DE2001271A1

DE2001271A1 - Dynamoelektrische Maschine

Info

Publication number: DE2001271A1
Application number: DE19702001271
Authority: DE
Inventors: Robert Hemmings; Cotton Herbert John Thomas
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1969-01-13
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1970-08-27
Also published as: US3609428A; FR2028226A1; ES375740A1; BR7015990D0; GB1292043A

Description

Dynamo elektrische Iiaschine

If*

Die Erfindung betrifft eine dynamoelektrische r^aschine ait einem Gehäuse mit zwei Lagern, einer in den Lagern drehbar gelagerten Läuferwelle, auf der ein Läufer sitzt, einen an der Läuferwelle sitzenden Schleifring und einer Bürstenanordnung, deren .Bürsten aji Schleifring anliegen.

Me Erfindung besteht darin, daß sich ein I3nde der Läuferwelle über das eine der Lager hinaus erstreckt und eine axiale Bohrung aufweist, mit der ein einen veil des Schleifrings bildender Zapfen im üJingriff steht, der den Schleifring drehfest mit der Läuferwelle verbindet, wobei der Schleifring mit dem Läufer mittels Stromzuführungen verbunden ist, die sich zum Drehen mit der Welle durch das Lager erstrecken.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung ist im nachfolgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sindi

Fig. Lein Schnitt durch einen ..echselstromgenerator,

Pig. 2 ein Schnitt an der Linie B-B der Fig. 1,

Pig. 3 ein Schnitt an der Linie C - C in ι ig. 2 und

Pig. 4 ein Schnitt durch die in i'ig. 1 gezeigte Burstenanordraing.

Zu dem V/echselstroaigenerator gehört ein Ciehause 11, in dem zwei Lager 12 und 13 sitzen, .^ine Läuierwelle I4 ist in deu Lager 12 und I3 drehbar gelagert, und auf ihr sitzt zwischen ihren binden zwischen den Lagern 12 und 13 ein Läufer 15· Dei' Läufer 15 weist zwei Polncücke zu beiden Seiten eines Kerns auf, und auf ihm sitzt die Lüuferwicklung. Der Läufer 15 ist mit der welle I4 innerhalb eines Ständers 1β drehbar, der im Gehäuse 11 sitzt. Lie welle 1p erstreckt sich an einem Ijide durch das Lager 12 hindurch und dient zur Aufnahme eines Ventilators und einer Riemenscneibe, über die die Rotorwelle angetrieben wird. Am gegenüberliegenden üände erstreckt sich die Läuierwelle I4 durch das Lager I3 und endet innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Teils 17 des Gehäuses 11. Das ^nde der Läuierwelle I4» das vom Lager 12 entfernt liegt, weist eine zylindrische Eohrung auf, in der ein Zapfen I9 sitzt, der ein 'x'eil eines chleifrings 18 bildet. Zum SchMfring 18 gehört ein Formkörper mit einer flachen runden Stirnfläche, die in einer ^bene senkrecht zur Achse der Welle 14 liegt. Diese Stirnfläche des Formkörpers des Schleifrings 18 weist eine mittlere leitende Scheibe 21 auf, die innerhalb eines leitenden Rings 22 sitzt. Dabei ist die Scheibe 21 gegen den Ring 22 isoliert. Die Scheibe 21 ist konzentrisch zum hing 22 angeordnet. Jie jOheibe 21 und der Ring 22 bilden die Schleifflächen des Schleifrings, die mit der riirete in Verbindung stehen. Lei· Zapfen 13» des ..chleifringu 16 iet im Querschnitt kreuzförmig und sitzt im Preßsitz in der Bohrung der Läui'er-

