用于外部激励的同步电机的能够转动的电整流器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于外部激励的同步电机的整流器(100)。整流器(100)包括由金属制成的壳体(102)，所述壳体限界壳体内部空间(101)。壳体(102)具有环形的几何形状并且包围贯通开口(103)。壳体(102)包括壳体上部件(104)和壳体下部件(105)。此外，所述整流器包括在所述壳体内部空间(101)中布置在所述壳体下部件(105)上的电路板(106)。在所述电路板(106)上布置有整流器电路(107)，所述整流器电路用于将交流电压进行整流。该整流器电路(107)包括至少一个电整流器元件(108a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外部激励的同步电机的能够转动的电整流器


[0001]本专利技术涉及一种用于具有感应式能量传输的外部激励的同步电机的能够转动的电整流器，以及涉及一种具有这样的整流器的同步电机。

技术介绍

[0002]所谓的外部激励的同步电机(fremderregte Synchronmaschinen)在其转子中需要直流电压，用于产生转子磁场。该过程被称为“转子激励”。在传统的外部激励的同步电机中，转子电压作为直流电压借助所谓的碳刷滑环触点(Kohleb
ü
rste
‑
Schleifring
‑
Kontakt)传输到旋转的转子上。这样做的缺点是，碳刷正是在高转速的情况下由于磨损而磨掉，并且在此可能产生不期望的导电碳尘。
[0003]替代于这样的借助滑环的直流电流传输，已知的是，以感应的方式、即以无线的方式实现到旋转的转子上的电压传输。这样的构造作为外部激励的同步电机的一部分也被称为“旋转变压器(Drehtransformator)”或者感应式传输器(induktiver
ü
bertrager)。
[0004]前述的感应式能量传输的作用原理基于电变压器，其中，变压器的初级线圈布置在旋转变压器的或同步电机的定子上，并且次级线圈布置在旋转的转子上。因为在感应式能量传输的情况下在次级线圈中首先总是产生交流电压，所以需要借助适合的整流器电路将所产生的交流电压在电方面(elektrisch)进行整流，即转换为经整流的电压，该整流器电路同样可以布置在转子上。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务在于，在开发用于外部激励的同步电机的整流器时指明新的途径。尤其是，应提出一种用于这样的整流器的改进的实施方式，该整流器的突出之处在于在技术上简单的构造，并且仍然允许转子和(因此)整流器以高转速旋转——该特性对于相关的技术人员而言也被称为“高转速稳定性(hohe Drehzahlfestigkeit)”。
[0006]该任务通过独立权利要求的主题来解决。优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0007]据此，本专利技术的基本构思是，在环形的电路板上布置整流器的整流器电路，该整流器电路用于将交流电压整流为定向电压(gerichtete elektrische Spannung)，该电路板又布置在同样环形的金属壳体中，该壳体由金属制成。因此，带有电路板和整流器电路的壳体可以以简单的方式紧固在外部激励的同步电机的能够旋转的转子轴上，该转子轴在外部激励的同步电机运行时或相对于位置固定的定子围绕预给定的旋转轴线旋转。除此之外，在这里提出的解决方案中，借助壳体也可以通过电路板与金属壳体的面式接触来实现由整流器电路在运行中产生的废热的有效散热。最后，壳体可以用于，在转子的高转速的情况下在机械方面也使整流器电路的布置在电路板上的部件、尤其是该整流器电路的整流器元件稳定。因此，当在外部激励的同步电机中使用时，根据本专利技术的整流器具有期望的高转速稳定性。
[0008]根据本专利技术的用于电旋转变压器的转子或用于外部激励的同步电机、尤其用于车辆的牵引马达的整流器，包括由金属制成的壳体，该壳体限界壳体内部空间。壳体具有环形的几何形状并且包围贯通开口，该贯通开口用于接收同步电机的转子轴。壳体包括壳体上部件和壳体下部件。此外，整流器包括在壳体内部空间中布置在壳体下部件上的电路板。在电路板上布置有整流器电路，该整流器电路用于将交流电压优选整流为经整流的电压。该整流器电路包括至少一个电整流器元件，所述电整流器元件用于将交流电压进行整流。整流器元件可以是整流器二极管或者晶体管、尤其是MOSFET。
[0009]根据一种优选的实施方式，由金属制成的壳体完全围绕壳体内部空间。通过这种方式，使整流器电路在电方面特别好地相对于整流器的外部环境屏蔽，以防电干扰影响和磁干扰影响，尤其是当在外部激励的同步电机中使用时。
[0010]符合目的地，至少一个整流器元件可以分别借助焊接连接或者借助压紧接触(Presskontakt)紧固在电路板上。这允许将整流器元件简单地装配在电路板上。
[0011]根据一种优选的实施方式，至少一个整流器元件以其二极管壳体在径向内部贴靠在壳体下部件的内周壁(Innenumfangswandung)上。如果使用根据本专利技术的整流器的旋转变压器的转子或者使用根据本专利技术的整流器的外部激励的同步电机的转子——尤其以高转速——旋转，则借助内周壁在机械方面使二极管壳体稳定。
