DE1956669A1

DE1956669A1 - Dynamoelektrische Maschine

Info

Publication number: DE1956669A1
Application number: DE19691956669
Authority: DE
Inventors: Allen Brian Robert
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1968-11-13
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1970-06-11
Also published as: GB1278246A; FR2023189A1; DE1956669B2

Description

Joseph Lucas (Industries) Ltd. Io.November 1969

Great King Street
Birmingham / England

Dynamoelektrische Maschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrischen und körperlichen Anschließen der Leiter der Rotorwicklungen an Segmente eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine.

Die Leiter der Rotor- bzw. Ankerwicklungen werden häufig an die Segmente eines Kommutators mittels Widerstandsschweißung angeschlossen. Hierbei tritt bei der Widerstandsschweißung die Schwierigkeit auf, beim Anschweißen einer Anzahl von identischen Leitern an eine Anzahl von identischen Segmenten eine durchgehend gute Schweißung zu erhalten.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Schweißverfahren zu schaffen, bei dem diese Schwierigkeit mit Sicherheit beseitigt ist.

Erfindungsgemäß wird der Oberflächenbereich der Berührung zwischen den Segmenten und den Leitern bei der gesamten Anzahl der Schweissungen konstant gehalten.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem zylindrischen Kommutator, dessen Segmente aus einem ersten Teil mit einer sich radial nach innen erstreckenden Stirnfläche bestehen, ein erster Leiter einer Rotorwicklung derart aufgelegt wird, daß dessen Ende sich bis zur genannten Stirnfläche, jedoch nicht bis zum übrigen Teil des Segments erstreckt und der genannte erste Leiter zwischen einem zweiten Leiter und dem genannten ersten Teil des Segments zwischengelagert wird, Andrücken einer Schweißelektrode an den genannten zweiten Leiter und Durchleiten eines

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elektrischen Stromes zwischen der Elektrode und dem Segment durch den ersten Teil des Segments und den ersten und zweiten Leiter, so daß der zweite Leiter an den ersten Leiter und der erste Leiter an den ersten Teil des Kommutatorsegments angeschweißt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kommutators,

^ Pig· 2 eine Schnittansicht durch den Kommutator, der in Fig« I dargestellt ist, mit zwei angeschweißten Leitern, und

Fig. 3 eine Ansicht, ähnlich wie in Pig. I, einer abgeänderten Form eines Kommutators.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Kommutator gezeigt, an den Leiter der Rotorwicklungen einer dynamoelektrischen Maschine elektrisch angeschlossen werden sollen, indem sie an den entsprechenden Segmenten des Kommutators angeschweißt werden.

Der Kommutator 11 ist auf der Rotorwelle 15 eines Rotorzusammenbaus angeordnet und ist in Gestalt eines Zylind'ers ausgebildet mit einer sich am umfang erstrackenäen Nut 12 in der Nähe des inneren Endes des Kommutators. Die Nut 12 unterteilt den Kommutator in zwei koaxiale miteinander in Verbindung stehende zylindrische Teile 13, l4 vom gleichen Durchmesser, jedoch von verschiedener axialen Länge. Auf diese Weiße ist jedes Segment lö de*s Kommutators in zwei aus einem Stück bestehende Teile l6a, l6b von verschiedener Länge unterteilt, An dem kürzeren ersten Teil l6a der Segmente Ιβ werden die Leiter der Rotorwioklungen in einer Art befestigt, die nachstehend beschrieben werden soll, und der längere zweite Teil l6b der Kommutatorsegmente bildet die Oberfläche, die im Betrieb von den Bürsten der dynamoelektrischen Maeohine überstrichen wird,-

Die Leiter der Rotorwioklungen der dynamoelektrischen Waiohin· aind

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aus einem starren Kupferstreifen hergestellt, der im allgemeinen einen ovalen Querschnitt besitzt, und die Enden von zwei Leitern 17» 18 sollen elektrisch an jedes der Segmente 16 des Kommutators angeschlossen werden.

