DE1943333A1

DE1943333A1 - Wechselspannungsgenerator

Info

Publication number: DE1943333A1
Application number: DE19691943333
Authority: DE
Inventors: Karl Kleebaur; Guenter Sokol
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-08-26
Filing date: 1969-08-26
Publication date: 1971-04-08
Also published as: FR2031056A5; US3831047A; GB1269613A; BE755273A; SE381784B; AT298611B; DE1943333B2; ES382985A1

Description

R. 9554-1.8.1969 Ohr/Sz

Anlage zur

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ROBEE Q? BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstr. 4-

Wechselspannungsgenerator

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Wechselspannungsgenerator, insbesondere auf eine Drehstromlichtmaschine für Kraftfahrzeuge, mit nachgeschalteten Gleichrichtern zum Erzeugen einer Gleichspannung, wobei wenigstens zwei dieser Gleichrichter mit jeweils einer Elektrode zusammengeschaltet und mit der anderen Elektrode mit je einer Phase der spannungserzeugenden Wicklung des Generators verbunden sind, und betrifft die besondere Ausbildung einer in diesem Generator enthaltenen Schaltplatte.

Bei Schaltungsanordnungen mit Schaltelementen geringer Leistung ist es heutzutage üblich, die Schaltelemente untereinander mit Hilfe einer gedruckten Schaltung zu verbinden. Eine

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solche gedruckte Schaltung ist verhältnismäßig einfach herzustellen, und Fehler beim Aufbau einer Schaltungsanordnung treten selten auf. Bei einer Drehstromlichtmaschine für ein Kraftfahrzeug erfolgt die Gleichrichtung der erzeugten Wechselspannung mit Hilfe eines Halbleitergleichrichters, der gewöhnlich aus mehreren Einzelgleichrichtern besteht. Diese Einzelgleichrichter müssen in zweckentsprechender Weise untereinander und mit den von der Statorwicklung des Generators kommenden Kupferdrähten verbunden werden. Solche Verbindungen sollen einerseits leicht herzustellen sein, sie sollen andererseits aber auch eine lange Lebensdauer aufweisen und den ständigen Erschütterungen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs widerstehen können, außerdem sollen sie widerstandsfähig gegen Korrosionseinflüsse, beispielsweise durch Spritzwasser oder Schmutz, sein. Zur Lösung dieses Problems sind bereits mehrere Ausführungen bekannt, die jedoch aufwendig sind. Meistens werden die Gleichrichter an besonderen Bauteilen gehaltert, die ihrerseits wieder am Generator festgenietet und festgeschraubt werden müssen. Die Verbindung der zur Halterung dienenden Bauteile untereinander geschieht mit Hilfe von angelöteten oder angeschweißten Drall ten oder S tanz teil en.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Wechselspannungsgeneratoren zu vermeiden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, wenigstens für einen Teil der Gleichrichter eine einfache und billige einbaufertige Montagegruppe zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies bei einem eingangs genannten Wechselspannungsgenerator dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl von Leiterbahnen vorgesehen ist, von denen jede mit der zugehörigen Phase des Generators, mit der zugehörigen Elektrode der zugehörigen Gleichrichter und gegebenenfalls mit der zugehörigen

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Elektrode eines zur Entnahme von gleichgerichtetem Erregerstrom vorgesehenen Gleichrichters verbunden ist, und daß diese Leiterbahnen vorzugsweise gemeinsam in einem elektrisch isolierenden Träger eingebettet sind. Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich dadurch, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Träger plattenförmig ausgebildet ist, Ausnehmungen aufweist und Teile der Leiterbahnen in einen Teil der Ausnehmungen hineinragend ausgebildet sind.

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Pig. 1 ein Schaltbild eines Wechselspannungsgenerators,

Fig. 2 eine Anordnung der in dem Wechs elspannungs generator enthaltenen Gleichrichterelemente, und

Fig. 5 die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindungspunkte zwischen Einzelteilen der Schaltungsanordnung.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Stator 11 mit den einzelnen Phasenwicklungen 12 eines Wechselspannungsgenerators. In bekannter Weise ist an jede der einzelnen Phasenwicklungen 12 je eine Anode von Plusdioden 13 angeschlossen. Die Kathoden dieser Plusdioden 13 sind miteinander verbunden und führen zum Pluspol 14 des Wechselspannungsgenerators. In gleicher Weise ist an jede der einzelnen Phasenwicklungen 12 je eine Kathode von Minusdioden 15 angeschlossen; die Anoden dieser Minusdioden sind untereinander verbunden und führen zu einem Minuspol 16 des Wechselepannungsgenerators. Der Minuspol 16 kann mit dem Chassis des Kraftfahrzeugs in Verbindung stehen. An die einzelnen Phasenwicklungen 12 ist außerdem je eine Anode von

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Erregerdioden 17 angeschlossen. Von den miteinander verbundenen 'Kathoden der Erregerdioden 17 führt eine Leitung zu dem einen Ende einer Erregerwicklung 18 des Wechs elspannungs generators. Das andere Ende der Erregerwicklung 18 ist an einen Spannungsregler 19 angeschlossen. Der Spannungsregler 19 enthält vorzugsweise einen Halbleiterschalter, der die Erregerwicklung in Abhängigkeit von der Aus gangs spannung des Wechselspannungsgenerators über eine Verbindungsleitung mit dem Minuspol 16 verbindet. Zur Betriebsspannungsversorgung führt eine Leitung von den Kathoden der Erregerdioden 17 zum Spannungsregler 19.

