DE1118874B - Anker fuer Dynamomaschinen mit einem Kommutator - Google Patents

Anker fuer Dynamomaschinen mit einem Kommutator

Info

Publication number
DE1118874B
DE1118874B DEH20603A DEH0020603A DE1118874B DE 1118874 B DE1118874 B DE 1118874B DE H20603 A DEH20603 A DE H20603A DE H0020603 A DEH0020603 A DE H0020603A DE 1118874 B DE1118874 B DE 1118874B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
commutator
shaft
laminated core
segments
support hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH20603A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles R Blyth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoover Ltd
Original Assignee
Hoover Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoover Ltd filed Critical Hoover Ltd
Publication of DE1118874B publication Critical patent/DE1118874B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/006Structural associations of commutators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

  • Anker für Dynamomaschinen mit einem Kommutator Die Erfindung bezieht sich auf einen Anker für Dynamomaschinen mit einem auf der Maschinenwelle sitzenden Blechpaket und einem Kommutator, dessen leitende Segmente auf dem äußeren Umfang einer Tragnabe angeordnet sind, die an dem dem Blechpaket benachbarten Ende des Kommutators abgestützt ist.
  • Beim Betrieb von sehr schnell laufenden Motoren mit einem Kommutator kleinen Durchmessers wurde gefunden, daß die Fahnen zwischen den Kommutatorsegmentenund den Wicklungen leicht nach einer kurzen Laufzeit reißen. Vermutlich wird dieses Reißen durch Bewegung der Kommutatorsegmente im Verhältnis zu dem Blechpaket und den Wicklungen als Folge eines leichten Wippens oder Biegens der Welle bei hohen Geschwindigkeiten veranlaßt. Diese Bewegung des Kommutators im Verhältnis zum Blechpaket beeinträchtigt auch in gewissem Grade die Kommutierung.
  • Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile herabzusetzen oder zu überwinden.
  • Bei den früheren Konstruktionen für schnell laufende Motoren wurde der Teil der Welle unmittelbar innerhalb der Kommutatorsegmente von einer dichtsitzenden Buchse umgeben, welche diesen Teil der Welle zu versteifen suchte, während das Blechpaket den in ihm befindlichen Wellenteil versteifte. Hierdurch wurde das Biegen der Welle auf den Teil zwischen den Segmenten und dem Blechpaket konzentriert, was die Relativbewegung zwischen den Kommutatorsegmenten und den Wicklungen und damit die auf die Fahnen ausgeübte Beanspruchung zu verstärken suchte.
  • Es ist beispielsweise bekannt, Preßringe für Kollektoren elektrischer Maschinen mit einem großen, auf die Maschinenendfläche aufgeholzten -Gestell unter Verwendung im Durchmesser mehrere Meter betragender profilierter Kollektorpreßringe vorzusehen, deren Aufgabe jedoch darin besteht, eine etwaige Nacharbeit und den Bruch einzelner Segmente auszuschließen.
  • Weiterhin ist eine Stromabgeber-Sonderkonstruktion bekanntgeworden, bei welcher die Segmente radial nach innen gerichtet sind und die Stromabnahmebürsten der Maschine sich auf der Innenseite eines Kommutatorringes oder einer mit dem Kommutator verbundenen bzw. ihn bildenden Buchse befinden, so daß der Durchmesser der Buchse hinreichend groß bzw. der Durchmesser der Ankerwelle herabgesetzt sein muß, um einen Unterbringungsraum für das Bürstengerät zu schaffen, wobei zur überwachung der Bürsten dieselben verschiebbar angeordnet werden müssen. Es ist ferner bei aus zahlreichen ringförmigen, untereinander verbolzten Teilen zusammengesetzten Maschinen bekannt, einen große Abmessungen aufweisenden Kommutator aus Kupfer- und Eisenlamellen vorzusehen und die zuletzt genannten Lamellen zum Tragen der Kupferlamellen zu verwenden: Eine solche Bauart bezweckt, sowohl die durch die Erwärmung verursachte Ausdehnung der Kupfersegmente in der Längsrichtung des Kommutators als auch die Radialdehnung des Kommutatorgewölbes, also die Vergrößerung seines Umfanges, herabzusetzen.
