JPH02502241A

JPH02502241A - 半波回転整流器アセンブリ

Info

Publication number: JPH02502241A
Application number: JP1500190A
Authority: JP
Inventors: ノールド、ロバート・ディー
Original assignee: サンドストランド・コーポレーション
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-07-19
Also published as: EP0342225A1; WO1989005052A1; US4806814A; EP0342225A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】用■地肪Ｍ」この発明は、半波回転整流器アセンブリ、特にブラシレス同期発電機と一緒に使用するための回転整流器アセンブリに関するものである。

１吋曵１遣多くの同期発ｔｍにおいてブラシを除くことが非常に望ましいのは、ブラシはしばしば保守や交換の必要がありかつ多分破壊についてシステム中での唯一最弱点であるためである。その上、その性質により、ブラシと整流子の間の電路はアークにさらされミニのアークは生じられる電気エネルギーに過渡状態を導入し、これは発電機上の成る種の電気的負荷の適正動作を妨げるがもしれない。

代表的なブラシレス発電機は、主発電機、励磁機および永久磁石発電機を含む３つの異なる発電システムを有する。永久磁石発電機は１組の巻線に電流を誘起するのに用いられる磁界を作るための永久磁石を含み、上述したｔ流は整流後に励磁機に磁界を生じるのに用いられる。

励磁機での磁界はより高レベルの電流さえ、代表的な例では３相交流電流を誘起するのに用いられ、この電流は整流後に発電システムの主界磁巻線に直流電流を流すことによって主発電機のための磁界を生じるのに用いられる。

ブラシの使用を避けるためには、システム出力が主発電機の固定子から取り出され得るように主発電機の磁界が回転子にあることが必要である。適当な磁界を回転子に生じるためには、回転子用の、交流ｉｉ流ではなくて、直流を渣を利用することが必要である。ｌ１ｉｌｌ磁機の出力が交流であるので、この電流は整流器アセンブリで直流に整流されなければならない、そしてまた、ブラシに頼るのを避けるために、励磁機と主発電機界磁巻線を相互接続する整流器アセンブリが発電機の回転子によって支持される必要法ある。そのような整流器アセンブリは高遠心分離負荷にも耐えれるべきである。

全波ダイオード・ブリッジである。そのような全波整流器アセンブリの一例は１９８６年１２月９日にドロスシンスキー（Ｔｒｏｓｅ　１ｎｓｋ　ｉ　）に与えられた米国特許第４．６２８，２１９号に開示されており、こ１でもそれにふれる。

しかしながら、別の構成では、整流器アセンブリは半波整流器を備え、そして励磁ｍｔｈ４子はこの整流器アセンブリの使用により１発を機界磁巻線の正および負の入子は３本の電力導線および１本の中性導線を有する。整流器アセンブリは、ハウジング中に収容されかつ半波ブリッジとして結合された３個のダイオードを有する。これらダイオードはそれぞれの励磁機電機子電力出力導線に個別に結合されかつ発電機界磁巻線正入力端子と相互接続され、そして励磁機電機子の中性導線は発電機界磁巻線の負入力端子に結合されなければならない、この構成では、励磁機電機子中性導線を発電機界磁巻線負入力端子と電気的に結合するための手段が設けられなければならない。

冷却油はその典型的な例ではダイオードから熱を除くために整流器アセンブリのハウジングに供給される。従って、整流器アセンブリは、不所望な場所で油が漏れるのを防止するためにシールされたまｉでなければならない。

この発明は上述した問題の１つまたは２つ以上を解決することに向けられる・九肌夜厘ｔこの発明の目的は、３本の電力出力導線および１本の中性出力導線から成る励磁供給される。出力導線を有する３相Ｙ結線された励磁機電機子を含み、かつ正および負の入力端子を有する主発電機界磁巻線を含むブラシレス同期発電機の半波回転整流器アセンブリを提供することである。