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ORIG/NAL /NSPECTED

welle 14, εο daü der Schleifring 18 eich mit der Läuferwelle 14 drelit. Eine Federklammer (nicht dargestellt) sitzt zwischen dem Zapfen \i und der Wandung der Bohrung in der Welle 14 und unterstützt den Preßsitz zwischen dem Zapfen 15» und der ',.and der Bohrung; in der Welle 14» um den schleifring 1U in einer aitnehiaenden Anlage an die Velle 14 zu halten. Da die Bohrung in der ",.eile Η zylindrisch und der Zapfen 1^ im Querschnitt kreuzförmig ist, sind vier im gleichen v.inkelabistand zueinander angeordnete Kehlen zwischen den Zapfen 19 und der Vand der Bohrung der .,eile I4 gebildet, <jwei verbindende Leiter sind vorgesehen, uu den iiinj 22 und die bcheibe 21 άεε h.ciileii rings 1ö lait. der Läuierwickluiie; zu verbinden. Diese Leiter erstrecken eicli durch das Lager 1} iu Längsrichtung diametral "gegenüberliegender Ausnehnur.Lgi.u, die zwischen äor wand der Bohrung in der welle I4 uns. den Zapfen Iy gebildet sind. Lx*. aer .>eite den Lagere 1;, die an den läufer 1 ;> angrenst, aleo -u, der b&iw, öie vom chleiirin^ 18 entfernt liegt, erstrecken ί ich üie Lui^er ,'t-v&ils uurci. Jiurcr/tticliC· 2;, über dit uit zylindriachi . ohrung in der »eile 1 :.iit aer.; bereich in Vertlndunt eteht, der außerhalb der ,veiie lie,_t.

Indeia ein tellerartiger chleifrin{~ vorgesehen wird, der nit der xiotorvelle dadurch verbunden ist, daß ein Zapieu, öcr eij-.. Teil due öchleii'-rings bildex, in tinen Eingriff in einei bohrung in aer "..eile gebracht vird, kann die gc-eante Länge des Wechcelstroiuiteneraxors auf εαη&ϋ i-.indestoaß gehalten werden.

Das innere iiiide des L'eils IT dee aeh'iuses 11 ict durch aas Lager 1; geschlossen, v'üirend das äußere itiae de? ieils. 1Y durch einen ..ürstenkastt-n aus gespritztem Kunstharz geschlossen ist. icr UUrfitenkasten 24 sitzt iu Ii'cisits im Gehäuse 11 und weist zwei Zapfen 7.~j auf, auf denen I·'cäcr!>Imjaera. 26 sitzen, die ia ochiebesitz in Gfege^bohrungen 21 iu ^:3-.'r:iiu?e 11 an; "I'eil 1/ des Gt'viuses 11 aui'senoanen '».-eraen (Pig. 4). Jt.x ;^;;:i.-2-.-3nlcaEten 2Λ vc-is-c zvei einstückig angelorui;= llolil-

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ORIGINAL INSPECTED

zapfen 28 auf, die sich in Richtung auf den Schleifring 18 erstrecken und die jeweils Bürsten 29 aufnelimen. Die Bürsten 29 weisen jeweils leitende Träger 31 auf, die eich durch chlitze in den Wandungen der Zapfen 28 erstrecken und die dazu dienen, die Bürsten 29 verschiebbar in den Zapfen 28 zu führen. Die Bürßten werden an den Hing 22 bzw. an die Scheibe 21 des Schleifrings 18 angedrückt, und zwar durch Druckfedern 52, die zwischen den Trägern 31 und dem Bürstenkasten 24 sitzen. Kit den !Trägern 21 ist jeweils ein leitendes Geflecht 33 verbunden, das seinerseits jeweils mit einem Anschluß verbunden ist, der an der Außenseite des Bürstenkastens 24 befestigt ist. Der Schleifring und die !bürsten des Wccliselstroiagenerators sind also in einem Gehäuse vollständig Gingekapselt, das durch das Lager 13, den 'reil 17 des Gehäuses und den Eürstenkasten 24 gebildet ist.

Bei dem wecuseletroiagenerator handelt ee sich ua einen Dreiphasenucnerator, der .;iit eineia Doppelweggleichrichter bestückt ist. Der Doppelweggleichrichter weist swei bogenf ürtiige Aaschlußplatten 55» 3^ auf, zu denen jeweils zwei !!'eile gehören, die durch die angeführten L¹UChE'taben a und b gekennzeichnet sind und die durch einen einen 'i'eil davon bildender. leiU.nuen Hals miteinander verbunden sind, der durch den angefügten luchsiaben c gekennzeichnet ict. Die Platten 35 und Jc nind so angeordnet, daß der j.eil 5>b der blatte 35 zwischen den Jeiler. ;6a urn. ;,6t der ■'latte 36 sitzt, vr'hrend der Teil J6b der Platte Ib zwicchen der. !'eilen 35a und yjt de;.· .'latte 35 sitzt.