  • Schließlich ist ein insbesondere für Kleinstmaschinen bestimmter Flachkollektor bekannt, der den Ankerwickelkopf umschließt und mittels an ihm vorgesehener Trägerstreben in den Ankernuten befestigt ist. Hierdurch soll eine Verringerung der Motorbaulänge unter Verwendung besonders geformter Wikkelköpfe erreicht werden. Der Kollektorhals soll innen, vom Motorlager aus zum Wickelkopf hin ansteigend, konisch ausgeführt werden und die Motorwelle mit Spiel umfassen. Hierdurch soll erreicht werden, daß das Lagerfett, welches aus dem Läger austritt und infolge der Fliehkraft in radialer Richtung nach außen zu spritzen bestrebt ist, an die Windungen des Motorgehäuses herangeführt wird, wo das Fett keinen Schaden anrichten kann.
  • Demgegenüber zeichnet sich der erfindungsgemäße Anker der eingangs angegebenen Gattung dadurch aus, daß die mindestens im Bereich der Segmentenlänge einen Spielraum gegenüber der Maschinenwelle aufweisende Tragnabe an der dem Blechpaket des Ankers zugewandten Seite mit einem unter dem. Wickelkopf greifenden hohlzylinderförmigen Ansatz versehen ist, der im Bereich zwischen den ankerseitigen Stirnseiten der Segmente und dem Ankerblechpaket mit festem Tragsitz auf der Welle aufgepaßt ist. Der Anker enthält somit einen im allgemeinen verlängerten Hohlzylinder, auf dessen einem Teil, und zwar auf der Außenfläche desselben, die Kommutatorsegmente montiert sind, während -dessen anderer Teil unter dem Wickelkopf in unmittelbarer Nähe der lamellierten Kernkonstruktion vorsteht und auf der Ankerwelle mit Treibsitz angebracht ist. Hierdurch ist es im Zusammenhang mit dem zwischen der Wellenperipherie und der Bohrung des die Kommutatorsegmente tragenden Hohlzylinderabschnitts vorhandenen Spiel möglich, den Befestigungspunkt des Hohlzylinders an der Ankerwelle so dicht wie möglich an die Ankerkernlamellen heranzubringen. Sollte der lamellierte Kern somit irgendeine Exzentrizität erfahren oder sollten andere geringfügige Biegebeanspruchungen während des Betriebes auftreten, so bewegt sich der Kommutator in übereinstimmung hiermit. Durch die Schaffung eines derartigen Spieles zwischen dem Hohlzylinder und der Welle, die hierauf zurückzuführende Gleichlaufbewegung und die zusammengebaute Konstruktion wird dafür gesorgt, daß keine harte Biegebewegung zwischen dem Kommutator und den Ankerwindungen auftritt, welche die Wicklungsverbindungen mit dem Kommutator zu irgendeiner nachteiligen Beanspruchung veranlaßt, die zu einem möglichen Versagen führen könnte. Eine solche Befestigungsart erfordert daher lediglich eine einzige Vorkehrung zum Anbringen des Kommutators auf der Ankerwelle und ist daher trotz ihrer Einfachheit äußerst wirksam und den Erfordernissen der Praxis durchaus gewachsen.
  • Die Erfindung ist besonders auf Konstruktionen anwendbar, welche für Staubsauger benutzt werden, wobei sich die Welle durch ein Lager am Kommutatorende erstreckt und ein Gebläse und/oder eine Riemenscheibe trägt. Bei Bauarten, bei denen der Motor mit einer senkrechten oder nur in einem kleinen Winkel zur Senkrechten geneigten Achse angeordnet ist, ist der Motor im Verhältnis zu seinem Durchmesser gewöhnlich lang; hierfür ist die Erfindung ebenfalls besonders gut geeignet.
