DE3711192A1 - Lager- und kuehleinrichtung fuer gleichrichterdioden bei elektrischen maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden nach der Gattung des Haupt­ anspruchs. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (siehe Bosch Technische Unterrichtung "Drehstromgenera­ toren für Kraftfahrzeuge" VDT-UBE 315/30 (vom Dezember 1970), S. 24) sind innerhalb des Drehstromgenerators üblicherweise zwei Kühlkörper in Form von Trägerblechen befestigt, auf denen jeweils 3 sogenannte Plusdioden und 3 sogenannte Minusdioden sitzen. Die Kopfdrähte jedes einer vorgegebenen Phase des mit einer solchen La­ ger- und Kühleinrichtung für die Gleichrichterdioden ausgestatteten Drehstromgenerators zugeordneten Dioden­ paars sind mit einanderverbunden und an den Phasenanschluß angeschlossen; desgleichen sind noch drei Erregerdioden vorgesehen, deren Anoden mit den jeweiligen Phasen und deren Kathoden miteinander verbunden den Anschluß D+ des Generators bilden.

Da Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge, allgemein für bewegliche Einheiten ein bevorzugtes Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung bilden, wird im folgenden auf den Aufbau und die Lagerung der Gleichrichterdioden bei Drehstromgeneratoren genauer eingegangen.

Es ist ferner bekannt (DE-OS-28 56 194 bzw. GM 78 38 461), im Drehstromgeneratorgehäuse jeweils außen liegende Me­ tallstreifen als Diodenträger anzuordnen und die freien An­ schlüsse der Dioden über weitere, V-förmig abgebogene Metallstreifen in Form von Blechbiegestücken miteinander zu verbinden, wobei diese Verbindungsstreifen, die durch ihre V-Form in etwa der Rundung des Drehstromgenerator­ gehäuses folgen, als Kühlkörper einem Kühlluftstrom ausge­ setzt sind, wobei noch Luftleitbleche vorgesehen sein können.

Allgemein ist es bekannt, eine Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden für Drehstromgeneratoren so auszubilden, daß zwei großflächige Kreisringsegmente, die jeweils Gruppenteile bilden, aus einem geeigneten Me­ tall wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer mit bei­ spielsweise drei Bohrungen versehen werden, in die dann jeweils drei Leistungsdioden eingepreßt werden. Es ergeben sich dann insgesamt sechs Leistungsdioden, die das Gleichrichter­ system des Drehstromgenerators bilden und wobei die Kreisringsegmente (Gruppenteile) zur weiteren Lagerung an einem kreisringförmigen Kunststoffteil befestigt (genietet) sind. Jede der Leistungsdioden ist als Rändel­ diode ausgeführt und umfaßt einen Siliziumchip, der zwi­ schen dem gerändelten Sockel der Diode und deren Kopf­ draht gelötet wird. Der weitere Herstellungsvorgang läuft dann so ab, daß nach einem Reinigungsschritt die Oberfläche des gelöteten Chips mit einem Lack konserviert und zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen und sonstige Umwelteinflüsse jede fertige Diode dann einzeln so mit Kunststoff verkapselt wird, daß auf der einen Seite nur noch der Anschlußdraht (Kopfdraht) und auf der anderen Seite die Sockelrändelung zugänglich sind. Da die Dioden während des Betriebs im Generator mit hohen Strömen belastet sind, wer­ den sie mit ihrem Rändel in die Bohrungen der Gruppenteile, die gleichzeitig Kühlbleche darstellen, eingepreßt. Die gerändelten Sockel sind dabei zur besseren Wärmeab­ leitung möglichst groß gewählt und bestehen üblicherweise aus Kupfer. Lediglich zum besseren Verständnis der Erfin­ dung und zur Ermöglichung eines späteren Vergleichs sind hier die Abmessungen der Dioden in numerischen Werten an­ gegeben. Der Rändeldurchmesser des Sockels beträgt 13 mm, und das Gewicht der Diode liegt bei 6,2 g.