.'.uf der Klette ;5 citzen drei Dioden 371 30» 59» deren Anoden mit der Platte 35 verbunden sind und in einen ',.'ärueauetausch damit ßtenen. Jie Diode 37 sitzt aui dem i'eil 3>a der l'latxe 35, während die Dioden 30 und 39 aui dem xeil ^pb der Platte 35 eitzen. Entsprechend sitzen auf der Platte 36 drei Dioden 4I, 42, 43, deren Kathoden mit der Platte 36 verbunden sind und die im V/ärmeauEtausch daait stehen. i>abei sitzt die Liode 4I auf dem Teil l6z. der Platte 36, während die Dioden 42 und Al auf den Teil ;6b der Platte 36 eiuzen. uer Teil J6a der Platte ~jii v/eiso eine Lcsche auf, die über eiue enteprechende Lasche

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ORIGINAL INSPECTED

Ali ΞΙΗΜί Ende des Teils 55^> <3·^θ^ Platte 35 liegt. Am gegenüberliegenden Ende weist der Teil 35k der Platte 35 eine Lasche auf, die über eine entsprechende Lasche an einem Ende des Teils 36b der Platte 36 liegt. Am anderen linde weist der Teil 36b der platte 36 eine Lasche auf, die über eine entsprechende Lasche am Teil 55a der Platte 35 liegt. Me Platten 35 und 36 sind durch i-ichrauben 44» 45» 46 miteinander verbunden, die sioh durch die Laschen der Platten 35 bzv/. 36 erstrecken. Die Laschen der Platten 35 und 56 sind durch Isolierscheiben gegeneinander isoliert, und die Schraube 45 ist gegen beide Platten 35 und 36 isoliert. Die Schraube 45 stellt eine körperliche Verbindung zwischen den Platten 35 und 36 einerseits und dem Gehäuse 11 des Vechselstromgenerators andererseits her. Zwei weitere Schrauben 47» die mit den Platten 35 bzw, 3o verbunden sind, jedoch gegen diese isoliert sind, sorgen zusammen mit der Schraube 45 zur Befestigung der Platten 35 und 36 am Gehäuse 11. Die Schraube 44 steht im elektrischen Kontakt mit der Platte 55» ist jedoch gegen die Platte J>6 isoliert, während die Schraube 46 elektrisch mit der Platte 36 in Verbindung steht, jedoch gegen die Platte 35 isoliert ist. Die Schrauben 44 und 46 bilden also den positiven bzw. negativen Ausgangsanschluß des I.echselstromgenerators. Die Dioden sitzen jeweils in einem bestimmten Bereich des jeweiligen Teils der Platten 35 und 36 und sind von Kanälen umgeben, durch die im Betrieb Luft strömt, um ein Kühlen der Dioden zu unterstützen. Die Platten 35 und 36 sind aus relativ starkem Werkstoff gebildet und bilden also l/ärmeschlucker für die Dioden. Sie haben dabei eine solche Form, daß die Dioden 37, 38, 39, 41, 42, 43 im wesentlichen in derselben 3bene liegen.

