DE8704957U1

DE8704957U1 - Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden bei elektrischen Maschinen

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Publication number: DE8704957U1
Application number: DE8704957U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1988-07-28

Description

R, 21158
2017/ot/wi
3.2.1987 Zr

Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden bei elektrischen Maschinen

j Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden nach der Gattung des Haupt- ^-' anspruchs. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (siehe Bosch Technische Unterrichtung "Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge" VDT-UBE 315/30 (vom Dezember 1970), S. 24) sind innerhalb des Drehstromgenerators

[ üblicherweise zwei Kühlkörper in Form von Trägerblechen

&igr; befestigt, auf denen jeweils 3 sogenannte Plusdioden

und 3 sogenannte Minusdioden sitzen. Die Kopfdrähte

j jedes einer vorgegebenen Phase des mit einer solchen La-

ger- und Kühleinrichtung für die Gleichrichterdioden

j ausgestatteten Drehstromgenerators zugeordneten Dioden-

paars sind miteinander verbunden und an den Phasenanschluß

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angeschlossen; desgleichen sind noch drei Erregerdioden vorgesehen, deren Anoden mit den jeweiligen Phasen und Öeren Kathoden miteinander verbunden den Anschluß D+ des Generators bilden.

pa Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge, allgemein für bewegliche Einheiten ein bevorzugtes Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung bilden, wird im folgenden auf den Aufbau und die Lagerung der Gleichrichterdioden bei Drehstromgeneratoren genauer eingegangen*

Es ist ferner bekannt (DE-OS 28 56 194 bzw. GM 78 38 461), im Drehstromgeneratorgehäuse jeweils außen liegende Metallstreifen als Diodenträger anzuordnen und die freien Anschlüsse der Dioden über weitere, V-förmig abgebogene Metallstreifen in Form von Blechbiegestücken miteinander zu verbinden, wobei diese Verbindungsstreifen, die durch ihre V-Form in etwa der Rundung des Drehstromgeneratorgehäuses folgen, als Kühlkörper einem Kühlluftstrom awsgesetzt sind, wobei noch Luftleitbleche vorgesehen sein können.

Allgemein ist es bekannt, eine Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden für Drehstromgeneratoren so auszubilden, daß zwei großflächige Kreisringsegmente, die jeweils Gruppenteile bilden, aus einem geeigneten Me-

&iacgr; tall wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer mit beispielsweise drei Bohrungen versehen werden, in die dann jeweils drei Leistungsdioden eingepreßt werden. Es ergeben sich dann insgesamt sechs Leistungsdioden, die das Gleichrich-

} tersystem des Drehstromgenerators bilden und wobei die

Kreisringsegmente (Gruppenteile) zur weiteren Lagerung

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an einem kreisringförmigen Kunststoffteil befestigt (genietet) sind. Jede der Leistungsdioden ist als Rändeldiode ausgeführt und umfaßt einen Siliziumchip, der zwischen dem gerändelten Sockel der Diode und deren Kopfdraht gelötet wird. Der weitere Herstellungsvorgang läuft dann so ab, daß nach einem Reinigungsschritt die Oberfläche des gelöteten Chips nit einem Lack konserviert und zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen und sonstige Umwelteinflüsse jede fertige Diode dann einzeln so mit Kunststoff verkapselt wird, daß auf der einen Seite nur noch der Anschlußdraht (Kopfdraht) und auf der anderen Seite die Sockelrändelung zugänglich sind. Da die Dioden während des Betriebs im Generator mit hohen Strömen belastet sind, werden sie mit ihrem Rändel in die Bohrungen der Gruppenteile, die gleichzeitig Kühlbleche darstellen, eingepreßt. Die gerändelten Sockel sind dabei zur besseren Wärmeableitung möglichst groß gewählt und bestehen üblicherweise aus Kupfer. Lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Ermöglichung eines späteren Vergleichs sind hier die Abmessungen der Dioden in numerischen Werten angegeben. Der Rändeldurchmesser des Sockels beträgt 13 mm, und das Gewicht der Diode liegt bei 6,2 g.