Ein kompletter Gleichrichteraufbau besteht somit aus zwei Gruppenteilen mit jeweils mindestens drei Leitungsdioden. Dabei enthält ein Gruppenteil nur die Plusdioden (bei de­ nen die Anode am Kopfdraht liegt), das andere Gruppenteil nur die Minusdioden (bei denen die Kathode am Kopfdraht liegt). Das Kunststoffteil, auf welches die Gruppenteile dann aufgenietet sind, enthält die erforderlichen Verbindungs­ brücken zwischen den Kopfdrähten je einer Plus- und einer Minusdiode, die der gleichen Phase des Drehstromgenerators zugeordnet sind. Hierzu ist es erforderlich, die Kopfdrähte an die im Kunststoffteil gebildeten Verbin­ dungsbrücken jeweils anzuschweißen.

Bei dieser bekannten Herstellungsform ist zunächst problema­ tisch, daß, um eine hinreichende Kühlung zu erzielen, die Grundfläche jedes Gruppenteils sehr groß gehalten ist und, wieder in numerischen Werten, bei ca. 40 cm² liegt, wobei die Gruppenteile der allgemeinen Kreisform des Drehstromgenerator­ gehäuses folgend Kreisringsegmente in dessen Inneren bilden und entsprechend dem Kühlluftstrom befestigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen kompakter aufgebauten, also auch in seinen Abmessungen kleineren Drehstromgenerator eine Gleichrichter-Lager- und Kühleinrichtung zu schaffen, die wesentlich weniger Raum im Drehstromgenerator einnimmt und deren Grundfläche bei drastischer Verkleinerung dennoch mit Bezug auf die erbrachte Gleichrichterleistung mit dem bisherigen System vergleich­ bar ist.

Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches und hat den Vorteil, daß trotz entscheidend kompakterer Bauart eine besonders gute und zuver­ lässige Kühlung der Leistungs-Gleichrichterdioden erzielt wird, wobei sich noch der zusätzliche Vorteil ergibt, daß das gesamte, kompakte Gleichrichter-Bauteil, welches alle erforderlichen Gleichrichterdioden einschließlich der Erre­ gerdioden enthält, in einheitlicher Gehäuseform vorliegt und so die Lager- und gleichzeitig Kühleinrichtung für die Gleichrichterdioden ohne umständlichen Montageaufwand in das Gehäuse des Drehstromgenerators eingebaut und die An­ schlüsse vorgenommen werden können.

Ferner ist bei vorliegender Erfindung besonders vorteil­ haft, daß aufgrund einer neuartigen Orientierung der die Lei­ stungsdioden tragenden Gruppenteile der Wärmeübergang an einer Stelle verbessert wird, die bisher bei der Bemessung hauptsächlich der Kühlblechabmessungen nicht in Betracht ge­ zogen wurde, nämlich zwischen der jeweiligen Diode und dem sie tragenden Gruppenteil.

Messungen haben ergeben, daß allein durch die verbesserten Wärmeübergangsbedingungen zwischen der einzelnen Diode und dem zugeordneten Gruppenteil, die hauptsächlich durch die quadratische Form des Gruppenteils und einer entsprechend symmetrischen Anordnung der Leistungsdioden gegeben sind, eine um ca. 25% verbesserte Wärmeableitung des Gleichrichters erzielt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht es beispielsweise, die Grundfläche des auf diese Weise geschaffenen Kompaktgleichrichters (in Form eines schalenförmigen einheitlichen Gehäuses, aufgefüllt durch die Dioden völlig überdeckende Vergußmasse) von bisher ca. 100 cm² auf ca. 25 cm² zu reduzieren, wobei auch hier die numerischen Angaben lediglich Vergleichszwecken dienen sollen und die Erfindung nicht einschränken. Es ergibt sich daher auch eine besondere Eignung für den Einsatz solcher Kompaktgleichrichter in Drehstromgeneratoren kleinerer Bauart (Kompaktgenerator).

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden möglich. Besonders vorteilhaft ist die kreisringsegmentartig abgebogene Form des die beiden Gruppenteile aufnehmenden Gehäuses; hierdurch ist es möglich, nicht nur eine gute Anpassung an die allgemeine Rundheit eines Generatorgehäuses zu finden, sondern es ergibt sich auch bei entsprechend symmetrischer Anordnung der Gleichrichterdioden in den jeweiligen Gruppenteilen die Möglichkeit, durch die relative Versetzung der Diodenkopfdrähte jeweils zu einem Diodenpaar zusammenzufassende Gleichrichterdioden durch eine geraden Verbindungsdraht ohne die Notwendig­ keit von Abbiegungen od. dgl. zu verschalten; hierdurch verringert sich der Montageaufwand drastisch, da auch die Plazierung der Erregerdioden in das gleiche Kompaktgehäuse bei ebenfalls vereinfachtem Anschluß der Erregerdioden mög­ lich ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zum besseren Verständnis der Erfindung die elektri­ sche Schaltung eines Drehstromgenerators mit Gleich­ richter-Brückenschaltung und Erregerdioden;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein die Gleichrichterdioden in Ausnehmungen eingepreßt tragendes Gruppenteil als Bestandteil des Kompaktgleichrichters und

