DE1962775A1 - Anordnung von Halbleitergleichrichtern auf einer rotierenden Welle - Google Patents

Description

• Anordnung von Halbleitergleichrichtern auf einer rotierenden Welle Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Halbleitergleichrichtern auf einer rotierenden Welle, die vorzugsweise bei gleitkontaktlosen Wechseistrommaschinen zum Gleichrichten des induktiv übertragenen Erregerstromes für die Feldwicklung in Anwendung kommen kann, Es sind Ausführungen bekannt, bei denen die Halbleitergleichrichter z.B. im Stützring der Iläuferwickelköpfe angeordnet sind0 Bei anderen bekannten Anordnungen werden die Halbleitergleichrichter in Trägerelementen angeordnet, die um ein System von durch diese getragenen Sammelringen gruppiert sind. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die Halbleitergleichrichter in der hohlgebohrten Welle einer elektrischen Maschine angeordnet sind.
• Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß die Halbleitergleichrichter schwer zugäng cind und im allgemeinen nur nach teilweiser Demontage der Maschine ausgewechselt werden können. Außerdem wird ein schnelles Auswechseln der Halbleitergleichriohter im Stbrungsfall durch eine Vielzahl von zu lösenden Schraubverbindungen erschwert0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der Halbleitergleiohrichter auf einer rotierenden Welle zu finden, bei der die erwähnten Nachteile weitgehend ausgeschaltet werden.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Brückenschaltung unter Verwendung von Halbleitergleichrichtern mit unterschiedlicher Polarität am Gehäuse so aufgeteilt wird, daß gleiche Schaltungsteile mit je drei äußeren Anschlüssen entstehen. Die Schaltungsteile sind in metallischen Tragkörpern angeordnet, auf deren Unterseite die Gleichstromanschlüsse isoliert herausgeführt sind. Die Gleichstromanschlüsse sind so ausgebildet, daß durch das Aufsetzen und Befestigen der Tragkörper an einer schleifringähnlichen Nabe die Gleichstromanschlüsse mittels Druckkontakt ohne zusätzliche Befestigungsteile hergestellt werden. Der Wechselstromanschluß wird an den metallischen Tragkörper geführt und kann gleichzeitig von der isoliert angeordneten Eefestigungsschraube des Tragkörpers gehalten werden.
• Die erfindungsgemäße Ausführung der Gleichrichteranordnung gestattet den Ein- und Ausbau sowie die Schaltung der Tragkörper durch das Betätigen einer einzigen Befestigungsschraube je Tragkörper. Die Tragkörper sind durch eine entsprechende Bedienungsöffnung im Lagerschild bzw. Gehäuse auch bei montierter Maschine leicht zugänglich.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß durch das Zufügen von weiteren gleichen Tragkörpern die Schaltung auf beliebige Phasenzahlen erweitert werden kann. Ebenso ist ein Parallelschalten von Tragkörpern möglich. Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht auch die gleichzeitige Anordnung von weiteren Schaltelementen, zoB2 Schutzbeschaltung innerhalb der Tragkörper. Es können auch zusätzliche Tragkörper mit Schaltelementen in der gleichen Weise angeordnet werden.
• Die Einbauteile im Tragkörper können durch Vergießen gegen Beanspruchungen geschützt werden. Es ist auch eine Sicherung der Einbauteile durch in den Tragkörper eingelegte Formteile möglich, Der Tragkörper kann auch z.1. im Spritzpreßverfahren mit einem Füllstoff verschlossen werden0 Gegen falsches Aufsetzen auf die schleifringähnliche Nabe kann der Tragkörper durch eine einseitige Nut, durch unsymmetrische Gleichstromanschlüsse, durch Nocken oder durch ähnliChe Maßnahmen geschützt werden. Die erfindungsgemäße Ausführung beinhaitet auch die Möglichkeit, nach Abnahme der Uragkörper die Nabe gleichzeitig als Schleifring zu verwenden.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: Vorderarsicht der Gleichrichteranordnung Fig. ia: Vorderans-? einer weiteren Ausführungsmögliclikc z der Gleichrichteranordnung Fig. 2: Seitenansicht der Nabe Fig. 3: Seitenansicht einer Welle ohne Nabe In dem Tragkörper 1 sind Halbleiterdioden 8 eingesetzt, von deren Anschlußenden Gleichstromanschlüsse 2 isoliert nach außen geführt sind. Der Wechselstromanschluß 3 wird direkt an den metallischen Tragkörper 1 geführt. Mittels der Befestigung 5 wird der Tragkörper an der Nabe 4 bzw. an der Welle 6 befestigt.
• Dabei wird gleichzeitig durch den zwischen der isolierten Unterseite des Tragkörpers 9 und dem Kontaktring 7 eingeklemmten Gleichstromanschluß 2 die Verbindung der einzelnen Tragkörper zur Brückenschaltung und der Anschluß an die Rotorwicklung hergestellt.
• Außerdem kann mittels der Befestigung 5 gleichzeitig der We chselstromanschluß 3 gehalten werden. Die Einbauteile im Tragkörper, z0B0 die Schutzbeschaltung, können bei Verwendung eines Isolierstückes 9 durch Vergießen gehalten und geschützt werden. Die Einbauteile im Tragkörper 1 können auch durch eingelegte Formteile gehalten und geschützt werden. Außerdem kann der Tragkörper mit einem Füllstoff 10; Figo 1a, z.B0 im Spritzpreßverfahren versehen und so ausgebildet werden, daß er direkt ohne Verwendung des Isolierstückes 9 auf den Kontakt ring 7 aufgesetzt werden kann.
• Der Tragkörper 1 enthält eine Sicherung gegen falsches Aufsetzen, z.B. in Form einer einseitigen Nut, in welche Vorsprünge der schleifringähnlichen Nabe eingreifen und so nur das Aufsetzen in einer bestimmten Lage ermöglichen. Eine entsprechende Sicherung kann auch durch unsymmetrische Gleichstromanschlüsse 2, Nocken usw., erreicht werden.
• Die schleifringähnliche Ausführung der Nabe Fig. 2 bzw.
• der Welle Fig. 3 beinhaltet auch die Möglichkeit einer direkten Verwendung als Schleifring. Nach Abnahme der Tragkörper 1 kann im Bedarfsfall der Erregerstrom über Schleifkontakte zugeführt werden.