Ein kompletter Gleichrichteraufbau besteht somit aus zwei Gruppenteilen mit jeweils mindestens drei Leistungsdioden. Dabei enthält ein Gruppenteil nur die Plusdioden (bei denen die Anode am Kopfdraht liegt), das andere Gruppenteil nur die Minusdioden (bei denen die Kathode am Kopfdraht liegt). Das Kunststoffteil, auf welches die Gruppenteile dann aufgenietet sind, enthält die erforderlichen Verbindungsbrüeken swischen den Kopfdrähten je einer PlUs- und

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einer Minusdiode, die der gleichen Phase des Drehstromgenerators zugeordnet sind. Hierzu ist es erforderlich, die Kopfdrähte an die im Kunststoffteil gebildeten Verbindungsbrücken jeweils anzuschweißen.

Bei dieser bekannten Herstellungsform ist zunächst problematisch, daß, um eine hinreichende Kühlung zu erzielen, die Grundfläche jedes Gruppenteils sehr groß gehalten ist und, wieder in numerischen Werten, bei ca. 40 cm² liegt, wobei die Gruppenteile der allgemeinen Kreisform des Drehstromgeneratorgehäuses folgend Kreisringsegmente in dessen Inneren bilden und entsprechend dem Kühlluftstrom befestigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen

kompakter aufgebauten, also auch in seinen Abmessungen kleineren Drehstromgenerator eine Gleichrichter-Lager- und Kühleinrichtung zu schaffen, die wesentlich weniger Raum im Drehstromgenerator einnimmt und deren Grundfläche bei drastischer Verkleinerung dennoch mit Bezug auf die erbrachte Gleichrichterleistung mit dem bisherigen System vergleichbar ist.

Vorteile der Erfindung

Diese Aufgabe löst die erfindungsgemäße Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß trotz entscheidend kompakterer Bauart eine besonders gute und zuverlässige Kühlung der Leistungs-Gleichrichterdioden erzielt | wird, wobei sich noch der zusätzliche Vorteil ergibt/ daß

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das gesamte, kompakte Gleichrichter-Bauteil, welches alle erforderlichen Gleichrichterdioden einschließlich der Erregerdioden enthält, in einheitlicher Gehäuseform vorliegt und so die Lager- und gleichzeitig Kühleinrichtung für die Gleichrichterdioden ohne umständlichen Montageaufwand in das Gehäuse des Drehstromgenerators eingebaut und die Anschlüsse vorgenommen werden können.

Ferner ist bei vorliegender Erfindung besonders vorteilhaft, daß aufgrund einer neuartigen Orientierung der die Leistungsdioden tragenden Gruppenteile der Wärmeübergang an einer Stelle verbessert wird, die bisher bei der Bemessung hauptsächlich d~r Kühlblechabmessungen nicht in Betracht gezogen wurde, nämlich zwischen der jeweiligen Diode und dem sie tragenden Gruppenteil.

Messungen haben ergeben, daß allein durch die verbesserten Wärmeübergangsbedingungen zwischen der einzelnen Diode und dem zugeordneten Gruppenteii, die hauptsächlich durch die quadratische Form des Gruppenteils und einer entsprechend symmetrischen Anordnung der Leistungsdioden gegeben sind, eine um ca. 25 % verbesserte Wärmeableitung des Gleichrichters erzielt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht es beispielsweise, die Grundfläche des auf diese Weise geschaffenen Kompaktgleichrichters(in Form eines

schalenförmigen einheitlichen Gehäuses,aufgefüllt durch die Dioden völlig überdeckende Vergußmasse) von bisher ca. 100 cm² auf ca. 25 cm² zu reduzieren, wobei auch hier die numerischen Angaben lediglich Vefcgleichszwecken dienen sollen und die Erfindung nicht einschränken. Es ergibt sich

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daher auch eine besondere Eignung für den Einsatz solcher Kompaktgleichrichter in Drehstromgeneratoren kleinerer Bauart (Kompaktgenerator).

