DE19804369C2 - Kollektormotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kollektormotor.

Kollektormotoren erzeugen durch die Kommutierungsvorgänge am Kollektor/­ Bürstensystem häufig Hochfrequenzstörungen, die den (Rund-)Funkempfang stören können. Um diese Störungen zu dämpfen, sind Entstörungsmaßnahmen bekannt, wie beispielsweise das Beschalten mit Entstörelementen oder eine geeignete konstruktive Gestaltung des Kollektormotors. Ein besonderes Problem sind Kollektormotoren von kleiner Bauart, die häufig teilweise aus Kunststoff gefertigt sind und Versorgungsanschlüsse (±-Spannungsversorgung) aufweisen, die gegenüber dem metallischen Polrohr isoliert sind.

Stand der Technik

Es ist bekannt, die an diesen Anschlüssen auftretenden Störungen dadurch zu reduzieren, daß Entstörelemente, wie beispielsweise Längsinduktivitäten, in den Zuleitungen und/oder Kondensatoren zwischen den Anschlüssen angebracht werden. Jedoch ist die Wirksamkeit dieser Entstörelemente durch die Eigenschaft der Bauteile und den begrenzt vorhandenen Bauraum vermindert.

In der DE 27 02 404 A1 ist ein Kollektormotor mit einer Entstöreinrichtung beschrieben. Diese Entstöreinrichtung umfaßt Entstörelemente, die in unmittelbarer Nähe einer Bürstenträgerplatte angeordnet sind und mit den Anschlußzuleitungen zu den Kohlebürsten (Plusseite und Minusseite) verbunden sind.

Aus der DE 91 12 096 U1 ist ein Kollektormotor mit den Merkmalen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kollektormotor mit einer Entstöreinrichtung bereitzustellen, durch welche das Entstörverhalten weiter verbessert wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Kollektormotor mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Vorteilhaft wird durch die Einbeziehung des Polrohrs in das Entstörkonzept das Entstörverhalten weiter verbessert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine leitfähige Verbindung über eine Zuleitung mit dem Minusanschluß und/oder eine kapazitive Anbindung von Plus- und/oder Minusanschluß an das Polrohr geschaffen.

Auch die für die Entstörwirkung schädlichen Leitungsinduktivitäten, wie z. B. die Induktivität der leitfähigen Verbindung oder die Zuleitungsinduktivitäten der Kondensatoren, können in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weiter begrenzt werden, so daß sie insbesondere für höhere Frequenzen in einem Bereich von < 50 MHz ausreicht.

Zeichnungen

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Entstöreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ausführungsbeispiel

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, erfolgt die Verbindung zwischen einem gewählten Versorgungsanschluß, beispielsweise dem Minusanschluß, und dem Polrohr 1 über einen hochleitfähigen, metallischen Abschirmbecher 8. Der Abschirmbecher 8 ist mit Durchbrüchen 9a, 9b für Kühlmedium oder ähnliches und für den anderen durchgehenden Versorgungsanschluß, beispielsweise den Plusanschluß, versehen. Durch zusätzliche Teile (nicht gezeigt) ist der Durchbruch für den Versorgungsanschluß gegenüber dem anderen durchgehenden Versorgungsanschluß isoliert. Der über den Abschirmbecher 8 mit dem Polrohr verbundene Versorgungsspannungsanschluß wird mit dem Abschirmbecher 8 niederohmig über 10 verbunden. Mittels eines Anschlußkragens 11 wird der Kontakt mit dem Polrohr 1 hergestellt. Der Abschirmbecher 8 stellt eine großflächige Verbindung zwischen einem gewählten Versorgungsanschluß und dem Polrohr 1 her und verbessert aufgrund seiner großen Fläche die Entstörwirkung erheblich.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Entstöreinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In das Polrohr 1 ist eine Entstöreinrichtung eingesetzt, die einen Anschlußdeckel 12 zeigt, der aus elektrisch isolierendem Material gefertigt ist und das Ende des Polrohrs 1 abschließt. Der Abschirmbecher 8 ist als Einlegeteil im Inneren des Anschlußdeckels aufgenommen und ist als tiefgezogenes Teil mit Durchbrüchen 9a, 9b und 10 ausgebildet. Der gewählte Versorgungsanschluß, beispielsweise Minusanschluß, durch eine Schweiß- oder Lötverbindung 13 über Durchbruch 10 mit dem Abschirmbecher 8 verbunden. Der Abschirmbecher 8 kontaktiert das Polrohr 1 über den Anschlußkragen 11. Im Inneren des Abschirmbechers 8 befinden sich die Bürstenhalter 14, die Bürstenkammer 15 und Bürsten mit Anschlußlitzen in bekannter Weise.

Als weiteres Entstörelement ist ein Entstörkondensator 16 zwischen den anderen Versorgungsanschlüssen geschaltet. Mit Induktivitäten zwischen Bürsten und in den anderen Versorgungsanschlüssen in Form von Entstördrosseln 17 wird die Entstörwirkung weiter verbessert.

