DE2001273B2

DE2001273B2 - Doppelweggleichrichter fuer einen wechselstromgenerator

Info

Publication number: DE2001273B2
Application number: DE19702001273
Authority: DE
Inventors: Herbert John Thomas Hollywood; Hemmings Robert Haiesowen; Worcestershire Cotton (Großbritannien)
Original assignee: Lucas Industries Inc
Current assignee: Lucas Industries Inc
Priority date: 1969-01-13
Filing date: 1970-01-13
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FR2028228A1; GB1292041A; DE2001272A1; US3629630A; FR2028227A1; FR2028227B1; GB1292042A; DE2001273A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelweggleichrichter für einen Wechselstromgenerator mit einer ersten leitenden Montageplatte, auf der ein erster Satz Dioden montiert ist, deren Kathoden mit der ersten Montageplatte verbunden sind, und einer zweiten leitenden Montageplatte, auf der ein zweiter Satz von Dioden montiert ist, deren Anoden mit der zweiten Montageplatte verbunden sind, wobei die Dioden Paare bilden und die Anode der ersten Diode eines jeden Diodenpaares mit der Kathode der zweiten Diode leitend verbunden ist.

Ein Dioden-Doppelweggleichrichter dieser Art ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 18 91063 bekannt. Ein Haupterfordernis bei Dioden-Doppelweggleichrichtern für Drehstrom-Lichtmaschinen ist eine platzsparende Bauweise. Eine solche kompakte Bauweise wiederum erschwert die Kühlung der Dioden. Diese Bedürfnisse führen zu der Aufgabe, einen Dioden-Doppelweggleichrichier zur Verfügung zu stellen, der sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet und eine ausreichende Kühlung der Dioden ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Doppelweggleichrichter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die beiden Montageplatten eine solche Form haben, daß bei ihrer körperlichen Verbindung die Dioden in einer Ebene derart angeordnet sind, daß die ersten und zweiten Dioden eines jeden Paares den kürzesten Abstand haben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

ίο den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht eine so kompakte Bauweise, wie sie bei bekannten Dioden-Doppelweggleichrichtern nicht möglich ist. Da, wie weiter unten beschrieben wird, die Montageplatten verhältnismäßig dick sind, bilden sie wirksame Kühlelemente für die Dioden, und durch die Perforierung der Montageplatten im Bereich der Dioden, durch die Kanäle gebildet werden, die von Kühlluft durchströmt werden können, wird die Kühlung noch verbessert.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Wechselstromgenerator,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie ß-ßder Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie C-Cin F i g. 2 und F i g. 4 einen Schnitt durch die in F i g. 1 gezeigte Bürstenvorrichtung.

Zu de.n Wechselstromgenerator gehört ein Gehäuse 11, in dem zwei Lager 12 und 13 sitzen. In den Lagern 12,

jo 13 ist eine Läuferwelle 14 drehbar gelagert, auf der zwischen den Lagern 12, 13 ein Läufer 15 montiert ist. Der Läufer 15 hat zwei Polstücke zu beiden Seiten eines Kerns, der die Läuferwicklung trägt. Der Läufer 15 ist mit der Welle 14 drehbar in einem Ständer 16 angeordnet, der in dem Gehäuse 11 befestigt ist. Die Welle 15 erstreckt sich an einem Ende durch das Lager 12 hindurch und ist zur Aufnahme eines Ventilators und einer Riemenscheibe ausgebildet, über die die Läuferwelle angetrieben wird. Am gegenüberliegenden Ende erstreckt sich die Läuferwelle 14 durch das Lager 13 und endet in einem im wesentlichen zylindrischen Teil 17 des Gehäuses 11. Das dem Lager 12 gegenüberliegende Ende der Läuferwelle 14 weist eine zylindrische Bohrung auf, in der ein Zapfen 19 sitzt, der Teil einer Schleifringvorrichtung 18 ist. Zu der Schleifringvorrichtung 18 gehört ein Formkörper mit einer ebenen runden Stirnfläche, die in einer Ebene srnkrecht zur Achse der Welle 14 liegt. In der Mitte dieser Stirnfläche des Formkörpers der Schleifringvorrichtung 18 befindet sich eine leitende Scheibe 21, die konzentrisch innerhalb eines leitenden Rings 22 sitzt. Gegen den Ring 22 ist die Scheibe 21 isoliert. Die Scheibe 2! und der Ring 22 bilden die Schleifflächen des Schleifrings, die mit der Bürste in Verbindung stehen. Der Zapfen 19 der Schleifringvorrichtung 18 ist im Querschnitt kreuzförmig und sitzt mit Preßsitz in der Bohrung der Läuferwelle 14, so daß der Schleifring 18 sich mit der Läuferwelle 14 dreht. Eine Federklammer (nicht dargestellt) zwischen dem Zapfen 19 und der Wand der

