DE1989917U - THREE-PHASE GENERATOR WITH VOLTAGE REGULATOR FOR VEHICLES. - Google Patents

THREE-PHASE GENERATOR WITH VOLTAGE REGULATOR FOR VEHICLES.

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DE1989917U DEB74850U DEB0074850U DE1989917U DE 1989917 U DE1989917 U DE 1989917U DE B74850 U DEB74850 U DE B74850U DE B0074850 U DEB0074850 U DE B0074850U DE 1989917 U DE1989917 U DE 1989917U
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Description

P.A.125 201-1.3.P.A. 125 201-1.3.

E. 7940 b
26.2.1968 Eb/ΚηE. 7940 b
February 26, 1968 Eb / Κη

Anlage zurAttachment to

Gebrauchsmuster-AnmeldungUtility model registration

(Ausscheidung aus der Gebrauchsmusterhilfsanmeldung B 52.975/21g Gm
vom 18.4.1965) .(Exclusion from utility model auxiliary application B 52.975 / 21g Gm
from April 18, 1965).

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart ¥, Breitscheidstraße 4 ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart ¥, Breitscheidstrasse 4

Drehstromgenerator für Fahrzeuge mit einem Spannungsregler Three-phase generator for vehicles with a voltage regulator

Die Heuerung bezieht sich auf einen Drehstromgenerator für Fahrzeuge, mit Drehstromwicklungen, an die Gleichrichter zum Gleichrichten der Ausgangsspannung des Generators angeschlossen sind, welche auf Kühlkörpern angeordnet sind, die an einem Ende des Drehstromgenerators und etwa senkrecht zu dessen Antriebswelle angeordnet sind, und mit einem Spannungsregler zum Regeln des Stromes in einer Erregerwicklung des Drehstromgenerators.The hiring relates to a three-phase generator for vehicles, with Three-phase windings, to the rectifier for rectifying the output voltage of the generator are connected, which are arranged on heat sinks are at one end of the alternator and approximately perpendicular to it Drive shaft are arranged, and with a voltage regulator to regulate the Current in an excitation winding of the three-phase generator.

Aus der US-Patentschrift 2.040.470 ist es bereits bekannt, in einer für den Zugang zu den Bürsten vorgesehenen Öffnung eines Gleichstromgenerators einen Spannungsregler anzuordnen. Auch ist es bei Drehstromgeneratoren bekannt,From US Pat. No. 2,040,470 it is already known in a for the Access to the brushes provided opening of a DC generator to arrange a voltage regulator. It is also known in three-phase generators

Robert Bosch GmbH R. 7940 b Rb/ΚηRobert Bosch GmbH R. 7940 b Rb / Κη

Stuttgart .'26.2.1968Stuttgart, February 26, 1968

die Gleichrichter auf Kühlkörpern anzuordnen»to arrange the rectifiers on heat sinks »

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehstromgenerator zu schaffen, an den sowohl die Kühlkörper der Gleichrichter wie d er Spannungsregler angebaut sind und bei dem eine ausreichende Kühlung dieser Bauteile gewährleistet ist.The object of the invention is to create a three-phase generator to which Both the heat sinks of the rectifier and the voltage regulator are installed and with which sufficient cooling of these components is guaranteed.

Mach der !Teuerung wird dies bei einem eingangs genannten Drehstromgenerator dadurch erreicht» daß die Kühlkörper kreisringsektorförmig ausgebildet sind und sich über mehr als die Hälfte des Umfanges des einen Lagerschilds des Drehstromgenerators erstrecken, und daß der Spannungsregler in einem kreisring« sektorförmigen Gehäuse angeordnet ist, das in dem von den Kühlkörpern ausge« sparten Raum des genannten Lagerschilds angeordnet ist. Auf diese Weise er» reicht man gleichzeitig eine optimale Ausnutzung des Raumes und eine gute Kühlung der genannten Bauteile, so daß man bei kompakter Bauform einen betriebs· sicheren Drehstromgenerator erhält, dessen Baugröße sich nicht wesentlich von derjenigen üblicher Drehstromgeneratoren unterscheidet»This will increase the price of a three-phase generator mentioned at the beginning thereby achieved »that the heat sinks are formed in the shape of a circular ring sector and extend over more than half of the circumference of one end shield of the three-phase generator extend, and that the voltage regulator in a circular ring « sector-shaped housing is arranged, which is in the form of the heat sinks. saved space of said bearing plate is arranged. In this way he » you can get an optimal use of the space and a good one at the same time Cooling of the components mentioned, so that with a compact design an operational safe three-phase generator whose size does not differ significantly that of conventional three-phase alternators »