Der Abschirmbecher 8 bildet zusammen mit dem Polrohr 1 einen elektromagnetisch abgeschirmten Raum. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Verbindung mit einem gewählten Versorgungsanschluß, beispielsweise dem Minusanschluß, direkt an der Wand des Abschirmbechers, und der andere Versorgungsanschluß, beispielsweise der Plusanschluß, ist über eine Filterschaltung niederimpedant ebenfalls mit der Wand verbunden, z. B. über einen Kondensator. Auf diese Weise wird die Dämpfung der hochfrequenten Störungen drastisch verbessert.

Vorzugsweise ist der Abschirmbecher 8 als Einlegeteil zum Einlegen in einen Anschlußdeckel 12 ausgebildet, wodurch dieses Teil einerseits direkt mit dem gewählten Versorgungsanschluß, beispielsweise dem Minusanschluß, über eine Schweiß- oder Lötverbindung oder ähnliches angeschlossen werden kann und andererseits großflächig mit dem Polrohr 1 beim Zusammenbau des Kollektormotors verbunden werden kann. Beispielsweise bei einem Kollektormotor, der eine Elektrokraftstoffpumpe betreibt, kann ein Anschlußkragen 11 am Rand des Abschirmbechers 8 vorgesehen werden, um das Polrohr 1 mit einem Bürstenhalter 14 und einem Anschlußdeckel 12 in einem Bördelvorgang zu verbinden.

In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann die verbesserte Abschirm- und Entstörwirkung in der Weise erreicht werden, daß der Abschirmbecher 8 als metallisches Gitter ausgebildet ist, das in einen Anschlußdeckel 12 aus Kunststoff so integriert wird, daß eine niederimpedante Anbindung an den gewählten Versorgungsanschluß, beispielsweise den Minusanschluß, und das Polrohr 1 über seinen gesamten Umfang erfolgt.

In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) kann der gesonderte Abschirmbecher 8 in den Anschlußdeckel 12 in der Weise integriert werden, daß der Anschlußdeckel 12 aus einem leitfähigen Kunststoff gefertigt ist und so die Abschirmwirkung des Abschirmbechers 8 übernimmt, wobei der andere Versorgungsanschluß, beispielsweise der Plusanschluß, dann gegenüber dem Anschlußdeckel isoliert werden muß.

In einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) kann der Abschirmbecher 8 außerhalb des Anschlußdeckels angebracht und mit dem Polrohr niederimpedant verbunden werden.

Die vorliegende Erfindung kann auch bei Elektromotoren angewendet werden, die in zwei Drehrichtungen betrieben werden. Die Anbindung des Abschirmbechers 8 erfolgt in diesem Fall über einen Kondensator an einem Versorgungsanschluß oder an beiden Versorgungsanschlüssen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Gegenüber den vorbekannten Entstörvorrichtungen für Elektromotoren erlaubt die vorliegende Erfindung eine erhebliche Verbesserung der Entstörwirkung. Insbesondere kann in bevorzugter Weise mit den folgenden Elementen die Entstörwirkung verbessert werden:

• - Abschirmwirkung des Abschirmbechers
• - niederohmige und niederimpedante Kontaktierung des Abschirmbechers mit dem Polrohr, wodurch ein abgeschlossener Schirmraum geschaffen wird, in dem sich die Störquellen und die Entstörelemente befinden
• - Anbindung des gewählten Versorgungsanschlusses, beispielsweise des Minusanschlusses, galvanisch und des anderen Versorgungsanschlusses, beispielsweise des Plusanschlusses kapazitiv oder Anbindung beider Versorgungsanschlüsse kapazitiv über den Abschirmbecher an das Polrohr
• - signifikante Verbesserung der Entstörung (besonders im wichtigen Bereich zwischen 50 MHz und 150 MHz um mehr als 20 dB gegenüber vorbekannten Lösungen).

Claims (8)

1. Kollektormotor mit zwei oder mehreren Versorgungsanschlüssen (+, -) zur Spannungsversorgung des Kollektormotors, einem metallischen Polrohr (1) und einer Entstöreinrichtung (3a), (3b) und (4), wobei das Polrohr (1) Teil der Entstöreinrichtung ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Versorgungsanschlüsse über einen Abschirmbecher (8) mit dem Polrohr (1) großflächig elektrisch leitend verbunden ist.

2. Kollektormotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Versorgungsanschlüsse kapazitiv (6, 7) mit dem Polrohr (1) verbunden ist.

3. Kollektormotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Versorgungsanschlüsse miteinander kapazitiv verbunden sind.

4. Kollektormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmbecher (8) als tiefgezogenes Einlegeteil ausgebildet ist, das in einen elektrisch isolierenden Anschlußdeckel (12) eingelegt ist und einen Anschlußkragen (11) aufweist, der das Polrohr (1) elektrisch mit dem Abschirmbecher (8) verbindet.

5. Kollektormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmbecher (8) als metallisches Gitter ausgebildet ist und im Inneren eines elektrisch isolierenden Anschlußdeckels (12) integriert ist.

6. Kollektormotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsanschluß über einen Anschlußdeckel (12) aus elektrisch leitendem Kunststoff mit dem Polrohr (1) verbunden ist.

7. Kollektormotoren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmbecher (8) außerhalb des Anschlußdeckels angebracht und niederimpedant mit dem Polrohr (1) verbunden ist.

8. Kollektormotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem Versorgungsanschluß eine Induktivität (17) vorgesehen ist.