  • Die Anordnung nach der Erfindung führt nicht notwendigerweise zu einer Gesamtversteifung der Welle als Ganzes, sucht aber sicherzustellen, daß das Biegen an einer Stelle erfolgen wird, wo es nicht relative Bewegungen zwischen den Kommutatorsegmenten und den Wicklungen hervorruft. Bei einem mit hoher Geschwindigkeit laufenden Motor kann es erwünscht sein, daß die Welle nicht zu starr sein sollte, damit die kritische Geschwindigkeit weit unter der normalen Betriebsgeschwindigkeit sein kann.
  • Die Erfindung kann in verschiedener Weise in der Praxis ausgeführt werden. Eine besondere Ausführungsform soll beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben werden, welche einen Längsschnitt durch einen Elektromotor der Erfindung darstellt.
  • Der dargestellte Motor ist in einem Staubsauger eingebaut. Der Motor besitzt ein Gehäuse 1. aus geiormtem isolierendem Material, welches in einer senkrechten Ebene geteilt ist und einen Teil des Gehäuses des Staubsaugers bildet. Das Gehäuse 1 trägt ein vorderes Kugellager 2 an einem Ende und ein hinteres Gleitlager 3 am anderen Ende. Diese Lager stützen eine Motorwelle 4 ab, deren. Vorderende durch und über das Kugellager 2 hinausgeht und ein Hauptgebläse 5 für den Staubsauger und eine Riemenscheibe 6 zur Aufnahme eines Riemens für den Antrieb eines sich drehenden Klopfers trägt. Die Spannung in dem Riemen wird daher die Welle einer seitlichen Beanspruchung unterwerfen.
  • Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine hufeisenförmige Feldkonstruktion aus einer einzelnen Spule B. Das Gehäuse 1 trägt Bürsten 9 zur Zusammenarbeit mit einem noch zu beschreibenden Kommutator. Ein kleines von der Welle 4 an dem Kugellager 2 getragenes Ventiliergebläse 10 läuft in einem in dem Gehäuse 1 gebildeten Gehäuse 11.
  • Auf der Welle 4 am Gleitlager 3 ist ein Blechpaket 15 aufgepreßt. Das Aufbringen dieser Schichten auf die Welle macht diesen Teil der Welle sehr starr. Das Blechpaket ist mit den üblichen Nuten 16 versehen, welche durch die Schlitze verschließende Keile 17 festgehaltene Wicklungen enthalten. Auf gegenüberliegenden Enden des Blechpakets befinden sich isolierende Endplatten 18, welche die Spulenköpfe 20 der Wicklungen von dem Blechpaket in Abstand halten. Diese Spulenköpfe sind von der Welle durch ein Paar isolierender Hülsen 21 isoliert, von welchen eine an jedem Ende des Blechpakets die Welle umgibt.
  • Der Kommutator besitzt eine Metalltragnabe mit einer Verlängerung 25, welche sich in Längsrichtung nach dem Blechpaket zu von dem Teil 27 erstreckt, welcher als der Hauptteil bezeichnet werden kann, von dem die Kommutatorsegmente getragen werden. Die Verlängerung ist auf dem Teil der Welle an dem Blechpaket fest aufgepaßt und dieser Teil der Welle ist von etwas kleinerem Durchmesser als derjenige, auf welchem das Blechpaket aufsitzt, um so einen flachen Ansatz 26 zu bilden, an welchen die Tragnabe angrenzt; ein Drücken der Tragnabe gegen das Blechpaket tritt nicht auf. Der aus einem Stück mit der Verlängerung 25 gebildete Hauptteil 27 der Tragnabe ist von der Welle durch einen Spielraum getrennt. In der dargestellten Anordnung ist die Welle im Durchmesser noch etwas weiter verringert, wie durch den kleinen Ansatz 28 angezeigt, und zusätzlich ist der innere Durchmesser des Hauptteils 27 der Buchse größer als der der Verlängerung 25. Gewünschtenfalls kann der Spielraum nur durch Verringerung des Durchmessers der Welle oder durch Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung in der Buchse geschaffen sein.