Eine weitere Verbesserung der Kühlung erreicht man mit Vorteil dadurch, daß um die Kühlkörper und den Spannungsregler herum ein Pührungsmantel für die Kühlluft des Drehstromgenerators vorgesehen ist. Der Kühlluftstrom wird so auf die genannten Bauteile konzentriert und ergibt eine optimale Kühlung» Um die Wartung der genannten Bauteile zu erleichtern, wird dieser Führungsmantel mit Vorteil abnehmbar ausgebildet.A further improvement in the cooling is achieved with advantage in that around the heat sink and the voltage regulator a lead jacket for the Cooling air of the alternator is provided. The cooling air flow is so on concentrates the named components and results in optimal cooling »Um die This guide jacket will facilitate maintenance of the components mentioned Advantageously designed to be removable.

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Robert Bosch GmbH Rb/Κη R. 79:40Robert Bosch GmbH Rb / Κη R. 79:40

Stuttgart [ . ■■·■■-. 26.2.1968 . :·Stuttgart [ . ■■ · ■■ -. February 26, 1968. : ·

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.Further details and expedient developments of the invention are given below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing described and explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Drehstromgenerator, teilweise in der Ansicht und teilweise im Längsschnitt,1 shows a three-phase generator, partly in view and partly in longitudinal section,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den rückwärtigen Lagerdeckel des" Generators nach Fig. 1 ,Fig. 2 is a plan view of the rear bearing cover of the " Generator according to Fig. 1,

Fig. 3 sin Schaltschema des Generators, zusammen mit einem Regler und einer Batterie,Fig. 3 is a circuit diagram of the generator, together with a controller and a battery,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IY-IV der Fig. 1 ,FIG. 4 shows a section along the line IY-IV of FIG. 1,

Fig. 5 einen im.Generator nach den Fig. 1 - 4 verwendbaren Schnellregler in der Draufsicht, und5 shows an im.Generator according to FIGS. 1-4 which can be used Quick regulator in top view, and

Fig. 6 einen Schnitt durch den Schnellregler der Fig. 5 . ■ .FIG. 6 shows a section through the rapid regulator of FIG. 5. ■.

Der in der Zeichnung dargestellte Drehstromgenerator hat einen auf einer Ankerwelle 10 sitzenden, vier Polpaare aufweisenden Klauenpolanker 11, der eine zwischen zwei mit klauenartigen Ansätzen 12 versehenen Stirnplatten sitzende Erregerwicklung I4 enthält. Diese ist mit ihren Wicklungsenden über zwei auf der Ankerwelle 10 sitzende Schleifringe I5 und 16 sowie je eine Kohlebürste 17 jeweils an einen von zwei Anschlußbolzen 18a und 18b angeschlossen, die in einem rückwärtigen Lagerschild 19 sitzen. Das Lagerschild The alternator shown in the drawing has one on one Armature shaft 10 seated, four pole pairs having claw pole armature 11, the one between two end plates provided with claw-like extensions 12 contains seated excitation winding I4. This is with its winding ends over two slip rings I5 and 16 seated on the armature shaft 10 and one each Carbon brush 17 each connected to one of two connecting bolts 18 a and 18 b, which are seated in a rear end shield 19. The bearing shield

- Zj. _.- Zj. _.

