RU2025025C1

RU2025025C1 - A c generator

Info

Publication number: RU2025025C1
Authority: RU
Inventors: А.Н. Илющенко
Original assignee: Илющенко Анатолий Николаевич
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: A.C. generator has magnetic circuit of stator with armature winding, bearing shields, rotor with pole system and excitation winding, rectifier units. The latter have buses of negative and positive polarity. Diodes are located on heteropolar buses of horse shoe shape. Rectifier units are ganged up one to another and are attached to bearing shield. Like phase current carrying buses of units are coupled with contact bolts. These units can have symmetric design or mirror reflection. EFFECT: enhanced operational efficiency and reliability. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторам переменного тока для автотракторных устройств, и может быть использовано, например при изготовлении большегрузных автомобилей и автобусов. The invention relates to electrical engineering, namely to alternators for automotive devices, and can be used, for example, in the manufacture of heavy vehicles and buses.

Известен генератор переменного тока, содержащий магнитопровод статора с якорной обмоткой, ротор, обмотку возбуждения и выпрямительный блок с диодами. Последние установлены на размещенных друг над другом подковообразных шинах положительной и отрицательной полярностей. Выпрямительный блок закреплен на одной торцовой поверхности подшипникового щита с помощью крепежного элемента [1]. A known alternator comprising a stator magnetic circuit with an anchor winding, a rotor, an excitation winding, and a rectifier unit with diodes. The latter are mounted on horseshoe-shaped tires of positive and negative polarities placed one above the other. The rectifying unit is mounted on one end surface of the bearing shield using a fastener [1].

Недостатком этого генератора является низкий КПД. The disadvantage of this generator is its low efficiency.

Указанный недостаток устранен в генераторе переменного тока, содержащем магнитопровод статора с якорной обмоткой, ротор, обмотку возбуждения и два выпрямительных блока с диодами. Последние установлены на расположенных друг над другом подковообразных шинах положительной и отрицательной полярностей. Выпрямительные блоки размещены на разных торцовых поверхностях подшипникового щита диаметрально противоположно по отношению друг к другу [2]. This drawback is eliminated in an alternator containing a stator magnetic circuit with an armature winding, a rotor, an excitation winding, and two rectifier units with diodes. The latter are mounted on horseshoe-shaped tires of positive and negative polarities located one above the other. Rectifier blocks are placed on different end surfaces of the bearing shield diametrically opposite to each other [2].

Недостатком описанного генератора является значительное количество токопроводящих и крепежных деталей, а также проводников, соединяющих фазные клеммы выпрямительных блоков. Это усложняет систему коммутации фазных выводов. Кроме того, размер выпрямительных блоков ограничивает их количество на подшипниковом щите генератора. The disadvantage of the described generator is a significant number of conductive and fasteners, as well as conductors connecting the phase terminals of the rectifier blocks. This complicates the phase output switching system. In addition, the size of the rectifier blocks limits their number on the generator shield.

Целью изобретения является упрощение конструкции путем сокращения количества токопроводящих и крепежных деталей, исключения проводников, соединяющих фазные клеммы выпрямительных блоков, а также сокращение объема, занимаемого выпрямительными блоками на подшипниковом щите генератора. The aim of the invention is to simplify the design by reducing the number of conductive and fasteners, eliminating the conductors connecting the phase terminals of the rectifier blocks, as well as reducing the volume occupied by the rectifier blocks on the bearing shield of the generator.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе переменного тока, содержащем магнитопровод статора с якорной обмоткой, ротор, обмотку возбуждения и размещенные на разных торцовых поверхностях подшипникового щита два выпрямительных блока с диодами, установленными на расположенных друг над другом разнополярных подковообразных шинах, выпрямительные блоки совмещены один с другим, а одноименные фазные токоведущие шины блоков соединены контактными болтами. This goal is achieved by the fact that in an alternating current generator containing a stator magnetic circuit with an anchor winding, a rotor, an excitation winding and two rectifier blocks placed on different end surfaces of the bearing shield, with diodes mounted on opposite-shaped horseshoe-shaped rails located one above the other, the rectifier blocks are combined one with the other, and the same phase current-carrying busbars of the blocks are connected by contact bolts.

