交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】一種交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括：一組極輪磁場(chǎng)繞組、勵(lì)磁電樞、及電子供電電路，該電子供電電路將電力從該勵(lì)磁電樞供應(yīng)至這組極輪磁場(chǎng)繞組，該轉(zhuǎn)子的特征在于，該電子供電電路包括由絕緣材料制成的軸承及由所述軸承保持的傳導(dǎo)軌道，這些軌道將勵(lì)磁導(dǎo)體連接至端子，該電子供電電路的電子部件插入到該端子中并被機(jī)械地鎖定在適當(dāng)位置中。
【專利說明】交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交流發(fā)電機(jī)，并且更具體地，涉及交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)發(fā)電機(jī)組中使用的絕大多數(shù)已知的交流發(fā)電機(jī)都是“無刷”型的，其裝配有電磁勵(lì)磁系統(tǒng)和主機(jī)。因此，有必要將電子供電電路、特別是整流器布置在勵(lì)磁電樞與主機(jī)的一組極輪磁場(chǎng)繞組(polar wheel field windings)之間，從而為極輪供應(yīng)直流電。
[0003]已知的旋轉(zhuǎn)整流器由在基本殼體中的二極管組成，這些二極管具有不同的形式，以使它們形成三相整流器電橋的方式連接。這些二極管被組裝并連接在具有不同形式的軸承上，這些軸承關(guān)于交流發(fā)電機(jī)的金屬塊提供電絕緣并且提供從勵(lì)磁電樞的繞組到極輪的繞組的連續(xù)性。
[0004]構(gòu)造和/或組裝這種整流器除了需要使用二極管之外，還需要使用許多不同的部件，例如電線和絕緣體、連接部件和固定件。
[0005]此外，由于二極管是具有有限的用以耐受電流的能力的部件，因此它們被包括在交流發(fā)電機(jī)的需要日常維護(hù)的那些部件中。由于為了取出二極管，來自勵(lì)磁電樞的輸入、通向極輪的輸出以及固定件通常都不得不被斷路，因此已知的安裝方法和連接方法都需要相對(duì)長(zhǎng)的斷路時(shí)間和移除時(shí)間。
[0006]需要簡(jiǎn)化用于交流發(fā)電機(jī)的這組極輪磁場(chǎng)繞組的電子供電電路的安裝，并且需要使得交流發(fā)電機(jī)電子部件的維護(hù)變得更為容易。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型旨在依靠一種交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來滿足該需要并且實(shí)現(xiàn)該目的，該交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括:
[0008]-一組極輪磁場(chǎng)繞組，
[0009]-勵(lì)磁電樞，及
[0010]-電子供電電路，其將電力從該勵(lì)磁電樞供應(yīng)至這組極輪磁場(chǎng)繞組，
[0011]該轉(zhuǎn)子的特征在于，該電子供電電路包括由絕緣材料制成的軸承及由述軸承保持的傳導(dǎo)軌道，這些軌道將勵(lì)磁導(dǎo)體連接至端子，該電子供電電路的電子部件插入到該端子中并在該端子中被機(jī)械地鎖定就位。
[0012]依靠本實(shí)用新型，電子部件可易于為了更換和/或檢測(cè)而從轉(zhuǎn)子上移除，從而使得交流發(fā)電機(jī)更容易維護(hù)，并且不需要對(duì)該連接進(jìn)行干涉。
[0013]該軸承可由絕緣塑性材料制成，例如由諸如聚酰胺之類的熱塑性材料制成。
[0014]這些端子可與該傳導(dǎo)軌道的至少一部分成整體地制成。這些端子可由此構(gòu)成快速接通型的連接器，優(yōu)選地為凹形的，該電子部件設(shè)置有快速接通型的互補(bǔ)連接器，優(yōu)選地為凸形的。這些端子可以特別是通過彎曲用于制成該傳導(dǎo)軌道的金屬制成，所述金屬已經(jīng)從薄片上被切除掉。[0015]在替代形式中，取決于市場(chǎng)上可獲得的部件，可利用其它類型的連接器。
[0016]呈連接器形式的端子的使用使得該電子供電電路的部件能夠通過插入軸承中而被簡(jiǎn)單地且緊固地安裝在該軸承上。插入的方向優(yōu)選地平行于該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0017]傳導(dǎo)軌道可電連接至諸如雙頭螺栓之類的插件，從而允許纜線端子的連接，該纜線端子例如連接至這組極輪磁場(chǎng)繞組的纜線。該傳導(dǎo)軌道例如制造有加寬部，螺栓穿過該加寬部。這些螺栓可通過包覆模制固定至該軸承?？稍谠撀菟ㄉ习惭b壓敏電阻器，該壓敏電阻器安裝在印刷電路上，在DC總線的+端子與-端子之間用作電壓限幅器，以便保護(hù)二極管免于在某些使用條件下返回電壓峰值。
[0018]在電子供電電路中的電子部件的數(shù)量和類型可根據(jù)本實(shí)用新型的多種實(shí)施方式而變化。