Um elektrisch und körperlich zwei Leiter 17> 1'8 an ein Segment 16 des Kommutators anzuschließen, wird das Ende des Leiters 17 tauchverzinnt, so daß eine Zinnbeschichtung von 0,006 mm Stärke an dem Ende des Leiters ausgebildet wird. Der Leiter 17 wird dann mit dem Teil l6a des entsprechenden Kommutatorsegments derart in Eingriff gebracht, daß die Kante des Leiters 17 auf der teilaylindrischen Oberfläche des Teiles l6a aufliegt. Die Länge des Endes des Leiters 17 ist derart, daß dessen Endteil siel·, bis zur,oder nur wenig über, die Nut 12 des Kommutatorsegnients 16 erstreckt, Hierdurch wird sichergestellt, daß das Endteil des Leiters mit dom Toil l6a des Kommutatorsegments über die gesamte Länge des Teils l6a des Kommutatorsegments in Berührung steht. Hierauf wird der zweite Leiter l8,dessen Ende nicht tauehverzinnt ist, auf den Leiter 17 aufgelegt, wobei die Kante des Leiters 17 entfernt von dem Teil l6a von einer Kante des Leiters 18 berührt wird und der Leiter 17 zwischen dem Teil l6a des Kommutators und dem Leiter l£ zwischengelagert ist. Der Leiter l8 ist derart angeordnet, äaß er sich ebenfalls nur bis zur, oder nur wenig über, die Nut 12 erstreckt.

Der Kommutator wird nun starr atogestütz*;., und das Segment 16 wird dann an die Klemme einer 5o-Periodeiⁱ!-3eiO-indär~Wech^elstromquelle angeschlossen, deren andere Klemme mit einer Schweißelektrode in Verbindung steht. Die Schweißelektrode wird mit der freien Kante des Leiters 18 in Berührung gebracht und mit einer Kraft von 9o bis loo kg an die Leiter 17 und 18 und an. das Teil l6a des Kommutatorsegments angedrückt. Die Anpreßkraft von 9© bis loo kg wird für die Dauer von 5o Perioden der Wechselstromquelle aufrechterhalten.Nachdem die Elektrode mit einer Kraft von 9o bis loo kg für die Dauer von Io Perioden angedrückt wurde, wird ein Wechselstrom von 15.000 amp zwischen der Schweißelektrode und dem Segment des Kom-

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mutators für eine Dauer von Io Perioden durchgeleitet und dann die Anpressung für eine weitere Dauer von Io Perioden aufrechterhalten, so daß der erste und zweite Leiter noch in Stellung gehalten werden, während die Schweißung erstarrt. Hierauf wird die Schweißelektrode abgehoben und das Segment von der einen Klemme der Wechselstromquelle abgeklemmt, wobei jetzt die Leiter 17* 18 körperlich und elektrisch miteinander und mit dem Teil l6a des Kommutator Segmentes verbunden sind.

Die entsprechenden anderen Leiter der Rotorwicklungen werden dann in einer gleichen Weise an den übrigen Kommutatorsegmenten befestigt. Der Kommutator wird hierauf bearbeitet, indem die Endteile der Lei- W ter 17* 18, die sich über die Nut 12 hinaus erstrecken, entfernt werden.

In einer Abänderung (Fig. 3) besteht der Kommutator 21 aus einem ersten zylindrischen Teil 22 und aus einem zweiten zylindrischen Teil 23 von einem kleineren Durchmesser als der Teil 22. Eine radial nach innen gerichtete Stirnfläche 24 wird zwischen den Teilen 22 und 23 gebildet. Auf diese Weise enthält jedes Segment einen ersten und einen zweiten Teil, zwischen denen die Stirnfläche angeordnet ist. Der erste Teil eines jeden Segments ist mit einer sich axial erstreckenden Rippe 25 versehen, und die Leiter der Rotorwicklung werden mit den Rippen 25 des ersten Teils des Segments verbunden, wobei der Leiter 17 entlang der Rippe 25 des ersten Ψ Teils des Segments mindestens bis zu der Schulter 24 und der Leiter 18 in Berührung mit dem entsprechenden Leiter 17 sich in der gleichen Weise erstreckt. Hierauf wird der beschriebene Schweißvorgang durchgeführt. Der Kommutator mit den Leitern 17, 18, die an diesem befestigt sind, wird dann bearbeitet, so daß Teile der Leiter 17* 18, die sich über die Stirnfläche 24 hinaus erstrecken, entfernt werden und somit die Leiter 17, 18 bündig mit der genannten Stirnfläche 24 sind.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) ist der Kommutator im allgemeinen von der Gestalt, wie sie in Fig. 3 ge-