  • Der Hauptteil 27 der Tragnabe ist von einem V-Ring 30 umgeben, welcher eine Wand einer am Umfang verlaufenden Nut von Schwalbenschwanzschnitt bildet, deren andere Wand von einem zweiten V-Ring 32 gebildet wird. In der zwischen diesen V-Ringen gebildeten Schwalbenschwanznut sind eine Reihe von Kommutatorsegmenten mit isolierenden Trennteilen zwischen ihnen und isolierenden Ringen 34, welche zwischen den Segmenten und den V-Ringen angeordnet sind, befestigt, Bei der gezeigten Anordnung ist der V-Ring 30 aus einem Stück mit dem Hauptteil 27, und der V-Ring 32 wird durch Anlöten oder Annieten an das Ende 33 des Haupteils 27 festgehalten. Dieses Ende 33 ist ursprünglich ein zylindrisches Stück des Hauptteils 27, damit Ring 32 darüber gehen kann. Wenn Ring 32 und die Segmente angebracht sind, wird das Ende zu der dargestellten konischen Form nach außen gebogen, um die Kommutatorsegmente zwischen den zwei V-Ringen erfaßt zu halten. Gewünschtenfalls können beide V-Ringe getrennt von dem Hauptteil gemacht und durch beliebige geeignete Mittel befestigt werden.
  • Jedes Kommutatorsegment ist mit einem bei 36 geschlitzten Teil 35 von vergrößertem Radius versehen, um eine Fahne 37 von den Wicklungen aufzunehmen. Die Fahnen sind in die Schlitze 36 ge-!ötet, um eine sichere mechanische Verankerung und eine gute elektrische Verbindung zu schaffen. Ein Isolierring 39 ist auf der Isolierhülse 21 an dem V-Ring 30 angeordnet, um die Spulenköpfe vor der Berührung mit dem V-Ring zu schützen. Die Fahnen 37 liegen über dem Ring 39 und sind mit Schnüren 40 umwickelt, um sie gegen Bewegung festzuhalten.
  • Die beschriebene Konstruktion schafft einen Motor, welcher mit außergewöhnlich hohen Geschwindigkeiten betrieben werden kann, ohne befürchten zu müssen, daß das -unvermeidliche kleine Wippen der Welle die Fahnen lockern oder zerreißen oder die Kommutierung beeinflussen wird. Die Teile der Welle innerhalb des Blechpakets und der Verlängerung 25 der Tragnabe sind verhältnismäßig starr, und daher sucht das Biegen der Welle sich auf andere ihrer Teile zu beschränken. Infolge des Spielraums zwischen dem die Kommutatorsegmente tragenden Hauptteil 27 der Tragnabe nimmt der letztere nicht merklich an dem Biegen der Welle oder den relativen Bewegungen zu dem Blechpaket oder den Wicklungen auf ihm teil.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anker für Dynamomaschinen mit einem auf der Maschinenwelle sitzenden Blechpaket und einem Kommutator, dessen leitende Segmente auf dem äußeren Umfang einer Tragnabe angeordnet sind, die an dem dem Blechpaket benachbarten Ende des Kommutators abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens im Bereich der Segmentenlänge einen Spielraum gegenüber der Maschinenwelle aufweisende Tragnabe an der dem Blechpaket des Ankers zugewandten Seite mit einem unter dem Wickelkopf greifenden hohlzylinderförmigen Ansatz versehen ist, der im Bereich zwischen den ankerseitigen Stirnseiten der Segmente und dem Ankerblechpaket mit festem Tragsitz auf der Welle aufgepaßt ist.
  2. 2. Anker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente in einer am Umfang der Tragnabe verlaufenden Nut von Schwalbenschwanzquerschnitt befestigt sind.
  3. 3. Anker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand der Schwalbenschwanznut aus einem Stück mit der Tragnabe (30) ist, während die andere von einem Ring (32) gebildet wird, welcher durch eine Verlängerung des Nachbarendes der Buchse gehalten ist.
