DE2457615C2 - Rotierende Gleichrichteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierende Gleichrichteranordnung für elektrische Maschinen mit zwei isoliert auf der Welle aufgesetzten Trägerrädern mit Ringflanschen zur Aufnahme der aktiven Bauelemente, wobei die Trägerräder die beiden Gleichstrompole bilden und der Gleichstrom über radiale Stromverbindungsbolzen zu zwei in einer axialen Wellenbohrung verlaufenden Gleichstromleitungen geleitet wird.

Eine derartige Anordnung ist aus der DT-OS 04 935 bekannt. Dabei ist in den Nabenring jedes Trägerrades radial von außen ein einzelner Bolzen eingeführt, der bis zu dem entsprechenden Gleichstromleiter in der axialen Wellenbchrung führt. Zusätzlich ist eine gesonderte Verbindungslasche vom Trägerrad zu diesem Bolzen vorgesehen. Wegen der hohen zu übertragenden Ströme müssen diese Bolzen mit einem relativ großen Durchmesser ausgeführt werden, so daß dadurch die Welle erheblich geschwächt wird. Außerdem ergeben sich Unsymmetrien hinsichtlich der Biegesteifigkeit der Welle. Um darüber hinaus die ungleichmäßige Stromverteilung auszugleichen, sind meist zusätzliche Stromverteilungsringe erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und Ausbildung der Stromverbindungsbolzen zu schaffen, durch die die Welle nur geringfügig geschwächt wird und auch keine Unsymmetrien hinsichtlich der Biegesteifigkeit auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von der eingangs beschriebenen Anordnung erfindungsgemäß vorgesehen, daß von jedem Trägerrad drei radiale und in gleichmäßiger Teilung angeordnete Stromverbindungsbolzen ausgehen, von denen zwei Stromverbindungsbolzen unmittelbar zu dem zugehörigen Gleichstromleiter führen, während der dritte Stromverbindungsbolzen zunächst isoliert durch den Gleichstromleiter der anderen Polarität hindurchgeführt ist.

Durch diese Anordnung von drei Bolzen in gleichmäßiger Teilung wird eine optimale Symmetrie erreicht. Der Durchmesser der Radialbolzenlöcher ist wesentlich kleiner als bei den bisher bekannten Ausführungen, so daß die Welle nur unwesentlich geschwächt wird. Darüber hinaus ergibt sich eine gleichmäßige Stromverteilung, so daß zusätzliche Stromverteilungsringe nicht erforderlich sind.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

An Hand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeisoielen nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Gleichrichteranordnung im Längsschnitt und

F i g. 2 einen Querschnitt durch die in der Wellenbohrung verlegten Gleichstromleiter im Bereich der Einmündung der radialen Stromverbindungsbolzen eines Trägerrades.

Nach dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer rotierenden Gleichrichteranordnung besteht das auf die Welle 1 isoliert durch eine Zwischenlage 2 aufgesetzte Trägerrad 6 zunächst aus einem Zwischenring 3 aus unmagnetischem Material, auf den dann die Nabe 5 des eigentlichen Trägerrades b unisoliert aufgeschrumpft ist. Das Trägerrad 6 weist ferner in herkömmlicher Weise am äußeren Umfang den mit der Nabe 5 einstückig ausgebildeten Fianschring 7 auf, der alle aktiven Bauelemente, wie Kühlkörper 8, Gleichrichterzellen 9 und Sicherungen 10 trägt. Auf diesen Flanschring 7 ist noch ein Kappenring 11 aus hochfestem Material aufgeschrumpft. Das Trägerrad 6 bildet dabei gleichzeitig den einen Gleichstrompol der Anordnung, während der andere Pol durch das Trägerrad 6' gebildet wird, das in gleicher Weise, jedoch spiegelbildlich aufgebaut und Rücken an Rücken zum ersten Trägerrad 6 montiert ist. Die zugehörigen Drehstromleiter 4 sind von der nicht näher dargestellten Drehstromerregermaschine kommend durch die Zwischenringe 3 hindurchgeführt und an die entsprechenden Gleichrichterzellen 9 angeschlossen.

