DE2607015C2 - Rotierende Gleichrichteranordnung für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine rotierende Gleichrichteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Anordnung ist durch die CH-PS 4 99 201 bekannt

Dabei wird der Kontakt zwischen Tragring und Gieichrichterbaueiement jeweils durch den in besonderer Weise als federndes Spannelement ausgebildeten Kühlkörper hergestellt Abgesehen davon, daß die Ausgestaltung des Kühlkörpers kostenaufwendig ist und sich bei der gezeigten Materialdickc überhaupt eine ausreichende Federwirkung kaum einstellt, drückt die Fliehkraft bei der rotierenden Maschine den »federnden« Teil voll gegen das Gleichrichterbauelement je nach Drehzahl wirkt deshalb eine unterschiedliche Spannkraft auf die Gleichrichterscheiben, was bei großen Fliehkräften, um die Scheibenzellen vor der mechanischen Zerstörung zu schützen, zur Überdimensionierung führt.

Bei der Festlegung der Scheibenzellen sollte insbesondere der Forderung entsprochen werden, einerseits sowohl im Stillstand einen genügenden Kontaktdruck zu erzielen, andererseits aber auch während des Betriebes die Fliehkraftbeanspruchung durch auf die Scheibenzelle einwirkende Massenkräfte so gering wie möglich zu halten. Dieser Forderung widerspricht auch eine aus der DE-OS 23 04 935 bekannte Anordnung, wobei dort die erzielbare Federkraft auf Grand der gewählten Federanordnung auslegungsmäßig sehr begrenzt ist und zudem eine kompliziert gestaltete, im Handel nicht erhältliche Federgeometrie erforderlich ist und beträchtliche Fliehkräfte auf Grund des inneren, sich über die Scheibenzelle abstützenden Kühlkörpers von letzterer aufgenommen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleichrichteranordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Federkräfte beliebig, jedenfalls in immer ausreichendem Maße bemessen werden können, und die auf die Scheibenzellen einwirkenden Fliehkräfte möglichst gering sind, wobei noch die Forderung erfüllt werden soll, mit möglichst einfachen und wenigen Bauteilen auszukommen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Durch die erfindungsgemäße Anordnung, bei der sich insbesondere das Teil mit der größten Masse, nämüch der innere Kühlkörper, über isolierende Abstandsstücke am Tragring direkt abstützt und somit seine Massenkräfte nicht Undefiniert auf die Scheibenzelle einwirken, sind praktisch die Beanspruchungen letzterer auf ein Minimum zurückgeführt; ausreichende Kontaktdrücke sowohl im Stillstand als auch während des Betriebes werden durch den Einsatz handelsüblicher Tellerfedern als Druckfedern in entsprechender Hintereinanderschaltung erzeugt Durch die geringe Belastung ist es auch möglich, z. B. in derartigen Gleichrichteranordnungen parallele Zweige, also etwa zwei parallele Zeilen je Pol und Phase zu vermeiden und nur mit einer dafür größeren Scheibenzelle höherer Strombelastbarkeit auszukommen

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüiirungsbeispiels erläutert:

in der Zeichnung sind der Tragring mit 1, die Scheibenzelle mit 3, die Kontaktplatie mit 8 und der innere Kühlkörper mit 2 bezeichnet Die Phasenzuleitung trägt die Ziffer 22 und ist mittels einer Scheue 26 am Kühlkörper 2 befestigt Die Kontaktplatte wird von Telierfedern 13 an die zugehörige Kontaktfläche der Scheibenzelle 3 und letztere über eine Druckplatte 5 gegen den Kühlkörper 2, welcher senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Kühlrippen aufweist, gedruckt Ferner ist die Kontaktpiatte 8 mit ihrem anderen Kontaktbereich 10 mittels der Spannbolzen i8 über die Isolierscheiben 7, Kühlkörper 2 und isolierenden Abstandsstücke 6. die den nötigen Abstand zwischen Kühlkörper 2 und Tragring 1 gewährleisten, an den tragring I geklemmt, £ur äicnerung der ipannooizen 18 dienen Sicherungsbleche 19. Weitere hakenförmige Isolierteile 25 umgeben die Spannbolzen 18 und gewährleisten die Isolierung der Spannbolzen gegenüber der Wechselstromseite der Gleichrichteranordnung, deren Gleichstromseite vom Tragring ί gebildet wird.