Claims (12)

1. Patentansprüche

   Anordnung von Halbleitergleichrichtern auf der rotierenden Welle einer elektrischen Maschine dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenschaltung der Halbleitergleichrichter 80 auf einzelne Tragkörper (1) aufgeteilt ist, daß gleiche Tragkörper mit je zwei Gleichstromanschlüssen (2) und einem Wechselstromanschluß (3) entstehen, die so ausgebildet und auf der Welle (6) bzw. einer Nabe (4) mittels einer Halterung (5), mit der gleichzeitig der 'Vechselstromanschluß (3) gehalten werden kann, befestigt sind, daß durch das Aufsetzen auf die auf der Welle bzw. der Nabe befindlichen Kontaktringe (7), an welche gleichzeitig die Gleichstromanschlüsse der Läuferwicklung geführt sind, ohne weitere Befestigungaelemente die Verbindung der einzelnen Tragkörper zur Brückenschaltung und der Anschluß an die Läuferwicklung erreicht wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß åe Tragkörper mindestens zwei Halbleitergleichrichter (8) mit unterschiedlicher Polarität am Gehäuse so angeordnet sind, daß der Wechselstromanschluß (3) direkt an den Tragkörper geführt werden kann und die Gleichstromanschlüsse (2) von den Anschlußstellen der Halbleitergleichrichter isoliert nach außen geführt sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Tragkörper herausgeführten Gleichstromansohlüsse so ausgebildet sind, daß beim Aufsetzen der Tragkörper auf die Schaltringe der Nabe bzw. Welle gleichzeitig die elektrische Verbindung erfolgt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper eine Sicherung gegen falsches Aufsetzen enthält, z.E., durch unsymmetrische Ausführung der Gleichstromanschlüsse, einseitige Nut, Nocken usw 5e Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Tragkörper gleichzeitig weitere Schaltelemente, z.B.
5. Schutzbeschaltung, angeordnet sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß erforderliche Schaltelemente in einem zusätzlichen Tragkorper angeordnet sind.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper zum Schutz und zur Sicherung der Bauteile gegen Beanspruchungen, z.B.

   Fliehkräfte, vergossen sind.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper durch einen Füllstoff, z.B0 im Spritzpreßverfahren verschlossen und so ausgebildet wird, daß er direkt auf den Kontaktring aufgesetzt werden kann.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente im Tragkörper durch Formteile gehalten und gegen Beanspruchungen, z,B, Fliehkräfte, geschützt werden.
10. 100 Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe bzw. Welle nur einen isolierten Kontaktring bzw. isolierte Kentaktstücke enthält, und der zweite Gleichstrompol direkt an die Welle bzw. die Nabe geführt wird.
11. 110 Anordnung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle bzw. Nabe gleichzeitig als Schleifring verwendet werden kann, so daß nach Abnahme der Tragkörper eine Stromzuführung über Schleifkontakte möglich ist.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung durch Anordnung weiterer Tragkörper auf beliebige Phasenzahlen erweitert werden kann.