DE1613026C

DE1613026C - Right-hand arrangement for three-phase generators removed from 1261229

Info

Publication number: DE1613026C
Application number: DE19651613026
Authority: DE
Inventors: Hermann 7000 Stuttgart Mittag
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1965-04-15
Filing date: 1965-04-15
Publication date: 1973-02-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichrichteranordnung für einen selbsterregten Drehstromgenerator,, insbesondere für Fahrzeuglichtanlagen, mit zwei Gruppen von je drei, den Laststrom führenden Halbleitergleichrichtern, von denen die eine Gruppe unmittelbar und die andere Gruppe über eine als gemeinsame Elektrode dienende, ringsektorförmige Tragplatte am Generator-Gehäuse befestigt ist, wobei die Tragplatte quer zur Drehachse des Generators in Achsrichtung versetzt angeordnet ist. Aus der USA.-Patentschrift 3 041 484 sind zum Betrieb auf Kraftfahrzeugen bestimmte Drehstromlichtmaschinen der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden, bei welchen die üblicherweise im Parallelbetrieb arbeitende Fahrzeugbatterie und an diese anschließbare Stromverbraucher über drei den Laststrom führende Plusdioden und drei Minusdioden mit den Drehstromwicklungen der Lichtmaschine in der Weise verbunden sind, daß je eine Plusdiode mit ihrer Anode und eine Minusdiode mit ihrer Kathode an jeweils zwei der in Dreieckschaltung betriebenen Drehstromwicklungen angeschlossen ist. Drei auf den gleichen Pol der Batterie arbeitende Gleichrichter sind elektrisch leitend unmittelbar mit dem als gemeinsame Elektrode dienenden Metallgehäuse verbunden, während die drei übrigen Gleichrichter auf einer gemeinsamen, als Sammelschiene dienenden ringförmigen Platte sitzen, welche quer zur Drehachse der Lichtmaschine außerhalb des rückwärtigen Ankerlagers angeordnet ist. Diese Tragplatte enthält außerdem mehrere Lötstützpunkte für die jeweils um 120° zueinander versetzten Dioden, welche zuerst auf der Tragplatte vormontiert, dann mit dieser zusammen in das Gehäuse eingesetzt und erst hierauf mit den übrigen Dioden und den Wechselstromwicklungen durch Verbindungskabei gegenseitig angeschlossen werden können. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Anordnung der Gleichrichter erhebliche Kosten verursacht und außerdem nur mit Schwierigkeiten auf richtige Wirkungsweise geprüft werden kann, falls an einer der Dioden ■ durch Kurzschluß oder Unterbrechung ein Schaden auftritt.The invention relates to a rectifier arrangement for a self-excited three-phase generator, in particular for vehicle lighting systems, with two groups of three semiconductor rectifiers each carrying the load current, of which one group is immediate and the other group has one as common Electrode serving, annular sector-shaped support plate is attached to the generator housing, the support plate is arranged transversely to the axis of rotation of the generator offset in the axial direction. From the USA patent 3,041,484 are three-phase alternators of the type described at the beginning intended for operation on motor vehicles Kind became known, in which the vehicle battery usually working in parallel and power consumers that can be connected to these via three plus diodes carrying the load current and three negative diodes connected to the three-phase windings of the alternator in the manner are that each a plus diode with its anode and a minus diode with its cathode to two of the in Delta connection operated three-phase windings is connected. Three on the same pole of the battery working rectifiers are electrically conductive directly to the one serving as a common electrode Metal housing connected, while the three remaining rectifiers on a common, as Busbar serving ring-shaped plate sit, which is transverse to the axis of rotation of the alternator outside the rear anchor bearing is arranged. This support plate also contains several soldering posts for the diodes offset by 120 ° to each other, which are first pre-assembled on the support plate, then inserted together with this into the housing and only then with the remaining diodes and the alternating current windings can be mutually connected by connecting cables. It has It has been shown that such an arrangement of the rectifier causes considerable costs and also can only be checked with difficulty for correct operation, if at one of the Diodes ■ damage occurs due to a short circuit or interruption.

Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 189 642 eine Gleichrichteranordnung im Inneren eines Lagerdeckels für Drehstromgeneratoren bekannt, bei der zwei Gleichrichtergruppen auf je einem ringsektorförmigen Tragblech angeordnet sind. Beide Tragbleche sind in einer Ebene angeordnet und bilden zusammen einen vollständigen Ring. Die Verbindung der Dioden untereinander erfolgt über elektrisch leitfähige Stromschienen. Durch diese Verbindung der Dioden ist die Montage und Demontage sowie die Prüfung der einzelnen Gleichrichter sehr erschwert und mit einem verhältnismäßig hohen Zeitaufwand verbunden.Furthermore, from the German Auslegeschrift 1 189 642 a rectifier arrangement in the interior a bearing cover for three-phase generators known in which two rectifier groups on one each annular sector-shaped support plate are arranged. Both support plates are arranged in one plane and form together a complete ring. The diodes are connected electrically conductive busbars. This connection of the diodes facilitates assembly and disassembly as well the testing of the individual rectifiers is very difficult and takes a relatively long time connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichrichteranordnung für Drehstromlichtmaschinen zu schaffen, bei der die einzelnen Gleichrichter leicht zugänglich und damit einfach zu prüfen sind und bei der einzelne Gleichrichter oder Gleichrichtergruppen einfach auszuwechseln sind.The invention is based on the object of a rectifier arrangement for three-phase alternators to create in which the individual rectifiers are easily accessible and therefore easy to test and where individual rectifiers or groups of rectifiers are easy to replace.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer eingangs genannten Gleichrichteranordnung gemäß der Erfindung beide Gleichrichtergruppen innerhalb eines halbkreisförmigen Ausschnittes der Generatorstirnfläche angeordnet sind und sich in ihrer Einbaulage annähernd axial gegenüberliegen und die Verbindungsleitungen der Gleichrichter so bemessen sind, daß die Tragplatte ausklappbar ist.This object is achieved in that in a rectifier arrangement mentioned at the outset according to the invention, both rectifier groups within a semicircular section of the generator face are arranged and in their installation position are approximately axially opposite and the connecting lines the rectifier are dimensioned so that the support plate can be folded out.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Es zeigtThe invention is described and explained in more detail below using an exemplary embodiment. It shows

Fig..1 eine Drehstromlichtmaschine in ihrem axialen Längsschnitt,Fig..1 a three-phase alternator in its axial longitudinal section,

F i g. 2 das elektrische Schaltbild dieser Lichtmaschine, F i g. 2 the electrical circuit diagram of this alternator,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung der Gleichrichter auf dem rückwärtigen Lagerschild der Drehstromlichtmaschine bei herausgeklappter Tragplatte für drei ihrer Laststromgleichrichter undFig. 3 shows the inventive arrangement of the rectifier on the rear end shield of the Three-phase alternator with the support plate folded out for three of your load current rectifiers and

Fig. 4 einen axialen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, jedoch mit eingebauter Tragplatte.Fig. 4 is an axial partial section along the line IV-IV in Fig. 3, but with a built-in support plate.