При этом заявленная конструкция генератора может быть представлена в виде нескольких исполнений со своими особенностями. At the same time, the claimed design of the generator can be presented in the form of several versions with its own characteristics.

По одному из них конструкция одного из выпрямительных блоков генератора является "зеркальным отражением" конструкции другого блока. According to one of them, the design of one of the rectifier blocks of the generator is a “mirror reflection” of the design of another block.

Кроме того, выпрямительные блоки могут иметь одинаковую симметричную конструкцию, в которой на свободном краю каждой шины выполнено дополнительное гнездо для плюсового вывода. In addition, the rectifier blocks can have the same symmetrical design, in which an additional socket for a positive output is made on the free edge of each bus.

Гнездо для плюсового вывода может быть размещено на одной оси с гнездом среднего фазного болта, а гнездо для плюсового вывода генератора расположено в зоне кронштейна крепления генератора. The socket for the positive output can be placed on the same axis as the socket of the middle phase bolt, and the socket for the positive output of the generator is located in the area of the generator mounting bracket.

Кроме того, для улучшения теплоотдачи на отрицательной шине выпрямительного блока выполнены вентиляционные окна. In addition, to improve the heat transfer on the negative bus of the rectifier unit, ventilation windows are made.

На фиг.1 показан предлагаемый генератор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - выпрямительные блоки, являющиеся "зеркальным отражением" один другого; на фиг. 5 - выпрямительные блоки "симметричной" конструкции с дополнительным гнездом на краю шины; на фиг.6 - выпрямительные блоки с расположением гнезда для плюсового вывода на одной оси с гнездом среднего фазного болта. Figure 1 shows the proposed generator, a longitudinal section; figure 2 - section aa in fig. 1; in FIG. 3 and 4 - rectifier blocks, which are "mirror reflection" of one another; in FIG. 5 - rectifier blocks of "symmetrical" design with an additional socket on the edge of the tire; figure 6 - rectifier blocks with the location of the socket for positive output on the same axis with the socket of the middle phase bolt.

Генератор переменного тока содержит магнитопровод статора 1 с якорной обмоткой 2, подшипниковые щиты 3 и 4, ротор с полюсной системой 5 и обмоткой 6 возбуждения, а также выпрямительные блоки 7-10. Каждый из выпрямительных блоков содержит шины отрицательной 11 и положительной 12 полярностей, на каждой из которых размещены диоды 13. Шины 11 отрицательной полярности выпрямительных блоков прилегают соответственно к внутренней и наружной торцовым поверхностям подшипникового щита 4. Шины 12 положительной полярности блоков обращены соответственно внутрь и наружу генератора. Выпрямительные блоки совмещены один с другим и прикреплены к подшипниковому щиту с помощью плюсового болта 14 и фазных болтов 15. Болт 14 изолирован от шин 11 отрицательной полярности и подшипникового щита 4 с помощью втулки 16. Болт 15 изолирован от положительной шины 12 с помощью втулки 17, от отрицательной шины с помощью втулки 18 и от подшипникового щита с помощью воздушного зазора. Вентиляционные окна 19 (фиг.2) подшипникового щита 4 разделены спицами 20, которые предотвращают деформацию блоков при затяжке гаек на фазных и плюсовых болтах. Один из плюсовых болтов (14) размещен в зоне кронштейна 21 для крепления генератора на двигателе или на транспортном средстве. The alternating current generator comprises a stator magnetic circuit 1 with an anchor winding 2, bearing shields 3 and 4, a rotor with a pole system 5 and an excitation winding 6, as well as rectifier blocks 7-10. Each of the rectifier blocks contains tires of negative 11 and positive 12 polarities, diodes 13 are placed on each of them. Tires 11 of negative polarity of the rectifier blocks are adjacent to the inner and outer end surfaces of the bearing shield 4. Tires of 12 positive polarity of the blocks face the generator in and out, respectively . The rectifier blocks are combined with one another and attached to the bearing shield using a plus bolt 14 and phase bolts 15. The bolt 14 is isolated from the negative polarity tires 11 and the bearing shield 4 using the sleeve 16. The bolt 15 is isolated from the positive tire 12 with the sleeve 17, from the negative tire using the sleeve 18 and from the bearing shield using an air gap. The ventilation windows 19 (figure 2) of the bearing shield 4 are separated by spokes 20, which prevent the deformation of the blocks when tightening the nuts on the phase and plus bolts. One of the plus bolts (14) is located in the area of the bracket 21 for mounting the generator on the engine or on the vehicle.