[0019]這些電子部件可為二極管電橋，在這種情況中，它們優(yōu)選地為單相的。勵(lì)磁電樞有利地為三相的且是雙繞組的，二極管電橋則與每個(gè)相位相關(guān)聯(lián)。二極管電橋可被互連以獲
得三相雙整流器。
[0020]由此，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中的電子電力供給電路包括三種電子部件，每種電子部件由單相的二極管電橋構(gòu)成。每個(gè)電橋包括四個(gè)二極管，這四個(gè)二極管具有相對(duì)較低的額定功率并且因此具有較低的成本。與雙重三相整流器相結(jié)合的勵(lì)磁電樞的三相繞組的加倍意味著盡管二極管具有較低的個(gè)體額定功率，但可將高強(qiáng)度的DC電流輸送至極輪，并且這是特別有利的。
[0021]電子部件在端子中的機(jī)械鎖定可通過栓接來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，諸如雙頭螺栓之類的插件永久地存在于軸承上，并且這些部件具有套在對(duì)應(yīng)的螺栓上的開口，隨后將螺母裝配到該螺栓上。該螺栓可通過包覆模制而被固定至軸承。
[0022]傳導(dǎo)軌道可通過包覆模制而被保持在軸承上。作為一種替代方式，這些軌道可通過該軸承的浮凸部而被保持住，從而被附加至該軸承。
[0023]該軸承可通過模制熱塑性材料而制造為單個(gè)工件。
[0024]在替代形式中，該軸承以多個(gè)工件制成，例如基部和蓋?？稍谠摶恐行纬陕窂揭匀葜脗鲗?dǎo)軌道，這些傳導(dǎo)軌道特別是由該基部的浮凸部而被保持在適當(dāng)位置中。
[0025]軸承的蓋有利地包括開口，這些開口以使得能夠從外部觸及意欲用于鎖定電子部件的端子和雙頭螺紋的方式布置。蓋中提供通向端子的通道的開口可通過朝向插置軸線及端子會(huì)聚而具有促進(jìn)插置操作的傾斜的小平面。
[0026]這些端子可被容置在設(shè)置于軸承上的殼體中，并且由與該軸承一起模制的壁限定。這些殼體在端子為快速接通型時(shí)優(yōu)選地具有矩形截面，用于傳導(dǎo)軌道通過的至少一個(gè)槽連接至端子。
[0027]該軸承優(yōu)選地以使得能夠從外部觸及這些端子的方式放置在轉(zhuǎn)子上，從而使得能夠容易地裝配和移除電子部件。
[0028]該軸承優(yōu)選地放置在勵(lì)磁電樞的面上，端子向外伸出。
[0029]該軸承可通過螺釘而被保持在適當(dāng)位置中，該螺釘例如旋入到勵(lì)磁電樞的磁性疊層結(jié)構(gòu)中。
[0030]在本實(shí)用新型的另一方面中，本實(shí)用新型涉及一種包括如上文中限定的根據(jù)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機(jī)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0031]通過閱讀下文中對(duì)本實(shí)用新型的一些非限定性實(shí)施方式進(jìn)行的詳細(xì)說明并通過研讀所附附圖，可更好地理解本實(shí)用新型，附圖中:
[0032]-圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例的電路的示意圖。
[0033]-圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子的示意性的局部立體圖。
[0034]-圖3至5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的多種元件在軸承上的安裝。
[0035]-圖6示出了根據(jù)本實(shí)用新型的供電電路的實(shí)施方式的替代形式。
【具體實(shí)施方式】
[0036]圖1中示意性地描繪的根據(jù)本實(shí)用新型的交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子6包括一組極輪磁場(chǎng)繞組4、勵(lì)磁電樞2、及電子供電電路3，該電子供電電路3將電力從勵(lì)磁電樞2供應(yīng)至這組極輪磁場(chǎng)繞組4。
[0037]在所描繪的示例中，勵(lì)磁電樞2為三相的且是雙繞組的，但它可具有不同數(shù)量的相位和不同的布置。
[0038]在所描繪的示例中，電子供電電路3包括三個(gè)電子部件3a、3b、3c，每個(gè)電子部件由包括四個(gè)二極管10的單相的二極管電橋組成。
[0039]每個(gè)二極管電橋與勵(lì)磁電樞2的一個(gè)相位相關(guān)聯(lián)，這三個(gè)電橋如圖1中所示地彼此互連。特別地，在一個(gè)電橋中首尾相連地安裝的兩個(gè)二極管具有連接至一個(gè)相位的繞組31的一個(gè)端子的共同的接合處，并且這兩個(gè)二極管在它們相應(yīng)的-輸出端IOb和+輸出端IOc上輸送到直流(DC)總線30a、30b上，該DC總線30a、30b連接至這組極輪磁場(chǎng)繞組4。
[0040]如圖2中所示，電子供電電路3包括軸承5，該軸承5由絕緣材料制成，有利地由熱塑性材料制成，該軸承5特別地支承電子部件3a、3b、3c。