Robert Bosch GmTDH Rb/Kn R. 7.940bRobert Bosch GmTDH Rb / Kn R. 7.940b

Stuttgart 26.2,1968Stuttgart February 26, 1968

nimmt in einem nicht näher bezeichneten Einpaß das Ständerblechpaket 20 des Drehstromgenerators auf, das mit Hilfe eines an der Antriebsseite der Ankerwelle 10 aufgesetzten Lagerdeckels mit Spannschrauben 22 gegen das rückwärtige Lagerschild I9 festgezogen ist.takes the stator core 20 des in an unspecified fitting Three-phase generator on, with the help of a on the drive side of the armature shaft 10 attached bearing cover with clamping screws 22 against the rear Bearing shield I9 is tightened.

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 Fig. 3 erkennen läßt, ist jede der Drehstromwicklungen jeweils mit einem Verbindungspunkt zweier im gleichen Sinn in Serie geschalteter Gleichrichter 33a, 33b bzw. 34a, 34b bzw. 35a"? 35b verbunden. Außer diesen den Laststrom der Lichtmaschine führenden Gleichrichtern sind noch drei im folgenden als Erregerdioden bezeichnete Gleichrichter 36, 37 und 38 vorgesehen, von denen jeder ebenfalls mit einer der drei Drehstromwicklungen verbunden und an seiner anderen Elektrode an eine gemeinsame Yerbindungsleitung 39 angeschlossen ist, die über einen in Fig. 3 bei R schematisch angedeuteten Spannungsregler zu der Erregerwicklung I4 des Drehstromgenerators führt.The stator core 20 carries three evenly along its circumference distributed three-phase windings 23, 24, and 25, which are connected to one another in a star connection are connected. As the circuit diagram of FIG. 3 shows, each of the three-phase windings is in each case with a connection point of two in the same Sense of series-connected rectifiers 33a, 33b or 34a, 34b or 35a "- 35b tied together. Except for these rectifiers carrying the load current of the alternator three rectifiers 36, 37 and 38, referred to below as excitation diodes, are also provided, each of which also has one of the three Three-phase windings connected and at its other electrode to a common Yerbindungsleitung 39 is connected, which via a in Fig. 3 at R schematically indicated voltage regulator to the field winding I4 of the three-phase generator leads.

Die drei Gleichrichter 33a, 34a, 35a sind über eine gemeinsame Minus- oder Masseleitung mit dem Minuspol einer Fahrzeugbatterie 40? die drei Gleichrichter 33b, 34b und 35b mit deren Pluspol verbunden.The three rectifiers 33a, 34a, 35a are via a common minus or Ground line with the negative pole of a vehicle battery 40? the three rectifiers 33b, 34b and 35b connected to their positive pole.

Ton einem leistungsfähigen, für Kraftfahrzeuge bestimmten Drehstromgenerator wird verlangt, daß er bereits im Leerlauf der zu seinem Antrieb dienenden Brennkraftmaschine Ladestrom an die Fahrzeugbatterie zu liefern vermag, damit auch bei ständigen Stadtfahrten eine ausreichende Ladung der Batterie sichergestellt ist. Um in diesem Falle auch bei niedrigen Antriebsdrehzahlen eineSound of a powerful three-phase generator designed for motor vehicles it is required that he is already idling the one used to drive him Internal combustion engine is able to deliver charging current to the vehicle battery, so A sufficient charge of the battery is ensured even when driving around town is. In this case, even at low drive speeds

Robert Bosch GmbH. " ? ~ Rb/Kn R. 7940bRobert Bosch GMBH. " ? ~ Rb / Kn R. 7940b

Stuttgart ' 26.2.1968Stuttgart 'February 26, 1968

ausreichende Kühlung des Generators zu erzielen und für diesen einen möglichst geringen Werkstoffaufwand an Eisen und Kupfer zu erreichen, ist das rückwärtige Lagerschild 19 radförmig ausgebildet und trägt an seinem äußeren Kranz 4I einen nach rückwärts abstehenden, abnehmbaren Führungsmantel 42 für die Kühl-· luft.to achieve sufficient cooling of the generator and for this one as possible Achieving a low material consumption of iron and copper is the backward one Bearing plate 19 is designed in the shape of a wheel and carries 4I on its outer rim a rearwardly protruding, removable guide jacket 42 for the cooling · air.

