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Die Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Kleinstmotor mit einem Magnetkern, einem Eisenrückschluss, einer Ankerwicklung mit einem Kommutator sowie einer Einrichtung zur Dämpfung bzw. Reduzierung einer Selbstinduktion der Ankerwicklung.
Die Kummutatoren, insbesondere von Kleinstmotoren der vorgenannten Art, zeigen häufig eine Funkenbildung an den Bürsten, die durch Selbstinduktion der Ankerwicklung hervorgerufen wird. Die Selbstinduktion tritt bei Eisenankermotoren und bei Luftankermotoren auf, ist aber bei den Luftankermotoren geringer als bei den Eisenankermotoren.
Zur Dämpfung der Selbstinduktion ist bereits vorgeschlagen worden, den Magneten in einer nicht-ferromagnetischen Hülse zu halten, was aber noch nicht zu der gewünschten Reduzierung der Selbstinduktion der Ankerwicklung führte.
Es ist ferner bekannt (DE-OS 2608889), die Oberfläche des Magneten und die Innenseite des Eisenrückschlusses mit Kupfer oder Silber zu beschichten. Bei dieser Anordnung der Schicht wird diese aber erst dann wirksam, wenn die in der Wicklung durch die Kommutierung auftretenden Extraströme induktiv auf die Schicht übertragen worden sind. Es hat sich daher in der Praxis gezeigt, dass diese bekannte Schicht die Extraströme nur relativ schwach zu dämpfen vermag.
Aus der DE-PS Nr. 127271 ist eine Vorrichtung zur Vermeidung der Funkenbildung am Stromwender elektrischer Maschinen bekannt, zu welchem Zweck auf dem Anker kurzgeschlossene Wicklungen angeordnet sind, die dem Verlauf der Ankerwindungen im wesentlichen folgen.
Mit diesen Wicklungen lässt sich aber noch keine zufriedenstellende Dämpfung der Funkenbildung und damit noch keine ausreichende Reduzierung der Selbstinduktion der Ankerwicklung erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die besser als die bisherigen Einrichtungen geeignet ist, die Selbstinduktion von Ankerwicklungen bei Motoren der eingangs genannten Art zu reduzieren oder zu verhindern.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass direkt auf der Ankerwicklung wenigstens ein elektrisch leitender Belag aus einem elektrisch leitenden Lack in Käfigform angeordnet ist.
Infolge der direkten Anordnung des leitenden Belages auf der Ankerwicklung wird eine äusserst feste Kopplung mit den Ankerleitern erreicht, was zu einer starken Dämpfung der hochfrequenten Stromanteile in der Ankerwicklung und damit zu einer stärkeren und besseren Dämpfung der Selbstinduktion führt.
Vorzugsweise ist ein solcher Belag sowohl auf der Innenseite als auch auf der Aussenseite der Ankerwicklung vorgesehen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert, wobei Fig. l schematisch und perspektivisch eine Ankerwicklung und Fig. 2 schematisch eine Abwicklung der Ankerwicklung nach Fig. 1 zeigen.
Fig. l zeigt eine Ankerwicklung--10-, mit dem auf die Aussenseite der Wicklung aufgebrachten Belag - -24--.
Fig. 2 zeigt eine schematische Abwicklung der Ankerwicklung mit den leitenden Wicklungsdrähten - -12--, die, wie dargestellt, über Kreuz gewickelt sind. Mit --14-- sind die Stromrichtungsbereiche bezeichnet, die sich aus den resultierenden Einzelströmen der elektrischen Leiter, d. h. der Wicklungdrähte, ergeben. Die Stromrichtung dieser resultierenden Ströme ist mit --16-- bezeichnet.
Wird der Strom an den Einspeisepunkten --20 und 22-- eingespeist, so entstehen auf der Oberfläche der Ankerwicklung zwei Wirbelpunkte --18--, um die der Ankerstrom, wie durch die Stromrichtung --16-angezeigt, herumfliesst.
In der Ankerwicklung können nun hochfrequente Stromanteile entstehen, die zu einer Selbstinduktion der Wicklung führen und Funkenbildung an den Bürsten erzeugen können.
Auf die Aussenfläche und vorzugsweise auch auf die Innenfläche der Ankerwicklung sind nun direkt leitende Zonen, bzw. ein leitender Belag aufgebracht, der eine Kurzschlusswindung bildet und in dem Wirbelströme entstehen, wenn hochfrequente Stromanteile durch die Ankerwicklung fliessen. Durch die direkte Anordnung des leitenden Belages auf der Ankerwicklung wird eine äusserst feste Kopplung mit den Ankerleitern erreicht, was zu einer starken Dämpfung der hochfrequenten Stromanteile in der Ankerwicklung und damit zu einer stärkeren und besseren Dämpfung der Selbstinduktion führt. Infolge der guten Kopplung zwischen dem leitenden Belag und den Leitern der Ankerwicklung können die leitenden Zonen klein gehalten werden, wodurch Wirbelstromverluste, die durch das Magnethauptfeld hervorgerufen werden, verringert werden.
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Der leitende Belag besteht aus einem elektrisch leitenden Lack, der direkt auf die Oberfläche der Wicklung innen und aussen aufgebracht werden kann und ohne weitere Hilfsmittel an der Wicklung haftet.
Der Belag besteht aus zwei ringförmigen Schichten --26 und 28--, die in Umfangsrichtung der Ankerwicklung verlaufen und in sich geschlossen sind. Die beiden in Richtung der Achse der Ankerwicklung im Abstand voneinander angeordneten Schichten --26 und 28-- sind durch in Achsrichtung verlaufende Stege --30-- miteinander verbunden, so dass sich ein käfigartiger Aufbau ergibt. Die Breite der Stege und der ringförmigen Schichten kann z. B. etwa 1 bis 3 mm betragen, ihre Dicke z. B. 0, 03 bis 0, 05 mm. Die Anzahl der Stege --30-- liegt zweckmässigerweise zwischen der einfachen und der doppelten Anzahl der Kollektorlamellen.
Durch den leitenden Belag --24--, der, wie bereits erwähnt, sowohl auf der Aussen- wie auch auf der Innenseite der Ankerspule angebracht sein kann, werden Wechselströme, die in den Leitern bei der Umdrehung und der Kommutierung entstehen, stark gedämpft, wobei diese Dämpfung besonders stark ist für die hochfrequenten Anteile, die Ursache der Funkenbildung an den Kollektoren sind. Der axiale Abstand der beiden ringförmigen Streifen --26 und 28-- lässt sich nach Bedarf festlegen. Zweckmässigerweise liegen die beiden Streifen --26 und 28-- im Bereich des jeweiligen axialen Endes der Ankerspule, sie können aber auch einen geringeren axialen Abstand voneinander haben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gleichstrom-Kleinstmotor mit einem Magnetkern, einem Eisenrückschluss, einer Ankerwicklung mit einem Kommutator sowie einer Einrichtung zur Dämpfung bzw. Reduzierung einer Selbstinduktion der
EMI2.1
ist.