DE2309998B2 - Elektrische Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der DE-PS 9 11 288 bekanntgewordenen Maschine dieser Art müssen die Wicklungsenden der kompletten Maschine entsprechend der jeweils gewählten Betriebsweise untereinander und mit dem betreffenden Wechselstrom- bzw. Gleichstromkreis durch unterschiedliche und gesondert zu erstellende äußere Schaltverbindungen verbunden werden. Die Erstellung bzw. Änderung der Schaltverbindungen zwischen den Wicklungsenden selbst und mit den äußeren Stromkreisen erfordert fachmännisches Bedienungspersonal sowie einen entsprechenden Zeitaufwand, und es kann die Gefahr von Fehlverbindungen nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, wobei im Falle einer Verbindung der Maschine mit einem Gleichstromkreis zusätzliche Schaltverbindungen mit der notwendigen, raumbeanspruchenden Gleichrichteranordnung erforderlich sind.

Aus der DE-AS 1156 162 ist eine bürstenlose Einrichtung zur Erzeugung von Gleichstrom unter Verwendung eines Wechsel- oder Drehstromgenerators mit nachgeschalteter Gleichrichteranordnung (Stromrichtermaschine) bekannt. Die Gleichrichteranordnung ist an einem als Montageeinheit ausgebildeten Träger zusammengefaßt, der seinerseits an einem Lagerschild auswechselbar so befestigt ist, daß die Verbindungsleitungen möglichst kurz sind und ein ausreichender Kühlluftdurchtritt erreicht wird. Die Wicklungsenden der Maschine müssen mit den einzelnen Gleichrichtern jeweils durch gesonderte Schaltungsmaßnahmen verbunden werden. Bei unterteilter Wicklung der Maschine können einzelne Wicklungsteile mit der Gleichrichteranordnung und die übrigen 5 Wicklungsteile unmittelbar durch gesonderte Schaltverbindungen mit einem Wechselstromkreis verbunden werden, so daß gleichzeitig Wechsel- und Gleichstromkreise an die gleiche Maschine angeschlossen, die dann gegebenenfalls mit entsprechend verringerter Leistung

5« betrieben wird.

Aus der DE-AS 11 91 471 sowie der FR-PS 13 52 823 sind ebenfalls als ruhende, stirnseitige Montageeinheiten ausgebildete Gleichrichteranordnungen für Stromrichtermaschinen bekannt, bei denen die in einem

¹J^r> Träger leicht auswechselbar angeordneten scheibenförmigen Gleichrichterelemente durch im Träger gelagerte Sammelschienen bzw. durch am Träger gehaltene Verbindungs'eitungen zu einer Brückenschaltung und deren Wechselstromanschlüsse über maschinenfeste

fei) Befestigungsschrauben des Trägers an der Maschine mit der Wicklung der Maschine bzw. mit dieser über Anschlußklemmen eines Klemmbrettes lösbar verbunden sind. Die innere Schaltung der Wicklung bleibt unverändert, so daß auch Spannung und Strom der

'·'» Maschine in beiden Betriebsarten gleich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Eingriff in ihr Inneres wahlweise für deich- oder

Wechselstrombetrieb mit jeweils gewünschten unterschiedlichen elektrischen Betriebsgrößen arbeitet und bei der Fehlschaltungen auch durch nur angelerntes Bedienungspersonal sicher vermieden werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1,

Die Gleichstrom- bzw. Wechselstromeinheit als jeweilige Montageeinheit kann leicht lösbar am Umfang der Grundeinheit angeordnet sein, wobei die Kontaktstellen zueinander parallel das Maschinengehäuse durchdringen oder innerhalb einer öffnung am Umfang des Maschinengehäuses angeordnet sein können.

Die Wechselstromeinheit enthält die Schaltverbindung für die jeweils hinsichtlich der gewünschten Betriebsgrößen wie Spannung, Strom, Frequenz usw. notwendige Verbindung der Teilstränge der Grundeinheit, wogegen die Gleichsiromeinheit noch zusätzliche, entsprechend geschaltete Gleichrichterzellen enthält. Durch einfaches Auswechseln der Montageeinheiten kann die gleiche Grundeinheit zu einer elektrischen Maschine mit jeweils gewünschter Größe von Spannung, Strom, Frequenz usw. vervollständigt werden, was die Lagerhaltung und Ersatzteilversorgung erleichtert und eine einheitliche einfachere Wartung erlaubt.

Zum besonders leichten An- und Abbau der Montageeinheit ist es vorteilhaft, die Kontaktstellen an der Grundeinheit als Steckbolzen und die Gegenkontaktstellen an der Montageeinheit als Steckbuchsen auszubilden.