Попарное соединение выпрямительных блоков с помощью фазных болтов 15 обуславливает отсутствие гибких проводников, соединяющих фазы блоков, что исключает потери в виде выделяющегося тепла, снижает сопротивление охлаждающего воздуха, улучшает охлаждение блоков. Симметричная конструкция блоков позволяет сэкономить площадь на подшипниковом щите. The pairwise connection of the rectifier blocks with the help of phase bolts 15 causes the absence of flexible conductors connecting the phases of the blocks, which eliminates losses in the form of heat generated, reduces the resistance of cooling air, improves cooling of the blocks. The symmetrical design of the blocks allows you to save space on the bearing shield.

Ниже описаны исполнения конструкций выпрямительных блоков, совмещенных друг с другом. The designs of rectifier blocks combined with each other are described below.

Исполнение 1. Выпрямительный блок (фиг.3) содержит две подковообразных токоведущих шины: положительную 22 и отрицательную 23, расположенные одна над другой. В каждой шине запрессованы по шесть диодов соответствующей полярности. Центральные электроды диодов 24 отрицательной шины проходят через отверстия 25 в положительной шине. Монтаж центральных электродов диодов отрицательной и положительной шин с контактной соединительной шиной производится пайкой. Токоведущие шины скреплены между собой заклепками 26 с дистанционными изоляционными втулками 27. Фазные выводы генератора проходят через отверстия 28 в токоведущих шинах через изоляционные втулки и контактируют с контактными соединительными шинами. Для крепления блока к подшипниковому щиту имеются две втулки 29 с отверстиями 30. Данный блок (фиг. 3) устанавливается на одной из сторон подшипникового щита. На противоположной стороне подшипникового щита устанавливается другой блок (фиг.4), являющийся исполнением описанного блока и отличающийся от него лишь тем, что его чертеж является "зеркальным отражением" первого блока, т.е. отверстия гнезд под диоды отличаются направлением обработки. Это позволяет совместить отверстия блоков под фазные и плюсовые болты и исключить гибкие проводники, соединяющие фазы блоков. Execution 1. The rectifying unit (figure 3) contains two horseshoe-shaped current-carrying tires: positive 22 and negative 23, located one above the other. Six diodes of the corresponding polarity are pressed into each bus. The central electrodes of the negative bus diodes 24 pass through the holes 25 in the positive bus. The central electrodes of the negative and positive bus diodes with a contact connecting bus are mounted by soldering. The current-carrying buses are fastened together by rivets 26 with remote insulating bushings 27. The phase leads of the generator pass through the holes 28 in the current-carrying tires through the insulating bushes and are in contact with contact connecting buses. For mounting the unit to the bearing shield, there are two bushings 29 with holes 30. This block (Fig. 3) is installed on one side of the bearing shield. On the opposite side of the bearing shield, another block is installed (Fig. 4), which is a modification of the described block and differs from it only in that its drawing is a "mirror image" of the first block, i.e. the holes of the sockets for the diodes differ in the direction of processing. This allows you to combine the holes of the blocks for phase and plus bolts and eliminate flexible conductors connecting the phases of the blocks.