In einer axialen Wellenbohrung 13 sind die beiden Gleichstromleiter 14 und 15 verlegt, die den Erregerstrom zu der Erregerwicklung des Generatorläufers leiten. Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Gleichstrom mit der Polarität des Trägerrades 6 über den Leiter 15 und der Gleichstrom mit der Polarität des Trägerrades 6' über den Gleichstromleiter 14 zum Generator geleitet werden. Wie aus dem Querschnitt durch die axiale Wellenbohrung 13 nach Fig. 2 zu ersehen ist, sind zur Stromverbindung vom Trägerrad 6 zum zugehörigen Gleichstromleiter 15 drei Stroinverbindungsbolzen 16, 17 und 18 vorgesehen, die in gleichmäßiger Teilung über den Wellenumfang verteilt sind. Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zu ersehen ist, sind die Stromver-

bindungsbolzen 16, 17 und 18 radial von außen in entsprechende Bohrungen des Zwischenringes 3 eingesetzt, wobei der erweiterte Kopf 20 der Bolzen sowohl mit dem Zwischenring 3 als auch über seine Stirnfläche mit der Trägerradnabe 5 in elektrischem Kontakt steht. Nach Fi g. 2 führen die beiden Stromverbindungsbolzen 17 und 18 direkt in den zugehörigen Gleichstromleiter 15 und enden in entsprechenden radialen Bohrungen 21 und 22. Der dritte Stromverbindungsbolzen 16 ist demgegenüber jedoch zunächst — getrennt durch eine Isolierbeilage 30 — durch eine Bohrung 23 des Gleichstromleiters 14 der anderen Polarität hindurchgeführt und endet in einer Bohrung 24 des Gleichstromleiters 15. Zur fester; Kontaktierung der Bolzen 16,17 und 18 mit dem zugehörigen Gleichstromleiter 15 sind jeweils die unteren Enden der Bolzen mit einem Spreizkontakt 25 versehen, in den ein Spreizkonus 26 eingesetzt ist, der durch einen axial durch den jeweiligen Stromverbindungsbolzen führenden Jpannbolzen 27 axial in den Spreizkontakt 25 hineingezogen wird. Dadurch ist einerseits eine feste Kontaktierung mit dem zugehörigen Gleichstromleiter 15 gewährleistet, andererseits wird aber auch ein Gleiten in radialer Richtung bei unterschiedlichen Wärmedehnungen ermöglicht.

Die Stromverbindungsbolzen vom anderen Trägerrad 6' sind in gleicher Weise angeordnet; dabei ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß der eine Bolzen 30 zunächst durch den Gleichstromleiter 15 der anderen Polarität isoliert hindurchgeführt ist und in entsprechender Weise im zum Trägerrad 6' gehörenden Gleichstromleiter 14 endet.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Gleichrichteranordnung mit Trägerrädern, die einen gesonderten Zwischenring aufweisen, in denen die Stromverbindungsbolzen geführt sind. Die erfindungsgemäße Anordnung sol! jedoch nicht auf derartige Trägerradausbildungen beschränkt sein, sondern kann bei allen rotierenden Gleichrichteranordnungen Verwendung finden, bei denen die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Rotierende Gleichrichteranordnung für elektrische Maschinen mit zwei isoliert auf der Welle S aufgesetzten Trägerrädern mit Ringflanschen zur Aufnahme der aktiven Bauelemente, wobei die Trägerräder die beiden Gleichstrompole bilden und der Gleichstrom über radiale Stromverbindungsbolzen zu zwei in einer axialen Wellenbohrung verlaufenden Gleichstromleitern geleitet wird, d a durch gekennzeichnet, daß von jedem Trägerrad (6, 6') drei radiale und in gleichmäßiger Teilung angeordnete Stromverbindungsbolzen (16, 17, 18) ausgehen, von denen zwei Sfromverbin- «5 dungsbolzen (17, 18) direkt zu dem zugehörigen GleichstromJeiter (15) führen, während der dritte Stro;nverbindungsbolzen (16) zunächst isoliert durch den Gleichstromleiter (14) der anderen Polarität hindurchgeführt ist.

2. Rotierende Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverbindungsbolzen (16,17,18) an ihren innenliegenden Enden über einen Spreizkontakt (25) mit in den Spreizkontakt (25) .eingesetzten Spreizkonus (26) und diesen axial durch den Stromverbindungsbolzen (16, 17, 18) führenden Spannbolzen (27) mit den zugehörigen Gleichstromleitern (14, 15) verspannt sind.

3. Rotierende Gleichrichteranordnung nach An-Spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromverbindungsbolzen (16, 17, 18) am radial außenliegenden Ende einen erweiterten Kopf (20) aufweist, der in einen auf die Welle isoliert aufgesetzten Zwischenring (3) aus unmagnetischem Material gehalten ist und daß die Bolzenköpfe (20) mit dem Zwischenring (3) sowie über ihre Stirnflächen mit der auf den Zwischenring (3) aufgeschrumpften Trägerradnabe (5) in elektrischem Kontakt stehen.