Die Drehstromlichtmaschine hat einen auf ihrer Ankerwelle 10 sitzenden, vier Polpaare aufweisenden Klauenpolanker 11, der eine Erregerwicklung 12 enthält. Die Erregerwicklung ist zwischen zwei mit klauenartigen Ansätzen 13 versehenen Stirnplatten 14 angeordnet und mit ihren Wicklungsenden an zwei auf der Ankerwelle 10 sitzende Schleifringe 15 und 16 angeschlossen. Diese stehen über je eine Kohlebürste 17 mit einem in F i g. 2 mit unterbrochenen Linien umrahmten Spannungsregler 18 in Verbindung, dessen ringsektorförmiges Gehäuse zwei gegeneinander isolierte Führungshülsen für die Kohlebürsten trägt und mit diesen zusammen in einen topfförmigen Lagerschild 19 eingesetzt ist. Der Lagerschild 19 nimmt in einem nicht näher bezeichneten Einpaß das Ständerblechpaket 20 der Lichtmaschine auf, das mit Hilfe eines an der Antriebsseite der Ankerwelle 10 aufgesetzten Lagerdeckels 21 gegen den rückwärtigen Lagerschild 19 mit Spannschrauben 22 festgezogen ist.The three-phase alternator has a four-pole pair sitting on its armature shaft 10 Claw-pole armature 11, which contains an excitation winding 12. The excitation winding is between two with Claw-like lugs 13 provided end plates 14 and arranged with their winding ends on two Slip rings 15 and 16 seated on the armature shaft 10 are connected. These each stand over a carbon brush 17 with one shown in FIG. 2 in connection with voltage regulator 18 framed by broken lines, Its annular sector-shaped housing has two mutually insulated guide sleeves for the carbon brushes carries and is used with these together in a cup-shaped end shield 19. The end shield 19 takes in an unspecified fitting the stator core 20 of the alternator, which with With the help of a bearing cover 21 placed on the drive side of the armature shaft 10 against the rear one End shield 19 is tightened with tensioning screws 22.

Das Ständerblechpaket 20 trägt drei entlang seinem Bohrungsumfang gleichmäßig verteilte Drehstromwicklungen 23, 24 und 25, die miteinander in Sternschaltung verbunden sind. Wie das Schaltbild nach F i g. 2 erkennen läßt, ist jede der Drehstromwicklungen an den Verbindungspunkt der zu einem Gleichrichterpaar gehörenden Gleichrichter 33 a, 33 b bzw. 34 a, 34 b bzw. 35 a, 35 b angeschlossen. Außer diesen den Laststrom der Lichtmaschine füh-The stator core 20 carries three three-phase windings 23, 24 and 25 which are uniformly distributed along its circumference of the bore and which are connected to one another in a star connection. As the circuit diagram according to FIG. 2 shows, each of the three-phase windings is connected to the connection point of the rectifier 33 a, 33 b or 34 a, 34 b or 35 a, 35 b belonging to a rectifier pair. In addition to these, the load current of the alternator

renden Gleichrichtern sind noch drei Erregerstromdioden 36, 37, 38 vorgesehen, von denen jede ebenfalls mit einer der drei Drehstromwicklungen verbunden ist.Renden rectifiers three excitation current diodes 36, 37, 38 are provided, each of which is also provided is connected to one of the three three-phase windings.

Um den Zusammenbau der Lichtmaschine zu erleichtern, sind die Halbleiterelemente der Erregerdioden 36, 37 und 38 zu einer Einbaueinheit 40 zusammengefaßt. Diese ist mit einer zum Regler 18 führenden Anschlußleitung 50 sowie mit einer zu einer Ladekontroll-Lampe 51 führenden zweiten Anschlußleitung 52 verbunden. Die Ladekontroll-Lampe 51 leuchtet bei stillstehender oder untererregter Lichtmaschine dann auf; wenn ein mit dem Pluspol der Batterie 28 verbundener Zündschalter 53 zur Inbetriebnahme der als Antrieb der Lichtmaschine dienenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Brennkraftmaschine geschlossen wird. Erst wenn die sich über die Diodenbaueinheit selbsterregende Lichtmaschine an der Verbindungsleitung 52 eine Ausgangsspannung liefert, die gleich hoch wie die Spannung der Batterie ist, erlischt die Kontroll-Lampe.In order to facilitate the assembly of the alternator, the semiconductor elements are the exciter diodes 36, 37 and 38 combined to form an installation unit 40. This is with a leading to the controller 18 Connection line 50 and with a second connection line leading to a charge control lamp 51 52 connected. The charge control lamp 51 lights up when the alternator is at a standstill or under-excited then on; when an ignition switch 53 connected to the positive terminal of the battery 28 for start-up the internal combustion engine, not shown in the drawing, serving as the drive for the alternator is closed. Only when the alternator, which is self-exciting via the diode assembly at the connecting line 52 provides an output voltage which is the same as the voltage the battery, the control lamp goes out.