この発明によれば、回転整流器アセンブリは、ハウジング、３個のダイオード、３個の抵抗、およびダイオードと抵抗を相互接続してハウジング内に３相牛波整流器ブリツジを形成するための手段を備えている。この相互接続手段は、励磁８！電機子中性出力導線と発を機界磁巻線負入力端子の間に結合されかつハウジング内に支持された中性導体を含む。

この中性導体は、ハウジング内で長手方向に配置されかつ励磁機と関係付けられた入力端および発電機界磁巻線と関係付けられた出力端を有する。ハウジングには半径方向の孔が設けられ、そして入力端および出力端を有する電気的端子プラグは半径方向孔を通って延び２その出力端は中性導体の入力端に導電間係で緊着される。中性出力導線は電気的端子プラグの入力端に導電的に緊着され、そして中性導体の出力端は発電機界磁巻線の負入力端子に導電的に緊着される。

０リングのシールは半径方向孔と電気的端子プラグの間に配置されてハウジング内の冷却油が半径方向孔を通って逃げ出すのを防止することが更に理解される。

この発明の他の特色や利点は、関連した図面についての以下の説明から明らかになろう。

【１υ見ｊ第１図は、同期発電機の機械的概略図であり、第２図は、励磁機電機子、この励磁機電機子にＹ結線された半波整流器アセンブリ、および発電機界磁巻線の回路図であり、第３図は、この発明の整流器アセンブリの断面図であり、そして第４図は、第３図に示した整流器アセンブリの端面図である。

１１ν旦叉夏■Ｌ１１同期発電機は第１図に示されている。この発を機は、回転永久磁石アセンブリ１２および固定ＰＭＧｔｌｌ！子１４を有する永久磁石発電機（ＰＭＧ）　１０と、固定第１整流器アセンブリ１５と、回転励磁機電機子１８および固定励磁機界磁巻＆１２０を有する励磁Ｉ！１６と、回転第２整流器アセンブリ２２と、回転主発電機界磁巻線２６および固定主発電１１！電機子２８を有する主発電機２４とを備えている。従って、永久磁石アセンブリ１２、励磁機電機子１８、回転整流器２２および主発電機界磁巻線２６は、回転子２９を楕成し、ＰＭＧ電機子１４、励磁機界磁巻線２０および主発電Ｗｉｔ機子２８を含む固定子３０内で回転可能である。

周知のように、永久磁石アセンブリ１２が回転すると、ＰＭＧ電機子１４に交流電流が誘起される。誘起した交流電流は第１整流器アセンブリ１５によって整流され、そして整流した電流は励磁機界磁巻線２０を励磁する。

この励磁機界磁巻線２０は回転励磁機電機子１８に交流電流を誘起し、この交流電流は回転整流器アセンブリ２２で整流されて主発電機界磁巻線２６を励磁する。

この回転主発電機界磁巻線２６は主発Ｓａｔ機子２８に３相出力を誘起して負荷３２に給電する。

３相励磁機電機子は３本の電力出力導ＩＩ　４０　ａ〜４０ｃおよび中性出力導線４０ｎを有する１回転整流器アセンブリ２２は、以下に詳しく説明するように半波ダイオード・ブリッジを構成する。励磁機を機子を主発電機界磁巻線２６へ結合する回転整流器アセンブリ２２の回路図は第２図に示されている。

励磁機電機子２０は３個の励磁機電機子巻線２０ａ〜２０ｃおよび中性タップ２Ｏｎを有する。主発電機界磁巻線２６は正入力端子４１ｐおよび負入力巻線４１ｎを含む、励磁機電機子巻線２０ａ〜２０ｃの各々は電力出力導線４０ａ〜４０ｃの各々に結合されている０回転整流器アセンブリ２２は３個のダイオードＤ１〜Ｄ３を含み、その各々に３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３の各々が並列接続されている。

