DE2635730C3

DE2635730C3 - Trägerrad für eine rotierende Gleichrichteranordnung

Info

Publication number: DE2635730C3
Application number: DE2635730A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4640 Wattenscheid Kueter
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-08-09
Filing date: 1976-08-09
Publication date: 1980-02-21
Also published as: DE2635730A1; JPS5320509A; DE2635730B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerrad für eine rotierende Gleichrichteranordnung in Drehstrombrükkenschaltung an elektrischen Maschinen, mit einer auf die Welle aufgeschrumpften Trägerradnabe, einem die aktiven Bauelemente aufnehmenden Flanschring und einem radial außenliegenden, aufgeschrumpften Kappenring aus hochfestem Material.

Ein derartiges Trägerrad ist aus der DE-OS 24 33 464 bekannt. Dabei sind die Trägerradnabe und der innenliegende Flanschring, der die aktiven Bauelemente aufnimmt und allein Aufnahme- und Befestigungsöffnungen für diese aufweist, aus einem Stück ausgebildet. Zur Aufnahme aller Kräfte ist radial außenliegend ein Kappenring aus hochfestem Material aufgeschrumpft, der über seine gesamte Länge konstanten Querschnitt und keinerlei Einschnitte oder Bohrungen aufweist. Da dieser hochfeste Kappenring von relativ geringem Durchmesser alle auftretenden Kräfte sicher aufnimmt, braucht der Flanschring nur noch so stark ausgebildet werden, wie es zur mechanischen Befestigung der radial innenliegenden Bauelemente in Form von Sicherungen, Kühlkörpern und Gleichrichlerzellen einschließlich der elektrischen Verbindungsleitungen erforderlich ist.

Ein derartig aufgebautes Trägerrad weist jedoch ein sehr hohes Gewicht auf. Darüber hinaus ergeben sich Schwierigkeiten im Reparaturfall, da der Kappenring nur mit hohem Aufwand abgeschrumpft werden kann. Außerdem können zusätzliche Spannungen durch unterschiedliche axiale Dehnungen auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trägerrad zu schaffen, das bei gleichem prinzipiellen Aufbau die gleiche Festigkeit, jedoch ein geringeres Gewicht aufweist und bei dem eine Demontage und ein Abschrumpfen des Kappenringes einfach möglich ist

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von einem ίο Trägerrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Flanschring und die Trägerradnabe aus gesonderten, axial voneinander beabstandeten Bauteilen bestehen, auf die der beide Bauteile überdeckende Kappenring gesondert aufgeschrumpft ist, daß der Flanschring und die Trägerradnabe über Paßfedern, die in axial fluchtenden Nuten am Außenumfang von Flanschring und Trägerradnabe eingelegt sind, gegeneinander fixiert sind, und daß der Flanschring aus einem Material mit angenähert dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie der des Materials des Kappenrings, der äußere Nabenring der Trägerradnabe dagegen aus einem Material mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten bezogen auf denjenigen des Flanschringes besteht

Durch diese Ausbildung und Werkstoffwahl ist es im Reparaturfall leicht möglich, den Kappenring von der Trägerradnabe abzuschrumpfen, ohne daß sich dabei der Flanschring von dem Kappenring löst

Zweckmäßigerweise ist der Elastizitätsmodul des Flanschringes wesentlich kleiner als derjenige des Kappenringes gewählt. Hierdurch ergeben sich für den Flanschring bei vorgegebener Zwangsverformung wesentlich verminderte Spannungen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in diesem Zusammenhang darin, daß der Flanschring aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert Dabei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Trägerrades und

Fig. 2 einen Teilquerschnitt entsprechend der Schnittlinie H-II nach F i g. 1.

Wie aus dem Längsschnitt nach Fig. 1 zu ersehen ist, ist auf die Erregerwelle 1 die Trägerradnabe 2 aufgeschrumpft, die aus einem innenliegenden, unmagnetischen Zwischenring 3 zur Hindurchführung der Drehstromzuleitungen 15 sowie dem äußeren, als Stromsammeiring wirkenden Nabenring 4 zusammengesetzt ist. Der Flanschring 5, der die aktiven Bauelemente wie Sicherungen 6, Kühlkörper 7 und Gleichrichterdioden 8 aufnimmt, ist als gesondertes Bauteil — wie an sich bekannt — ausgebildet und erfindungsgemäß von der Trägerradnabe 2 mit axialem Abstand getrennt. Außen auf den Flanschring 5 und den Nabenring 4 ist zur Abstützung gegen die Fliehkräfte ein Kappenring 9 aus hochfestem Material und konstantem Querschnitt aufgeschrumpft Flanschring 5 und Nabenring 4 sind in Umfangsrichtung allein

über in axial verlaufende Nuten 10 und 11 am Außenumfang eingelegte Paßfedern 12 gegeneinander fixiert.

Der Flanschring 5 soll dabei aus einem Material mit etwa dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, jedoch erheblich kleinerem Elastizitätsmodul als dem des Kappenringes 9 bestehen. Besonders geeignet ist dazu eine Aluminium-Legierung. Wenn darüber hinaus der Nabenring 4 aus einem Material mit einem kleineren

Ausdehnungskoeffizienten als dem des Flanschringes 5 bzw. des Kappenringes 9 hergestellt ist, so ist im Reparaturfall ein Abschrumpfen des Kappenringes 9 von dem Nabenring 4 leicht möglich, ohne daß sich dabei der Flanschring 5 vom Kappenring 9 löst

Durch die Verwendung einer Alu'ninium-Legierung für den Flanschring 5, der allein zur mechanischen Befestigung der aktiven Bauelemente dient, ergibt sich somit ein geringeres Gewicht der gesamten Gleichrichteranordnung, als das bei den bisher bekannten Anordnungen der Fall war. Durch den geringeren Elastizitätsmodul des Flanschringes ergeben sich darüber hinaus für diesen Flanschring 5 bei vorgegebener Zwangsverformung auch wesentlich verminderte Spannungen, so daß damit auch die Dauerstandsfestigkeit des gesamten Trägerrades erhöht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trägerrad für eine rotierende Gleichrichteranordnung in Drehstrombrückenschaltung an elektrischen Maschinen, mit einer auf die Welle aufgeschrumpften Trägerradnabe, einem die aktiven Bauelemente aufnehmenden Flanschring und einem radial außenliegenden, aufgeschrumpften Kappenring aus hochfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (5) und die Trägerradnabe (2) aus gesonderten, axial voneinander beabstandeten Bauteilen bestehen, fiuf die der beide Bauteile überdeckende Kappenring (9) gesondert aufgeschrumpft ist, daß Flanschring (5) und Trägerradnabe (2) über Paßfedern (12), die in axial fluchtenden Nuten (10, 11) am Außenumfang von Flanschring (5) und Trägerradnabe (2) eingelegt sind, gegeneinander fixiert sind, und daß der Flanschring (5) aus einem Material mit angenähert dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie der des Materials des Kappenrings (9), der äußere Nabenring (4) der Trägerradnabe (2) dagegen aus einem Material mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten bezogen auf denjenigen des Flanschringes (5) besteht

2. Trägerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul des Flanschringes (5) wesentlich kleiner als derjenige des Kappenringes (9) gewählt ist

3. Trägerrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (5) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.

4. Trägerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in axialer Richtung erstreckenden Paßfedern (12) über den Umfang des äußeren Nabenringes (4) verteilt vorgesehen sind.