Der mit seiner Kontaktfläche an der Scheibenzelle anliegende Kontaktbereich 9 und der mittels Spannbolzen 18 am Tragring 1 angeklemmte andere Kontaktbereich 10 der Kontaktplatte 8 liegen praktisch einander an einer Biegestelle 11 gegenüber, die bei der

dargestellten Anordnung dadurch erzeugt worden ist, daß der Kontaktbereich 10 eine wesentlich geringere Dicke aufweist als der andere Kontaktbereich 9. Hierdurch wird gewährleistet, daß einerseits die Kontaktfläche 24 durch die Spannschraube 18 kontaktgebend ausreichend fest gegen den Tragring und andererseits in gleicher Weise die Kontaktfläche 15 durch die Tellerfedern 13 gegen die Scheibenzelle 3 gedrückt wird, ohne daß es nö'ig ist, daß eine genaue Parallelität der aneinander angrenzenden Konlaktflä chen und zwar insbesondere der verschiedenen Teile zueinander erforderlich ist. Diese Forderung einzuhalten wäre strenggenommen unmöglich, da: :lch jeweils an der linken und rechten Spannschraube verschiedene Fertigungstoleranzen addieren. Nicht schwie; _ '. '. es hingegen, gegenüberliegende Rächer. jeJ*>s t meinen Teils selbst fast genau parallel herzüsteikn, ■» z. B. die Flächen 23 und 24 des Kontaktbi-rjiv^es 10 der KontaktpiattfS.

Es empfiehlt sich insbesonc' .-re den Kontaktbereich 10 der Kontaktpiatte und diese selbst bis zur Höhe des Kontaktbereiches 10 zu lamellieren, um so eine bessere Biegeweichheit zu erzielen und den Kontaktbereich 9 massiv auszuführen und an den: lamelliertsn Teil anzulöten. Vorzugsweise sollten Kontaktpiatte 8 und Druckplatte 5 wegen der guten Wärmekapazität aus Kupfer hergestellt werden. Es wäre auch möglich, die

ä.

15 Kontaktpiatte rnit überall gleicher Dicke auszuführen, ausgenommen die Biegestelle ti, die man dur-.-h eine Nut oder Einkerbung erzeugen könnte. Man könnte eine solche Platte auch durchgehend lamellieren.

Neben dem inneren Kühlkörper 2 ist bei der dargestellten Anordnung der Tragring 1 als weiterer Kühlkörper vorgesehen und zu diesem Zweck mit Kühlrippen 27 versehen-, da der Tragring als ein Gleichspannungspol dient, weist er an den Umfangsfiächen, mit denen er in einem entsprechenden Ringflansch der Maschinenwelle festgelegt wird, eine Isolierung 14 auf.

Zur Festlegung der Abstandsstücke 6 in seitlicher Richtung weisen sie eine Bohrung 12 auf, durch weiche die Spannbolzen 18 und Isolierhülsen 25 hindurchgehen. Insgesamt ergibt sich auf diese Weise eine sowohl in der Höhe als auch in c er seitlichen Erstreckung geringsten Bauraum beanspruchende Anordnung. Die elektrische Schaltung, insbesondere die Hinzuschaltung von Sicherungen und Widerständen, ist allgemein bekannt, weswegen auf diese Einzelheiten hierbei nicht mehr eingegangen worden ist. Es bleibt nur d?- Vollständigkeit halber zu erwähnen, daß die dargestellte Anordnung als eine Einheit anzusehen ist von denen mehrere je Polarität und Phase parallel geschaltet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

26 07 O1 Patentansprüche:

1. Rotierende Gleichrichteranordnung für elektrische Maschinen zur Speisung einer Erregerwicklung mit Gleichstrom von einer mehrphasigen, mit der Maschinenwelle rotierenden Wicklung einer Erregermaschine, bestehend aus einem äußeren als der eine Gleichspannungspol dienenden Tragring, je Phasenwicklung mindestens einem radial inneren Kühlkörper, der als Phasenanschluß dient und mittels Spannbolzen über zwischen dem Tragring und dem inneren Kühlkörper angeordnete isolierende Abstandsstücke am Tragring befestigt ist sowie zwischen Tragring und Kühlkörper angeordnete, als Scheibenzellen ausgebildete Gleichrichterbauelemente, wobei zwischen den Gleichrichterbauelementen und dem Tragring eine Kontaktplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (8) zwei Kontaktbereiche (9, 10) aufweist, deren erster Kontaktbereich (9) von einer am Tragring (1) sich abstützenden Druckfeder (13) gegen die der Polarität des Tragrings (1) entsprechende Kontaktfläche des Gleichrichterbauelements (3) gedrückt ist, deren zweiter Kontaktbereich (10) mittels der Spannbolzen (18) von den isolierenden Abstandsstücken (6) direkt an den Tragring (1) geklemmt ist und bei der zwischen den beiden Kontaktbereichen (9, 'O) mindestens ein als Biegestelle(U) dort über den gesamten Plattenquerschnitt sich erstreckender biegeweicher Bereich vorgesehen ist

2. Glei·. hrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (8) eine die Biegestelle (11) czeugende Nut oder Einkerbung aufweist.

3. Gleichrichteranordnung r.ich einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (8) vom Tragring (1) ausgehend bis zu der dem an den Tragring (1) geklemmten Kontaktbereich (10) entsprechenden Höhe in Plattenlängsrichtung lamelliert ist