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch anc^agebenen Lager- und Kühleinrichtung '") für Gleichrichterdioden möglich. Besonders vorteilhaft ist die kreissegmentartig abgebogene Form des die beiden Gruppenteile aufnehmenden Gehäuses; hierdurch ist es möglich, nicht nur eine gute Anpassung an die allgemeine Rundheit eines Generatorgehäuses zu finden, sondern es ergibt sich auch bei entsprechend symmetrischer Anordnung der Gleichrichterdioden in den jeweiligen Gruppenteilen die Möglichkeit, durch die relative Versetzung der Diodenkopfdrähte jeweils zu einem Diodenpaar zusammenzufassende Gleichrichterdioden durch einen geraden Verbindungsdraht ohne die Notwendigkeit von Abbiegungen od. dgl. zu verschalten; hierdurch verringert sich der Montageaufwand drastisch, da auch die Plazierung der Erregerdioden in das gleiche Kompakt-.gehäuse bei ebenfalls vereinfachtem Anschluß der Erregerdioden möglich ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zum besseren Verständnis der Erfindung die <?läktrische Schaltung eines Drehstromgenerators mit Gleich-

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richter-Brückenschaltung und Erregerdioden; Fig. 2 eine Draufsicht auf ein die Gleichrichterdioden in Ausnehmungen eingepreßt tragendes Gruppenteil als Bestandteil des Korapaktgleichricbters und

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während

Fig* 4 eine mögliche, nicht von der Erfindung umfaßte Bau- f art eines Gruppenteils darstellt, die angegeben ist/

um nachfolgende Vergleichsmessungen statischer Wärmewiderstände zwischen Siliziumchip und Dioden^ boden für eine Rechteokanordnung und eine quadratische Anordnung und Ausbildung eines Gruppeftteils jeweils gleicher Grundfläche verständlich zu machen;

Fig. 5 zeigt in einer schematisierten Draufsicht das zwei Gruppenteile aufnehmende Gehäuse des Kompaktgleichrichters in natürlichem Maßstab und

Fig* 6 in einer Seitenansicht; schließlich zeigt

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine fertig montierte Ausführungsform der Anordnung von Gruppenteilen, Dioden und Stromschiene für Erregerdioden im Gehäuse und ^- Fig. 8 eine Seitenansicht der Darstellung der Fig. 7 mit

weggelassenen Teilen, so daß die elektrische Verbindungsschiene zwischen zwsi einander jeweils zugeordneten !Dioden erkennbar wird, und

Fig. 9 in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Ansicht der Lagerung der Erregerdiöden im Gehäuse Und deren elektrische Verbindung mit den anderen Komponenten.

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, die beiden Leistungsdioden-Gruppen auf getrennten, quadrati-Bfihfln Grunnonfoilon ahonfallc in auadratifichsr Änordnuna

™~ —-- —" — —C"C" —- — — — —■—.-.· -__«..._—.--- — .... 7-^v— - -------- - — — — —- -—— &khgr;, symmetrisch durch Einpressen in entsprechende Bohrungen zu befestigen/ so daß sich von Anfang an ein erheblich reduzierter Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Siliziumchip und dem Diodenboden ergibt, anschließend die jeweiligen Gruppenteile in einer guten wärmeleitenden Beziehung in einem umfassenden, Vorzugsweise schalenförmigen Gehäuse (für das spätere Einbringen einer Vergußmasse) anzuordnen Und in einer bevorzugten Ausgestaltung die Befestigung der Gruppenteile im Gehäuse so vorzunehmen, daß von den Gruppenteilen ausgehende Schraubbolzen Gehäusebohrungen, zum Teil elektrisch isoliert zu diesen, durchsetzen, gleichzeitig der Befestigung des so gebildeten Kompaktgleichrichters im Drehstromgenerator dienen und die elektrischen Anschlüsse für den Kompaktgleichrichter bilden.