w) Bohrung in der Welle 14 unterstützt den Preßsitz zwischen dem Zapfen 19 sowie der Wand der Bohrung in der Welle 14 und hält den Schleifring 18 an der Welle 14. Da die Bohrung in der Welle 14 zylindrisch und der Zapfen 19 im Querschnitt kreuzförmig ist, werden vier

h¹) im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Kanäle zwischen dem Zapfen 19 und der Wand der Bohrung der Welle 14 gebildet. Zwei Leiter verbinden den Ring 22 und die Scheibe 21 der Schleifringvorrich-

lung 18 mit der Läuferwicklung. Diese Leiter erstrecken sich durch das Lager 13 längs zweier diametral gegenüberliegender Kanäle zwischen der Wand der Bohrung in der Welle 14 und dem Zapfen 19. An der dem Läufer 15 benachbarten Seite des Lagers 13, also an der der Schleifringvorrichtung 18 gegenüberliegenden Seite, erstrecken sich die Leiter durch entsprechende Kanäle 23, durch die die zylindrische Bohrung in Her Welle 14 mit der Außenfläche der Welle in Verbindung steht.

Dadurch, daß eine flächenartige Schleifringvorrichtung mit der Läuferwelle durch einen Zapfen verbunden ist, der Teil der Schleifringvorrichtung ist und in Eingriff mit einer Bohrung in der Welle steht, kann die gesamte Länge des Wechselstromgenerators auf einem Mindestmaß gehalten werden.

Das innere Ende des Teils 17 des Gehäuses 11 ist durch das Lager 13 geschlossen, während das äußere Ende des Teils 17 durch einen Bürstenkaiten 24 aus Kunststoff-Spritzguß geschlossen ist. Der Bürstenkasten 24 sitzt mit Preßsitz auf dem Gehäuse 11 und hat zwei Zapfen 25, auf denen Federklammern 26 sitzen, die mit Gleitsitz in entsprechende Bohrungen 27 im Gehäuse 11 am Teil 17 eindringen (Fig.4). Der Bürstenkasten 24 hat zwei einstückig angeformte Hohlzapfen 28, die sich in Richtung auf die Schleifringvorrichtung 18 erstrecken und jeweils Bürsten 29 aufnehmen. Die Bürsten 29 haben jeweils leitende Träger 31, die durch Schlitze in den Wandungen der Zapfen 28 hindurchgehen und die Bürsten 29 verschiebbar in den Zapfen 28 führen. Die Bürsten werden durch Druckfedern 32, die zwischen den Trägern 31 und dem Bürstenkasten 24 angeordnet sind, an den Ring 22 bzw. an die Scheibe 21 der Schleifringvorrichtung 18 angedrückt. Die Träger 31 sind jeweils durch eine leitende Litze 33 mit einer Anschlußklemme an der Außenseite des Bürstenkastens 24 verbunden. Der Schleifring und die Bürsten des Wechselstromgenerators sind also völlig in einem Gehäuse eingeschlossen, das durch das Lager 13, den Teil 17 des Gehäuses und den Bürstenkasten 24 gebildet wird.