In dem von dem Führungsmantel 42 umschlossenen Zwischenraum um die Lagernabe 45 des Lagerschildes I9 herum sind zwei ringsektorförmige Kühlbleche 44 und quer zur Drehachse des Drehstromgenerators und quer zu dem im Generatorgehäuse geführten Kühlluftstrom so angeordnet, daß zwischen dem äußeren Rand des größereii Kühlbleches 44 und dem Führungsmantel 42 ein schmaler Luftspalt verbleibt. Auf dem größeren Kühlblech 44> das an seinem Rand in Achsrichtung des Drehstromgenerators zur Erzielung einer höheren Steifigkeit umgebogen ist, sitzen die drei Plusdioden 33b, 34b und 35*>· Die mit dem Minuspol der Batterie 40 verbundenen Minusdioden 33a, 34a? 35a hingegen sitzen auf dem zweiten Kühlblech 45» das ohne Verwendung einer isolierenden Zwischenschicht unmittelbar auf vier sich zwischen der Wabe 43 und dem Kranz 4I ies rückwärtigen Lagerschilds 19 erstreckenden Speichenpaaren 46, 47» 48 und 49 festgeschraubt ist. Diese Speichenpa,are lassen zwischeneinander jeweils große Eintrittsöffnungen für die in das Innere des Drehstromgenerators einströmende Kühluft frei, die am vorderen Lagerschild durch einen bei 50 angedeuteten, auf die Ankerwelle 10 aufgezogenen Ventilator aus dem Generatorgehäuse gesaugt wird. Zwei weitere radiale Rippen 5I und 52 sind mit achsparallelen Augen 53 und in diese eingeschnittenen Gewindelöchern 54 versehen, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 55 für eine Trägerplatte 56 dienen, an welcher die beiden Bürstenhalter 57 und 58 für die Schleifkohlen I7 befestigt sind, welche auf den Schleifringen 15> 16 aufliegen.In the space enclosed by the guide jacket 42 around the bearing hub 45 of the end shield I9, two annular sector-shaped cooling plates 44 are arranged transversely to the axis of rotation of the three-phase generator and transversely to the cooling air flow guided in the generator housing so that between the outer edge of the larger cooling plate 44 and the guide jacket 42 a narrow air gap remains. The three plus diodes 33b, 34b and 35 * are seated on the larger cooling plate 44, which is bent at its edge in the axial direction of the three-phase generator to achieve greater rigidity. 35a, on the other hand, sit on the second cooling plate 45 'which is screwed directly onto four pairs of spokes 46, 47', 48 and 49 extending between the honeycomb 43 and the rim 41 of the rear end shield 19 without the use of an insulating intermediate layer. These pairs of spokes leave large inlet openings between each other for the cooling air flowing into the interior of the alternator, which is sucked out of the generator housing at the front end shield by a fan indicated at 50 and drawn onto the armature shaft 10. Two further radial ribs 5I and 52 are provided with axially parallel eyes 53 and threaded holes 54 cut into them, which are used to receive fastening screws 55 for a carrier plate 56 on which the two brush holders 57 and 58 for the carbon brushes I7 are attached, which are attached to the Slip rings 15> 16 are in contact.