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zeigt ist, jedoch sind die Rippen 25 der ersten Teile des Kommutators fortgelassen. Bei allen Konstruktionen, die obenstehend beschrieben wurden, wird das Ende des Leiters 17 mit einer Beschichtung aus Zinn versehen. Es wurde festgestellt, daß, falls es erforderlich ist, die Enden der Leiter 17 auch mit einer Zinn-Blei-Legierung beschichtet werden können.

Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum elektrischen und körperlichen Anschließen der Leiter von Rotorwicklungen an die Segmente eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine« dadurch gekennzeichnet, daß an einem zylindrischen Kommutator (11, 21), dessen Segmente

(16) aus einem ersten Teil (l6a, 22) mit einer sich radial nach innen erstreckenden Stirnfläche (12, 24) bestehen, ein erster Leiter (17) einer Rotorwicklung derart aufgelegt wird, daß dessen Ende sich bis zur genannten Stirnfläche (12, 24), jedoch nicht bis zum übrigen Teil (l6b, 23) des Segments (16) erstreckt und der genannte erste Leiter (17) zwischen einem zweiten Leiter (l8) und dem genannten ersten Teil (16a, 22) des Segments zwischengelagert wird, Andrücken einer Schweißelektrode an den genannten zweiten Leiter (18) und Durchleiten eines elektrischen Stromes zwischen der Elektrode und dem Segment durch den ersten Teil (16, 22) des Segments und den ersten und zweiten Leiter (17* lQ)s bo daß der zweite Leiter (18) an den ersten Leiter

(17) und der erste Leiter (17) an den ersten Teil (l6a, 22) des Kommutatorsegments angeschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (21) einen ersten zylindrischen Teil (22) und einen zweiten zylindrischen Teil (23) von geringerem Durchmesser besitzt und die genannte Stirnfläche (24) als Übergang von dem ersten zum zweiten Teil (22, 23) ausgebildet 1st.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator (11) «ylindrieoh ausgebildet und mit einer Umfangsnut (12) versehen ist, die den Kommutator (11) in einen ersten und einen zweiten zusammenhängenden Teil (l6a, l6b) unterteilt und die genannte Stirnfläche durch die Wand der Nut (12) am treten Teil (16a) gebildet wird.

4. Verfahren nach einem dtgAnsprüche 1 bis 3, dadurch gekennseioh-r net, daß der erste Teil (16a, 22) «in« sich axial «ratreokend· Rippe (25) aufweist, an die der erste Leiter (17) angeschweißt wird.

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5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ineingriffbringen eines jeden ersten Leiters (17) mit dem entsprechenden ersten Teil (l6a, 22) des Kommutatorsegments der Teil des ersten Leiters (17)* der mit dem ersten Teil des Segments (löa, 22) im Eingriff steht, mit einer Beschichtung aus Zinn versehen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ineingriffbringen eines jeden ersten Leiters (17) mit dem entsprechenden ersten Teil (löa, 22) des Kommutatorsegments, der Teil des ersten Leiters (17)* der mit dem ersten Te,il (l6a, 22) des Segments im Eingriff steht, mit einer Beschichtung aus einer Zlnn-Blei-Legierung versehen ist.

7. Dynamoelektrische Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (17, 18) der Rotorwicklungen an die Segmente des Kommutators (11, 21) entsprechend dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 angeschlossen sind*

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