Fig. 2 zeigt ein Kühlblech 21, in das die Plusdioden 13 eingepreßt sind, sowie ein Kühlblech 22, in das die Minusdioden 15 eingepreßt sind. Die Kühlbleche 21, 22 sind ihrerseits in dem Gehäuse des Wechselspannungsgenerators 11, 18 befestigt. Fig. 2 zeigt ferner einen plattenförmigen Träger 23, der aus Isoliermaterial gefertigt ist. Dieser Träger weist eine Reihe von Ausnehmungen 24, 25, 26, 27, 28 auf. Die Ausnehmungen 24 dienen zum Einführen von Fortsätzen 31 bzw. 32 der Kühlbleche 21 bzw. 22. Mit Hilfe der Fortsätze 31, 32 wird der Träger 23 parallel und in einem bestimmten Abstand zu der Grundfläche der Kühlbleche 21, 22 gehalten. Nach dem Aufsetzen des Trägers 23 und dem gleichzeitigen Einführen der Fortsätze 31, 32 der Kühlbleche 21, 22 werden die Fortsätze 31, 32 verschränkt, dadurch wird der Träger 23 befestigt. Die Ausnehmungen 25 sind auf dem Träger 23 so angeordnet, daß beim Aufsetzen des Trägers 23 auf die Gleichrichteranordnung die Anodenanschlüsse 33 der Plusdioden 13 in die Ausnehmungen 25 einführbar sind. Entsprechend sind die Ausnehmungen 26 auf dem Träger 23 so angeordnet, daß die Kathodenanschlüsse 35 der Minusdioden 15 beim Aufsetzen des Trägers 23 auf die Gleichrichteranordnung in die Ausnehmungen 26 einführbar sind. In

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Pig. 2a, einer Draufsicht auf die Gleichrichteranordnung, sind die Kathodenanschlüsse 37 der Erregerdiode 17 gezeigt, die ebenfalls in die Ausnehmungen 25 des Trägers 23 eingeführt sind. Die Erregerdioden 17 selbst sind in Fig. 2a und in Fig. 2b, einer Sohnittdarsteilung entlang der Linie A-A, nicht dargestellt. In die Ausnehmungen 27 sind die Anschlußenden der Phasenwicklungen 12 einführbar. Die Ausnehmungen 28 dienen zur Aufnahme weiterer Bau- oder Verbindungselemente. In den Träger 23 sind Leiterbahnen 41 eingelegt, und zwar derart, daß die Leiterbahnen 4-1 von dem elektrisch isolierenden Träger 23 umschlossen sind. Jede der Leiterbahnen 41 führt von einer Ausnehmung 26 über eine Ausnehmung 27 zu einer Ausnehmung 25, wobei der jeweilige Teil der Leiterbahnen 4-1 in die Ausnehmung 26 bzw. 27 bzw. 25 hineinragt.

Fig. 3 zeigt an einigen Ausführungsbeispielen, welche Form die Leiterbahn 41 im Bereich einer Ausnehmung 25, 26 oder 27 aufweisen kann. Im einfachsten, in Fig. 3a dargestellten Ausführungsbeispiel durchsetzt die Leiterbahn 41 eine Ausnehmung 25 des Trägers 23 im wesentlichen geradlinig und mittig. Der Umfang der Ausnehmung 25 ist so bemessen, daß auf jeder Seite des zwischen der Leiterbahn 41 und dem Träger' 23 freibleibenden Raums Je ein Anschlußende eines Bauelements eingeführt werden kann. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a ist dies auf der einen Seite der Anodenanschluß 33 einer Minusdiode 13 und auf der anderen Seite der Anodehanschluß 37 einer nicht dargestellten Erregerdiode 17· Zur elektrischen Verbindung von Leiterbahn 41, Anodenanschluß 33 und Anodenanschluß 37 ist die Ausnehmung 25 des Trägers 23 mit einem Lot 42 aufgefüllt. •In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. Jb ist die Leiterbahn 41 im Bereich der Ausnehmung 25 schleifenförmig ausgebogen, und zwar so, daß die schleifenförmige Ausbiegung sich über die Oberfläche des Trägers 23 hinaus erstreckt. Außerdem ist in

