Выпрямительный узел ротора электрической машины

 

1i Ц 778719

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз боеет1ский

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 09,06.78 (21) 2625452/24-07 (23) Приоритет — (32) 10.06.77 (51) М. Кл.

Н 02К 9/04 (31) 805304 (33) США

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (53) УДК 621.313.713 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Велтон P. Баллард (США) Иностранная фирма

«Сандстрэнд Корпорейшн» (США) (71) Заявитель (54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ РОТОРА ЭЛЕКТРИЧЕС

МАШИНЫ

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к выпрямительному узлу ротора электрической машины, например бесконтактного генератора переменного тока или бесконтактного синхронного двигателя.

Известен выпрямительный узел, размещенный на роторе бесконтактного генератора переменного тока, содержащий несущий элемент, закрепленный на валу ротора, и полупроводниковые элементы, закрепленные на несущем элементе и имеющие анодные и катодные поверхности и выводные штыри 1).

Использование в выпрямительном узле отдельных полупроводниковых элементов вызывает сложность крепления, что ведет к снижению надежности узла. Малая теплопроводность контактных поверхностей не обеспечивает достаточной эффективности охлаждения.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и надежности выпрямительного узла.

Указанная цель достигается тем, что выпрямительный узел снабжен коробкой, имеющей отверстия для прохождения хладагента, крышкой с торцовой поверхностью и основанием, несущий элемент выполнен в виде стакана, во внутренней полости кото2 рого расположена указанная коробка, охва -" " тывающая вал с образованием зазора для прохождения хладагента, причем полупроводниковые элементы покрыты слоем из не5 проницаемого для охлаждающей среды материала и размещены на основании коробки. Днище стакана выполнено из токопроводящего материала за единое целое с основанием коробки, в своей периферийной

10 части имеет отверстия для прохождения хладагента и сопряжено с анодными поверхностями одних и с катодными поверхностями других полупроводниковых элементов, выпрямительный узел снабжен выпол15 ненными из токопроводящего материала охлаждаем ыми хладагентом радиаторами, причем днище в этом случае выполнено из электроизоляционного материала и радиаторы закреплены на днище, при этом одни

20 из радиаторов сопряжены с анодными поверхностями одних полупроводниковых элементов, а другие радиаторы — с катодными поверхностями остальных полупроводниковых элементов, а коробка состоит из не25 скольких радиально расположенных отдельных секций, каждая из которых имеет отверстия для хладагента, которые размещены по окружности в зоне сопряжения крышки с основанием и в зоне сопряжения крыш30 ки с валом.

778719

На фиг. 1 представлен продольный разрез выпрямительного узла электрической машины; на фиг. 2 — схема трехфазного двухполупериодного соединения полупроводниковых элементов; на фиг. 3 — схема трехфазного однополупериодного соединения полупроводниковых элементов; на фиг. 4— поперечный разрез узла; на фиг. 5 — коробка с выводными штырями; на фиг. 6 — основание коробки с радиаторами и полупроводниковыми элементами; на фиг. 7 — одна из секций коробки с полупроводниковыми элементами.

Выпрямптельный узел ротора электрической машины содержит несущий элемент 1, выполненный в виде стакана и закрепленный на валу 2 ротора, полупроводниковые элементы 3, имеющие анодные 4 и катодные 5 поверхности, и выводные штыри 6.

Во внутренней полости несущего элемента

1 расположена коробка 7, имеющая торцовую поверхность 8, основание 9, крышку 10 и отверстия 11 для прохождения хладагента и охватывающая вал 2 с образованием зазора 12 для прохождения хладагента.

Полупроводниковые элементы 3 размещены на основании 9 коробки 7 и покрыты слоем из непроницаемого для охлаждающей среды материала, днище 13 стакана 1 может быть выполнено за единое целое с основанием 9. "Коробки 7 из токопроводящего материала и сопряжено с анодными поверхностями одних и с катодными поверхностями других полупроводниковых элементов.

Выпрямительный узел имеет выполненные из токопроводящего материала охлаждаемые хладагентом радиаторы 14, в этом случае днище 13 стакана 1 выполнено из электроизоляционного материала и радиаторы 14 закреплены на днище 13, причем одни радиаторы сопряжены с анодным, а другие радиаторы — с катодными поверхностями полупроводниковых элементов, а само днище 13 имеет в своей периферийной части отверстия 15 для прохождения хладагента.

Коробка 7 может состоять из нескольких радиально расположенных отдельных секций 16, каждая из которых имеет отверстия

15 для хладагента, расположенные по окружности в зоне сопряжения крышки 10 с основанием 9 и в зоне сопряжения крышки 10 с валом 2.

В выпрямительном узле может быть использована как однополупериодная схема, составленная из трехдиодного блока 17, так и двухполупериодная схема выпрямления, составленная из трех пар диодов 18. Размещение полупроводниковых элементов в коробке, сопряженной с несущим элементом, наличие отверстий для прохождения хладагента позволяет значительно повысить эффективность охлаждения выпрямительного узла и в целом повысить надежность электрической машины за счет обеспечения

60 возможности непосредственного обтекания хладагентом полупроводниковых элементов, а в случае наличия радиаторов — обтекания хладагентом и радиаторов.

Формула изобретения

1. Выпрямительный узел ротора электрической машины, содержащий несущий элемент, закрепленный на валу ротора, и полупроводниковые элементы, закрепленные на несущем элементе и имеющие анодные и катодные поверхности и выводные штыри, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и надежности, on снабжен коробкой, имеющей отверстия для прохождения хладагента, крышкой с торцовой поверхностью и основанием, несущий элемент выполнен в виде стакана, во внутренней полости которого расположена указанная коробка, охватывающая вал с образованием зазора для прохождения хладагента, причем полупроводниковые элементы покрыты слоем из непроницаемого для охлаждающей среды материала и размещены на основании коробки.

2. Выпрямительный узел по п. 1, отл ич а ю шийся тем, что днище стакана выполнено из токопроводящего материала за единое целое с основанием коробки и сопряжено с анодными поверхностями одних полупроводниковых элементов и с катодными поверхностями других полупроводниковых элементов.

3. Выпрямительный узел по п. 1, отл ичающийся тем, что он снабжен выполненными из токопроводящего материала охлаждаемыми хладагентом радиаторами, днище выполнено из электроизоляционного материала и радиаторы закреплены на днище, причем одни из радиаторов сопряжены с анодными поверхностями одних полупроводниковых элементов, а другие радиаторы — с катодными поверхностями остальных полупроводниковых элементов.

4. Выпрямительный узел по пп. 1 — 3, отл и ч а ю щи и с я тем, что днище стакана в своей периферийной части имеет отверстия для прохождения хладагента.

5. Выпрямительный узел по пп, 1 — 4, отл и ч а ю шийся тем, что указанная коробка состоит из нескольких радиально расположенных отдельных секций, каждая из которых имеет отверстия для хладагента.

6. Выпрямительный узел по пп. 1 — 5, отл и ч а ю шийся тем, что упомянутые отверстия секций коробки расположены по окружности в зоне сопряжения крышки с основанием и в зоне сопряжения крышки с валом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3059168, кл. 310 †, 1966, 778719

У 3

/б

Составитель С. Бражник

Редактор Т. Загребельная Техред И. Заболотнова Корректор В. Петрова

Заказ 2535/16 Изд. № 581 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2