DE1613985C3

DE1613985C3 - Excitation device for an alternator

Info

Publication number: DE1613985C3
Application number: DE19681613985
Authority: DE
Inventors: Alfred 7000 Stuttgart; Wöhr Rolf 7250 Leonberg Grözinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-02-10
Filing date: 1968-02-10
Publication date: 1976-06-16

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregereinrichtung für einen Wechselstromgenerator nach dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige bauliche Einrichtung ist aus der OE-PS 2 46 275 bekannt. Diese bekannte Einrichtung ist verhältnismäßig groß und erfordert viele Bauteile, deren Montage umständlich ist. Es sind schon verschiedene Wege beschritten worden, einen Regler möglichst kompakt und leicht montierbar zu gestalten. So ist in der FR-PS 52 972 ein Regler beschrieben, bei dem ein Formstück aus Kunststoff vorgesehen ist, das Regler-Bauelemente trägt. In der FR-PS 13 48 200 ist ein Regler beschrieben, bei dem Regler-Bauelemente in eine Wanne eingesetzt und dann mit Kunststoff vergossen sind; die öffnung der Wanne weist zur Generator-Außenseite. Alle bekannten Anordnungen brachten keine befriedigende Lösung des Problems, einen mi! einem Bürstenhalter kombinierten Halbleiter- Spannungsregler zu schaffen, der einfach aufgebaut und preiswert herzustellen ist.The invention relates to an excitation device for an alternator according to the Generic term of the main claim. Such a structural device is from OE-PS 2 46 275 known. This known device is relatively large and requires many components, their assembly is awkward. Various approaches have already been taken to make a controller as compact as possible and easy to assemble. For example, in FR-PS 52 972 a controller is described in which a Molded piece made of plastic is provided, which carries controller components. In the FR-PS 13 48 200 is a controller described, used in the controller components in a tub and then encapsulated with plastic are; the opening of the tub faces the outside of the generator. All known arrangements brought no satisfactory solution to the problem, a mi! a brush holder combined semiconductor voltage regulator to create that is simple in construction and inexpensive to manufacture.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine raumsparende und leichter herstellbare Baueinheit zu schaffen. Die erfindungsgemäße Erregereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat denThe object of the invention is to create a space-saving and easier to manufacture structural unit. the Exciter device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the

ίο Vorteil, daß sie in einem einzigen Arbeitsgang fertiggestellt und gleich am Generator angebracht werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Baulänge in Achsrichtung des Generators, die durch das Anbringen der Leiterplatte senkrecht zur Achsrichtung erzielt wird. Die Bauteile des Reglers sind durch die Vergußmasse vor Beschädigungen geschützt.ίο advantage of being able to do it in a single operation can be completed and immediately attached to the generator. Another advantage is the low Overall length in the axial direction of the generator, which is achieved by attaching the printed circuit board perpendicular to the axial direction is achieved. The components of the controller are protected from damage by the casting compound.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erregereinrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and Improvements to the excitation device specified in the main claim are possible.

Die beschriebene Anordnung ist vorwiegend für Wechselstromgeneratoren mit zylindrischen Schleifringen geeignet. Sie kann jedoch auch bei Generatoren mit Planschleifringen angewandt werden.The arrangement described is primarily for alternators with cylindrical slip rings suitable. However, it can also be used for generators with flat slip rings.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnung (F i g. 1 bis 4) beschrieben, die den Erfindungsgegenstand in einem vergrößerten Maßstab darstellt.An embodiment of the invention is based on the Drawing (F i g. 1 to 4) described which the subject of the invention on an enlarged scale represents.

F i g. 1 zeigt eine als Formstück 10 aus Kunststoff ausgebildete bauliche Einheit, die aus einem Bürstenhalterteil 11 und einem Reglerteil 12 besteht, wobei der Reglerteil flanschartige Verbreiterungen 13, 14 aufweist, die im eingebauten Zustand gegen das Lagerschild 15 eines im übrigen nicht dargestellten Wechsel-Stromgenerators anliegen. Dieser ist in bekannter Weise als Synchrongenerator mit einer umlaufenden Erregerwicklung ausgebildet, die über Schleifringe mit Erregerstrom versorgt wird, dessen Größe von einem Halbleiter-Spannungsregler 16 so geregelt wird, daß die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators annähernd konstant gehalten wird. Der Bürstenhalterteil 11 weist zwei Bürstenköcher 17, 18 zur Aufnahme von Bürsten auf, die gegen die erwähnten Schleifringe zur Anlage gebracht werden.F i g. 1 shows a structural unit formed as a molded piece 10 made of plastic, which consists of a brush holder part 11 and a regulator part 12, the regulator part having flange-like widenings 13, 14, which in the installed state against the end shield 15 of an alternating current generator, otherwise not shown issue. This is known as a synchronous generator with a rotating excitation winding formed, which is supplied with excitation current via slip rings, the size of which is from one Semiconductor voltage regulator 16 is controlled so that the output voltage of the alternator approximately is kept constant. The brush holder part 11 has two brush quivers 17, 18 for receiving Brushes that are brought to bear against the slip rings mentioned.

