JPH022380B2

JPH022380B2 -

Info

Publication number: JPH022380B2
Application number: JP57132754A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-27
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1990-01-17
Also published as: JPS5921265A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はブラシレス交流発電機の界磁等に交
流励磁機の交流出力を整流して直流電流を供給す
るめに回転体に設けられた回転整流装置に関する
ものである。

従来のこの種回転整流装置として第１図および
第２図に示すものがあつた。即ち第１図および第
２図において、１は回転軸、２は回転軸１に焼嵌
された取付ボス、３は取付ボスに取付けられた直
流出力電流を取出すための陽極リング、４は同じ
く取付ボス２に取付けられた陰極リング、５は取
付ボス２から陽極リング３および陰極リング４に
回転力を伝えるため座金６と絶縁座金７、および
絶縁管８を介して陽極リング３および陰極リング
４を取付ボス２に一体に取付ける取付ボルト、９
は取付ボス３に設けられた絶縁部材、１０は取付
ボス２に形成された穴２０１に絶縁座金１１、ば
ね座金１２および絶縁管１３を介して取付けられ
たヒートシンク、１４ａ，１４ｂはヒートシンク
１０に当接され図示しない交流励磁機からの交流
出力を整流出力を整流するダイオード、１５は陽
極、陰極リング３，４に形成された図示しないね
じ穴に挿入されたナツト１６によつて締付けられ
押え金１７を介してダイオード１４ａ，１４ｂを
押圧する押えボルトである。

ここで絶縁座金１１および絶縁管１３はヒート
シンク１０と取付ボス２とを絶縁するためのもの
であり、またばね座金１２は熱応力を吸収するた
めのものである。また第１図はグレーツ結線の１
アームを表わしており、Ａは陽極側、Ｂは陰極側
を表わしている。

さらに取付ボス２は全周上６ケ所に凸部を設け
その内８ケ所で陽極リング３とまた他の３ケ所で
陽極リング４と取付ボルト５で座金６、絶縁座金
７および絶縁管８とを介して取付けられている。

この従来のものでは、図示しない交流励磁機電
機子からの３相交流出力側が正の時Ａ側のヒート
シンク１０に接続されたリードを介して入力され
ダイオード１４ａ、押え金１８、押えボルト１５
を通じて陽極リング３に出力電流が流れる。

一方３相交流出力側が負の時陰極リング４から
押えボルト１５押え金１７ダイオード１４ｂを介
してヒートシンク１０に接続されたリードの回路
を経て電流が流れる。

この電流による抵抗損失I²Rによつて発生する
熱はヒートシンク１０のフインによつて放散され
る。

なお押えボルト１５と取付ボス２に嵌込まれた
ヒートシンク１０は芯を合わせておかなければダ
イオード１４を押す時にモーメントが発生し押圧
のアンバランスを生じるため工具による加工を必
要とし、組立る時も治具を用いて、中心が一致す
るようにしている。

この従来のものは、以上のように構成されてい
るので、軸上に取付ボスを焼嵌するための特別な
スペース、機械加工、焼嵌技術を必要とすると共
に陽極、陰極リングに設けた押えボルト用のねじ
穴の中心加工精度、取付ボスに設けたヒートシン
クを挿入する穴の中心加工精度を出すための加工
治具が必要となる。また陽極リング、陰極リン
グ、取付ボスを組立てる時に押えボルト穴とヒー
トシンク挿入穴の位置を一致させるための組立治
具が必要となる。

さらに陽極、陰極リングは絶縁していないため
沿面距離を確保するため寸法が大きくなる等の欠
点があつた。

この発明は、このような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、陽極リングおよび
陰極リングを全面絶縁することによつて沿面距離
は考える必要がないように接近させて配置し、力
がかからない部分は接触してもよいようにして全
体の寸法を小さくし、従来の取付ボスを廃止して
小さな取付空間があれば励磁機コイルの下部、ス
パイダーの間等でも取付けられるようにした回転
整流装置を提供しようとするものである。

