DE1614442B1

DE1614442B1 - Halterung fuer rotierende scheibenfoermige Gleichrichterzellen

Info

Publication number: DE1614442B1
Application number: DE19671614442D
Authority: DE
Inventors: Max Kirchpfening; Siegfried Voll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-03-09
Filing date: 1967-03-09
Publication date: 1972-03-09
Also published as: CH464361A; SE324842B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für rotierende scheibenförmige Gleichrichterzellen zur Erregung bürstenloser Synchronmaschinen in einer Stromriehterschaltung an einem gemeinsamen Tragkörper, in dem die Sternpunktverbindungsleiter und die Gleichstromanschlüsse angeordnet sind, mit denen die einzelnen gleichmäßig verteilt angeordneten Gleichrichterzellen durch am Tragkörper lösbar gehaltene, als Wechselstromanschlüsse mitbenutzte Deckel unter Federkraft in Verbindung gebracht sind.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1191471 ist für kollektorlose Gleichstrom liefernde Wechselstrom maschinen eine Halterung dieser Art für ruhende Gleichrichterzellen bekanntgeworden, die hierbei mit dem Ständerbleehpaket oder dem Lagerschild fest verbunden ist und der Erregerstrom dem rotierenden Feldsystem über Schleifringe zugeführt wird. Die scheibenförmigen Gleichrichterzellen sind an der Stirnseite des isolierenden Tragkörpers durch Deckel so gehalten, daß ihre Halbleiterschichten radial liegen. Der Kontaktdruck wird allein durch die federnd ausgebildeten Verbindungsleiter aufgebracht.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1063 262 ist eine umlaufende Gleichrichteranordnung für bürstenlose Synchronmaschinen bekannt, bei der im Innern einer Hohlwelle axial hintereinander angeordnete Gleichrichterzellen mit eigenen Anschlußleitern zentrisch zur Wellenachse angeordnet sind und ihre Halbleiterschichten radial liegen. Dies bedingt eine axial lange Maschine mit einer aufwendigen Hohlwelle, die eine schlechte Zugänglichkeit zu den Gleichrichterzellen ergibt.
Aus den deutschen Auslegeschriften 1068 817 und 1083 917 sind Halterungen für rotierende Gleichrichterzenen mit eigenen Anschlüssen bekannt, bei denen die Halbleiterschichten tangential liegen, so daß die Fliehkräfte senkrecht zur Schichtebene wirken und auf die ganze Schichtfläche übertragen werden. Die Halterungen sind dabei konstruktiv aufwendig und erschweren die Zugänglichkeit zu den einzelnen Gleichrichterzellen mit eigenen Anschlüssen. Die gesondert abzustützende Leitungsführung zu den Gleichrichterzellen beansprucht erheblichen Raum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Halterung der eingangs genannten Art eine gleichmäßige mechanische Beanspruchung aller scheibenförmigen Gleichrichterzellen und eine gute Kontaktgabe in jedem Fall sowie eine leichte Zugänglichkeit bei geringstem Raumbedarf zu erreichen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt bei der Erfindung dadurch, daß die Einzelhalterungen am Umfang des auf einer umlaufenden Welle befestigten nabenförmigen Tragkörpers angeordnet sind und jeweils aus einem am Tragkörper abgestützten Isolierunterteil, einem an diesem aufliegenden, mit dem Tragkörper isoliert verbundenen und einen Aufnahmeraum für die Gleichriehterzelle bildenden Anschlußstück sowie dem auf das Anschlußstück gesetzten Deckel besteht, zwischen dem und einem durch das Isolierunterteil geführten, mit einem Sternpunktverbindungsleiter sowie einem Gleichstromanschluß ,elektrisch leitend verbundenen, unter Federkraft stehenden Kontaktbolzen die Gleichrichterzelle eingefügt ist.
Die Halterung kann auf einer auf der Welle befestigten Tragnabe leicht auswechselbar und mechanisch sicher befestigt werden, ohne daß aufwendige Schaltmaßnahmen mit dem Auswechseln der Halterung verbunden sind. Dabei bedarf es für die betreffende Halterung jeweils nur des Lösens einer einzigen Anschlußschraube für die elektrische Verbindung mit der auf der Tragnabe benachbart angeordneten Halterung. Die Gleichrichterzelle kann auf einfache Weise ausgewechselt werden, wozu lediglieh der Deckel der Halterung abgenommen werden muß.
F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Halterung nach der Erfindung, F i g. ? eine Tragnabe mit einer Mehrzahl solcher Halterunen in Draufsicht, F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 2 nach der Linie A -B, F i g. 4 einen Querschnitt durch die Tragnabe und F i g. 5 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach F i g. 4 nach der Linie A -B.