[0012]根据一种有利的扩展方案，壳体上部件具有开口凸缘，该开口凸缘包围贯通开口且在轴向上延伸。在该扩展方案中，至少一个整流器元件以其二极管壳体在径向外部贴靠在壳体凸缘上。该措施也实现整流器元件与壳体上部件之间的良好热接触。这尤其是在整流器运行中适用，即当壳体转动并且由于离心力作用整流器元件径向向外地被压到开口凸缘上时。因此，由整流器元件在运行中产生的废热除了壳体下部件之外还有效地经由壳体上部件引离。
[0013]在一种优选的实施方式中，电路板面式地贴靠在壳体下部件上。通过这种方式，由整流器电路的设置在电路板上的部件和/或由在整流器电路上游或下游连接的电气/电子结构元件在运行中产生的废热，可以经由壳体向外排放给整流器的外部环境。通过这种方式可以抑制电路板的和布置在该电路板上的整流器电路的不期望的升温或者甚至过热，该升温或者甚至过热可能导致电路板的和布置在该电路板上的整流器电路的损坏。
[0014]根据一种有利的扩展方案，为了使至少一个整流器元件以进一步改进的方式热耦合到整流器的壳体上，可以在二极管壳体与壳体上部件的开口凸缘之间布置热传导器件(thermisches Leitmittel)、尤其是所谓的“间隔垫(Gap
‑
Pad)”，该热传导器件优选是电绝缘的。
[0015]符合目的地，至少一个整流器元件可以布置在在内周壁与开口凸缘之间形成的中间空间中。当整流器作为外部激励的同步电机的转子的一部分以高转速旋转时，该措施在机械方面使整流器元件稳定。
[0016]根据另一种有利的扩展方案，为了使电路板以改进的方式热耦合到壳体上，存在于电路板与壳体下部件之间的中间空间可以至少部分地、优选完全地用热传导器件、尤其是所谓的“间隔垫”填充，该热传导器件优选是导电的，所述另一种有利的扩展方案可以与上文阐述的有利的扩展方案结合。
[0017]根据另一种有利的扩展方案，为了将电路板机械地固定在壳体内部空间中，存在于电路板与壳体上部件之间的中间空间可以至少部分地、优选完全地用填充介质填充。优选地，该填充介质是或者包括浇铸料，特别优选地由电绝缘的材料制成。尤其是，当壳体在运行中在同步电机中以高转速转动时，该措施实现电路板在壳体内部空间中的改进的固定。
[0018]在一种优选的实施方式中，至少一个整流器元件、优选至少一个整流器二极管借助至少一个焊接连接紧固在电路板上。在此，可以使用典型的焊接连接，但是替代地或附加地，也能够考虑以SMD构造方式的焊接连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于外部激励的同步电机的、尤其是用于牵引马达的电整流器(100)，具有限界壳体内部空间(101)的壳体(102)，所述壳体由金属制成，所述壳体具有环形的几何形状并且包围贯通开口(103)，所述贯通开口用于接收同步电机的转子轴，其中，所述壳体(102)包括壳体上部件(104)和壳体下部件(105)，具有在所述壳体内部空间(101)中布置在所述壳体下部件(105)上的电路板(106)，在所述电路板上布置有整流器电路(107)，所述整流器电路用于将交流电压进行整流，优选整流为经整流的电压，其中，所述整流器电路(107)包括至少一个电整流器元件(108a
‑
108d)，所述至少一个电整流器元件优选通过整流器二极管形成。2.根据权利要求1所述的整流器，其特征在于，所述壳体(102)完全围绕所述壳体内部空间(101)。3.根据权利要求1或者2中任一项所述的整流器，其特征在于，所述至少一个整流器元件(108a
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108d)以其二极管壳体(109a
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109d)在径向内部分别贴靠在所述壳体下部件(105)的内周壁(110)上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的整流器，其特征在于，所述壳体上部件(104)具有开口凸缘(111)，所述开口凸缘包围所述贯通开口(103)且在轴向上延伸，所述至少一个整流器元件(108a
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108d)以其二极管壳体(109a
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109d)在径向外部贴靠在所述开口凸缘(111)上。5.根据权利要求3和4所述的整流器，其特征在于，所述至少一个整流器元件(108a
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108d)布置在以下中间空间中：所述中间空间在所述内周壁(110)与所述开口凸缘(111)之间形成。6.根据权利要求4或者5所述的整流器，其特征在于，在所述二极管壳体(109a
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109d)与所述开口凸缘(111)之间布置有热传导器件(115)、尤其是间隔垫(116)。7.根据上述权利要求中任一项所述的整流器，其特征在于，所述电路板(106)面式地贴靠在所述壳体下部件(105)上。8.根据上述权利要求中任一项所述的整流器，其特征在于，存在于所述电路板(106)与所述壳体下部件(105)之间的中间空间(117)至少部分地...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：