Robert Bosch GmbH Rb/Κη R.794O"bRobert Bosch GmbH Rb / Κη R.794O "b

Stuttgart 26.2.1968Stuttgart February 26, 1968

Zwischen den beiden als Träger der Laststromgleichrichter dienenden Kühl- · körpern 44 und 45 ist als dritter Kühlkörper ein schmales Halteblech 60 angeordnet, das die drei Erregerdioden 36? 37» 38 trägt, die sich mit ihrer Anschlußelektrode jeweils etwa radial zur Drehachse des Generators erstrecken.Between the two cooling devices that serve as supports for the load current rectifiers bodies 44 and 45, a narrow retaining plate 60 is arranged as a third heat sink, that the three excitation diodes 36? 37 »38 carries, which is connected to its connection electrode each extend approximately radially to the axis of rotation of the generator.

ι Das Tragblech 60 bildet gleichzeitig die gemeinsame Verbindungsleitung 39 der Erregerdioden zu ihrem Anschlußbolzen 61, mit dem das Tragblech isoliert an dem größeren Kühlblech 44 befestigt ist. Mit Rücksicht auf den großen, für den Eintritt der Kühlluft zur Verfügung stehenden Querschnitt, der mindestens 50' f« der lichten Stirnfläche zwischen der Lagernabe 43 und dem Kranz 4I des rückwärtigen Lagerschildes I9 ausmacht, ist di,e quer zur Längsachse des Generators liegende Breitseite des Kühlbleches 44 so groß gewählt, daß diese Breitseite sich über 60 bis 80 fo, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa über 70 "/> dieses Eintrittsquerschnittes erstreckt. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch bei niedrigen Antriebsdrehzahlen des Drehstromgenerators die gegen Übertemperaturen empfindlichen Gleichrichter ausreichend gekühlt werden können.The support plate 60 at the same time forms the common connecting line 39 of the exciter diodes to their connecting bolt 61, with which the support plate is attached to the larger cooling plate 44 in an insulated manner. With regard to the large cross-section available for the entry of the cooling air, which makes up at least 50 'f "of the clear face between the bearing hub 43 and the rim 4I of the rear end shield 19, di, e is transverse to the longitudinal axis of the generator of the cooling plate 44 is chosen so large that this broad side extends over 60 to 80 fo, in the present embodiment about 70 "/> of this inlet cross-section .

Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn anstelle der Tragplatte 56 der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Einbautransietorregler zwischen den beiden Querrippen 51 und 52 befestigt wird. Der Regler ist in einem Gußgehäuse 70 untergebracht, auf welchem gleichzeitig zwei Bürstenhalter 71 und 72 isoliert befestigt sind und mit den im übrigen nur schematisch wiedergegebenen Schaltelementen 73 <i©s in Form einer gedruckten Schaltung auf einem Isolierstoffplättchen 74 angeordneten Reglers verbunden sind. In diesem Fall bietet das Gußgehäuse 70 große Kühlflächen, so daß für den Regler knapp bemessene Bauelemente verwendet werden können, wobei als besonderer Vorteil auftritt, daß zum Auswechseln der Kohlebürsten I7 das Gehäuse 70 sich rasch abnehmen läßt und zusammen mit dem Regler in geeigneten Prüfvorrichtungen auf seine Gebrauchstüchtigkeit untersucht werden kann.A particularly advantageous arrangement is obtained if, instead of the support plate 56, the built-in door controller shown in FIGS. 5 and 6 is located between the two transverse ribs 51 and 52 is attached. The regulator is in a cast housing 70 housed, on which at the same time two brush holders 71 and 72 are attached in isolation and with those only shown schematically in the rest Switching elements 73 <i © s in the form of a printed circuit on an insulating plate 74 arranged controller are connected. In this case offers the cast housing 70 large cooling surfaces, so that tightly dimensioned for the controller Components can be used, with the particular advantage that the housing 70 can be removed quickly to replace the carbon brushes I7 and together with the controller in suitable test devices on his Usability can be examined.

