (11a, 21a) der Trägerradscheiben einzelne Kontaktstücke (38 a, 38 b) für die Stromzuführung zu den Gleichrichtergruppen (5 a, 5b) durch die Trägerradscheiben abgestützt und befestigt sind, welche durch an den Kontaktstücken angestützte Sicherungselemente (43) mit den innenliegenden, die Phasenzuleitungen darstellenden Ringsegmenten verbunden sind.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Kontaktstücken verbundene Stromführungsbolzen (42a, 42 b) durch Nuten der Trägerradscheiben (11,12) isoliert hindurchgeführt und mit Steckdosen (58) oder mit Kontaktflächen für den Anschluß von Stromzuführungslaschen (51) versehen sind.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in metallischen Kühlkörpern (7a, 7b) angeordneten Gleichrichterdioden (5 a, 5 b) in dem einen Trägerrad (20) mittels Zuleitungen und Steckkontakten über die Dosen (58) der Stromanschlußbolzen (42 b) mit der Wechselstromzuleitung verbunden sind (B-Seite), während in dem anderen Trägerrad (10) die Stromzuführung zu den Gleichrichterdioden über mit den die Dioden tragenden Kühlkörpern (7 a) verbundene Stromzuführungslaschen (51) erfolgt (A-Seite).
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der die Gleichrichter tragenden Ringkragen (12, 22) der Trägerräder (10, 20) als gemeinsame Ableitung mit der letzten Diode jeder Gleichrichtergruppe über Stromabführungsbolzen (56) bzw. Kühlkörper leitend in Verbindung stehende Zylinderkörper (57a, 68) als Sammelableitungen angeordnet sind, an welche an den Trägerscheiben isoliert befestigte, radial angeordnete Ableitungen (69) zu Stromzuleitungsbolzen (7a) in der Welle angeschlossen sind.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Gruppenzweig mehrere in Reihe geschaltete Gleichrichterdioden (5 a1, 5a2 bzw. 5b) vorhanden sind, die mittels beweglicher, in Steckdosen (55) der die Dioden tragenden Kühlkörper (7 a, 7 b) eingeführter Steckkontakte (54) in Reihe geschaltet sind.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenzuleitungen der letzten Dioden eines Teiles der Gleichrichtergruppen über Steckkontakte (54) und Steckdosen (55) an mit den Sammelableitringen (57a, 68) verbundene Stromabführungsbolzen (56) angeschlossen sind. B.
  8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten Kontaktstücke (38a, 38b) für die Wechselstromzuführungen zu den Gleichrichtergruppen durch Schraubverbindungen (40) an den Radscheiben (12, 22) der Trägerkörper befestigt sind.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe geschalteten Dioden der Gleichrichtergruppen und die diese tragenden Kühlkörper gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt, d. h. etwa in Schraubenlinien angeordnet sind (F i g. 3).
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß isoliert innerhalb der Ringkragen (12, 22) der Trägerkörper Anschlußleitungen zu den einzelnen Gleichrichterelementen angeordnet sind und daß diese Anschlußleitungen an den äußeren Enden der Ringkragen mit Steckdosen (67) verbunden sind, in welche die Steckkontakte(66) von innerhalb der Ringkragen angeordneten Beschaltungsblöcken (65) für die Gleichrichter mit Widerständen und Kondensatoren eingeführt werden können.
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer, mit den Gleichrichterträgerrädern verbundener Wellenteil (1) durch eine lösbare Kupplung wärmeelastisch mit der Generatorwelle (3) verbunden ist und daß innerhalb dieser Kupplung lösbare, aus Steckern (74) und Steckdosen (75) bestehende Leitungskupplungen zur Verbindung derartiger Stromzuleitungen (71) für die Läuferwicklung des Generators angeordnet sind.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kühlkörpern und den Anschluß- und Verbindungsleitungen der Dioden an den Kühlkörpern befestigte Leitungsstützen (61) vorgesehen sind, die als Kunststoffisolierkörper ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1083 9l7.
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