Fig. 3 das Gruppenteil der Fig. 2 in einer Seitenansicht, während

Fig. 4 eine mögliche, nicht von der Erfindung umfaßte Bau­ art eines Gruppenteils darstellt, die angegeben ist, um nachfolgende Vergleichsmessungen statischer Wärmewiderstände zwischen Siliziumchip und Dioden­ boden für eine Rechteckanordnung und eine quadratische Anordnung und Ausbildung eines Gruppenteils jeweils gleicher Grundfläche verständlich zu machen;

Fig. 5 zeigt in einer schematisierten Draufsicht das zwei Gruppenteile aufnehmende Gehäuse des Kompaktgleich­ richters in natürlichem Maßstab und

Fig. 6 in einer Seitenansicht; schließlich zeigt

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine fertig montierte Ausfüh­ rungsform der Anordnung von Gruppenteilen, Dioden und Stromschiene für Erregerdioden im Gehäuse und

Fig. 8 eine Seitenansicht der Darstellung der Fig. 7 mit weggelassenen Teilen, so daß die elektrische Verbindungs­ schiene zwischen zwei einander jeweils zugeordneten Dioden erkennbar wird, und

Fig. 9 in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Ansicht der Lagerung der Erregerdioden im Gehäuse und deren elektrische Verbindung mit den anderen Komponenten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, die beiden Leistungsdioden-Gruppen auf getrennten, quadrati­ schen Gruppenteilen ebenfalls in quadratischer Anordnung symmetrisch durch Einpressen in entsprechende Bohrungen zu befestigen, so daß sich von Anfang an ein erheblich redu­ zierter Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Siliziumchip und dem Diodenboden ergibt, anschließend die jeweiligen Gruppenteile in einer guten wärmeleitenden Beziehung in einem umfassenden, vorzugsweise schalenförmigen Gehäuse (für das spätere Einbringen einer Vergußmasse) anzuordnen und in einer bevorzugten Ausgestaltung die Befestigung der Gruppenteile im Gehäuse so vorzunehmen, daß von den Gruppenteilen ausgehende Schraubbolzen Gehäusebohrungen, zum Teil elektrisch isoliert zu diesen, durchsetzen, gleichzeitig der Befestigung des so gebildeten Kompaktgleichrichters im Drehstromgenerator dienen und die elektrischen An­ schlüsse für den Kompaktgleichrichter bilden.

In Fig. 1 ist zum allgemeinen Verständnis zunächst sche­ matisiert die elektrische Verschaltung eines Drehstromgenerators mit seinen zugeordneten Gleichrichterelementen dargestellt. Die dreiphasige Ständerwicklung 10 ist mit ihren drei Phasenanschlüssen mit den Schaltungspunkten P 1, P 2 und P 3 der Leistungs-Gleichrichterbrücke verbunden, die aus den drei Minusdioden 11 und den drei Plusdioden 12 besteht. Dabei sind in bekannter Weise die Anoden der Mi­ nusdioden 11 zusammengefaßt zum Drehstromgeneratoranschluß B-, während die Kathoden der drei Plusdioden 12 den Gene­ ratoranschluß B+ bilden, an den dann gegen das Null- oder Massepotential B- die Versorgungs-Bordnetzspannung als posi­ tive Gleichstromspannung abfällt.

Die Schaltung vervollständigt sich durch drei zusätzliche Erregerdioden 13, die ebenfalls an die ausgangsseitigen Phasenanschlüsse P 1, P 2 und P 3 der Ständerwicklung 10 ange­ schlossen sind; der gemeinsame Verbindungspunkt der drei Erregerdioden 13 bildet den Drehstromgeneratoranschluß D+, der mit dem Regler 14 verbunden ist, dessen der Erreger­ wicklung 15 zugeführte Erregerstrom je nach dem Belastungs­ zustand des Generators dessen elektromagnetischen Durch­ flutungszustand bestimmt.

Da Untersuchungen gezeigt haben, daß der von den Phasenwick­ lungen gebildete gemeinsame Sternpunkt unter Umständen ebenfalls zur Stromversorgung nicht unwesentlich beitragen kann, also durchaus nicht immer auf Nullpotential liegt, ist in der Darstellung der Fig. 1 noch gezeigt, daß auch der Sternpunkt, so wie jeder der Phasenausgangsanschlüsse auch, über ein zusätzliches Diodenbrückenpaar 16 noch an die Gleichrichterbrücke für die Phasenspannungen ange­ schlossen werden kann, so daß sich bei einer solchen Schal­ tung dann insgesamt auch Leistungsdioden ergeben, nämlich vier Minusdioden und vier Plusdioden, die sämtlich über einen gemeinsamen Diodenanschluß verfügen.

Es ist daher auch möglich und wird grundsätzlich so gehand­ habt, daß die Dioden mit ihrem Sockel in entsprechende Aufnahme- und Lageröffnungen eines Trägerteils eingepreßt werden, wobei der Sockel dann, je nachdem, ob es sich um eine Minus- oder eine Plusdiode handelt, entweder mit der Anode oder der Kathode des Diodenchips verbunden ist.

In Fig. 2 ist in etwas vergrößerter Darstellung ein bewußt quadratisch gehaltenes Gruppenteil 20 gezeigt, mit vier ebenfalls in quadratischer Anordnung und der Quadratform des Gruppenteils folgend, in diesem angeordneten Aufnahme­ bohrungen 21 für die Diodensockel, die in ihrer Rändelung in die Aufnahmebohrungen 21 eingepreßt werden.

Dabei hat sich durch Messungen feststellen lassen, daß sich durch diese quadratische Anordnung der Leistungsdioden (hier einschließlich der jeweiligen Sternpunkt-Gleichrichterdiode) eine entscheidene Verbesserung in der Wärmeablei­ tung und damit eine Sicherung der Funktionsfähigkeit des Gleichrichters erzielen läßt, wie die folgende Tabelle angibt.

Diese Tabelle enthält die statische Wärmewiderstände zwi­ schen dem Siliziumchip und dem Diodenboden bei jeder Diode für eine quadratische Anordnung der Dioden in ein quadra­ tisches Gruppenteil entsprechend Fig. 2 und bei einer Recht­ eckanordnung der Dioden in ein rechteckförmiges Gruppenteil, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, aber bei gleicher Grundfläche.

Durch diesen verbesserten Wärmeübergang in Verbindung mit den weiteren getroffenen, im folgenden noch zu erläuternden Maßnahmen gelingt es der vorliegenden Erfindung, zunächst die Gruppenteile, auf denen die Leistungsdioden jetzt in quadratischer Anordnung sitzen, erheblich zu verkleinern, so daß als numerische Vergleichsangabe mitgeteilt wird, daß die Grundfläche eines Gruppenteils durch die Erfindung von bisher verwendeten Gruppenteilen mit einer Fläche von 40 cm² auf die erfindungsgemäße Ausbildung von lediglich 7 cm² Grundfläche reduziert werden kann, bei gleichem Auf­ bau der Leistungdiode, mit lediglich geringfügig ver­ ringertem Durchmesser, nämlich 10 mm bei 2,0 g Gewicht.

Da in einem Gruppenteil 20 immer lediglich nur die Dioden mit ihren Sockeln eingepreßt werden können, die an ihren Sockeln das gleiche Potential führen, benötigt ein vollständiger Kompaktgleichrichter bei den hier vorgesehenen acht Lei­ stungsdioden also zwei Gruppenteile, die aus einem geeigneten, gut wärmeleitenden und elektrisch leitenden Metall wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer bestehen und den erwähnten quadratischen Grundriß aufweisen. Die vier in jedes Gruppenteil eingepreßten Leistungsdioden 1, 2, 3, 4 können mit einem Schutzlack konserviert werden, sind hier­ durch elektrisch meßbar, aber noch nicht in einer Kunst­ stoffüberzugsmasse verkapselt. Jedes Gruppenteil mit seinen vier Gleichrichterdioden wird dann in das den Kompakt­ gleichrichter nach außen abschließende und bildende Gehäuse eingesetzt, wie dieses in Draufsicht in Fig. 5 gezeigt ist. Das Gehäuse ist von einer rechteckförmigen, jedoch sichel- oder halbmondartig abgebogenen Grundstruktur in der Weise, wie dies die Fig. 5 zeigt, so daß die in das Gehäuse eingesetzten Gruppenteile im Winkel zueinander angeordnet sind.

Zunächst vervollständigt sich der Aufbau jedes Gruppenteils noch durch einen, sinnvollerweise zentral angeordneten Schraubbolzen, der bevorzugt als Einpreßbolzen ausgebil­ det ist und in die vorzugsweise zentrale, also symmetrisch zwischen den Dioden im Gruppenteil angordnete Aufnahmebohrung 23 eingepreßt wird. Diese Einpreßbolzen, die beim praktischen Ausführungsbeispiel etwa 10 mm lang sind (M5- Gewinde) sitzen in der Mittelbohrung jedes Gruppenteils und dienen nicht nur dazu, dieses Gruppenteil im Gehäuse 22 (Fig. 5) des Kompaktgleichrichter zu montieren, son­ dern bilden gleichzeitig auch die elektrischen Anschlüsse, die vom Kompaktgleichrichter nach außen führen. Diese Ein­ preßbolzen, die in Fig. 8 bei 24 gezeigt sind, sind durch entsprechende Bohrungen in der Grundplatte 25 des Gehäuses 22 des Kompaktgleichrichters geführt und auf der anderen Seite mit einer Mutter 26 befestigt, so daß sich hierdurch die Fixierung der Gruppenteile im Gehäuse ergibt.

Man erkennt aus der Darstellung der Fig. 1, daß diese Ein­ preßbolzen oder Schraubverbindungen gleichzeitig die An­ schlüsse für den gleichgerichteten Strom, nämlich den An­ schluß B+, den Anschluß B- und den Anschluß D+, bilden, wo­ bei es sich versteht, daß die Durchführungen für die die Anschlüsse B+ und D+ bildenden Einpreßbolzen oder Schrauben durch eine Kunststoffhülse gegen das Gehäuse 22 isoliert sind, und ferner noch eine passend zugeschnittene, gut wärmeleitende, jedoch elektrisch isolierende Zwischenlage 27 zwischen das die Plusdioden 12 tragende Gruppenteil 28 (Fig. 7) und den zugewandten Gehäuseboden gelegt ist; bevor­ zugt eine isolierende Silikonfolie.

Das Gehäuse 22 ist bevorzugt ein Aluminiumdruckgußteil mit hochgezogenem Rand 30, wie aus Fig. 6 erkennbar, so daß nach der Endmontage und auch Verdrahtung das Gehäuse, auch die ein­ gesetzten Dioden überdeckend, mit einem Gießharz ausgegossen werden kann.

An dieser Stelle muß noch ergänzt werden, daß aufgrund der geknickten Gehäusegrundform ein weiterer Vorteil, neben der weiter unten noch zu erläuternden elektrischen Verbindung entsprechender Diodenpaare, erzielt wird, nämlich ein Frei­ raum 31 im Winkel zwischen den beiden Gruppenteilen, der dazu ausgenutzt werden kann, eine, die einen Anschlüsse von Erregerdioden aufnehmende Stromschiene 32 ebenfalls im Gehäuse 22 zu lagern, so daß der Aufbau des Kompaktgleichrichters komplett wird.

Die Stromschiene 32 kann so ausgebildet sein, wie der Dar­ stellung der Figuren 8 und 7 entnommen werden kann; von einem rechteckförmigen oder quadratischen Grundteil 32 a geht rechtwinklig ein Schenkel 32 b ab. Der Grundteil 32 a der Stromschiene 32 für die Erregerdioden ist ebenfalls mittels eines Einpreßbolzens 24′ oder einer sonstigen Verschrau­ bung mit isolierender Kunststoffdurchführung oder -hülse am Gehäuseboden 25 befestigt, so daß sich entsprechend Fig. 8 die drei nach unten außen ragenden elektrischen Anschlüsse B+; B- und D+ ergeben. Zu diesem Zweck sind an dem nach oben abgebogenen Schenkel 32 b der Strom­ schiene 32 die einen Enden der Erregerdioden-Anschlußlei­ tungen gemeinsam befestigt, da entsprechend Fig. 1 die zu­ sammengeführten Anoden den Erregerdioden-Ausgangsanschluß D+ ergeben.

Die anderen Erregerdioden-Anschlüsse - in Fig. 7 sind die Er­ regerdioden mit 33 bezeichnet - liegen an den Verbindungs­ leitungen zwischen den Kopfdrähten einander zugeordneter Minus- und Plusdioden.

Hierzu werden zunächst diese elektrischen Verbindungslei­ tungen in Form von Verbindungsbrücken (beispielsweise ge­ bildet als Blech-Flachstege) zwischen je einer Plus- und einer Minusdiode an den Kopfdrähten der Dioden befestigt, vorzugsweise angeschweißt, wie Fig. 7 zeigt. Durch die abge­ knickte Winkelform des Gehäuses gelingt es nämlich, die je­ weils miteinander zu einem Paar zu verbindenden Plus- und Minusdioden mit geradlinig verlaufenden Verbindungsbrücken 34 zu verbinden, da jedes Paar gegenüber dem nächsten bzw. angrenzenden Paar räumlich versetzt ist.

An drei der Verbindungsschienen werden dann die anderen Enden der Erregerdioden-Anschlußdrähte befestigt, vorzugsweise ebenfalls durch Schweißen (Punktschweißen), wobei, falls gewünscht, auch noch eine vierte Erregerdiode vorgesehen sein kann, die mit dem Sternpunktanschluß verbunden werden kann (in der Zeichnung der Fig. 7 die oberste Verbin­ dungsbrücke); nötig ist dies aber nicht.

Nach dem Vergießen ragen aus der Gehäuseoberseite des Kompakt­ gleichrichters die Anschlußdrähte (Kopfdrähte) der Leistungdioden eines Gruppenteils aus dem Gießharz her­ aus (fertig zur Verbindung mit den Phasenanschlüssen der Drehstromgenerator-Ständerwicklung und dem Sternpunkt), während auf der Bodenseite von den Schrauben oder Einpreßbolzen, mit denen die Gruppenteile und die Erregerdioden- Stromschiene befestigt sind, die Anschlüsse B+, B- und D+ gebildet sind, bei den Anschlüssen B+ und D+ gegenüber dem Gehäuse isoliert. Es versteht sich, daß wegen der inner­ halb der Gießharzumhüllung liegenden Verbindungsbrücken 34 zwischen den jeweils zugeordneten Diodenkopfdrähten die Kopfdrähte eines Gruppenteils abgeschnitten werden können und daß auch die Erregerdioden-Stromschiene gegen das Gehäuse durch Unterlegen einer isolierenden Silikon­ folie elektrisch isoliert ist.

Zur besseren Kühlung kann das Gehäuse des Kompaktgleichrichters dann noch auf zusätzliche Kühlbleche aufgeschraubt werden, je nach den Gegebenheiten innerhalb des jeweiligen Drehstromgenerators.

Zusammengefaßt läßt sich feststellen, daß die quadratische Anordnung jedes Gruppenteils zu einem erheblich gleich­ mäßigeren und im Mittel auch niedrigeren Wärmewiderstand zwischen dem jeweiligen Siliziumchip einer Gleichrichter­ diode und deren Diodenboden führt, so daß sich kleine Grundfläche (des Gruppenteils) und gute Wärmeableitung miteinander verbinden lassen.

Mit der Anordnung der Gruppenteile im Winkel zueinander vereinfacht sich sowohl die elektrische Verschaltung als auch die Montage der Komponenten des Kompaktgleichrichters im Gehäuse erheblich; die Verbindungslinien und damit auch die elektrischen Strombrücken zwischen je zwei Dioden sind gerade und verlaufen im gleichen Ab­ stand zueinander, wobei zwischen den Gruppenteilen Platz für die Aufnahme der Stromschiene mit den Erregerdioden geschaffen wird. Hierdurch erleichtert sich auch erheblich der Anschluß der Erregerdioden an die Verbindungsbrücken zwischen den Leistungsdioden, da der Raum zwischen den Gruppenteilen gut zugänglich ist.

Dabei ist die Ausbildung der Verschraubungen zwischen den Gruppenteilen und dem Gehäuseboden in Form von Einpreßbolzen mit Gewinde bevorzugt, weil beim Fixieren der Gruppenteile im Gehäuse durch Anschrauben von Muttern auf die Einpreßbolzen keine Gegenhalterung der Schraube notwendig ist.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (13)

1. Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden bei elektrischen Maschinen, insbesondere Drehstromgenera­ toren für Kraftfahrzeuge, Busse, Schienenfahrzeuge u. dgl., mit im Preßsitz in zugeordneten getrennten Gruppenteilen angeordneten Minus- und Plusdioden, wo­ bei die Kopfdrähte jeweils einer Phase zugeordneter Minus- und Plusdioden über Verbindungsleiter miteinan­ der sowie mit den entsprechenden Phasenanschlüssen ver­ bunden sind und die Gruppenteile den jeweils anderen, allen auf ihnen befestigten Dioden gemeinsamen Anschluß (B+;B-) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gruppenteil (20) eine quadratische, die Dioden (1, 2, 3, 4) in gleichmäßiger Verteilung aufnehmende Grundform auf­ weist und sämtliche Gruppenteile zusammen in einem Ge­ häuse (22) angeordnet sind.

2. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Gruppenteile (20), jedes jeweils für die Aufnahme von vier Plusdioden (12) und vier Minus­ dioden (11), vorgesehen und in dem Gehäuse (22) im Win­ kel zueinander befestigt sind.

3. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Gruppenteil (20) einen auf eine Gehäusebodenöffnung gerichteten Befestigungs­ bolzen (24) aufweist, mit dem das Gruppenteil am Gehäuse­ boden (25) befestigt ist.

4. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Befestigungsbolzen (24) eine Schrau­ be oder ein Einpreßbolzen mit Gewinde ist, der in eine Mittelbohrung (23) des Gruppenteils (20) eingepreßt und mit dem Gehäuseboden (25) verschraubt ist.

5. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbolzen (24) gleichzeitig jeweils eine der Stromführungen (B+, B-) zum Kompaktgleichrichter bildet.

6. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gruppenteile (20) auf­ nehmende Gehäuse (22) eine diese im Winkel zueinander lagernde abgeknickte, allgemein sichelförmige Form aufweist.

7. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (22) aus einem Gehäuseboden (25) mit hochgezogenem Rand (30) besteht, in den die Gruppenteile (20) sowie eine Lagerungs- und Anschlußein­ richtung (Stromschiene 32) für Erregerdioden (33) ein­ gesetzt und mit einem Vergußharz vergossen sind.

8. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Winkelposition der die Leistungsdioden (1, 2, 3, 4) tragenden Gruppenteile (20) zueinander elektrischen Verbindungsleitungen (34) zwischen den Kopfdrähten jeweils einander zugeord­ neter Minus- und Plusdioden (11, 12) in Form von gerad­ linigen Verbindungsbrücken (34) gebildet sind, die in etwa im gleichen Abstand zueinander verlaufen.

9. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die im (spitzwinkligen) Freiraum (31) zwischen den beiden Gruppenteilen (20) für die Lagerung der Plusdioden (12) und der Minusdioden (11) angeordnete Stromschiene (32) für die Erregerdioden (33) mit einem Bodenteil (isoliert) am Gehäuseboden (25) anliegt (24′) im Gehäuse (22) befestigt ist.

10. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stromschiene (32) für die Erre­ gerdioden (33) einen hochgebogenen Schenkel (32 b) auf­ weist, an dem die gemeinsam den Erregerstrom-Ausgangs­ anschluß (D+) des Drehstromgenerators bildenden Erre­ gerdiodenanschlüsse befestigt (angeschweißt) sind, und daß die anderen Anschlüsse der Erregerdioden (33) ge­ radlinig bis zu der jeweiligen Verbindungsbrücke (34) jedes Leistungsdiodenpaares geführt und dort befestigt (verschweißt) sind.

11. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Leistungs­ diodenpaar mit seinem Mittelanschluß mit dem Sternpunkt der Ständerwicklung verbunden ist.

12. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßbolzen (24, 24′) der die Potentiale B+ und D+ führenden Gruppenteile (20) bzw. Stromschienen (32) mit isolieren­ den Durchführungshülsen gegen das Gehäuse (22) isoliert sind.

13. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kompakt­ gleichrichter-Gehäuseboden (25) und dem die Potentiale B+ und D+ führenden Gruppenteilen (20) oder Strom­ schienen (32) isolierende Kunststoffolien (27) gelegt sind.