以下この発明の一実施例を第３図および第４図
にもとづいて説明する。

即ち第３図および第４図において、３はねじ穴
以外を全面絶縁した陽極リング、４はダイオード
１４を締付ける面と、リード取付ボス１８の端子
接続面以外を全面絶縁した陰極リングである。こ
こで陽極、陰極リング３，４はガラス基材の絶縁
リング１９を介して絶縁接着材で一体にした後、
絶縁部材１５１で絶縁された押ボルト１５を陽極
リング３にねじ込み、絶縁管２０で絶縁強化して
組立てて一体化する。

また、押えボルト１５は絶縁部材１５１があら
かじめ焼付または接着材等で取付けられた絶縁植
込ボルトで陽極リング３にねじ込み後回り止めを
施し陽極リング３と押えボルト１５は一体に構成
されている。１７はヒートシンク１０を挾んで両
側に配置され、陽極陰極リング３，４間に接続さ
れたダイオード１４ａ，１４ｂを押えボルト１５
によつて同時に締付けるための押え金、１８は陰
極リング４から出力電流を取出すためのリード取
付ボス、２１は陽極リング３の直流電流を取出す
ための端子座である。

ここで端子座２１は陰極リング４に形成され内
面の全面に絶縁部材が施された穴４１に嵌込んだ
後、陽極リング３にねじ込まれその後回り止めが
施され陽極リング３と一体にされた後、絶縁管２
２を挿入し絶縁管２２と陰極リング４に設けられ
た通し穴４１との隙間には、絶縁部材を埋め込
む。さらに端子座２１と絶縁管２２との間の隙間
にも絶縁部材を入れ陽極、陰極リング３，４、端
子座２１、絶縁管２２を一体に構成している。２
３は陽極リング３に複数個設けられた取付用ボル
ト穴３１に挿入され、絶縁部材が隙間に埋め込ま
れた絶縁ブツシユ、２４は絶縁座金である。ここ
で取付用ボルト穴３１に図示しない取付ボルトを
挿入し、図示しない発電機の回転子スパイダー、
または交流励磁機に陽極リング３を取付け、回転
整流器の取付けを完了する。

なおその他の構成は第１図および第２図に示す
従来のものと同様であるので説明を省略する。

このように交流励磁機の電機子コイルの下側に
設けられた回転整流器に対し、交流励磁機の電機
子コイルのコイル足を第３図に於けるヒートシン
ク１０に設けられたねじ穴を利用して直接圧着端
子を介してヒートシンク１０に接続する。接続さ
れた励磁機の電機子のコイル足部の電位が正の
時、三相交流電流はヒートシンク１０、ダイオー
ド１４ａ、押え金１７、ばね座金１２、ナツト１
６、押えボルト１５を通じて陽極リング３に直流
電流を供給する。

また、ヒートシンク１０に接続された励磁機の
電機子コイル足部の電位が負の時は、陰極リング
４からダイオード１４ｂヒートシンク１０を通じ
てコイル足に電流が流れる。この時先のヒートシ
ンク１０からダイオード１４ａを経て陽極リング
３に至る回路は、ダイオード１４ａに阻止され電
流は流れない。

以上の回路は、交流励磁機の三相出力U.V.W
各相について同様に構成されているので、交流励
磁機の各相に流れる三相交流は三相夫々に設けら
れた各回路により陽極リング３にはいつも正の電
流が流れ込み、陰極リング４からはいつも負の電
流が流れ出すことにより、交流が直流に変換され
る。

このように構成された回転整流装置は陽極リン
グ３を第４図に示すように円環状に構成している
ため、遠心力による外力に対して非常に強く、ま
た陰極リング４も円環状に構成しているために機
械的強度は大きい。

一般に回転整流器は、異極部位の多くで小さな
スペースに構成されるために各部品相互間の絶縁
をいかに行うかが、寸法を小さくする要点であ
り、第３図における陽極、陰極リング３，４間の
絶縁押えボルト１５の陽極リング３へのねじ込部
と陰極リング４に設けた通り穴部との沿面距離、
ヒートシンク１０と押えボルト１５の絶縁を充分
配慮する必要がある。