Bei der in den F i g. 3 und 4 ausschnittsweise dargestellten Anordnung sind die den Laststrom führenden Minusgleichrichter 33 a, 34 a und 35 a in Bohrungen 60 eingepreßt, die sich in zwei von mehreren radial verlaufenden Speichen 61 bzw. angegossenen Augen 62 des rückwärtigen Lagerschildes 19 befinden. Die Tragplatte 63 für die drei zum Pluspol der Batterie führenden Laststromgleichrichter 33 b, 34 b und 35 b weist zur Aufnahme dieser Gleichrichter drei nicht näher bezeichnete Bohrungen auf, deren Randzonen nach innen kragenförmig durchgezogen sind und den dort eingepreßten, mit einer axialen Riffelung versehenen Gleichrichtergehäusen einen sicheren, gut wärmeleitenden Preßsitz vermitteln.
Um die notwendigen Verbindungsleitungen leichtIn the case of the FIGS. 3 and 4, the arrangement shown in detail, the negative rectifiers 33 a, 34 a and 35 a carrying the load current are pressed into bores 60 which are located in two of several radially extending spokes 61 or cast eyes 62 of the rear end shield 19. The support plate 63 for the three load current rectifiers 33 b, 34 b and 35 b leading to the positive pole of the battery has three unspecified bores to accommodate these rectifiers, the edge zones of which are drawn through in the form of a collar and the rectifier housings pressed in there and provided with axial corrugation convey a secure, highly thermally conductive press fit.
To get the necessary connection lines easily

ίο herstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Tragplatte 63 in der in F i g. 3 dargestellten Weise ausgeklappt werden kann.To be able to produce, it is provided that the support plate 63 in the in F i g. 3 illustrated manner can be unfolded.

Die Montagearbeit und das Verbinden der Plusdioden 33 b, 34 b und 35 b mit den Minusdioden 33 a, 34 a und 35 a wird dadurch wesentlich vereinfacht, daß die Minusdioden innerhalb eines Ringsektors angeordnet sind, der zwischen der Gehäusewand 19 und dem Ankerlager liegt und sich über einen in F i g. 3 mit strichpunktierten Linien 70, 71 begrenzten Zentriwinkel α von weniger als 100° erstreckt. Beim Ausführungsbeispiel beträgt dieser Zentriwinkel etwas weniger als 90°. Je näher die Minusdioden beieinander liegen, um so leichter läßt sich die Tragplatte 63 zur Durchführung der notwendigen Lot- oder Inspektionsarbeiten bei kurzen Verbindungsleitungen aus dem Generatorgehäuse in die in F i g. 3 dargestellte Lage herausklappen.The assembly work and the connection of the plus diodes 33 b, 34 b and 35 b with the minus diodes 33 a, 34 a and 35 a is significantly simplified in that the minus diodes are arranged within an annular sector that lies between the housing wall 19 and the armature bearing and find out about one in FIG. 3 with dash-dotted lines 70, 71 limited central angle α of less than 100 °. In the exemplary embodiment, this central angle is slightly less than 90 °. The closer the minus diodes are to one another, the easier it is for the support plate 63 to be moved from the generator housing to the FIG. 3 fold out the position shown.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Rectifier arrangement for a self-excited three-phase generator, in particular for vehicle lighting systems, with two groups of three semiconductor rectifiers each carrying the load current, of which one group is fastened directly and the other group is fastened to the generator housing via an annular sector-shaped carrier plate serving as a common electrode, the carrier plate is arranged transversely to the axis of rotation of the generator offset in the axial direction, characterized in that both rectifier groups (33 a, 34 a, 35 a and 33 b, 34 b and 35 b) are arranged within a semicircular section of the generator face and are approximately in their installation position axially opposite one another and the connecting lines of the rectifiers are dimensioned so that the support plate (63) can be folded out.