Bei dem Wechselstromgenerator handelt es sich um einen Drehstromgenerator, der mit einem Doppelweggleichrichter ausgerüstet ist. Der Doppelweggleichrichter enthält zwei bogenförmige Montageplatten 35, 36, zu denen jeweils zwei Teile gehören, die durch die Buchstaben a und b bezeichnet und durch einen mit ihnen aus einem Stück ausgebildeten leitenden Hals, der durch den Buchstaben c bezeichnet ist, miteinander verbunden sind. Die Platten 35 und 36 sind so angeordnet, daß der Teil 35b der Platte 35 zwischen den Teilen 36a und 36b der Platte 36 sitzt, während der Teil 36b der Platte 36 sich zwischen den Teilen 35a und 356 der Platte 35 befindet.

Die Platte 35 trägt drei Dioden 37, 38, 39, deren Anoden mit der Platte 35 verbunden sind und auch mit ihr in wärmeleitender Verbindung stehen. Die Diode 37 sitzt auf dem Teil 35a der Platte 35, während die Dioden 38 und 39 auf dem Teil 35b der Platte 35 sitzen. Entsprechend trägt die Platte 36 drei Dioden 41,42,43, deren Kathoden mit der Platte 36 verbunden sind und mit ihr in wärmeleitender Verbindung stehen. Dabei sitzt die Diode 41 auf dem Teil 36a der Platte 36, während die Dioden 42 und 43 auf dem Teil 366 der Platte 36 sitzen. Der Teil 36a der Platte 36 hat eine Lasche, die über einer entsprechenden Lasche an einem Ende des Teils 356 der Platte 35 liegt. Am gegenüberliegenden Ende hat der Teil 356 der Platte 35 eine Lasche, die ÜDer einer entsprechenden Lasche an einem Ende des Teils 366 der Platte 36 liegt. Am anderen Ende hat der Teil 366 der Platte 36 eine Lasche, die über einsr entsprechenden Lasche am Teil 35a der Platte 35 liegt.

Die Platten 35 und 36 sind durch Schrauben 44, 45, 46 miteinander verbunden, die sich durch die Laschen der Platten 35 bzw. 36 erstrecken. Die Laschen der Platten 35 und 36 sind durch Isolierscheiben gegeneinander isoliert, und die Schraube 45 ist gegen beide Platten 35

ίο und 36 isoliert. Die Schraube 45 stellt eine körperliche Verbindung zwischen den Platten 35 und 36 einerseits und dem Gehäuse 11 des Wechselstromgenerators andererseits her. Zwei weitere Schrauben 47, die mit den Platten 35 bzw. 36 verbunden, jedoch gegen diese isoliert sind, sorgen zusammen mit der Schraube 45 für die Befestigung der Platten 35 und 36 am Gehäuse 11. Die Schraube 44 steht in elektrisch leitender Verbindung mit der Platte 35, ist jedoch gegen die Platte 36 isoliert, während die Schraube 46 mit der Plane 36 in elektrisch leitender Verbindung sieht, jedoch gegen die Platte 35 isoliert ist. Die Schrauben 44 und 46 bilden also den positiven bzw. negativen Ausgangsanschluß des Wechselstromgenerators. 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, die die Kühlung der Dioden unterstützt. Die Platten 35 und 36 sind aus verhältnismäßig dickem Werkstoff hergestellt und vermögen deshalb die Wärme der Dioden abzuleiten. Sie haben eine solche Form, daß die Dioden 37, 38, 39, 41, 42, 43 im wesentlichen in derselben Ebene liegen.