また第１図に示す従来のものでは、陽極リング
３と陰極リング４は接続される部品に電流を流さ
なければならないため、裸で構成されており、一
層空間距離、沿面距離を大きくとらなければなら
なかつたのに対し、陽極リング３と陰極リング４
は電流を流す必要のある部分にはマスキングをし
た後、全面を粉体絶縁もしくはコーテイングによ
り絶縁を施しているので、陰極リング４に設けら
れた通しボルト穴部分にも裸導電部がないため、
絶縁距離、沿面距離を取る必要がなく密着して部
品を組込むことが可能となり、全体の寸法を小さ
くすることができる。同様に第４図において陽極
リング３と陰極リング４の通り穴部に設けられた
端子座２１との部分でも陰極リング４の通し穴面
も絶縁をしていることにより、絶縁距離は小さく
できる。さらに陽極、陰極リング３，４の工作精
度にしてもボルト穴を通常のボルト穴公差で加工
しておくと、組立時に工具を必要とせずに、押え
ボルト１５の外径をガイドにしてヒートシンク１
０を組込めば簡単に組込むことができる。

また、ダイオードの熱応力もばね座金１２また
は皿ばね座金等を介して締付けているので吸収さ
れる。

押え金１７は２本の押えボルト穴をダイオード
押え座と対称に設けているので、押えボルトの締
付力のアンバランスによつて発生するモーメント
は最小になる。

また、押えボルトは定トルクレンチで締付ける
ために締付力のアンバランスはほとんどなく、平
行に簡単に締付可能であり、しかも締付ボルト部
分の絶縁についても全面絶縁されているので何ら
特別の考慮を払うことなく、締付力に耐える絶縁
座金を選定すればよい。

一方回転整流器は、第４図において絶縁ブツシ
ユ２３部で交流励磁機鉄心を締付けるための締付
ボルトを利用して取付けることができる。

なお、この実施例では陰極端子座１８と陽極端
子座２１は夫々のリングにねじで止めるものにつ
いて示したが、溶接、ろう付または半田付で行な
つてよい。また押えボルト１５の絶縁部材１５１
はボルト単体で焼付絶縁してもよく、塗装絶縁ま
たは絶縁管を用いてもよい。押えボルト１５にば
ね座金を用いたものを示したが皿ばね座金または
他のばね座金でも同様の効果を奏する。

さらに、陽極リング３と陰極リング４に取付け
る部品が当る部分は凸状になるよう示している
が、この部分の形状は取付けられる部品の形状に
より凹状になるように構成しても同様の効果を奏
する。取付ボルト部分の絶縁ブツシユは絶縁材で
なくてもよくその場合は、機械的な力により陽極
リング３に施された全面絶縁を損わないようにす
れば充分である。

上記のようにこの発明による回転整流装置は、
絶縁部材を介して一体に形成された陽極リングお
よび陰極リングを回転体に設けると共にこれらの
リングにダイオードを支持し、且つ電気的に接続
したもので、簡単な構成で小形となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はいずれも従来の回転整流
器を示すもので第１図は断面図、第２図は側断面
図、第３図および第４図はいずれもこの発明の一
実施例を示すもので第３図は断面図、第４図は側
断面図である。図中、３は陽極リング、４は陰極リング、１０
はヒートシンク、１４ａ，１４ｂはダイオード、
１５は押えボルト、１７は押え金、１８は陰極端
子座、２１は陽極端子座、２３は絶縁ブツシユで
ある。なお図中同一符号は同一または相当部分を
示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１回転体に支持され、絶縁部材を介して径方向
に一体に積層された陽極リングと陰極リング、こ
の両リングにそれぞれ電気的に接続されかつこれ
ら両リングの内周側に突出された陽極端子座と陰
極端子座、この両端子座にそれぞれヒートシンク
を介して重合する一対のダイオードを圧接保持す
る押え金を備えた回転整流装置。