DE2005849A1 - Kommutatormotor - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

-ING. H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

8 München 2, Rosental 7, 2.Aufg.

Tei.-Adr. Lelnpat München T.i.fon (0111)241919

^den % Feb. 1970

Unter Zeichen

Z/Ya/ho POS-19859

MTSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO.,LTD., Osaka, Japan ^

Kommutatormotor

tie Erfindung betrifft einen Kommutatormotor mit axialem Spalt und mit einem Scheibenanker.

Der erfindungsgemäße Motor ist insofern vorteilhaft, als die Anzahl der Anschlußpunkte durch Verwendung von Spiralspulen verringerx/und daß die Nennspannung dadurch erhöht werden kann, daß die Anzahl der Serienleiter zwischen den Bürsten durch Verwendung eines Lamellenankers erhöht wird.

Ferner ist der Anker des erfindungsgemäßen Motors derart ausgebildet, daß die Wicklung des Lamellenankers mit·dem separat hergestellten Kommutator verbunden ist und die Verbindung der Ankerwicklung mit dem Kommutator trotz der spiralförmigen Ausbildung der Ankerwicklung die Form einer Wellenwicklung hat. Deshalb ist es möglich, die Konstruktion des Kommutators, die Anzahl und das Material der Kommutatorlamellen und die

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Anzahl der Pole und der Lamellenstücke des Ankers dem jeweiligen Zweck entsprechend frei zu wählen. Dies bildet einen großen Vorteil vom Standpunkt der Motorenkonstruktion.

Weitere Einselheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Bescheibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Motors

mit Scheibenanker,
Fig. 2 eine Schaltung der Wicklung einer Lamelle eines 6-

poligen 16-stückigen Kommutators, Fig. 3a, 3b und 3c eine Draufsicht, eine Stirnansicht im

Schnitt bzw. eine Unteransicht des Ankers gemäß der Erfindung,
Fig. 4 eine Ansicht der elektrischen Anschlüsse der in

Fig. 3 dargestellten Ankerelemente in abgewickeltem Zustand zur Erleichterung ihres Verständnisses und Fig. 5 im Schnitt eine Stirnansicht der. Halterung für den Anker gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Scheibenanker 1, einen plattenförmigen Kommutator 2, einen Feldmagneten 3, Bürsten 4 und 4' und ein Gehäuse 5. Wie oben beschrieben, besteht beim Anker eine sehr große Freiheit für die Wahl der Anzahl der Pole, der Anzahl der Schichten, der Anzahl der Kommutatorlamellen usw. Die Beschreibung bezieht sich jedoch beispielsweise auf einen 6-poligen 16-stückigen Kommutator. Fig. 2 zeigt eine Schaltung der Wicklung für eine Lamelle des 6-poligen 16-stückigen Kommutators. Wie diese Figur zeigt, können die Wicklungen in sechs Spulen Cl

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bis C6 geteilt werden, und zwar beginnt die Spule G1 bei einer Kommutatorlamelle S1 und endet bei S16, wie durch eine dünne durchgehende Linie bezeichnet; die Spule C 2 beginnt bei S2 und endet bei S1, wie durch eine dicke durchgehende Linie bezeichnet; Spule C3 beginnt bei S3 und endet bei S2, wie eine dünne gestrichelte Linie zeigt; C4 beginnt bei S4 und endet bei S3, wie durch eine dicke gestrichelte Linie dargestellt; C5 beginnt bei S5 und endet bei S4, wie eine dünne strich-punktierte Linie zeigt, und Spule C6 erstreckt sich von S16 bis

Bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor sind die sechs Spulen C1-bis C6 in einem einzigen Ankerelement angeordnet und diese Ankerelemente mit einem Winkel von 360 /16 gegeneinander versetzt und lamelliert, so daß sie eine Ankerspule bilden. Die äußere Erscheinung und der Aufbau jedes Ankerelementes sind in Fig. 3 dargestellt, worin als gedruckte Schaltungen oder durch Stanzen hergestellte Spiralspulen 7 bzw. 7¹ an der Vorderbzw. Rückseite einer wulstringförmigen Isolierschicht 6 angeordnet sind. Die Anzahl der Windungen jeder Spiralspule ist gleich der Anzahl der Pole. Die betreffenden zusammengehörigen Spiralspulen sind jeweils in der Mitte durch eine in der Isolierschicht 6 ausgebildete kleine Öffnung hindurch miteinander verbunden. Nach innen ragende Vorsprünge 8, wie in Fig. 3a dargestellt, dienen als Klemmen für die Verbindung mit dem Kommutator, und die Anzahl dieser Anschlußklemmen ist n/2 + 1, wobei η die Anzahl der Pole ist.