Исполнение 2. Конструкция выпрямительного блока (фиг.5) отличается от описанной тем, что блок имеет два отверстия 31 на краю каждой шины под положительный болт и два отверстия 32 под винт, соединяющий отрицательную шину с массой генератора, исключены втулки и отверстия 29 и 30 (фиг.3) под винты крепления блока. Выпрямительный блок имеет симметричную форму. Блоки устанавливаются по обе стороны подшипникового щита и соединяются между собой фазными и плюсовыми болтами без применения гибких соединителей. Execution 2. The design of the rectifier block (Fig. 5) differs from that described in that the block has two holes 31 on the edge of each bus for a positive bolt and two holes 32 for a screw connecting the negative bus to the generator mass, bushes and holes 29 and 30 are excluded (figure 3) under the screws securing the unit. The rectifier unit has a symmetrical shape. Blocks are installed on both sides of the bearing shield and are interconnected by phase and plus bolts without the use of flexible connectors.

Исполнение 3. Выпрямительный блок (фиг.6) отличается тем, что отверстие под положительный болт 33 расположено на одной оси с гнездом среднего фазного болта, оси симметрии блока. Для улучшения обдува положительной токоведущей шины блока, установленного отрицательной токоведущей шиной навстречу воздушному потоку, на отрицательной токоведущей шине имеются вентиляционные окна 34. Установка блоков на подшипниковом щите и крепление осуществляются аналогично предыдущему исполнению. Execution 3. The rectifier block (Fig.6) is characterized in that the hole for the positive bolt 33 is located on the same axis as the socket of the middle phase bolt, the axis of symmetry of the block. To improve the blowing of the positive current-carrying bus of the unit installed by the negative current-carrying bus towards the air flow, there are ventilation windows 34 on the negative current-carrying bus. The units are mounted on the bearing shield and mounted in the same way as the previous version.

Таким образом, использование изобретения позволит исключить из конструкции генератора проводники, соединяющие фазные клеммы выпрямительных блоков, и сократить количество токопроводящих и крепежных деталей. В результате исключаются потери в виде выделяющегося тепла, снижается сопротивление охлаждающегося потока, улучшается охлаждение блоков, т.е. предлагается простая и технологичная конструкция генератора с упрощенной системой коммутации фазных выводов. Thus, the use of the invention will eliminate from the design of the generator conductors connecting the phase terminals of the rectifier blocks, and reduce the number of conductive and fasteners. As a result, losses in the form of heat released are eliminated, the resistance of the cooling flow decreases, the cooling of the blocks improves, i.e. a simple and technologically advanced generator design with a simplified system for switching phase outputs is proposed.

Claims

1. Alternating current generator, comprising a stator magnetic circuit with an anchor winding, a rotor, an excitation winding and two rectifier blocks with diodes mounted on different faces of the opposite-shaped horseshoe-shaped tires located on different end surfaces of the bearing shield, characterized in that, in order to simplify the design by reducing the number of conductive and fasteners and eliminating the conductors connecting the phase terminals of the rectifier blocks, the rectifier blocks are combined with one another, and about dual phase current-carrying busbars of the units are connected by contact bolts.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the design of one of the rectifier blocks is a mirror image of the design of the other block.

3. The generator according to claim 1, characterized in that the rectifier blocks have the same symmetrical design, with an additional socket for a positive terminal on the free edge of each bus.

4. The generator according to claim 1, characterized in that the socket for the positive output of the rectifier block is placed on the same axis as the socket of the middle phase bolt, and the socket for the positive output of the generator is located in the area of the bracket for mounting the generator.

5. The generator according to claim 1, characterized in that ventilation windows are made on the negative bus of the rectifier unit.