Der Doppelweggleichrichter hat ferner drei Phasenplatten 49, 51, 52, die jeweils aus Kupferblech gestanzt sind. Die Phasenplatten 49, 51, 52 werden jeweils durch Schrauben 44, 45, 46 gehalten und sind gegen diese isoliert. Jede Phasenplatte hat einen mittleren Bereich, der auf den jeweiligen Schrauben 44,45,46 ruht, jedoch gegen diese isoliert ist. Von dem mittleren Bereich einer jeden Phasenplatte erstrecken sich zwei einstückig

4u angeformte Arme in entgegengesetzte Richtungen. Ein Arm der Phasenplatte 49 ist elektrisch mit der Kathode der Diode 37 verbunden, während der andere Arm der Phasenplatte 49 mit der Anode der Diode 43 verbunden ist. Ein Arm der Phasenplatte 51 ist elektrisch mit der Anode der Diode 42 verbunden, während der andere Arm mit der Kathode der Diode 38 verbunden ist. Schließlich ist ein Arm der Phasenplatte 52 elektrisch mit der Kathode der Diode 39 verbunden, während der andere Arm mit der Anode der Diode 41 elektrisch

so verbunden ist. Ferner hat der mittlere Bereich einer jeden Phasenplatte 49, 51, 52 eine Anschlußklemme für die Anbringung eines Leiters, durch den die Phasenplatte elektrisch mit der Phasenwicklung des Ständers des Wechselstromgenerators verbunden ist. Zu einer jeden Phasenplatte 49, 51, 52 gehört ein Diodentragbereich, der durch den Buchstaben α bezeichnet ist. Die Bereiche 49a, 51a, 52a der Phasenplatten tragen jeweils Felddioden 53, 54, 55, deren Anoden jeweils elektrisch mit den Bereichen 49a, 51a bzw. 52a verbunden sind.

W) Die Schrauben 47 dienen ferner dazu, einen Spannungsregler 56 in dem Gehäuse 11 zu befestigen. Die erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen den Anschlußklemmen der Bürsten 29, den Kathoden der Felddioden 53, 54, 55 und dem Spannungsregler 56

hi werden mit Hilfe von Leitern hergestellt.

Da der Bürstenkasten 24 mit Gleitsitz im Gehäuse 11 sitzt, kann er zur Auswechslung der Bürsten 29 mühelos herausgezogen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Doppelweggleichrichter für einen Wechselstromgenerator mit einer ersten leitenden Montageplatte, auf der ein erster Satz Dioden montiert ist, deren Kathoden mit der ersten Montageplatte verbunden sind, und einer zweiten leitenden Montageplatte, auf der ein zweiter Satz von Dioden montiert ist, deren Anoden mit der zweiten Montageplatte verbunden sind, wobei die Dioden Paare bilden und die Anode der ersten Diode eines jeden Diodenpaares mit der Kathode der zweiten Diode leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Montageplatten (35,36) eine solche Form haben, daß bei ihrer körperlichen Verbindung die Dioden (37—43) in einer Ebene derart angeordnet sind, daß die ersten un I zweiten Dioden (37/43,38/42,39/41) eines jeden Paares den kürzesten Abstand haben.

2. Doppelweggleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatten (35, 36) bogenförmig sind und jeweils einen ersten Teil (35a, 36a) und einen zweiten Teil (35b, 36b) aufweisen, die durch daran befindliche Ansätze (35c, 36c) miteinander verbunden sind, wobei nach dem Zusammenbau der zweite Teil einer Montageplatte zwischen dem ersten und zweiten Teil der anderen Montageplatte sitzt.

3. Doppelweggleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche der Montageplatten (35, 36) um die Dioden (37—43) herum perforiert sind, so daß durch die dadurch gebildeten Kanäle Kühlluft strömen kann.

4. Doppelweggleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenpaare (37/43, 38/42, 39/41) durch Phasenplatten (49, 51, 52) miteinander verbunden sind, die Felddioden (53,54,55) tragen, deren Anoden mit der jeweiligen Phasenplatte verbunden sind.

5. Doppelweggleichrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenplatten (49,51, 52) einen Teil der Phasenanschlüsse der Dioden (37—43) des Gleichrichters bilden.