Fig. 4 zeigt die elektrische Verbindung der Kommutatorelemente in einer zur Erleichterung des Verständnisses abgewictelr· ten Draufsicht, wobei die durchgehenden Linien die auf der Vor-

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derseite der Isolierschicht vorgesehenen Spulen 7, die gestrichelte Linien die auf der Rückseite dieser Schicht vorgesehenen Spulen 7¹, die schwarzen Punkte in der Mitte jeder Spule die Verbindungspunkte dieser Spulen und weiße Punkte 8 die Klemmen zur Verbindung mit dem Kommutator bezeichnen. Wie oben beschrieben, ist jede» Ankerelement in Form einer sechsstückigen Lamelle ausgebildet, und alle diese sechs Stücke weisen das gleiche Muster auf. Die Spulen C1 bis C5 sind gleich ausgebil-

P det, wie das Schaltbild der Fig. 2 zeigt, während sich die Spule 6 nur zwischen S16 und S5 erstreckt und ihre Länge nur 1/3 der Länge der übrigen Spulen beträgt. Bei dem Lamellenanker gemäß der Erfindung ist jedoch die Spule C6 gleich ausgebildet wie die übrigen Spulen. Demnach ist die Spule C6 eine vollständige Spule, die bei S16 beginnt und bei S15 endet, so daß der Teil der Wicklung zwischen S5 und S10 und der zwischen S10 und S15 miteinander parallelgeschaltet sind, wie durch strich-punktierte Linien dargestellt. Solche parallele Wicklungsteile haben keine nachteilige Wirkung auf die elektrischen Charakte-

. ristiken des Motors. Sie verringern vielmehr vorteilhaft die Impedanz der gesamten Wicklung.

Wie oben beschrieben, weisen gemäß der Erfindung alle

Ankerelemente der Ankerwicklung die gleiche Form auf. Dies ist j

insofern vorteilhaft, als die Anzahl der Formen verringert und i

der 'Gewichtsausgleich des Ankers leicht sichergestellt werden ,

kann. Die Verwendung eines plattenartigen Kommutators, wie ihn Fig. 1 zeigt, ist hinsichtlich der Raumausnützung vorteilhaft, j

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Ferner ist die Verwendung des erfindungsgemäß unabhängig von der Ankerwicklung hergestellten Kommutators dadurch von Vorteil, daß die Art, die Dicke und die Gestaltung des Kommu-

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tatormetalls unabhängig vom Material des Ankerleiters gewählt werden kann.

Fig. 5 zeigt die Verbindung zwischen der Ankerwicklung und dem Kommutator. Sie weist eine aus geschichteten Ankerelementen gebildete scheibenförmige Ankerwicklung 9 und eine Kommutatorlamelle 10 auf, deren vorderes Ende so gebogen ist, daß es ein Mittel zum Festhalten einer aus Kunststoff bestehenden Kommutatorbuchse 12 tdLdet. Die Klemme 8 der Ankerwicklung kann, wie | in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, mit dem Kommutator verbunden werden. Diese Klemme kann bei 11 mit der Kommutatorlamelle 10 punktverschweißt oder verlötet sein. Eine Kommutatornabe 13 steht mit einer Welle 14 in Eingriff.

Der oben beschriebene, die Erfindung aufweisende Elektromotor kann ohne irgendwelche einschränkende Bedingungen hinsichtlich der Beziehung zwischen der Anzahl der Pole, der Anzahl der Lamellenschichten und der Anzahl der Kommutatorlamelleni mit Ausnahme der allgemeinen Regeln für Wellenwicklungen aufge- ^! baut werden, so daß eine große Freiheit für die Wahl der Ausge- λ staltung je nach Verwendungszweck besteht, wodurch ein großer ί industrieller Nutzen erzielt wird.

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kommutatormotor mit axialem Spalt und mit einem Scheibenanker, gekennzeichnet durch eine Ankerwicklung mit einer Vielzahl von Scheibenankerelementen, die das gleiche Muster aufweisen und die fortlaufend um einen einer Kommutatorlamelle entsprechenden Winkel gegeneinander versetzt mit dazwischenliegen-

   fe der Isolierschicht (6) angeordnet sind, wobei jedes Ankerelement, das jeweils eine Windung einer Wellenwicklung bildet, Spiralspulen (7 bzw. 7¹) aufweist, die jeweils aus einem als gedruckte Schaltung oder durch Stanzen hergestellten flachen Streifenleiter bestehen, in einer Anzahl η auf der Vorder- bzw. Rückseite der scheibenförmigen Isolierschicht (6) angeordnet sind und jeweils in ihrem Mittelpunkt durch kleine Öffnungen in der Isolierschicht (6) hindurch miteinander verbunden und außerdem in Reihe geschaltet sind und wobei jedes Ankerelement an seiner j inneren Umfangskante mit einer nach innen vorragenden Klemme (8) für den Anschluß an den Kommutator versehen ist, deren Ge- ,

   w samtzahl n/2 + 1 beträgt, wobei η die Zahl der Feldpole des Motors !St. :

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