Claims (7)

RA.125,201H.3.6fi Robert Bosch GmbH H0 7940 b Rb/Κη Stuttgart 26.2.1968. - AnsprücheRA.125,201H.3.6fi Robert Bosch GmbH H0 7940 b Rb / Κη Stuttgart February 26, 1968. - Expectations 1. Drehstromgenerator für Fahrzeuge, mit Drehstromwicklungen, an die Gleichrichter zum Gleichrichten der Ausgangsspannung des Generators angeschlossen sind, welche auf Kühlkörpern angeordnet sind, die an einem Ende des Drehstromgenerators und etwa senkrecht zu dessen Antriebswelle angeordnet sind, und mit einem Spannungsregler zum Regeln des Stromes in einer Erregerwicklung des Drehstromgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper (44> 45) kreisringsektorförmig ausgebildet sind und sich über mehr als die Hälfte des Umfanges des einen Lagerschilds (19) des Drehstromgenerators erstrecken und daß der Spannungsregler (R, 72, 73) in einem kreisringsektorförmigen Gehäuse (70) angeordnet ist, das in dem Ton den Kühlkörpern (44» 45) ausgesparten Raum des genannten Lagerschilds (19) angeordnet ist.1. Three-phase generator for vehicles, with three-phase windings, to the rectifier connected to rectify the output voltage of the generator are, which are arranged on heat sinks, which are arranged at one end of the alternator and approximately perpendicular to its drive shaft are, and with a voltage regulator for regulating the current in an excitation winding of the three-phase generator, characterized in that the Heat sinks (44> 45) are designed in the shape of a circular ring sector and extend over more than half of the circumference of one end shield (19) of the three-phase generator and that the voltage regulator (R, 72, 73) in one Annular sector-shaped housing (70) is arranged in the clay Heat sinks (44 »45) recessed space of the bearing shield (19) is arranged. 2. Drehstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Kühlkörper (44» 45) und den Spannungsregler (R, 72, 7-3) herum ein Führungsmantel (42) für die Kühlluft des Drehstromgenerators vorgesehen ist. 2. Three-phase generator according to claim 1, characterized in that around the Heat sink (44 »45) and the voltage regulator (R, 72, 7-3) around a guide jacket (42) is provided for the cooling air of the alternator. 3. Drehstromgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsmantel (42) abnehmbar ist.3. Three-phase generator according to claim 2, characterized in that the Guide jacket (42) is removable. 4» Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche "I- 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (70) des Spannungsreglers (R,■72, 73) lösbar am Drehstromgenerator befestigt ist« 4 »Three-phase generator according to one of claims" I- 5 »characterized in that that the housing (70) of the voltage regulator (R, ■ 72, 73) is detachably attached to the three-phase generator « Robert Bosch StuttgartRobert Bosch Stuttgart R. 7940 b Rb/Κη 26.2.1968R. 7940 b Rb / Κη February 26, 1968 5. Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (70) <iss Spannungsreglers (R, J2, 73) an der Außenseite des Drehstromgenerators befestigt ist, so daß es ohne Demontage des Drehstromgenerators ausgebaut werden kann.5. Alternator according to one of claims 1 to 4> characterized in that the housing (70) <is s voltage regulator (R, J2 , 73) is attached to the outside of the alternator so that it can be removed without dismantling the alternator. 6» Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (70) des Spannungsreglers (R, 72, 73) ein Bürstenhalter (71,72) für die zur Stromversorgung der Erregerwicklung (I4) des Drehstromgenerators dienenden Bürsten (17) vorgesehen ist«6 »Three-phase generator according to one of claims 1-5, characterized in that that on the housing (70) of the voltage regulator (R, 72, 73) a brush holder (71,72) for the power supply to the field winding (I4) of the three-phase generator serving brushes (17) is provided « 7. Drehstromgenerator nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler steuerbare Halbleiter, insbesondere Transistoren enthält und daß diese auf einem eine gedruckte Schaltung tragenden Isolierstoffplättchen (74) angeordnet sind» J?7. Three-phase generator according to one of claims 1-6, characterized in that that the voltage regulator contains controllable semiconductors, in particular transistors, and that these are carried on a printed circuit board Insulating plates (74) are arranged »J?
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