ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H02K5/00 H02K19/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к генераторам переменного тока для автотракторных устройств, и может быть использовано, например при изготовлении большегрузных автомобилей и автобусов.

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].

Недостатком этого генератора является низкий КПД.

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].

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.

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.

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.

При этом заявленная конструкция генератора может быть представлена в виде нескольких исполнений со своими особенностями.

По одному из них конструкция одного из выпрямительных блоков генератора является "зеркальным отражением" конструкции другого блока.

Кроме того, выпрямительные блоки могут иметь одинаковую симметричную конструкцию, в которой на свободном краю каждой шины выполнено дополнительное гнездо для плюсового вывода.

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.

Кроме того, для улучшения теплоотдачи на отрицательной шине выпрямительного блока выполнены вентиляционные окна.

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.

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.

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.

Ниже описаны исполнения конструкций выпрямительных блоков, совмещенных друг с другом.

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.

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.

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.

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.

Использование: электротехника, генератор переменного тока. Сущность изобретения: генератор переменного тока содержит магнитопровод статора с якорной обмоткой, подшипниковые щиты, ротор с полюсной системой и обмоткой возбуждения и выпрямительные блоки. Выпрямительные блоки имеют шины отрицательной и положительной полярностей. Диоды расположены на разнополярных шинах подковообразной формы. Выпрямительные блоки совмещены один с другим и крепятся к подшипниковому щиту. Одноименные фазные токоведущие шины блоков соединены контактными болтами. Возможно выполнение блоков симметричной конструкции и с зеркальным отражением. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий магнитопровод статора с якорной обмоткой, ротор, обмотку возбуждения и размещенные на разных торцевых поверхностях подшипникового щита два выпрямительных блока с диодами, установленными на расположенных одна над другой разнополярных подковообразных шинах, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем сокращения количества токопроводящих и крепежных деталей и исключения проводников, соединяющих фазные клеммы выпрямительных блоков, выпрямительные блоки совмещены один с другим, а одноименные фазные токоведущие шины блоков соединены контактными болтами. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что конструкция одного из выпрямительных блоков является зеркальным отражением конструкции другого блока. 3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что выпрямительные блоки имеют одинаковую симметричную конструкцию, при этом на свободном краю каждой шины выполнено дополнительное гнездо для плюсового вывода. 4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что гнездо для плюсового вывода выпрямительного блока размещено на одной оси с гнездом среднего фазного болта, а гнездо для плюсового вывода генератора расположено в зоне кронштейна крепления генератора. 5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что на отрицательной шине выпрямительного блока выполнены вентиляционные окна.