[0041]供電電路3包括傳導(dǎo)軌道9，該傳導(dǎo)軌道9將雙頭螺栓13連接至端子11，如圖3中所示。
[0042]在圖4中未示出的并且被連接至這組極輪磁場(chǎng)繞組4的纜線的纜線端子固定至該螺栓13。
[0043]支承壓敏電阻器15的印刷電路可以與所述纜線端子成120°地固定至該螺栓13，其中，該壓敏電阻器15在圖4中是可見的并且設(shè)置有用于螺栓13通過的孔15a。
[0044]如圖2中所示，軸承5優(yōu)選地以使得能夠從外部觸及端子11的方式布置在勵(lì)磁電樞6的外表面上，從而使得容易地裝配和移除電子部件3a、3b、3c。
[0045]軸承5由螺桿19保持在該勵(lì)磁電樞上，該螺釘19例如旋入到構(gòu)成轉(zhuǎn)子的磁塊的
疊層結(jié)構(gòu)中。
[0046]在被考慮的示例中，通過切割并彎曲例如由銅或傳導(dǎo)合金制成的傳導(dǎo)金屬片而與軌道9的至少一部分一起成整體地制造出端子11。
[0047]端子11優(yōu)選地為凹形的快速接通型的，其包括兩個(gè)朝向彼此折疊的翼，以接收由部件3a、3b和3c承載的凸形的快速接通型的連接器12。
[0048]軌道9還可連接至構(gòu)成圖1的簡(jiǎn)圖中的接合處IOa的凸形連接器并且連接至勵(lì)磁電樞2的纜線。該連接可通過將繞組線焊接至該連接器來實(shí)現(xiàn)。[0049]軌道9可以多種方式保持在軸承5上，例如如在圖2至4的示例中那樣通過包覆模制而被保持在軸承5上。在那種情況中，螺栓13及端子11和IOa從軸承5的熱塑性材料上伸出?？纱┻^軸承5形成孔穴32，以節(jié)省熱塑性材料并且減輕該軸承的重量。
[0050]在圖6中所示的替代形式中，軌道9以不同于通過包覆模制的某一其它的方式被保持在軸承5上，特別是如將在下文中更為詳細(xì)地描述的那樣通過浮凸部16而被保持在軸承5上。
[0051]端子11以使得可通過例如平行于如在所示示例中的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的平移移動(dòng)而將電子部件3a、3b、3c插入的方式布置。
[0052]部件3a、3b和3c被機(jī)械地鎖定在端子11上、處于適當(dāng)位置中。
[0053]如所示，該鎖定可通過利用設(shè)置在端子之間的雙頭螺栓36并通過利用穿過部件3a、3b或3c的殼體制成的對(duì)應(yīng)的開口 37而實(shí)現(xiàn)。螺母17被旋到螺栓36上以將部件3a、3b和3c保持在適當(dāng)位置中。
[0054]在圖3至5的示例中，軸承5為單片式的。
[0055]在圖6中所示的替代形式中，軸承5制成為具有基部5a和蓋5b,該基部5a和該蓋5b都通過模制而由熱塑性材料制成。
[0056]為基部5a模制出路徑以容置并引導(dǎo)該傳導(dǎo)軌道9。這些路徑具有用于保持軌道9的浮凸部16，這些浮凸部16例如在平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中為扁平的，這與圖3的示例中的是不同的，在圖3的示例中，軌道在于端子11之間行進(jìn)的部分38的大部分上被定向成使得它們的平面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線。
[0057]浮凸部16例如呈平行于旋轉(zhuǎn)軸線的銷的形式。
[0058]從圖6中可看到，殼體壁40可與基部5a—起模制、處于端子11的周圍，該殼體具有矩形截面，該矩形截面具有用于軌道9的通過的通向外部的一個(gè)或更多個(gè)槽41。
[0059]軸承5的蓋5b包括以使得雙頭螺栓13可從該蓋向外伸出的方式布置的開口 45、用于連接器IOa的開口 46、及凸臺(tái)48，這些凸臺(tái)48設(shè)置有用于接通端子11的開口 49。這些開口 49可由小平面50限定，這些小平面5朝向端子11和插置軸線會(huì)聚。蓋5b可模制有螺栓52，這些螺栓52裝配到基部5a中的對(duì)應(yīng)的開口 53中，并且螺釘19穿過該螺栓52。
[0060]本實(shí)用新型并不限于剛才已經(jīng)描述的示例。
[0061]盡管將電力供應(yīng)至這組極輪磁場(chǎng)繞組的電子供電電路在所示示例中為整流器，但可采用除二極管電橋之外的部件，例如，晶體管和/或射頻通信或調(diào)節(jié)模塊，例如通過利用PWM控制器對(duì)這組極輪磁場(chǎng)繞組進(jìn)行供電是可能的。
[0062]可使用除快速接通型的連接器之外的連接器。
[0063]雙頭螺栓13可以其它類型的插件代替。
[0064]傳導(dǎo)軌道9可以除通過切掉之外的一些方式制成，例如，通過利用電化學(xué)蝕刻制成，該軸承5包括印刷電路。
[0065]該轉(zhuǎn)子可為除三相轉(zhuǎn)子之外的多相的且同時(shí)保持雙繞組的轉(zhuǎn)子，使得每個(gè)相位與整流器電橋相關(guān)聯(lián)，該電橋的每個(gè)半部均提供該相位的一個(gè)繞組的電壓的全波整流。
【權(quán)利要求】