Zur besonders sicheren Kontaktgabe können vorteilhafterweise die Kontaktpaare aus den Kontakten der Grundeinheit und den Gegenkontakten der Montageeinheit mit federnden Kontaktflächen ausgeführt sein, wobei der Kontaktdruck durch gemeinsam wirkende, gleichzeitig durch zur Befestigung der Montageeinheit dienende Konstruktionselemente, insbesondere Befestigungsschrauben, erzeugt wird.

Ein umfangsseitig glattes Maschinengehäuse zur Befestigung mittels Spannbändern und Sattelauflage in der bei Lichtmaschinen üblichen Weise läßt sich dadurch erreichen, daß die Schaltverbindungen, gegebenenfalls zusammen mit den Gleichrichterzellen, an einer Montageeinheit in Form einer stirnseitigen Abdeckung eines Lagerschildes befestigt sind. Dadurch werden besondere Anbauflächen entbehrlich. Die Kontaktstellen durchdringen den betreffenden der Antriebsseite gegenüberliegenden Lagerschild achsparallel.

Ein guter Schutz der Maschine gegen Verschmutzen und eine leichte Zugänglichkeit der Schaltverbindungen kann dadurch erreicht werden, daß für die stirnseitige Wechselstromeinheit die Abdeckung als lösbarer, von den axial gerichteten Wechselstromanschlüssen durchdrungener Deckel ausgebildet ist, der innenseitig mit einer die Gegenkontaktstellen samt Schaltverbindungen tragenden Isolierplatte versehen ist und daß für die stirnseitige Gleichstromeinheit eine topfförmige Abdekkung vorgesehen ist, die am Boden und/oder der Seitenwand die Gleichrichterzellen mitsamt ihren Schaltverbindungen trägt und daß die im wesentlichen radial gericht* ten und zueinander parallelen Gleichstromanschlüsse die Seitenwand dieser Abdeckung durchdringen.

Die Montageeinheit kann mit Kühlmittelkanälen versehen sein, die im angebauten Zustand ein Teil der Maschinenkühlwege bilden.

Bei Maschinen mit Flüssigkeitskühlung, vorzugsweise bei kompakten Bordnetzgeneratoren für Gleich- und Wechselstromnetze, können die Maschinenkühlwege über Durchlässe in dem die Montageeinheit in Form einer topfförmigen Abdeckung tragenden Lagerschild mit diesen Kühlmittelkanälen verbunden sein. Das Innere der Abdeckung kann dabei durch einen Deckel nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossen sein.

Anhand der 2'eichnung sind nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung für die beiden verschiedenen Montageeinheiten für eine stirnseitige Anbringung

ι ο näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen ölgekühlten, bürstenlosen Drehstromgenerator mit angesetzter Wechselstromeinheit,
F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie I-I der F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen vorgenannten Drehstromgenerator mit angesetzter Gleichstromeinheit,

Fig.4 einen Querschnitt nach der Linie H-Il der Fig. 3.

In F i g. 1 und 2 ist in einem ölgekühlten Maschinengehäuse 1 in bekannter Weise eine Hauptmaschine zusammen mit ihrer Erregermaschine angeordnet. Die Strangenden der Ständerwicklung sind mit Steckbolzen 3 verbunden, die in achsparalleler Richtung den B-seitigen Lagerschild 2 durchdringen und durch Isolierhülsen 4 gehäusefest gehalten sind. Der nach außen offene topfförmige Lagerschild 2 nimmt sämtliche Steckbolzen 3 auf und wird von der als Deckel 5 ausgebildeten Wechselstromeinheit abgeschlossen. Der

κι Deckel 5 ist an seiner Innenseite mit einer Isolierplatte 6 versehen, in bzw. an der achsparallele Steckbuchsen 7 als Gegenkontakte und deren Schaltverbindungen 8 gehalten sind. Die Schaltverbindungen 8 sind außerdem mit durch Isolierhülsen 4 isolierten, den Deckel 5 achsparallel durchdringenden Wechselstromanschlüssen 9 verbunden. Der freibleibende Raum zwischen dem Lagerschild 2 und dem Deckel 5 (Fig.2) ist zur Aufnahme von Ölpumpen 20 vorgesehen. Die elektrische Verbindung zwischen Steckbuchsen und Steckbolzen wird lediglich durch axiales Verschieben des Deckels 5 gelöst bzw. hergestellt.