  4. 4. Anker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Kommutator und Blechpaket liegende Teil (25) der Tragnabe einen kleineren Bohrungsdurchmesser besitzt als der unter den Segmenten liegende Teil (27) der Tragnabe.
  5. 5. Anwendung des Ankers nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Staubsaugermotor, dessen Welle (4) sich durch ein Lager (2) erstreckt und ein Gebläse (5) und/oder eine Riemenscheibe (6) trägt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 146 553, 204 809, 416 401; deutsche Patentanmeldung L 10991 VIII d/ 21 d i (bekanntgemacht am 11. 6. 1953)
DEH20603A 1953-06-18 1954-06-18 Anker fuer Dynamomaschinen mit einem Kommutator Pending DE1118874B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1118874XA 1953-06-18 1953-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1118874B true DE1118874B (de) 1961-12-07

Family

ID=22340972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH20603A Pending DE1118874B (de) 1953-06-18 1954-06-18 Anker fuer Dynamomaschinen mit einem Kommutator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1118874B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3044537A1 (de) * 1979-11-28 1981-09-03 Hitachi, Ltd., Tokyo Laeufer fuer eine elektrische maschine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE146553C (de) *
DE204809C (de) *
DE416401C (de) * 1923-11-03 1925-12-30 Siemens Schuckertwerke G M B H Kommutator mit aus Kupfer und Eisen oder anderem Material zusammengesetzten Segmenten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE146553C (de) *
DE204809C (de) *
DE416401C (de) * 1923-11-03 1925-12-30 Siemens Schuckertwerke G M B H Kommutator mit aus Kupfer und Eisen oder anderem Material zusammengesetzten Segmenten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3044537A1 (de) * 1979-11-28 1981-09-03 Hitachi, Ltd., Tokyo Laeufer fuer eine elektrische maschine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3510489A1 (de) Laeufer fuer synchrongeneratoren
EP3251181B1 (de) Schleifringkörper für einen läufer einer elektrisch erregten rotatorischen dynamoelektrischen maschine
DE69504318T2 (de) Elektrische maschinen und ihre komponenten die folienwellenlager enthalten
DE3917343C2 (de) Schleifringloser Klauenpol-Generator
DE69014642T2 (de) Läufer mit reduzierten ventilationsverlusten.
DE2808347C2 (de)
DE2423162A1 (de) Kommutationsvorrichtung fuer mit gleichstrom betriebene maschinen mit permanentmagneten
DE202018006077U1 (de) Rotoreinheit und Elektromotor
DE1942986A1 (de) Dynamoelektrische Maschine
DE2026658A1 (de) Dynamoelektrische Unipolarmaschine
DE3819341A1 (de) Wechselstromgenerator fuer kraftfahrzeuge
DE1118874B (de) Anker fuer Dynamomaschinen mit einem Kommutator
DE2418242B2 (de) Elektrische Antriebseinheit, beispielsweise zum Antrieb von Trommelwaschmaschinen, bestehend aus zwei baulich zusammengefaßten Antriebsmotoren
DE971979C (de) Elektrische Maschine, insbesondere Kleinelektromotor, mit mindestens einem Schleifkontakt und mit einer senkrecht zur Ankerachse im Maschinengehaeuse befestigten, als Schleifkontakttraeger dienenden Isolierstoffplatte
DE1538709A1 (de) Rotor fuer eine elektrische Maschine
DE2816671A1 (de) Elektrischer generator
CH683957A5 (de) Käfigläufer mit geschlitzten Leiterstäben.
DE3145804C2 (de) Rotor für einen Turbogenerator
DE69205289T2 (de) Anker für eine drehende elektrische Maschine.
WO2019171219A1 (de) Rotoreinheit und elektromotor
DE102018126180A1 (de) Klauenpol mit geformten Klauenpolsegmenten
DE2828689C2 (de) Elektrische Maschine mit einem Axiallüfter
DE2819765C2 (de) Elektrische Maschine, insbesondere Tachometer-Dynamomaschine
DE69710857T2 (de) Rotor für einen Synchronmotor
DE69006668T2 (de) Elektrische Maschine mit Stromabnehmer.