ダイオードＤ１〜Ｄ３のカソード端は発電機界磁巻線正入力端子４１Ｐと相互接続され、そしてアノード端はそれぞれ電力出力導ＩＩ　４０　ａ〜４０ｃの各々に結合されている。中性導線４２は、整流器アセンブリ２２内に支持された中性導体４３によって発電機界磁巻線負入力端子４１ｍへ結合されている。整流器アセンブリは、１発を機界磁巻線２６に、励磁機電機子１８が発生した３相ｔａの半波整流を供給する。

回転整流器アセンブリ２２は、第３図に示されておりかつ細長い円筒状のハウジング４４を含むことが分かる。

このハウジング４４内には５個の導体４５が収容され、これらは図示の形状に形成されかつ熱的、電気的に良好な導体物質で作られている。導体４５は互いに一直線に並べられてスタックを形成し、そして３個のダイオードＤ１〜Ｄ３（９通はパッケージ無し、端子を含む）は導体４５間にサンドウィッチにされる。導体４５は、ダイオードＤ１〜Ｄ３とそれぞれ並列の抵抗Ｒ１〜Ｒ３もサンドウィッチにする。抵抗Ｒ１〜Ｒ３は導体４５間に置かれたボビン４６に巻かれ得る。導体４５のうちの３個は、導体４５、ダイオードＤ１〜Ｄ３および抵抗Ｒ１〜Ｒ３を良好な接触状態に保ちかつボビン４６の支持体になるサイズの接触スタブ部分４７を含む。

第２図について上述したように、３個のダイオードＤ１〜Ｄ３と３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３とは、半波整流器ダイオード・ブリッジとして導体４５によって相互接続されている。

３個のダイオードＤ１〜Ｄ３のカソード端は、は発電機界磁巻線正入力端子４１ｐへ差し込まれる雄出力端子５０へ共通母線４８によって結合される。

励磁機電機子１８の中性導線４２は、中性導体４３によって発電機界磁巻線負入力端子４１ｍへ結合される。

中性導体４３は、ハウジング４４内に長手方向に配置され、かつ入力端４３ａおよび出力端４３ｂを有する。中性導体４３は、整流器アセンブリ２２には不要であるが、他の構成部品が中性導体４３へ結合され得るように整流器アセンブリ２２によって支持される。この構成はもつとコンパクトなパッケージを提供し、励磁機電機子１８を主発電機界磁巻線２６へ結合するのに必要な全ての巻線が都合の良い位置に設けられる。

ハウジング４４には半径方向の孔５４が設けられている。中性導体４３は、ハウジング４４の半径方向孔５４の直下に位置する半径方向外向きネジ付き雌継手５６を有する。電気的端子プラグ５８は、半径方向孔５４を通って延びかつ中性導体の雌継手５６にネジ込まれる。絶縁スペーサ６０は半径方向孔５４と電気的端子プラグ５８の間に配置される。ボルト６２は電気的端子プラグ５８の中にネジ込まれて励磁８！電機子中性導線４２を電気的端子プラグ５８に緊着する。

油が代表的な例では冷却材としてハウジング４４内に供給されるので、第１の０リング６４は半径方向孔５４と絶縁スペーサ６０の間に置かれ、そして第２のＯリング６６は絶縁スペーサ６０と電気的端子プラグ５８の間に置かれる。０リング６４．６６は、特に整流器アセンブリ２２が高速で回転中の時に、冷却材の油が接続部を通って漏れないようにする。

回転子２９内でハウジング４４を適切に整列させる手段は第３図および第４図に示されている。ハウジング４４にはその反対側で内に延びる渭７０が設けられている。一対の外向きスロット付き位置決めピン７２は漬７０の各々毎に１本設けられる。一対の内向き対抗指状部７８を有する保持リング７９は図示しない手段によって回転子２９へ緊着され、指状部７８はそれぞれの位置決めビン７２のスロットに受けられる。