In Fig. 1 ist zum allgemeineren Verständnis zunächst schematisiert die elektrische Verschaltung eines Drehstromgenerators mit seinen zugeordneten Gleichrichterelementen dargestellt. Die dreiphasige JTtänderwicklung 10 ist mit | ihren drei Phasenanschlüssen mit den Schaltungspunkten Pl, P2 und P3 der Leistungs-Gleichrichterbrücke verbunden, die aus den drei Minusdioden 11 und den drei Plusdioden 12 besteht. Dabei sind in bekannter Weise die Anoden der Minusdioden 11 zusammengefaßt zum Drehstromgeneratoranschluß B-, während die Kathoden der drei Plusdioden 12 den Generatoranschluß B+ bilden, an den dann gegen das Null- oder

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Massepotential B- die Versorgungs-Bordnetzspannung als positive Gleichstromspannung abfällt.

Die Schaltung vervollständigt sich durch drei zusätzliche

13 / die &udigr;&udigr;&thgr;&idigr;&idigr;&iacgr;älls S.u. uj.8

Phasenanschlüsse Pl, P2 und P3 der Ständerwicklung 10 angeschlossen sind; der gemeinsame Verbindungspunkt der drei O Erregerdioden 13 bildet den Drehstromgenerätöranschluß D+, der mit dem Regler 14 verbunden ist, dessen der Erregerwicklung 15 zugeführte Erregerstrom je "nach dem Belastungs-Bustand des Generators dessen elektromagnetischen Durchflutungszustand bestimmt.

Da Untersuchungen gezeigt haben, daß der von den Phasenwicklungen gebildete gemeinsame Sternpunkt unter Umständen ebenfalls zur Stromversorgung nicht unwesentlich beitragen kann, also durchaus nicht immer auf Nullpotential liegt, ist in der Darstellung der Fig. 1 noch gezeigt, daß auc-h der Sternpunkt, so wie jeder der Phasenausgangsanschlüsse auch, über ein zusätzliches Diodenbrückenpaar 16 noch an die Gleichrichterbrücke für die Phasenspannungen angeschlossen werden kann, so daß sich bei einer solchen Schaltung dann insgesamt acht Leistungsdioden ergeben, nämlich vier Minusdioden und vier Plusdioden, die sämtlich über einen gemeinsamen Diodenanschluß verfügen.

Es ist daher auch möglich und wird grundsätzlich so gehandhabt, daß die Dioden mit ihrem Sockel in entsprechende Aufnahme- und Lageröffnungen eines Trägerteils eingepreßt . werden, wobei der Sockel dann, je nachdem, ob es sich um eine Minus- oder eine Plusdiode handelt, entweder mit der Anode

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oder der Kathode des Diodenchips verbunden ist.

In Fig. 2 ist in etwas vergrößerter Darstellung ein bewußt quadratisch gehaltenes Gruppenteil 20 gezeigt, mit vier ebenfalls in quadratischer Anordnung und der Quadratform des Gruppenteils folgend, in diesem angeordneten Aufnahmebohrunaen ii für die nigdpncnnkoi die in ihrer Randsluncr ir die Aufnahmebohrungen 21 eingepreßt werden*

Dabei hat sich durch Messungen feststellen lassen, daß &iacgr; eich durch diese quadratische Anordnung der Leistungsdioden * (hier einschließlich der jeweiligen Sternpunkt-Gleichrichterdiode) eir?e entscheidende Verbesserungen der Wärmeableitung und damit eine Sicherung der Funktionsfähigkeit des Gleichrichters erzielen läßt, wie die folgende Tabelle angibt.

Diese Tabelle enthält die statischen Warmewiderstande zwischen dem Siliziumchip und dem Diodenboden bei jeder Diode für eine quadratische Anordnung der Dioden in ein quadratisches Gruppenteil ensprechend Fig. 2 und bei einer Rechteckanordnung der Dioden in ein rechteckförmiges Gruppen' teils, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, aber bei gleicher ^ *' Grundfläche.