Wenn die Maschine von Wechselstrombetrieb auf Gleichstrombetrieb umgerüstet werden soll, dann braucht der Deckel 5 (Wechselstromeinheit) nach F i g. 1 und 2 nur durch eine Gleichstromeinheit nach Fig.3 und 4 ausgetauscht zu werden. Diese Gleichstromeinheit besteht aus einer nach außen offenen topfförmigen Abdeckung 10, die durch einen lösbar befestigten Deckel 11 dicht abschließbar ist und die

5Ii ihrerseits den topfförmigen Lagerschild 2 dicht abschließt. Am lagerschildseitigen Boden der Abdeckung 10 sind durch Isolierhülsen 4 wiederum Steckbuchsen 7 achsparallel geführt und miteinander sowie mit Gleichrichterzellen 12 und 13 innerhalb der Abdeckung

5"> 10 durch entsprechende Schaltverbindungen 8 verbunden. Der eine Gleichstromverbinder 14 ist als Kühlkörper ausgebildet und durch Isolierhülsen 4 und Schrauben am Boden der Abdeckung 10 isoliert befestigt. Mit dem Gleichstromverbinder 14 sind die

im Pluspole der neun Gleichrichterzellen 12 zusammengefaßt und durch ein Leiterband 15 mit dem positiven Gleichstromanschlußbolzen 16 verbunden, der durch eine Durchführungsisolierung 18 am oberen Rand der Abdeckung 10 senkrecht nach außen geführt ist. Der

h-i negative Gleichstromanschluß 17 ist parallel dazu an der Abdeckung 10 befestigt und leitend über ein randseitiges Ringteil 19 der Abdeckung 10 mit den darin eingeschraubten neun anderen Gleichrichterzellen 13

verbunden. Die Schaltverbindungen 8 verbinden die einzelnen Steckbuchsen 7 mit den Gleichrichterzellen 12 und 13.

Der Raum zwischen dem Lagerschild 2 und dem Boden der Abdeckung 10 (F i g. 3,4) bzw. zwischen dem Lagerschild 2 und dem Deckel 5 (Fig. 1, 2) kann mit einer Kühlleitung in Verbindung stehen oder von

Kühlmittel durchströmt werden, wobei die Moi heit in den Kühlkreislauf der Maschine eingefi einfachster Weise kann der Raum in der Mor heit von dem Inneren der Maschine über öffni benachbarten Lagerschild mit Kühlöl du werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrische Maschine zum wahlweisen mehrphasigen Wechselstrom- oder Gleichstrombetrieb mit einer in Teilstränge unterteilten Ständerwicklung, deren Wicklungsenden mit gehäusefesten Anschlußstellen verbunden und diese durch Schaltverbindungen wahlweise unmittelbar an einen mehrphasigen Wechselstromkreis bzw. über deichrichter an einen Gleichstromkreis anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die als Grundeinheit vorgesehene, als zueinander ausgerichtete Kontaktstellen ausgeführte Anschlußstellen für die Teilstränge aufweisende Maschine bei Gleichstrombetrieb mit einer Gleichrichterzellen (12, 13), Gegenkontaktstellen, Schaltverbindungen (8) sowie Gleichstromanschlüsse (16, 17) enthaltenden Gleichstromeinheit, bei Wechselstrombetrieb dagegen mit einer Gegenkontaktstellen, Schaltverbindungen (8) sowie Wechseistromanschlüsse (9) aufweisenden Wechselstromeinheit verbindbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstellen an der Grundeinheit als Steckbolzen (3) und die Gegenkontaktstellen an der Montageeinheit als Steckbuchsen (7) ausgebildet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Kontakten der Grundeinheit und den Gegenkontakten der Montageeinheit gebildeten Kontaktpaare mit federnden Kontaktflächen ausgeführt sind, wobei der Kontaktdruck durch gemeinsam wirkende, gleichzeitig auch zur Befestigung der Montageeinheit dienende Konstruktionselemente erzeugt wird. ^

4. Maschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Schaltverbindungen (8), gegebenenfalls zusammen mit den Gleichrichterzellci'i (12,13), an einer Montageeinheit in Form einer stirnseitigen Abdeckung eines Lagerschildes (2) befestigt sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung als lösbarer, von den axial gelichteten Wechselstromanschlüssen (9) durchdrungener Deckel (5) ausgebildet ist, der innenseitig mit einer die Gegenkontaktstellen (7) samt Schaltverbindungen (8) tragenden Isolierplatte (15) versehen ist

6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine topfförmige Abdeckung (10) vorgesehen ist, die am Boden und/oder der Seitenwand die Gleichrichterzellen (12,13) mitsamt ihren Schaltverbindungen (8) trägt, und daß die im wesentlichen radial gerichteten und zueinander parallelen Gleichstromanschlüsse (16,17) die Seitenwand dieser Abdeckung durchdringen.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinheit mit Kühlmittelkanälen versehen ist, die einen Teil der Maschinenkühlwege bilden.

8. Maschine nach Anspruch 7 mit Flüssigkeitskühlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschinenkühlwege über Durchlässe in dem die Montageeinheit in Form einer topfförmigen Abdeckung (10) tragenden Lagerschild (2) mit diesen Kühlmittelkanälen verbunden sind und das Innere der Abdeckung durch einen Decke! (11) nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist