JP2014166138A - 電気機械用回転整流器アセンブリ - Google Patents

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Abstract

【課題】電気機械からの電力の伝送に先立って、電気機械のAC出力をDCに変換するために、回転シャフトの内部に配置された整流器アセンブリを提供する。
【解決手段】対向する第一及び第二導電セグメント48,50と、結合する、対向する第一及び第二非導電セグメントと、1組のうちのダイオード座部74が別の組のダイオード座部と対になった状態で、内側に対面するように、第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた、1組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、ダイオード座部に着座したダイオード80は、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。
【選択図】図3

Description

本発明は、回転整流器アセンブリに関する。
発電において、電気モータ及び/又は発電機等の電気機械を使用することができる。航空機産業では、モータ/発電機の組み合わせが一般的に見られるが、モータは発電機に動力供給するために使用され、構成によっては発電機としても機能する。その構成にかかわらず、発電機は一般的に、一部の航空機においてはガスタービンエンジンであってもよく、電気的又は機械的機械等の回転源によって回転するために駆動させられる主巻線を有する発電機回転子を含む。一部の用途では、発電機は最初に交流電流(AC)を発生し、これは航空機のDC部品用の直流電流(DC)を発生するために整流される。
米国特許第7,944,100号明細書
一態様において、交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、整流器アセンブリは交流電流出力を直流電流入力に変換する。整流器アセンブリは、対向する第一及び第二導電セグメントと、第一及び第二導電セグメント並びに第一及び第二非導電セグメントが環状整流器構造の周りで半径方向に離間した状態で、内側を画定する環状整流器構造を共同で画定するために第一及び第二導電セグメントを結合する、対向する第一及び第二非導電セグメントと、ダイオード座部の対を画定するために1組のうちのダイオード座部が別の組のダイオード座部と対になった状態で、内側に対面するように第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた1組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、各ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する非導電支持体と、を含む。ダイオード座部に着座したダイオードは、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される。
別の態様において、交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、整流器アセンブリは交流電流出力を直流電流入力に変換する。整流器アセンブリは、複数の導電セグメントと、導電セグメントを電気的に絶縁して内側を備える整流器構造を形成するために複数の導電セグメントの間に介在させられる複数の非導電セグメントと、内側に対面するように導電セグメントの各々に設けられた1組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、各ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する非導電支持体と、を含む。ダイオード座部に着座したダイオードは、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される。
電気機械アセンブリの断面図である。 整流器アセンブリ及びシャフトチューブの斜視図である。 整流器アセンブリ及びシャフトチューブの軸方向分解図である。 図3の線4−4に沿ったダイオードアセンブリの断面斜視図である。 本発明の第二の実施形態による断面図である。 本発明の第二の実施形態による整流器アセンブリの斜視図である。
本発明の実施形態は、電気モータが駆動力を提供するか、及び/又は電力を発生するかにかかわらず、電気モータを用いるあらゆる環境において実施することができる。この説明のために、このような電気モータは、一般的に電気機械、電気機械アセンブリ、又は類似の用語で言及されるが、これは1つ以上の固定子/回転子の組み合わせが機械に含まれてもよいことを明らかにするように意図されている。この説明は主に発電を提供する電気機械を対象にしているものの、駆動力を提供する電気機械及び/又は駆動力及び発電の両方を提供する電気機械にも適用可能である。更に、この説明は主に航空機環境を対象としているものの、本発明の実施形態は、電気機械を用いるいずれの環境にも適用可能である。
本発明の例示的実施形態を参照すると、図1は、励磁機回転子14及び励磁機固定子16を有する第一機械12と、主機回転子20及び主機固定子22を有する第二機械18とを備える電気機械アセンブリ10を、概略的に示す。電気機械アセンブリ10との間での電力の伝送を提供するために、電気機械アセンブリ10の外側に、少なくとも1つの電力接続が設けられる。電力は、電力ケーブル34として図示されるこの電力接続によって電気負荷に伝送され、電気機械アセンブリ10からの接地基準出力とともに三相を提供してもよい。
電気機械アセンブリ10は、ガスタービンエンジン(図示せず)であってもよい、共通軸26の周りの軸回転源と機械的に結合された回転シャフト24を更に備える。回転シャフト24は、離間した軸受28によって支持されており、シャフト24の周りで半径方向に離間したアクセス開口部29を含む。励磁機回転子14及び主機回転子20は、固定子16、22に対する回転のために回転シャフト24に実装されており、これらは電気機械アセンブリ10の内部で回転可能に固定されている。固定子16、22は、電気機械アセンブリ10の筐体部分のいずれの適切な箇所に実装されてもよい。
回転シャフト24は、シャフトチューブ30を取り囲むための少なくとも1つの中空部分を更に備えており、これは非導電性であると考えられる。シャフトチューブ30は、回転シャフト24とともに共回転するように回転可能に結合されており、整流器アセンブリ32を更に収容して、回転シャフト24から整流器アセンブリ32を絶縁する。
励磁機回転子14は、導体36(点線で概略的に示される)によって、整流器アセンブリ32と電気的に接続されている。加えて、整流器アセンブリ32は、導体36によって主機回転子20の主巻線38と電気的に接続されている。
ここで図2を参照すると、シャフトチューブ30及び整流器アセンブリ32の詳細が記載されている。シャフトチューブ30は、対向する開放端を備える実質的に円筒形の構造を有しており、チューブ30の後部付近で半径方向に離間した、5つの実装コネクタ開口部40を含む。シャフトチューブ30は、任意のアクセス開口部42も有するように示されており、そのうちの一部は、整流器アセンブリ32の部分にアクセスするために半径方向に配列されてもよい。シャフトチューブ30は、アンカーファスナー開口部44を更に備える。
整流器アセンブリ32は、電気セグメント48、50等の、対向して軸方向に延在する導電セグメントと、隣接する電気セグメント48、50の少なくとも一部を電気的に絶縁する、絶縁セグメント52等の対向する非導電セグメントとを有する、外部構造を備える。セグメント48、50、52の各々は、実質的に弓形の断面を有するように示されている。電気セグメント48、50は、いずれの適切な導電性材料で作られてもよい。加えて、絶縁セグメント52は、いずれの適切な非導電性材料で作られてもよい。図示される実施形態は、組み立て済みの第一電気セグメント48、第二電気セグメント50、及び半径方向交互に隣接する配置で結合された2つの絶縁セグメント52を示す。組み立て済みセグメント48、50、52は、軸方向に延在する内側を画定し、軸方向に延在する環状整流器構造を画定する。電気セグメント48、50、及び絶縁セグメント52の代替配置が想定される。
各電気セグメント48、50、及び絶縁セグメント52は、メカニカルファスナー55を受容するためのメカニカルファスナー開口部54を、更に備える。加えて、図示されるように、第一及び第二電気セグメント48、50の各々は、ファスナー55を受容するためのアンカーファスナー基部56を、更に備える。アンカーファスナー基部56及びアンカーファスナー開口部44は、シャフトチューブ30及び整流器アセンブリ32が組み立てられたときに、ファスナー開口部44を通じてファスナー基部56内にファスナー55を受容するためにファスナー基部56及びファスナー開口部44が軸方向及び半径方向に配列されるように、構成されている。ファスナー55とファスナー基部56との結合は、整流器アセンブリ32及びシャフトチューブ30が独立して回転することがないように、行われる。アンカーファスナー開口部44及びアンカーファスナー基部56の代替の数及び配置が、想定される。
組み立て済みの電気セグメント48、50及び絶縁セグメント52は、組み立て済みセグメント48、50、52の内側に沿って軸方向に延在する軸方向冷却剤通路58を、少なくとも部分的に画定する。軸方向冷却剤通路58は、冷却剤が整流器アセンブリ32の内側に流れるようにする。整流器アセンブリ32の内側及び外側を冷却剤が横断できるようにするセグメント48、50、52の半径方向開口部、並びに組み立て済みセグメント48、50、52の外側に沿って軸方向に延在する通路を許容するための、冷却剤通路58の代替構成が考えられる。
整流器アセンブリ32は、整流器アセンブリ32軸の周りで半径方向に離間して示される、導電性のACバスバー62及びDCバスバー63を、更に備える。バスバー62、63は、導体36によってそれぞれ第一及び第二機械12、18にAC及びDCバスバー62、63を固定するための実装コネクタ64を有する第一末端を備える。ACバスバー62は第一機械からの入力AC電圧を受け付け、DCバスバー63は整流器アセンブリ32からの出力DC電圧を伝達する。図示されるように、実装コネクタ64は、バスバー62、63の第一末端と同時に形成され、これらと結合される。或いは、バスバー62、63の第一末端への実装コネクタ64の実装を支援するために、ネジ等のファスナーが設けられてもよい。或いは、溶接又は接着剤等の非メカニカルファスナーも、使用されてよい。
実装コネクタ64及び実装コネクタ開口部40は、シャフトチューブ30及び整流器アセンブリ32が組み立てられたときに、ACコネクタ64と第一機械12、及びDCコネクタ64と第二機械18との間の電気的結合を提供するためにコネクタ64が開口部40によって受容されるように、構成されている。
図3は、共通軸26に沿って分解された、整流器アセンブリの分解斜視図を示す。図示されるように、DCバスバー63のうちの1つは、ファスナー55によってそれぞれの第一及び第二電気セグメント48、50の各々の一端に電気的に結合されている。電気的結合は、導電性の表面結合又は導電性の適切なメカニカル又は非メカニカルファスナーのいずれによってなされてもよい。各電気セグメント48、50へのDCバスバー63の代替の配置及び結合が、考えられる。加えて、図示されるように、3つのACバスバー62が、励磁機回転子14のそれぞれの三相AC出力を受け付ける。更に、2つのDCバスバー63は、第二機械18へのDC出力の伝送のために使用される。電気機械アセンブリ10の要件及び構成に基づいて、AC及びDCバスバー62、63の代替の配置及び数量が考えられる。
電気セグメント48、50及び絶縁セグメント52は対応するピン68及び開口部69とともに示されており、アライメントを可能にして独立した回転を防止するために、セグメント48、50、52を相互に実装できるようにする。適切なアライメントを可能にする代替の物理的又は固定ピン68及び開口部69の構成が考えられる。
絶縁セグメント52は、第一、第二、及び第三ACバスバー62を受容するために内面及び外面に沿って軸方向に延在する、表面溝66を更に備えてもよい。組み立てられたときに、絶縁セグメント52へのACバスバー62の配置及び結合は、バー62の各々を相互の電気的接触から、並びに第一及び第二電気セグメント48、50から、絶縁する。ACバスバー62は、ファスナー55によって絶縁セグメント52のうちの少なくとも1つにバー62の少なくとも一部が実装されているように示されている。
第一電気セグメント48及び第二電気セグメント50の各々は、ダイオード80を受容するための少なくとも1つのダイオード座部74を更に備えており、これはセグメント48、50の内面内の円形陥凹として図示されている。組み立てられたときに、ダイオード80は電気セグメント48、50の上で軸方向に離間しているが、しかしその他の位置及び形状も可能である。第一及び第二電気セグメント48、50に関して、各セグメント48、50の反対側の1つのダイオード座部74が、1対のダイオード座部を画定する。通常、整流器アセンブリ32は、各ACバスバー62のために1対のダイオード座部を含むことになるが、しかし代替構成も考えられる。
ダイオードアセンブリ76を備える整流器アセンブリが示されており、ダイオードセット82を有するその各々は、順方向バイアス及び逆方向バイアス円形ダイオード80を含む。ダイオードアセンブリ76は、1つのACバスバー62及びダイオード80の少なくとも一部を隣接するバー62から電気的に絶縁する、絶縁支持体96を備える。支持体96は、各ダイオード80を受容するための陥凹を画定するために、各軸端上の支持体リッジ98を更に備える。支持体96は、非導電性材料で作られてもよい。各支持体96は、ファスナー55を受容するために、各リッジ98上に少なくとも1つのネジ溝付きファスナー開口部100を含む。代替メカニカルファスナー実施形態において、開口部100は適切な実装点によって置き換えられるだろう。
ここで図4を参照すると、ダイオードアセンブリ76は、バネフィンガー92等の付勢要素を有する対向する対の統合導電性端子バー90を有する各ACバスバー62の一端を、更に備える。各対の端子バー90は、ダイオードセット82に対応するように構成されている。端子バー90は、実現されたときに、各々のACバスバー62と共同で形成されるが、しかしその代わりに、ACバスバー62と電気的に接続されたいずれか適切な導電性材料によって形成又は機械加工されてもよい。バネフィンガー92は、各ダイオードセット82からの1つのダイオード80と導電接触するのに適した表面を備えて、わずかに面直方向外向きに延在する。ダイオード80と導電接触するための代替バネフィンガー92が考えられる。
支持体96の開口部100は、第一及び第二電気セグメント48、50のメカニカルファスナー開口部54と対応するように構成されている。同様に、第一電気セグメント48ダイオード座部74は、順方向バイアスダイオード80及びダイオードアセンブリ76の各々の1組のバネフィンガー92と対応するように構成されており、第二電気セグメント50ダイオード座部74は、逆方向バイアスダイオード80及びダイオードアセンブリ76の各々の対向する1組のバネフィンガー92と対応するように構成されている。
ここでダイオードアセンブリ76の組み立てが、より詳細に記載される。第一及び第二電気セグメント48、50並びに絶縁セグメント52が接合されると、ダイオード80は、第一電気セグメント48の座部74が順方向バイアスダイオード80と重複して第二電気セグメント50の座部74が逆方向バイアスダイオード80と重複するように、ダイオード座部74の各々の表面上に重ねられる。各ダイオードセット82はその後、対向するバネフィンガー92が対向するダイオード80の各々と重複し、続いて各端子バー90に支持体96が重ねられるように、3つの端子バー90のうちの1つと重複する。最後に、ファスナー55が第一及び第二電気セグメント48、50の各メカニカルファスナー開口部54内に挿入され、支持体96の開口部100内に締結される。
開口部100内へのファスナー55の締結は、バネフィンガー92がセグメント48、50に対して半径方向にダイオード80をクランプ締めするように、第一及び第二電気セグメント48、50の内面に対する支持体96を備える。意図しない電気的接触が生じないようにするために、各支持体96のリッジ98はダイオード80を軸方向に更に制限し、第一及び第二電気セグメント48、50と各絶縁セグメント52との間の結合はダイオード80を半径方向に制限する。このため、ダイオード80は、ダイオード座部74に対して所定位置に固定される。
整流器アセンブリ32は、実装コネクタ64が実装コネクタ開口部40を通じて第一及び第二機械12、18に固定されるときに、シャフトチューブ30に更に軸方向に固定される。加えて、完全に組み立てられたときに、アクセス開口部42の少なくとも一部は、第一電気セグメント48、第二電気セグメント50、又は絶縁セグメント52のメカニカルファスナー開口部54と揃えられてもよく、ファスナー55の目視検査及び調整を可能にする。
発電機の動作中、回転シャフト24は軸回転源によって駆動される。励磁機固定子16に隣接する実装済み励磁機回転子14の回転は、三相AC電流を発生し、これは導体36及び実装コネクタ64によって3つのそれぞれのAC入力バスバー62に伝達される。AC電流の各位相は、バスバー62から、各順方向及び逆方向バイアスダイオードセット82からの1つのダイオード80へ、伝送される。ダイオードは、全波AC電流をDC電流に整流するために動作する。回転シャフト24のRPMがゼロ又は低いとき、ダイオード80は、ファスナー55によって電気セグメント48、50のダイオード座部74までダイオード80に対して引き出されたときに、ACバスバー62の第二末端のバネフィンガー92によって所定位置に圧縮状態で保持される。より高いRPMでは、圧縮力に加えて遠心力が、ダイオード80を所定位置に保持するのに役立つ。
逆方向バイアスダイオード80は第一電気セグメント48へのDC電流を出力し、順方向バイアスダイオード80は第二電気セグメント50へのDC電流を出力する。2つのDC出力電流はそれぞれのDC出力バスバー63に伝達され、そこでこれらは実装コネクタ64及び導体36によって主機回転子20の主巻線38に伝送される。主機固定子22の周りでの主機回転子20の回転は、発電機負荷に電力供給するために使用される電力を発生する。
電気機械アセンブリ10の動作中、軸方向冷却剤通路58の構成は、冷却剤が整流器アセンブリ32の内側を横断できるようにして、電気セグメント48、50、絶縁セグメント52、又はダイオードアセンブリ76において発生するいずれの過渡又は定常状態温度条件も冷却する。代替冷却剤構成も考えられる。
図5及び6は、本発明の第二の実施形態による代替整流器アセンブリ32を示す。第二の実施形態は第一の実施形態と似ている。従って、類似部品は100を加えた類似番号で特定され、別途記載されない限り、第一の実施形態の類似部品の説明は第二の実施形態に適用される。第一の実施形態と第二の実施形態との違いは、絶縁セグメント152が整流器アセンブリ132の外部構造全体を形成し、その一方で電気セグメント148、150は少なくとも部分的に絶縁セグメント152の内部に収容されることである。図5に示されるように、外部構造は2つの絶縁セグメント152を備え、その各々は半月型の断面を有して内面102を有し、これが電気セグメント148、150の受容のためのスロット又はチャネルを画定する。図6は、本発明の第二の実施形態の電気セグメント148、150を示す。組み立ての間、電気セグメント148、150は、少なくとも部分的に表面102によって受容される。第一及び/又は第二電気セグメント148、150を組み込んだ絶縁セグメント152等の代替の電気及び絶縁セグメント部品及びアセンブリが考えられる。
上記図面に示されたものに加えて、その他多くの可能な実施形態及び構成が、本開示によって検討される。例えば、本発明の一実施形態は、半波整流を提供する可能性のある、順方向又は逆方向バイアスダイオードセットの代替構成を検討する。別の例は、両方のダイオードセットが電流を単一のDC出力に整流する、単一の電気リングを含んでもよい。本発明の更に別の例は、冷却用の自給式オイルシステム、又は冷却用空気を使用することを検討する。本発明の更に別の実施形態では、シャフトチューブ30は、更なるコスト削減を達成するために、導電性又は非導電性のいずれかの材料で作られてもよい。更に、本発明の別の例は、完全にシャフトチューブ30なしで済ませてもよく、回転シャフト内に直接受容される整流器アセンブリを提供してもよい。又、様々な部品の設計及び配置は、数多くの異なるインライン構成が実現され得るように再配置されてもよい。
上述の実施形態において実現され得る1つの利点は、上記実施形態が、従来型の発電機整流システムよりも優れた重量及びサイズの利点を有することである。提案された回転式配置では、電流整流は、付加的回路の外部空間制限を伴わずに達成されることが可能である。加えて、整流器の製造及び組み立ての結果、メンテナンスのための停止時間が短縮される。上記実施形態の更に別の利点は、整流器アセンブリを維持するために、回転シャフト内に既に存在するオイル又は冷却剤が使用されてもよく、個別の部品の追加重量及びサイズを削減することである。上記実施形態の更なる利点は、ダイオードブリッジが金属シャフトに電気的に短絡する危険性を低減することである。又、民間航空機で一般的に使用される8,000〜12,000よりもはるかに高い高周速度(最高40,000RPM)が、アセンブリを共通回転軸に近付ける遠心力の低下により、実現されることが可能である。より高い周速度の結果、発電機の電磁重量を低下させる。
航空機部品を設計するとき、解決すべき重要な要因は、サイズ、重量、及び信頼性である。上述の整流器アセンブリは、システムが最小限の電力変換機器を備える整流DC出力を提供できるようになるので、部品点数が減少し、システム全体の信頼性を本質的に向上させる。この結果、重量が低下し、サイズが減少し、性能が向上し、信頼性が向上したシステムとなる。より少ない部品点数及び減少したメンテナンス作業は、生産コストの低下及び運転コストの低下をもたらすことになる。減少した重量及びサイズは、飛行中の競争優位性と相関する。
本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するため、及びいずれかの装置又はシステムの製造及び使用並びにいずれか組み込まれた方法の実行を含む本発明を当業者が実行できるようにするための例を使用している。本発明の特許範囲は、請求項によって定義されており、当業者によって想起されるその他の例を含んでもよい。このようなその他の例は、これらが請求項の文言と相違のない構造的要素を有する場合、又は請求項の文言とのわずかな相違しかない同等の構造的要素を含む場合に、請求項の範囲に含まれるように意図される。
10 電気機械アセンブリ
12 第一機械
14 励磁機回転子
16 励磁機固定子
18 第二機械
20 主機回転子
22 主機固定子
24 回転シャフト
26 共通軸
28 玉軸受
29 アクセス開口部
30 シャフトチューブ
32 整流器アセンブリ
34 電力ケーブル
36 導体
38 主巻線
40 実装コネクタ開口部
42 アクセス開口部
44 アンカーファスナー開口部
48 第一電気セグメント
50 第二電気セグメント
52 絶縁セグメント
54 メカニカルファスナー開口部
55 メカニカルファスナー
56 アンカーファスナー基部
58 軸方向冷却材通路
62 ACバスバー
63 DCバスバー
64 実装コネクタ
66 表面溝
67 メカニカルファスナー
68 ピン
69 開口部
74 ダイオード座部
76 ダイオードアセンブリ
80 ダイオード
82 ダイオードセット
90 端子バー
92 バネフィンガー
96 支持体
98 リッジ
100 ファスナー開口部
102 表面
132 整流器アセンブリ
148 第一電気セグメント
150 第二電気セグメント
152 絶縁セグメント

Claims (25)

  1. 交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、前記整流器アセンブリは前記交流電流出力を前記直流電流入力に変換し、前記整流器アセンブリは、
    対向する第一及び第二導電セグメントと、
    前記第一及び第二導電セグメント並びに第一及び第二非導電セグメントが環状整流器構造の周りで半径方向に離間した状態で、内側を画定する前記環状整流器構造を共同で画定するために前記第一及び第二導電セグメントを結合する、対向する前記第一及び第二非導電セグメントと、
    軸方向に離間したダイオード座部の対を画定するために1組のうちのダイオード座部が別の組のダイオード座部と対になった状態で、前記内側に対面するように前記第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた、軸方向に配置された1組のダイオード座部と、
    前記ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、
    前記ダイオード座部のためであって、前記付勢要素を前記ダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、
    前記ダイオード座部に着座したダイオードは、前記前記ダイオード座部に対して前記付勢要素によって付勢され、前記非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。
  2. 前記ダイオード座部の対の各々のための入力バスバーを更に備える、請求項1に記載の整流器。
  3. 前記付勢要素は前記入力バスバーと一体になっている、請求項2に記載の整流器。
  4. 前記付勢要素は2つの離間したバネフィンガーを備え、各バネフィンガーは対になったダイオード座部のうちの1つのダイオード座部のために付勢要素を形成する、請求項3に記載の整流器。
  5. 前記入力バスバーは、前記非導電セグメントによって前記第一及び第二導電セグメントから電気的に絶縁されている、請求項2に記載の整流器。
  6. 前記入力バスバーの少なくとも一部は、前記非導電セグメントのうちの少なくとも1つに実装されている、請求項5に記載の整流器。
  7. 前記第一及び第二導電セグメントの各々のための出力バスバーを更に備える、請求項1に記載の整流器。
  8. 前記出力バスバーのうちの少なくとも1つは、前記第一及び第二導電セグメントのうちの1つの末端に実装されている、請求項7に記載の整流器。
  9. 前記非導電支持体は、前記内側の内部で前記第一及び第二導電セグメントのうちの対応する1つの表面に実装されている、請求項1に記載の整流器。
  10. 前記導電及び非導電セグメントは弓形の外面を有し、これらは共同で円を画定する、請求項1に記載の整流器。
  11. 交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、前記整流器アセンブリは前記交流電流出力を前記直流電流入力に変換し、前記整流器アセンブリは、
    複数の導電セグメントと、
    前記導電セグメントを電気的に絶縁して、内側を備える整流器構造の少なくとも一部を形成するために、前記複数の導電セグメントの間に介在させられる複数の非導電セグメントと、
    前記内側に対面するように前記導電セグメントの各々に設けられた1組のダイオード座部と、
    前記ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、
    前記ダイオード座部の各々のためであって、前記付勢要素を前記ダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、
    前記ダイオード座部に着座したダイオードは、前記ダイオード座部に対して前記付勢要素によって付勢され、前記非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。
  12. 前記ダイオード座部のうちの少なくとも1つにAC電力を供給する少なくとも1つの入力バスバーを更に備える、請求項11に記載の整流器。
  13. 前記付勢要素は前記入力バスバーと一体になっている、請求項12に記載の整流器。
  14. 前記付勢要素はバネフィンガーを備える、請求項13に記載の整流器。
  15. 前記入力バスバーは、前記非導電セグメントによって前記導電セグメントから電気的に絶縁されている、請求項12に記載の整流器。
  16. 前記入力バスバーの少なくとも一部は、前記非導電セグメントのうちの少なくとも1つに実装されている、請求項15に記載の整流器。
  17. 前記導電セグメントの各々のための出力バスバーを更に備える、請求項11に記載の整流器。
  18. 前記出力バスバーのうちの少なくとも1つは、前記導電セグメントのうちの1つの末端に実装されている、請求項17に記載の整流器。
  19. 前記非導電支持体は、前記内側の内部で前記導電セグメントのうちの対応する1つの表面に実装されている、請求項11に記載の整流器。
  20. 前記導電及び非導電セグメントは弓形の外面を有し、これらは共同で円を画定する、請求項11に記載の整流器。
  21. 前記ダイオード座部は前記導電セグメント上で軸方向に離間している、請求項11に記載の整流器。
  22. 前記非導電セグメントは整流器構造のためのシェルを形成し、このシェルは前記内側を画定する内面を有し、前記導電セグメントは前記内面に実装されている、請求項11に記載の整流器。
  23. 前記整流器アセンブリの前記内側は、冷却剤を横断させるための通路を画定する、請求項11に記載の整流器。
  24. 前記第一及び第二導電セグメントは、前記ダイオードによって発生した熱を放散する、請求項11に記載の整流器。
  25. 前記整流器アセンブリは回転的に均衡している、請求項11に記載の整流器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102313396B1 (ko) * 2020-10-28 2021-10-15 주식회사 위드피에스 축 일치 여자전류 전달형 발전기
KR20220160233A (ko) * 2021-05-27 2022-12-06 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 발전기의 여자기용 정류장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9369029B2 (en) * 2013-02-27 2016-06-14 Ge Aviation Systems Llc Rotating rectifier assembly for electric machine
US11139723B2 (en) * 2017-04-28 2021-10-05 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US10879772B2 (en) 2019-01-08 2020-12-29 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating resistor assemblies
US11374456B2 (en) 2019-08-01 2022-06-28 Hamilton Sundstrand Corporation Generator main field connection
GB2590948A (en) * 2020-01-08 2021-07-14 Cummins Generator Technologies Rectifier Assembly
US12003143B2 (en) 2020-08-31 2024-06-04 Ge Aviation Systems, Llc Flexible mechanical support system for diodes in a rotating rectifier
US11764648B2 (en) 2020-12-07 2023-09-19 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifiers
DE102022212830A1 (de) * 2022-11-30 2024-06-06 Zf Friedrichshafen Ag Stromübertragungsvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Stromübertragungsvorrichtung, elektrische Maschine, elektrischer Achsantrieb, Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236753A (ja) * 1988-06-03 1990-02-06 Westinghouse Electric Corp <We> 発電機の回転子用整流器組立体
US5001376A (en) * 1990-02-12 1991-03-19 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US20070108854A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348127A (en) 1964-08-20 1967-10-17 Westinghouse Electric Corp Support arrangement for diodes in a rotating rectifier exciter
GB1183291A (en) 1968-02-14 1970-03-04 Siemens Ag Rectifier Arrangement
DE2300935A1 (ja) * 1972-03-06
DE2508600A1 (de) 1975-02-27 1976-09-09 Siemens Ag Gleichrichterbruecke
FR2444339A2 (fr) 1978-02-02 1980-07-11 Ducellier & Cie Ensemble redresseur de courant
US4745315A (en) 1983-12-15 1988-05-17 General Electric Company Brushless exciter with zero-gravity rectifier assembly
US4959707A (en) 1989-04-14 1990-09-25 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US5012145A (en) * 1989-10-30 1991-04-30 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly for brushless generator
JPH0753402Y2 (ja) 1993-02-19 1995-12-06 株式会社三ツ葉電機製作所 ブラシ装置
US5796196A (en) * 1996-08-26 1998-08-18 Sundstrand Corporation Adaptable rotating rectifier and suppression resistor assembly for two-pole, wound rotor of dynamoelectric machine
US6750572B2 (en) 2002-03-01 2004-06-15 Honeywell International, Inc. Generator with improved lubrication and cooling system
US6903470B2 (en) 2002-08-22 2005-06-07 Honeywell International, Inc. High speed generator with high-power rotating rectifiers cooling system
JP2005320086A (ja) 2004-05-06 2005-11-17 Duplo Seiko Corp 給紙装置
US7166943B2 (en) * 2005-01-27 2007-01-23 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly with inner mounted diodes
US7511392B2 (en) * 2005-06-17 2009-03-31 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier module
WO2008005169A2 (en) 2006-06-14 2008-01-10 Board Of Regents, The University Of Texas System High performance rotating rectifier for ac generator exciters and related methods
US7868494B2 (en) * 2008-08-26 2011-01-11 Hamilton Sundstrand Corporation Rectifier assembly
US8030821B2 (en) 2009-05-06 2011-10-04 Hamilton Sundstrand Corporation Generator rotor with improved hollow shaft
US7944100B2 (en) * 2009-05-06 2011-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Generator rectifier assembly with ease of assembly features
US9369029B2 (en) * 2013-02-27 2016-06-14 Ge Aviation Systems Llc Rotating rectifier assembly for electric machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0236753A (ja) * 1988-06-03 1990-02-06 Westinghouse Electric Corp <We> 発電機の回転子用整流器組立体
US5001376A (en) * 1990-02-12 1991-03-19 Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly
US20070108854A1 (en) * 2005-11-16 2007-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Rotating rectifier assembly

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102313396B1 (ko) * 2020-10-28 2021-10-15 주식회사 위드피에스 축 일치 여자전류 전달형 발전기
KR20220160233A (ko) * 2021-05-27 2022-12-06 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 발전기의 여자기용 정류장치
KR102547853B1 (ko) * 2021-05-27 2023-06-27 에이치디현대일렉트릭 주식회사 발전기의 여자기용 정류장치

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