Der Halbleiterspannungsregler 16 besteht im wesentlichen aus verschiedenen auf einer Schaltplatte 22 montierten elektrischen Bauteilen, von denen in den F i g. 1 und 2 drei Dioden 23,24,25, ein Kondensator 26, eine Widerstandseinheit 27 mit verschiedenen Einzelwiderständen und ein Transistorgehäuse 28, das drei Transistoren, eine Zehnerdiode und zwei Widerstände in Form einer sogenannten hybriden Schaltung enthält, dargestellt sind.The semiconductor voltage regulator 16 essentially consists of different ones on a circuit board 22 assembled electrical components, of which in FIGS. 1 and 2 three diodes 23,24,25, a capacitor 26, a resistor unit 27 with various individual resistors and a transistor housing 28, the three Contains transistors, a Zener diode and two resistors in the form of a so-called hybrid circuit, are shown.

Die Leiterplatte 22 mit den auf ihr aufgelöteten Bauteilen ist in einer Formhöhlung 32 des Reglerteils 12 angeordnet und zwar so, daß das Transistorgehäuse 28 in eine hierfür vorgesehene Vertiefung 33 ragt. Eine als Blechstreifen 34 ausgebildete Verbindungsleitung ist an ihrem einen Ende mit der Schaltplatte 22 verbunden, ■ während an ihrem anderen Ende eine Anschlußlitze 35 für eine nicht weiter dargestellte Bürste (im Köcher 17) angebracht ist. Die Anschlußlitze 35 dient als beweglicher elektrischer Anschluß für diese. Bürste. Am Bürstenhalterteil 11 ist seitlich ein als Nase 36 ausgebildetes Stützglied für den Blechstreifen 34 vorgesehen, das diesen gegen den Zug der Litze 35 abstützt. Ferner ist an einem Kühlkörper 37 für das Transistorgehäuse 28 ein Blechstreifen 38 abgebogen,The printed circuit board 22 with the components soldered onto it is in a cavity 32 of the controller part 12 arranged in such a way that the transistor housing 28 protrudes into a recess 33 provided for this purpose. One as Sheet metal strip 34 formed connecting line is connected at one end to the circuit board 22, ■ while at its other end a pigtail 35 for a brush, not shown (in the case 17) is appropriate. The pigtail 35 serves as a movable electrical connection for this. Brush. At the The brush holder part 11 is laterally a support member designed as a nose 36 for the sheet metal strip 34 provided that supports this against the train of the strand 35. Furthermore, on a heat sink 37 for Transistor housing 28 bent a sheet metal strip 38,

an dessen freiem Ende eine Anschlußlitze 39 für eine im Köcher 18 geführte Bürste angeschlossen ist. Die Blechstreifen 34 und 38 sind abgedichtet durch die Wand des Reglerteils 12 durchgeführt.at its free end a pigtail 39 for a brush guided in the case 18 is connected. the Sheet metal strips 34 and 38 are passed through the wall of the regulator part 12 in a sealed manner.

Die Formhöhlung 32 ist - nach dem Einsetzen der Schaltplatte 22 und der auf ihr angeordneten Bauteile — vollständig bis zum Rand mit einer Vergußmasse 42 vergossen, z. B. mit einem Gießharz. Aus dieser Vergußmasse 42 ragt lediglich ein Verbindungsstück 43 der Schaltplatte 22 hervor, das von dieser abgebogen ist. Ein bügelartiges Metallteil 44 überdeckt die Öffnung der Formhöhlung 32; das Verbindungsstück 43 ist durch eine Öffnung des Metallteils 44 gesteckt und mit diesem durch eine Lötstelle 45 elektrisch und wärmeleitend verbunden.The mold cavity 32 is - after inserting the circuit board 22 and the components arranged on it - completely potted to the edge with a potting compound 42, for. B. with a casting resin. From this Sealing compound 42 protrudes only a connecting piece 43 of the circuit board 22, which is bent from this. A bracket-like metal part 44 covers the opening of the mold cavity 32; the connector 43 is through an opening of the metal part 44 is inserted and electrically and thermally conductive with this through a soldering point 45 connected.

