DE202010009940U1

DE202010009940U1 - Entstördrossel für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE202010009940U1
Application number: DE201020009940
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-10-27
Anticipated expiration: 2020-07-08
Also published as: DE102011103480A1

Abstract

Entstördrossel (8) für einen Elektromotor, mit einem Spulenkern (10), der mit einem isolierten elektrischen Leiter (11) bewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (11) in zueinander beabstandeten Spulenwicklungen (12) auf dem Spulenkern (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entstördrossel für einen Elektromotor mit einem Spulenkern, der mit einem isolierten elektrischen Leiter bewickelt ist.
Elektromotoren der genannten Art werden in vielfältigen Antriebssystemen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, beispielsweise in Fensterhebern, Sitzverstellungen, Schiebedächern, Gebläsen oder im Antrieb für einen Kühlerlüfter. Speziell bei dieser Verwendung in Kraftfahrzeugen muss der Elektromotor häufig entstört werden, um einen ungestörten Radioempfang (insbesondere im UKW-Bereich) sowie einen ungestörten Betrieb von integrierten Steuerschaltungen zu ermöglichen. Die Begrenzung derartiger Funkstörungen auf ein zulässiges Maß ist in Normen festgelegt.
Als Bauelemente zur Entstörung dienen üblicherweise zusätzlich zu oder in Kombination mit Kondensatoren zur Bedämpfung hochfrequenter Störschwingungen in der Regel auch Entstördrosseln (Drosselspulen), die einen hohen Widerstand für hochfrequente Signale darstellen und diese zur Vermeidung einer Abstrahlung über Zuleitungen dämpfen, während der Motorstrom praktisch verlustfrei die Drosselspule durchfließt.
Bei einem bürstenbehafteten Elektromotor mit einem beispielsweise zwei Bürsten aufweisenden Bürstensystem ist üblicherweise jeder Bürste eine solche Entstördrossel zugeordnet, von denen jede einerseits gegen den Motoranschluss (Plus-Pol oder Minus-Pol) geschaltet und andererseits mit der jeweiligen Bürste verbunden ist. Im über den Kommutator des Elektromotors geschlossenen Stromkreis fließt der Motorstrom bezogen auf die technische Stromrichtung ausgehend vom Plus-Pol der Motorspannung über eine erste Entstördrossel sowie über die beiden den Kommutator beschleifenden Bürsten und anschließend über die zweite Entstördrossel zum Minus-Pol der Motorspannung. Ein derartiger Elektromotor mit einem Bürstensystem und speziell angeordneten Entstördrosseln ist beispielsweise aus der DE 195 22 329 A1 und aus der DE 93 16 543 U1 bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Entstördrossel (Drosselspule) für einen Elektromotor anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Varianten bzw. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Hierzu ist eine Entstördrossel mit einem Spulenkern vorgesehen, der mit einem isolierten elektrischen Leiter bewickelt ist, der in zueinander beabstandeten Spulenwicklungen auf dem Spulenkern angeordnet ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass ein bereits entstörter (gedämpfter) Bereich einer Entstördrossel nicht von einem noch gestörten Leiter gekreuzt werden sollte. Auch sollten gestörte Leiter nicht parallel zur Entstördrossel verlaufen. Die Erfindung geht daher von der Überlegung aus, dass eine Beeinflussung benachbarter Leitungs- bzw. Wicklungsabschnitte und damit ein Übersprechen benachbarter Leiterwicklungen der Entstördrossel infolge des Anliegens des gewickelten isolierten elektrischen Leiter auf dem Spulen- oder Drosselkern vermieden werden können, wenn der isolierte elektrische Leiter in Form zueinander beabstandeter Spulenwicklungen auf dem Spulenkern angeordnet ist.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung weist der Spulenkern ein Gewindeaußenprofil auf. Der isolierte elektrische Leiter ist in den Gewindegang des Gewindeaußenprofils eingelegt, so dass dessen Gewindeflanken die Spulenwicklungen zueinander beabstandet und räumlich voneinander trennt.
Gemäß einer alternativen Variante ist zwischen die Spulenwicklungen des Leiters eine Abschirmwicklung in Form geeigneterweise eines weiteren Leiters auf den Spulenkern gewickelt. Diese Abschirmwicklung weist nach Art eines Y-Kondensators geeigneterweise eine Messeanbindung auf.
Die erfindungsgemäße Entstördrossel eignet sich besonders für einen Elektromotor mit einem Bürstensystem, dessen Bürsten den Kommutator des Elektromotors beschleifen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 ausschnittsweise in einer Teilansicht einen Rotor eines Elektromotors und eine Bürstenanordnung in einem Strompfad mit zwei erfindungsgemäßen Entstördrosseln,
2 in einer Schnittdarstellung die Entstördrossel mit einem in zueinander beabstandeten Spulenwicklungen auf einen Spulenkern gewickelten Leiter,