Der Doppelweggleichrichter weist ferner drei Phasenplatten 49» 51» 52 auf, die jeweils aus Kupferblech gestanzt sind. Die Phasenplatten 49» 51, 52 sind jeweils durch die Schrauben 44» 45» 46 gehalten und gegen diese isoliert. Die Phasenplatten haben jeweils einen mittleren Bereich, der auf den jeweiligen Schrauben 44» 45» 46 sitzt, jedoch gegen dieae isoliert ist, und vom mittleren Bereich der jeweiligen Phasen-

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ORiGiNAL INSPECTED

platte erstrecken sich in entgegengesetzte ^Lichtung zwei einstückig angeformte Arme. Lin Arm der Hiasenplatte A,j iüt elektrisch mit der Kathode der Diode 57 verbunden, während uer anaere Arm der Phasenplatte 49 iuit der Anode der Diode 42 verbunden ist. iiiiii Aru der Phasenplatte 51 ist elektrisch ait der Anode der Diode 42 verbunden, während der andere j.rji uit der Ilathode der Diode ρΰ verbunden ist. Schließlich iat ein ^m der Pnasenplatte j2 elektrisch lJlI der Lathoue aer Diode 5^ verbunden, \;ährend der andere- .'.χίίι uit aer Anode der Diode 41 elektrisch verbunden iBt. i erner v/eist der mittlere Bereich der jeweiligen fhasenplatte 49t 51» 32 einen Anschluß auf, der zur Aufnahme einer Stromzuführung vorgesehen ist, durch die die Phasenplatte elektrisch mit der _A'hacenwicklung des Ständeis des wechselstromgenfcrators verbunden värd. Zur jeweiligen Phasenplatte 4^» 51» 52 gehört ein Diodentragbereich, der durch den angefügten liuchstaben a gekennzeichnet ist. Die Bereiche 4^a, ö~\a, 52a der Phasenplatten tragen jeweils ielddioden 55» 54» 55» deren Anoden jeweils elektricch uit den Bereichen 45a» 51s- bzw. 52a verbunden sind.

Die Schrauben 47 dienen ferner dazu, einen Spannungsregler 56 i^ Inneren des Gehäuses 11 zu befestigen. Die erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlüssen der bürsten 2J, den Kathoden der Telddioden 55» 54» 55 w& dem Spannungsregler ^b werden mit uilfe leitender Stromzuführungen hergestellt.

Da der Bürstenkasten 24 in einen ^chiebesitz im Gohäuee 11 sitzt, läßt er sich mühelos herausziehen, um einen Austausch der bürsten 29 zu erleichtern.

Patentansprüche; >

ORIGINAL INSPECTED

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Claims

Patentansprüche

iynamoeLektrische Ilaschine mit einem Gehäuse mit zwei Lagern, einer in den Lagern drehbar gelagerten Läuferwelle, auf der ein Lauf ersitzt, einem an der Läuferwelle sitzenden Schleifring und einer •Bürstenanordinmg, deren .nürcxen am Schleifring anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß eich ein !lade- de^ Läuierwelle (Η) über das eine (1J) der Lager (12, 1$) hinaus erstreckt und eine axiale Bohrung aufweist, mit der ein einen Teil des Schleifringe (18) bildender Zapfen (19) im Eingriff steht, der den Schleifring (1o) drehfest uit der Lauferv/elle (14) verbindet, wobei der Schleifring (16) mit dem liäuier (15) mittels Stronzufülirungen verbunden ist, die sich ^uia Drehen iait der „eile (14) durch das Lager (ij)erotrecken.

2. JynaaoelüViri^u;i<_- ^atc.iiuc nacu Ancyrucli 1, dadurch gekennaticunut, üai die j oliiu:,_L ia \.uwi.:iiliohe:i ujlind^iach ist und der ".apioii (1^) so Gcfoi'i'iv i«t, daC -wicchcn dea ^api'cii (1>; und der »/and de- hohrunj ainutciciiS ein Jurca,_an^ gebildet ivi, vobci ".inde^tür.p eine der wtxoasurührungcn dc-s 'Jcj:icii'ri:i.... (1..-_y nich innci-halb Cfcc n^E durc-i dat. La,;;i.r (1;.^ ercirtc.t.

5. DyiiauoolcktricC'ic i.acchine iiacv. Aiiapruch 1, dadurch £,'ok.eni"."&icxmei, da? die ^oarun^ i:a C.ufcrBCiiiiixt rund irt und da^ der Zapfen {Vi) Lu Querschnitt eine i^reuzfora hat, derart, da£ ait der Wand der Γοη-rung vier Durchgänge gebildet sind, ;;oiei nich 3wei Stromsufährungen des bchlcifrings (1S) innerhalb jeweils av/eier Inirch^ange durch das Lager (1;) erstrecken.