Auf einem Tragkörper. insbesondere einer Tragnabe 5, ist gemäß F i 1-. 1 das Isolierunterteil 1 der Halterung aufliegend und durch mehrere Schrauben 15 mitsamt dem darüber angeordneten elektrischen Anschlußstücken 2 befestigt, wobei diese Befesti-Gungsschrauben 15 durch Isolierbüchsen 14 <gesteckt sind, die eine Berührung der Schrauben mit dem Anschlußstück 2 verhindern. Das Anschlußstück 2 hat mittig einen Aufnahmeraum 3. in den eine knopfförmige oder scheibenförmige Gleichrichterzelle .4 bekannter Art zwischen einem Kontaktbolzen 7 und den das Anschlußstück 2 abdeckenden Deckel 6 aus elektrisch leitfähigem Material liegt. In dem Deckei 6 ist auf der Unterseite eine Zentrierkontaktfläche 12 vorgesehen, die von dem übrigen Flächenbereich durch eine Ringnut 12 n getrennt ist. Die Gleichrichterzelle 4 greift mit ihrem vorragenden Ringrand in diese Ringnut und ist somit gegen Verschieben gesichert, da sie durch den Kontaktbolzen 7 mit seiner Kontaktfläche 8, die ebenfalls zwischen einem Ringvorsprung auf der Unterseite der Gleichrichterzelle liegt, angepreßt gehalten ist. Diese Kontaktfläche stützt sich über Tellerfedern 9 und eine Unterle7-scheibe 10 Gegen das Isolierunterteilt ab. Der aus dem Isolierunterteil t herausragende Zapfen des Kontaktbolzens 7 ist im betriebsbereiten Zustand in ein Steckkontaktstück 11 gesteckt, das im Tragkörper 5 gehalten ist. Die Kontaktfläche 8 des Kontaktbolzens 7 ist vorzugsweise konvex oder ballig ausgeführt, um eine sichere Kontaktgabe zu erreichen und eine Kantenpressung auf die Gleichrichterzelle infolge unvermeidlicher Fertigungstoleranzen an Anschlußstück, Deckel. Gleichrichterzelle und Kontaktbolzen auszuschließen. Der Deckel 6 ist durch Schrauben 15 am Anschlußstiick 2 festgeschraubt und läßt den vom Steckkontaktstück 11 über den Kontaktbolzen 7 die Gleichrichterzelle 4 zum Deckel 6 fließenden Strom auf das Anschlußstück 2 übertreten, das seinerseits mit einer in F i @. 2 gezeigten Anschlußaewindebohrung 18 versehen ist. Hierbei hat jedes Anschlußstück ? solche Anschlußgewindebohrung 18, um mit möglichst kurz gehaltenen elektrischen Verbindungsleitern 19 auskommen zu können. Der Deckel 6 ist mit Kühlrippen 13 an seiner Oberfläche bestückt, die nur im Bereich der Schrauben 16 unterbrochen sind. Zur besseren Kühlung sind die Längsseiten des elektrischen Anschlußstückes ebenfalls mit Kühlrippen 17 versehen.
Die in F i g. ? und 3 aezeiate Gesamtanordnung der Halterung nach der Erfindung auf einer Tragnabe läßt erkennen, daß überhaupt nur die beiden Gleichstromanschlüsse nach außen Geführt sind. Es handelt sich hierbei um die beiden Anschlußbügel 33, die aus jeweils einer mit Vergußmasse 24 @yefüllten seitlichen Öffnung 32 herausragen. Die Tragnabe 271 besteht, wie Fi a. 5 zeigt, aus zwei formschlüssig ineinanderareifenden Tragringen 29 und 30. die zusammengefügt an ihrem Außenumfang eine Ringnutaussparung 31 ergeben. Die beiden Tragringe werden durch mehrere, jeweils von eng anliegenden Isolierrohren 27 umgebenen Zugbolzen 28 zusammengehalten. In der Ringnutaussparung 31 sind in einer diese füllenden Vergußmasse 24' in gleichmäßigen Abständen die Steckkontaktstifte 11 eingebettet und durch Sternpunktverbindungsleiter 23 in geeigneter Weise miteinander verbunden. Zur Isolierung einzelner Steckkontaktstüeke 11 -egen die an ihnen vorbeigeführten und mit anderen Steckkontaktstücken elektrisch verbundenen Verbindungsleiter sind isolierte Abstandshalter 25 und isolierte Abstandsringe 26 vorgesehen, die ebenfalls in die Vergußmasse 24 eingebettet sind.
Senkrecht zur Zeichenebene der F i a. 4 sind, wie in F i g. 5 Gezeigt.. an den beiden Endsteckkontaktstücken die AnschlußbüGel 33 elektrisch Leitend verbunden, die aus den seitlichen Öffnungen im Tragring 29 herausgeführt sind. Der Tragring mit den Steckkontaktstücken und den Verbindungsleitern bildet somit eine Montageeinheit. die von der Welle 21 durch einen Sicherungsring ?2 gemäß F i g. 3 gehalten und äegen Verdrehung in üblicher Weise gesichert ist und als Nlontaaeeinheit leicht entfernt werden kann. Die Anordnung ist außerdem sowohl in radialer als auch in axialeryErstreckung besonders klein bauend und ei",net sich somit für Einbau an jeder Stelle innerhalb einer Maschine.