R. Chip/Diodenboden (K/W) ~

(Chipfläche = 14mm )

rechteckförmige Anordnung Quadratische Anordnung (Fig. 3) (Fig- ²>

Diodenposition (T) (2¹) (3¹) (4¹) (1) (2) (3) (4) 1,26 0,95 0,87 1,52 0,86 0,93 0,74 0,90

&khgr; = 1,15 X = 0,86

Durch diesen verbesserten Wärmeübergang in Verbindung mit den

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weiteren getroffenen, im folgenden noch zu erläuternden Maßnahmen gelingt es der vorliegenden Erfindung, zunächst die Gruppenteile, auf denen die Leistungsdioden jetzt in quadratischer Anordnung sitzen, erheblich zu verkleinern, so daß als numerische Vergleichsangabe mitgeteilt wird, daß die Grundfläche eines Gruppenteils durch die Erfindung von bisher verwendeten Gruppenteilen mit einer Fläche von 40 cm² auf die erfindungsgemäße Ausbildung von lediglich 7 cm² Grundfläche reduziert werden kann, bei gleichem Aufbau der Leistungsdiode, mit lediglich geringfügig verringertem Durchmesser, nämlich 10mm bei 2,9 g Gewicht.

Da in einem Gruppenteil 20 immer lediglich nur die Dioden mit ihren Sockeln eingepreßt werden können, die an ihren Sockeln das gleiche Potential führen, benötigt ein vollständiger Kompaktgleichrichter bei den hier vorgesehenen acht Leistungsdioden also zwei Gruppenteile, die aus einem geeigneten, gut wärmeleitenden und elektrisch leitenden Metall wie beisielsweise Aluminium oder Kupfer bestehen und den erwähnten quadratischen Grundriß aufweisen. Die vier in jedes Gruppenteil eingepreßten Leistungsdioden 1, 2, 3, können mit einem Schutzlack konserviert werden, sind hierdurch elektrisch .neßbar, aber noch nicht in einer Kunststoff Überzugsmasse verkapselt. Jedes Gruppenteil mit seinen vier Gleichrichterdioden wird dann in das den Kompaktgleichrichter nach außen abschließende und bildende Gehäuse eingesetzt, wie dieses in Draufsicht in Fig. 5 gezeigt ist. Das Gehäuse ist von °iner rechteckförmigen, jedoch sichel- oder halbmondartig abgebogenen Grundstruktur in der Weise, wie dies die Fig. 5 zeigt, so daß die in das Gehäuse eingesetzten Giiuppenteile im Winkel zueinander angeordnet sind«

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Zunächst vervollständigt sich der Aufbau jedes Gruppenteils noch durch einen, sinnvollerweise zentral angeordneten Schraubbolzen, der bevorzugt als Einpreßbolzen ausgebildet ist und in die vorzugsweise zentrale, also symmetrisch zwischen den Dioden im Gruppenteil angeordnete Aufnahmefeohrung 23 eingepreßt wird- Diese Einpreßbolzen, die beim praktischen Ausführungsbeispiel etwa 10 mm lang sind (M5-Gewinde) sitzen in der Mittelbohrung jedes Gruppenteils und dienen nicht nur dazu, dieses Gruppenteil im Gehäuse 22 (Fig. 5) des Kompaktgleichrichters zu montieren, sondern bilden gleichzeitig auch die elektrischen Anschlüsse, die vom Kompaktgleichrichter nach außen führen. Diese Einpreßbolzen, die in Fig. 8 bai 24 gezeigt sind, sind durch entsprechende Bohrungen in der Grundplatte 25 des Gehäuses 22 des Kompaktgleichrichters geführt und auf der anderen Seite mit einer Mutter 26 befestigt, so daß sich hierdurch die Fixierung der Gruppenteile im Gehäuse ergibt.