4* Dynaaoel c ic Irische lvaechine nach eintu der Ansprüche 1 - Zt uadurch gekennzeic'miex-, daß der Schleifring (13) tellerförmig ausgebildet ist.

5. Djaaaoelcv.urijchfc llaachii.e nach eir-ic: der Ansprache 1 - 4, dadurch iiseiehiie., dai der tapfer. {*<), i- Kraf tschiu.0 in der axialen

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!bohrung sitzt und daß eine Federklammer vorgesehen ist, die an dem Zapfen (15) und an der Wand der Bohrung angreift und den Preßeitz zwischen dem Zapfen (19) und der Wand der jjohrun;-, erhöht, derart, daß der Jchleifring (1S) in der vorgesehenen Lage gehalten wird.

ό. Dynamoelektrische I:acchine nach einem der Ansprüche 1-5» gekennzeichnet durch einen Joppelweggleichrichttr mit einer ersten leitenden Anschlußplatte (;>6), auf der ein erster Satz Dioden (4I» 42, 45JsiLül, deren Kathoden mit der ersten Anpchlußplatte (j6) verbunden sinu, einer Eveiteu Anschlußplaote (35), auf der ein zweiter :z ilioüen (27» 5^» ''Jy) sitzt, eieren ..iiodcn mit der zweiten Anuipla^te (25) verbunden sind, i.ittcln /.um isolierten körperlichen "verbinden der beiden Anschlui.iplattcn (35» 56) miteinander, wobei die beiücn Ai-.^r;chlu.'jplatten (35» 3°) eine solche jvorm haben, uaß bei uerenkörperlicher Terbinoun^ ;:.iteii;ander die Dioden (57 - /.;;; in Ve-EcT₁ "ülich', i. in derselben ^.bene liegen und Diodenpaare bilden, von eti.cn eiue erste Diode auf der ersten .'.risciiluliplatte (jo) und eine zweite Diode auf der zweiten Ancchlußplatte (55) sitzen, und dar. die beiden Dioden des jeweiligen Idodenpaars aneinander angrenzend angeordnet sind, und den jeweiligen Diodenpaaren zugeordnete leiLende Verbindungen, die die ..node der ersten Diode des jeweiligen Diodenpaars mit der Kathode der zweiten Dfode des jeweiligen liiodeiipaars verbinden.

7. D^Tiamoelektricche I.archine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arisciilui'.plattc-n (55i 3^j bogenfürai,;, cirid und jcweiln einen treten (55aj, [~y->a.j und einen zweiter» Teil (55b, 36b) aufv/eisen, die durc.i einen einrrtlickigen !.als (33^C» 3'Cc) rateinander ve bunden sind, v,obei aer creie 'i'eil (3^aj der einen n^c.:luiöplatte (35) in der Linbo.ula^c zwischen dex ersten (J6aj u;.c deia zweiten Teil (36b; der anderen An::chlu !platte (JoJ sitzt.

C. Dynamoelektrische I.cschine nac!i Anspruch C oder 7» dadurch gekennzeichnet, da."j die Zertiche der iJicchlu.Cplr/j'Lc.n (55, ;'6) uli die

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Dioden herum perforiert sind, derart, daß Kanäle gebildet sind, durch die Kühlluft zu strömen vermag.

9. Dynamoelektrische Haschine nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen jeweils einen Bereich aufweisen, der jeweils eine Diode trägt, wobei die von den elektrischen Verbindungen getragenen Dioden jeweils einen Anschluß uit der gleichen Polarität haben, der elektrisch mit den jeweiligen elektrischen Verbindungen verbunden ist.

10, Dynamoelektrische Maschine nach einem der Ansprüche ö - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen einen 'i'eil der Phasenverbindungen zu den Dioden des Gleichrichters bilden.

11. Dynamoelektrische maschine nach einem der Ansprüche 6-10, dadurcn gekennzeichnet, daß der jeweilige katz- Dioden (37 - A3) durch drei Dioden gebildet ist.

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