ＦＩＧ、　ＩＦＩＧ、　２補正書の翻訳文提出書く特許法第１８４条の７第１項）請　　求　　の　　範　　囲平成　１年　７月　７日

Claims

【特許請求の範囲】

１．３本の電力出力導線および１本の中性出力導線から成る励磁機出力導線を有する３相Ｙ結線された励磁機電機子、並びに正入力導線および負入力導線を有する主発電機界磁巻線を含むブラシレス同期発電機の回転整流器アセンブリにおいて、ハウジングと、３個のダイオードと、３個の抵抗と、前記ダイオードと前記抵抗を相互接続して前記ハウジング内に３相半波整流器ブリッジを形成し、前記中性出力導線と前記負入力導線の間に結合されかつ前記ハウジング内に支持された中性導体を含む相互接続手段と、を備えたことを特徴とする回転整流器アセンブリ。
２．３本の電力出力導線および１本の中性出力導線から成る励磁機出力導線を有する３相Ｙ結線された励磁機電機子、並びに正入力導線および負入力導線を有する主発電機界磁巻線を含むブラシレス同期発電機の回転整流器アセンブリにおいて、細長いハウジングと、このハウジング内の３個のダイオードと、３個の抵抗であって、その各々が前記ハウジング内で前記ダイオードの各々と関係付けられるものと、前記励磁機出力導線と前記発電機界磁巻線の間の３相半波整流器として前記ダイオードおよび前記抵抗を結合し、前記ハウジング内で長手方向に配置されかつ前記励磁機と関係付けられた入力端および前記発電機界磁巻線と関係付けられた出力端を有する中性導体、前記ハウジングにあけられた半径方向孔、この半径方向孔を通って延びかつ入力端および前記中性導体の入力端と導電関係で緊着された出力端を有する電気的端子ブラグ、前記中性出力導線を前記電気的端子ブラグの入力端へ導電的に緊着する手段、並びに前記中性導体の出力端を前記発電機界磁巻線負入力導線へ電気的に接続する手段を含む結合手段と、を備えたことを特徴とする半波整流器アセンブリ。
３．３本の電力出力導線および１本の中性出力導線を有する３相励磁機電機子、並びに正入力導線および負入力導線を有する主発電機界磁巻線を含むブラシレス同期発電機の回転整流器アセンブリにおいて、第１、第２および第３のダイオード、第１、第２および第３の抵抗、並びに前記ダイオードから熱を除く冷却流体を含み、細長くて大体筒状のハウジングと、このハウジングにあけた半径方向孔と、前記ハウジング内で前記ダイオードと前記抵抗を相互接続して３相半波整流器を提供するための相互接続手段であって、この相互接続手段は、前記励磁機出力導線と前記発電機正入力導線および負入力導線との間に結合され、かつ前記ハウジング内に配置され、前記孔の下に位置する半径方向向き雌コネクタを形成する入力端および出力端を有し、長手方向向き中性導体、ネジ付き入力端を有し、前記半径方向孔を通って延び、前記中性導体雌コネクタに導電関係で緊着される電気的端子プラグ、前記中性導体の出力端を前記発電機界磁巻線負入力導線へ電気的に結合する手段、前記電気的端子プラグの入力端に配置され、前記中性出力導線を前記電気的端子ブラグに導電関係で緊着するボルト、並びに前記半径方向孔と前記電気的端子ブラグの間に配置され、前記冷却流体が前記半径方向孔を通って逃げ出すのを防止するＯリング、を含む整流器アセンブリ。
４．３本の電力導線および１本の中性導線を有する３相励磁機電機子、並びに正入力導線および負入力導線を有する主発電機を含むブラシレス発電機と、前記ダイオードの各々をそれぞれの電力出力導線に接続すると共に前記正入力導線に接続する手段、および前記中性導体を前記中性出力導線に接続すると共に前記負入力導線に接続する手段とを組み合わせた請求項３記載の回転整流器アセンブリ。