Man erkennt aus der Darstellung der Fig. 1, daß diese Einpreßbolzen oder Schraubverbindungen gleichzeitig die Anschlüsse für den gleichgerichteten Strom, nämlich den Anschluß B+, den Anschluß B- und den Anschluß D+, bilden, wobei es sich versteht, daß die Durchführungen für die die Anschlüsse B+ und D+ bildenden Einpreßbolzen oder Schrauben durch eine Kunststoffhülse gegen das Gehäuse 22 isoliert sind, und ferner noch eine passend zugeschnittene, gut wärmeleitende, jedoch elektrisch isolierende Zwischenlage 27 zwischen das die Plusdioden 12 tragende Gruppenteil 28 (Fig. 7) und den zugewandten Gehäuseboden gelegt ist; bevorzugt eine isolierende Silikonfolie.

Das Gehäuse 22 ist bevorzugt ein Aluminiumdruckgußteil mit

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hochgezogenem Rand 30, wie aus Fig. 6 erkennbar, so daß nach der Endmonta.ge und auch Verdrahtung das Gehäuse, auch die eingesetzten Dioden überdeckend, mit einem Gießharz ausgegossen werden kann.

An dieser Stelle muß noch ergänzt werden, daß aufgrund der geknickten Gehäusegrundform ein weiterer Vorteil, neben der weiter unten noch zu erläuternden elektrischen Verbindung entsprechender Diodenpaare, erzielt wird, nämlich ein Freiraum 31 im Winkel zwischen den beiden Gruppenteilen, der dazu ausgenutzt werden kann, eine, die.einen Anschlüsse von Erregerdioden aufnehmende Stromschiene 32 ebenfalls im Gehäuse 22 zu lagern, so daß der Aufbau des Kompaktgleichrichters komplett wird.

Die Stromschiene 32 kann so ausgebildet sein, wie der Darstellung der Figuren 8 und 7 entnommen werden kann; von einem rechteckförmigen oder quadratischen Grundteil 32a geht rechtwinklig ein Schenkel 32b ab. Der Grundteil 32a der Stromschiene 32 für die Srregerdioden ist ebenfalls mittels eines Einpreßbolzens 24' oder einer sonstigen Verschraubung mit isolierender Kunststoffdurchführung oder -hülse am Gehäuseboden 25 befestigt, so daß sich entsprechend Fig. 8 die drei nach unten außen ragenden elektrischen Anschlüsse B+; B- und D+ ergeben. Zu diesem Zweck sind an dem nach oben abgebogenen Schenkel 32b der Stromschiene 32 die einen Enden der Erregerdioden-Anschlußleitungen gemeinsam befestigt, da entsprechend Fig. 1 die zusammengeführten Anoden den Erregerdioden-Ausgangsanschluß D+ ergeben.

Die anderen Erregerdioden-Anschlüsse - in Fig. 7 sind die Er-

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regerdioden mit 33 bezeichnet - liegen an den Verbindungsleitungen zwischen den Kopfdrähten einander zugeordneter Minus- und Plusdioden.

Hierzu werden zunächst diese elektrischen Verbindu^gsleitungen in Form von Verbindungsbrücken (beispielsweise gebildet als Blech-Flachstege) zwischen je einer &Rgr;&Igr;',&lgr;,&lgr;- und einer Minusdiode an d^n Kopfdrähten der Dioden befestigt, } vorzugsweise angeschweißt, wie Fig. 7 zeigt. Durch die abgeknickte Winkelform des Gehäuses gelingt es nämlich, die jeweils miteinander zu einem Paar zu verbindenden Plus- und Minusdioden mit geradlinig verlaufenden Verbindungsbrücken 34 zu verbinden, da jedes Paar gegenüber dem nächsten bzw. angrenzenden Paar räumlich versetzt ist.