Das Metallteil 44 erstreckt sich bis über die flanschartigen Verbreiterungen 13, 14. Diese und das Metallteil 44 sind jeweils mit einem Loch 46, 47 zur Aufnahme einer als Befestigungsorgan 48 dienenden Schraube versehen, die in ein entsprechendes Gewinde 49, 50 im Lagerschild 15 eingeschraubt werden kann. Wie ersichtlich stellt diese Schraube 48 eine elektrische Verbindung vom Lagerschild 15 zum Metallteil 44 und über dieses zum Verbindungsstück 43 und zur Schaltplatte 22 her. Diese Verbindung ist der Masseanschluß des Reglers 16. Als spannungsführender Anschluß ist ein Kabel mit einem Kabelschuh vorgesehen, die beide der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.The metal part 44 extends beyond the flange-like widenings 13, 14 Metal parts 44 are each provided with a hole 46, 47 for receiving a fastening element 48 which is used Provided screw which can be screwed into a corresponding thread 49, 50 in the end shield 15. As can be seen, this screw 48 provides an electrical connection from the end shield 15 to the metal part 44 and via this to the connecting piece 43 and to the circuit board 22. This connection is the ground connection of the controller 16. A cable with a cable lug is provided as a live connection, both of which are not shown for the sake of simplicity.

Über das Verbindungsstück 43 fließt ferner Wärme von der Schaltplatte 22 zum Metallteil 44, das auf diese Weise als zusätzlicher Kühlkörper dient.About the connecting piece 43 also flows heat from the circuit board 22 to the metal part 44, which on this Way serves as an additional heat sink.

Wie Fig.4 zeigt, ist das Metallteil 44 an den flanschartigen Verbreiterungen 13,14 mittels Krampen 54 festgekrallt, die in entsprechende Ausnehmungen 55 der Verbreiterungen 13 bzw. 14 eingreifen. Hierdurch wird das bügelartige Metallteil 44 am Formstück 10 sicher festgehalten.As FIG. 4 shows, the metal part 44 is attached to the flange-like widenings 13, 14 by means of staples 54 clawed, which engage in corresponding recesses 55 of the widenings 13 and 14, respectively. Through this the bracket-like metal part 44 is securely held on the fitting 10.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Excitation device for an alternator with an excitation field fed by brushes, in which the housing of a semiconductor voltage regulator with the brush holder to a structural Unit is united, which has a cavity in which the components of the semiconductor voltage regulator are arranged, and in the wall of the slip ring side end shield of the alternator is used, characterized in that the unit is made as a molded piece (10) Plastic is formed and is inserted so that the mold cavity on the outside of the end shield is arranged and that the remaining space of the mold cavity (32) with a casting compound (42) is filled out.

2. Excitation device according to claim 1, characterized in that for receiving larger Components, e.g. B. a transistor housing (28), in the mold cavity (32) at least one recess (33) is provided.

3. Excitation device according to one of the preceding claims, characterized in that the Opening of the mold cavity (32) is at least partially covered by a metal part (44).

4. Exciter device according to claim 2 or 3, characterized in that the shaped piece (10) with a recess (46, 47) for the implementation of an electrically conductive fastening element, e.g. B. one Screw (48) or a rivet, and that the cavity (32) overlapping Metal part (44) extends up to this recess, so that it is when installing the molded piece (10) in a AC generator via this conductive fastening member (48) with a conductive Part (15) of the generator is connected.

5. Exciter device according to one of claims 3 to 4, characterized in that the shaped piece (10) has two flange-like widenings (13, 14), each with an opening (46, 47) to the Implementation of a conductive fastening element used for fastening to the alternating current generator (48) are provided, and that the metal part (44) covering the mold cavity (32) extends to these openings.

6. Excitation device according to claim 5, characterized in that the metal part (44) according to Art a bracket or a capsule is formed.