Claims

Patentansprüche: 1. Halterung für rotierende scheibenförmige Gleichrichterzellen zur Erregung bürstenloser Synchronmaschinen in einer Stromrichterschaltung an einem gemeinsamen Tragkörper, in dem die Sternpunktverbindungsleiter und die Gleichstromanschlüsse angeordnet sind, mit denen die einzelnen gleichmäßig verteilt angeordneten Gleichrichterzellen durch am Tragkörper lösbar gehaltene, als Weehselstromanschlüsse mitbenutzte Deckel unter Federkraft in Verbindung gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelhalterungen am Umfang des auf einer umlaufenden Welle (21) befestigten nabenförmigen Tragkörpers (20) angeordnet sind und jeweils aus einem am Tragkörper abgestützten Isolierunterteil (1), einem an diesem aufliegenden, mit dem Tragkörper isoliert verbundenen und einen Aufnahmeraum (3) für die Gleichrichterzelle (4) bildenden Anschlußstück (2) sowie dem auf das Anschlußstück gesetzten Deckel (6) besteht, zwischen dem und einem durch das Isolierunterteil (1) geführten, mit einem Sternpunktverbindungsleiter (23) sowie einem Gleichstromanschluß (33) elektrisch leitend verbundenen, unter Federkraft stehenden Kontaktbolzen (7) die Gleiehrichterzelle (4) eingefügt ist.
2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbolzen (7) in Steekkontaktstücke (11) eingreifen, die mitsamt den mit ihnen verbundenen Sternpunktverbindungsleitern (23) und Gleichstromanschlußbügeln (33) in einer eine Ringnutaussparung (31) des Tragkörpers ausfüllende Vergußmasse (24) eingebettet gehalten sind.
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung zweigeteilte Tragkörper (20, 29, 30) an der außenliegenden Stirnseite eines seiner beiden Teiltragkörper (29) mit Vergußmasse (24) gefüllte öffnungen (32) aufweist, durch die die Gleichstromanschlußbügel (33) herausgeführt sind.
4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterzelle (3) zwischen einer Zentrierkontaktfläche (12) auf der Innenseite des Deckels (6) und der Kontaktfläche (8) des Kontaktbolzens (7) eingespannt ist.
5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (8) des Kontaktbolzens (7) zur Gleichrichterzelle (4) hin schwach konvex gewölbt ist.
6. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -sich der Kontakbolzen (7) mit der Unterseite seiner Kontaktfläche mit konzentrisch zu ihm liegenden Tellerfedern (9) gegen das Isolierunterteil (1) abstützt.
7. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Deckel (6) und Anschlußstück (2) mit Kühlrippen (13,17) versehen sind.