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diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3b die Leiterbahn 41 aus ' der Mitte der Ausnehmung 25 herausgerückt, auf diese Weise finden die beiden Anschlüsse 33, 37 beide auf einer Seite der Leiterbahn 41 Platz. Bei dieser Anordnung verlaufen die Anschlüsse 33» 57 und die Leiterbahn 41 auf einer größeren Strecke nebeneinander, was besonders vorteilhaft ist bei einer Verlötung oder Verschweißung. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3c sind Enden 43 der Leiterbahn 41 im Bereich. W der Ausnehmung 25 so abgebogen, daß sie aus der Ausnehmung über die Oberfläche des Trägers 23 hinausragen. Zweckmäßigerweise sind die Enden 43 durch einen Preßvorgang in eine mehr flache Form gebracht, so daß auch Anschlußdrähte eingeführt werden können, die einen größeren Durchmesser als der Kathodenanschluß 35 der in. Fig. 3c dargestellten Minusdiode 15 aufweisen. In Fig. -3d endlich ist dargestellt, wie der Leiterbahn im Bereich der Ausnehmung 25 des Trägers 23 die Form einer Schraubenfeder gegeben ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn Anschlüsse 33, 37 mit der Leiterbahn 41 verlötet oder verklemmt werden sollen.

Die Erfindung hat sich sehr gut bewährt bei der Verwendung in Kraftfahrzeug-Lichtmaschinen, obwohl dort durch die ständigen Erschütterungen und durch die vor allem im Winterhalbjahr wegen des Streusalzes sehr aggressive Atmosphäre besonders starke Beanspruchungen gegeben sind. Außerdem ist die Herstellung funktionsicherer Schaltplatten mit Hilfe der Erfindung möglich. Die Kontaktierung der einzelnen Bauelemente mit den Leiterbahnen der Schaltplatte ist bei der Herstellung sehr einfach durchzuführen. Die Verbindung erwies sich im Betrieb als sehr zuverlässig.

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Claims

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Ansprüche

[ 1./Wechselspannungsgenerator, insbesondere Drehstromlichtmaschine für Kraftfahrzeuge, mit nachgeschalteten Gleichrichtern zum Erzeugen einer Gleichspannung, wobei wenigstens zwei dieser Gleichrichter mit jeweils einer Elektrode zusammengeschaltet und mit der anderen Elektrode mit je einer Phase der Spannungserzeugenden Wicklung des Generators verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Leiterbahnen (41) vorgesehen ist, von denen jede mit der zugehörigen Phase (12) des Generators (11, 18), mit der zugehörigen Elektrode der zugehörigen Gleichrichter (13, 15) und gegebenenfalls mit der zugehörigen Elektrode eines zur Entnahme von gleichgerichtetem Erregerstrom vorgesehenen Gleichrichters (1?) verbunden ist, und daß diese Leiterbahnen (41) vorzugsweise gemeinsam in einem elektrisch isolierenden Träger (23) eingebettet sind.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (23) plattenförmig ausgebildet ist, Ausnehmungen (25, 26, 27, 28) aufweist und Teile der Leiterbahnen (41) in einen Teil der Ausnehmungen (25, 26, 27) hineinragend ausgebildet sind.

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3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang eines Teils der Ausnehmungen (25» 26, 27) so bemessen ist, daß wenigstens ein Anschlußende eines mit der Leiterbahn elektrisch zu verbindenden Schalt elements in die betreffende Ausnehmung (25» 26, 27) einführbar ist.

4. Generator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (4-1) wenigstens in der Nähe des Umfangs des Teils der Ausnehmungen (25, 26, 27) Krümmungen aufweisen und sich teilweise, über die Oberfläche des Trägers (23) hinaus erstreckend ausgebildet sind.

5. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Leiterbahnen (41) sich bogenförmig über die Fläche der Ausnehmungen (25 bzw. 26 bzw. 27) erstreckend angeordnet sind.

6.. Generator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß . Teile der Leiterbahnen (41) stiftförmig aus den Ausnehmungen (25 bzw. 26 bzw. 27) herausragend ausgebildet sind.

7. Generator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Leiterbahnen (41) nach Art einer Schraubenfeder aus den Ausnehmungen (25 bzw. 26 bzw. 27) herausragend ausgebildet sind.

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8. Generator nach einem der Ansprüche 5 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einander gegenüberstehenden Teile der Leiterbahnen (41) so bemessen ist, daß dazwischen wenigstens ein Anschlußende eines zugehörigen Schaltelements, beispielsweise einer Gleichrxchterelektrode (13 bzw. 15 bzw. 17), einführbar ist.

9- Generator nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Leiterbahnen (41) exzentrisch in die Ausnehmungen (25 bzw. 26 bzw. 27) hineinragend ausgebildet sind. · .

10. Generator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Leiterbahnen (41) drahtförmig ausgebildet ist.

11. Generator nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der in die Ausnehmungen (25, 26, 27) hineinragenden Teile der Leiterbahnen (41) . einen länglichen Querschnitt aufweist.

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