1.一種交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(6),包括: -一組極輪磁場(chǎng)繞組(4)， -勵(lì)磁電樞(2)，以及 -電子供電電路(3)，所述電子供電電路(3)將電力從所述勵(lì)磁電樞(2)供應(yīng)至所述一組極輪磁場(chǎng)繞組(4)， 所述轉(zhuǎn)子(6)的特征在于，所述電子供電電路(3)包括由絕緣材料制成的軸承(5)及由所述軸承保持的傳導(dǎo)軌道(9)，這些軌道(9)將勵(lì)磁導(dǎo)體連接至端子(11)，所述電子供電電路(3)的電子部件(3a、3b、3c)插入到所述端子(11)中并在所述端子(11)中被機(jī)械地鎖定就位。
2.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述端子(11)與所述傳導(dǎo)軌道(9)的至少一部分成整體地制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述端子(11)構(gòu)成快速接通型連接器，所述電子部件(3a、3b、3c)設(shè)置有互補(bǔ)的快速接通型連接器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述端子(11)構(gòu)成凹形的快速接通型連接器，并且，所述電子部件(3a、3b、3c)設(shè)置有凸形的互補(bǔ)快速接通型連接器(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述傳導(dǎo)軌道(9)與用于附接連接至所述交流發(fā)電機(jī)的纜線的纜線端子(14)的雙頭螺栓(13)電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述交流發(fā)電機(jī)的纜線為連接至所述一組極輪磁場(chǎng)繞組(4)的纜線。·
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電子部件(3a、3b、3c)為二極管電橋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電子部件(3a、3b、3c)為單相的二極管電橋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述勵(lì)磁電樞(2)為多相的，并且為雙繞組的，單相二極管電橋與每個(gè)相位相關(guān)聯(lián)，所述二極管電橋是互連的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述勵(lì)磁電樞(2)是三相的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述二極管電橋輸送到直流總線(30a、30b)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電子部件(3a、3b、3c)的所述機(jī)械鎖定通過栓接來執(zhí)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述電子部件(3a、3b、3c)的所述機(jī)械鎖定利用固定至所述軸承(5)的螺栓(36)來執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述傳導(dǎo)軌道(9)通過熱塑性材料的包覆模制而被保持在所述軸承(5)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述傳導(dǎo)軌道(9)以除通過包覆模制之外的某一方式而被保持在所述軸承(5)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述傳導(dǎo)軌道(9)利用所述軸承的浮凸部(16)而被保持在所述軸承(5)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述軸承(5)設(shè)置在所述勵(lì)磁電樞(6)的端面上，所述端子(11)向外伸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述軸承(5)呈基部(5a)和蓋(5b)的形式制成，所述蓋(5b)包括開口(45、46、49)，在所述軸承(5)的所述基部(5a)中形成有路徑以保持所述傳導(dǎo)軌道(9)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述傳導(dǎo)軌道(9)的端部被容置在所述軸承(5)的所述基部(5a)中的殼體中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述殼體由與所述軸承一起模制的壁(40)形成。
21.一種包括根據(jù)權(quán)利要求·1所述的轉(zhuǎn)子(6)的交流發(fā)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K1/22GK203645420SQ201320464655
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】帕特里克·沃爾格穆特 申請(qǐng)人:利萊森瑪電機(jī)公司