3 in einer Darstellung gemäß 2 die Entstördrossel mit zwischen die Spulenwicklungen angeordneter Abschirmwicklung, und
4 in einer Darstellung gemäß den 2 und 3 den in den Gewindegang eines ein Gewindeaußenprofil aufweisenden Spulenkerns gewickelten Leiter.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt unter Weglassung eines Motorgehäuses und eines Stators einen Elektromotor 1 mit einem Rotor 2 mit darauf ortsfest angeordneten, strichliniert angedeuteten Lamellen (Kommutatorlamellen) eines Kommutators 3 und eines Bürstensystems 4 mit zwei am Umfang des Rotors 2 zueinander versetzt angeordneten Bürsten 5. Wie an lediglich einer der Bürsten 5 dargestellt, befinden sich diese in einem Bürstenköcher 6 zusammen mit einem Federelement 7, welches die jeweilige Bürste unter entsprechender Federvorspannung gegen den Kommutator 3 drückt, so dass die jeweilige Bürste 5 am Kommutator 3 bzw. an dessen Kommutatorlamellen kontaktierend anliegt und somit den Kommutator 3 beschleift.
Die Bürsten 5 sind jeweils über eine Entstördrossel (Drosselspule) 8 in einen mit Pluszeichen (+) und Minuszeichen (–) sowie durch die Pfeildarstellung gekennzeichneten Strompfad 9 geschaltet. Dieser ist über den Kommutator 3 und die (nicht dargestellten) Spulenwicklungen des Rotors 2 sowie in nicht näher dargestellter Art und Weise über die Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs bzw. dessen Bordnetz geschlossen. Die Strombahnen 9 können von Leiterbahnen auf einer Leiterplatte oder von einem Stanzgitter gebildet sein.
2 zeigt eine der Entstördrosseln 8 mit einem Ferrit- oder Spulenkern 10, auf den ein den Motorstrom I_M führender elektrisch isolierter Leiter 11 gewickelt ist. Die Bewicklung des Ferritkerns 10 umfasst eine Anzahl von Spulenwicklungen 12, die zueinander jeweils in einem Abstand a auf dem Ferritkern 10 angeordnet sind. Dieser räumliche Abstand a zwischen den Spulenwicklungen 12 des elektrischen Leiters 11 der Entstördrossel bewirkt bereits die Vermeidung eines Übersprechens benachbarter Spulenwicklungen 12, so dass ein verbesserte Entstörwirkung der Entstördrossel 1 bewirkt ist. Diese Variante zeichnet sich durch eine besonders einfache Herstellung aus.
Gemäß 3 ist zwischen die im Abstand a auf den Ferritkern 10 gewickelten Spulenwicklungen 12 des elektrischen Leiters 11 ein weiterer elektrischer Leiter 13 gewickelt (Abschirmwicklung), dessen Potential, Material und/oder Isolierung von derjenigen des isolierten elektrischen Leiters 11 verschieden ist. Die Abschirmwicklung 13 ist gegen Masse 14 geführt und hierzu geeigneterweise mit dem Minus-Pol (–) der Motorspannung verbunden. Hierdurch ist eine Schaltung nach Art eines Y-Kondensators für eine zusätzliche Dämpfung und ein Abführen von Oberschwingungen auf Masseniveau hergestellt.
Bei der Ausführungsform nach 4 ist der Spulen- bzw. Ferritkern 10 mit einem Gewindeaußenprofil 15 versehen. In dessen Gewindegang 16 liegt der Leiter 11 ein. Die Gewindeflanken 17 des Gewindeaußenprofils 15 des Ferritkerns 10 bestimmen hierbei den Abstand a zwischen den Spulenwicklungen 12. Mit dieser Variante wird aufgrund des zusätzlichen Kernmaterials in Form der Gewindeflanken 17 ein vergleichsweise hoher Wirkungsgrad erzielt.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Rotor
3: Kommutator
4: Bürstensystem
5: Bürste
6: Bürstenköcher
7: Federelement
8: Entstördrossel/Drosselspule
9: Strompfad
10: Ferrit-/Spulenkern
11: elektrischer Leiter
12: Spulenwicklung
13: Abschirmwicklung
14: Masse
15: Gewindeaußenprofil
16: Gewindegang
17: Gewindeflanke
a: Abstand
I_M: Motorstrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19522329 A1 [0004]
DE 9316543 U1 [0004]

Claims

Entstördrossel (8) für einen Elektromotor, mit einem Spulenkern (10), der mit einem isolierten elektrischen Leiter (11) bewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (11) in zueinander beabstandeten Spulenwicklungen (12) auf dem Spulenkern (10) angeordnet ist.
Entstördrossel (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (10) ein Gewindeaußenprofil (15) aufweist, in dessen Gewindegang (16) der Leiter (11) einliegt und dessen Gewindeflanken (17) den Abstand (a) zwischen den Spulenwicklungen (12) herstellt.
Entstördrossel (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Spulenwicklungen (12) des Leiters (11) eine Abschirmwicklung (13) auf den Spulenkern (10) gewickelt ist.
Entstördrossel (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmwicklung (13) eine Masseanbindung () aufweist.
Elektromotor (1) mit einem Bürstensystem (2), dessen jede einen Kommutator (3) beschleifende Bürste (5) mit einer Entstördrossel (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 verbunden ist.