An drei der Verbindungsschienen werden dann die anderen Enden der Erregerdioden-Anschlußdrähte befestigt, vorzugsweise ebenfalls durch Schweißen (Punktschweißen), wobei, falls gewünscht, auch noch eine vierte Erregerdiode vorgesehen sein kann, die mit dem Sternpunktanschluß verbunden werden kann (in der Zeichnung der Fig. 7 die oberste Verbim- t dungsbrücke); nötig ist dies aber nicht.

Nach dem Vergießen ragen aus der Gehäuseoberseite des Kompaktgleichrichters die Anschlußdrähte (Kopfdrahte) der Leistungsdioden eines Gruppenteils aus dem Gießharz heraus (fertig zur Verbindung mit den Phasenanschlüssen der Drehstromgenerator-Ständerwicklung und dem Sternpunkt), während auf der Bodenseite von den Schrauben oder Einpreßbolzen, mit denen die Gruppenteile und die Erregerdioden-, Stromschiene befestigt sind, die Anschlüsse B+, B- ui?d D+ gebildet sind, bei den Anschlüssen B+ Und D+ gegenüber¹

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dem Gehäuse isoliert« Es versteht sich, daß toeg"eh der innerhalb der Gießharzumhüllung liegenden Verbindungsbrücken
34 zwischen den jeweils zugeordneten Diodenkopfdrähten
die Kopfdrähte eines Gruppenteils abgeschnitten werden
können und daß auch die Erregerdioden-Stromschiene gegen |

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folie elektrisch isoliert ist* !

/ Zur besseren Kühlung kann das Gehäuse des Kompaktgleich- f

richters dann noch auf zusätzliche Kühlbleche aufgeschraubt ]

werden, je nach den Gegebenheiten innerhalb des jeweiligen |

Drehstromgenerators. f

Zusammengefaßt läßt sich feststellen, daß die quadratische : Anordnung jedes Gruppenteils zu einem erheblich gleichmäßigeren und im Mittel auch niedrigeren Wärmewiderstand
zwischen dem jeweiligen Siliziumchip einer Gleicliirichterdiode und deren Diodenboden führt, so daß sich kleine j

Grundfläche (des Gruppenteils) und gute Wärmeableitung I

miteinander verbinden lassen. |

V- Mit der Anordnung der Gruppenteile im Winkel zueinander |

i vereinfacht sich sowohl die elektrische Verschaltung i

als auch die Montage der Komponenten des Kompäktgleich- f richters im Gehäuse erheblich; die Verbindungslinien ]

und damit auch die elektrischen Strombrücken zwischen <

je zwei Dioden sind gerade und verlaufen im gleichen Ab- ! stand zueinander, wobei zwischen den Gruppenteilen Platr
für die Aufnahme der Stromschiene mit den Erregerdioden
geschaffen wird. Hierdurch erleichtert sich auch erheblich
der Anschluß der Erregerdioden an die Verfaindungsbrücken
zwischen den Leistungsdioden, da der Raum zwischen den

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Gruppenteilen gut zugänglich ist.

Dabei ist die Ausbildung der Verschraubungen zwischen den Gruppenteilen und dem Gehäuseboden in Form von Einpreßbolzen mit Gewinde bevorzugt, weil beim Fixieren der Grüppenteile im Gehäuse durch Anschrauben von Muttern auf die Einpreßbolkeine Gegenhalterung der Schraube notwendig ist.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

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Ansprüche

1. Lager- und Kühleinrichtung für Gleichrichterdioden bei elektrischen Maschinen, insbesondere Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge, Busse, Schienenfahrzeuge

u. dgl., mit im Preßsitz in zugeordneten getrennten Gruppenteilen angeordneten Minus- und Plusdioden, wobei die Kopfdrähte jeweils einer Phase zugeordneter Plus- und Minusdioden über Verbindungsleiter miteinander sowie mit den entsprechenden Phasenanschlüssen verbunden sind und die Gruppenteile den jeweils anderen, ' allen auf ihnen befestigten Dioden gemeinsamen Anschluß

(B+; B-) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gruppenteil (20) eine quadratische, die Dioden (1, 2, 3, 4) in gleichmäßiger Verteilung aufnehmende Grundform aufweist und sämtliche Gruppenteile zusammen in einem Gehäuse (22) angeordnet sind.

2. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppenteile (20) , jedes jeweils für •die Aufnahme von vier Plusdioden (12) und vier Minusdioden (1.1), vorgesehen Und in dem Gehäuse (22) im Win-

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kel zueinander befestigt sind.

3. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gruppenteil (20) einen auf eine Gehäusebodenöffnung gerichteten Befestigungsbolzen (24) aufweist, mit dem das Gruppenteil am Gehäuseboden (25) befestigt ist.

4. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbolzen (24) eine Schrau-

> be oder ein Einpreßbolzen mit Gewinde ist, der in eine

Mittelbohrung (23) des Gruppenteils (20) eingepreßt und mit dem Gehäuseboden (25) verschraubt ist.

5. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbolzen (24) gleichzeitig jeweils eine der Stromzuführungen (B+j B-) zum Kompaktgleichrichter bildet.

<C. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dart das die Gruppenteile (20) aufnehmende Gehäuse (22) eine diese im Winkel zueinander ') lagernde abgeknickte, allgemein sichelförmige Form atifweist.

7. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) aus einem Gehäuseboden (25) mit hochgezogenem Rand (30) besteht, in den die Gruppenteile (20) sowie eine Lagerungs- und Anschlußeinrichtung (Stromschiene 32) für Erregerdioden (33) eingesetzt und mit einem Vergußharz vergossen sind.

8. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1=7/ dadurch gekennzeichnet, daß durch die Minkelposi-tion

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del? die Leistungsdiöden (1/ 2, 3, 4) trägenden Gruppenteile (20) zueinander elektrische Verbiridüngsleitüngen (34) zwischen den Kopfdrähten jeweils einander zugeordneter Plus- uhd Minusdioden (11, 12) in Form von geradlinigen Verbindungsbrücken (34) gebildet sind, die in etwa im gleichen Abstand zueinander verlaufen.

9« Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-8*

dadurch gekennzeichnet, daß die im (spitzwinkligen) ¹^.. Freiraum (31) zwischen den beiden Gruppenteilen (20)

für die Lagerung der Plüsdiodett (12) und der Minusdioden (11) angeordnete Stromschiene (J2) für die Erregerdioden (33) mit einem Bodenteil (isoliert) am Gehäuseboden (25) anliegt und ebenfalls über einen Schraub- odeL" Einpreßbolzen (24') im Gehäuse (22) befestigt ist.

10. Lager- und Kühleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet/ daß die Stromschiene (32) für die Erregerdioden (33) einen hochgebogenen Schenkel (32b) aufweist, an dem die gemeinsam den Erregerstrom-Ausgangsanschluß (D+) des Drehstromgenerators bildenden Erre-

/ gerdiodenanschlüsse befestigt (angeschweißt) sind _f und

daß die anderen Anschlüsse der Erregerdioden (33) geradlinig bis zu der jeweiligen Verbindungsbrücke (34) jedes Leistungsdiodenpaars geführt und dort befestigt (verschweißt) sind.

11. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche | 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Leistungsdiodenpaar mit seinem Mittelanschluß mit dem Sternpunkt |

der Ständerwicklung verbunden ist, |

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12. Lägöf- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einpreßbolzen (24, 24') der die Potentiale B+ Und D+ führenden Gruppenteile (20) bzw* Stromschienen (32) mit isolierenden Durchführungshülsen gegen das Gehäuse (22) isoliert sind.

13. Lager- und Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kompaktgleichrichter-Gehäuseboden (25) und dem die Potentiale B+ und D+ führenden Grüpperiteilen (20) oder Stroiiw schienen (32) isolierende Kunststoffolien (27) gelegt sind.