DE2242529A1 - ELECTRIC CURRENT SUCTION DEVICE - Google Patents

ELECTRIC CURRENT SUCTION DEVICE

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DE2242529A1
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oxide semiconductor
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commutator
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DE2242529A
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Jun John Davis Harnden
Donald Pitts Shattuck
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • 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
    • H02K13/10Arrangements of brushes or commutators specially adapted for improving commutation

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Description

PatenicmwäliePatenicmwälie

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel Dipl-Ing. Woliccng EeMeIDr.-Ing. Wilhelm Reichel Dipl-Ing. Woliccng EeMeI

6 Frcmkmri a. M. 1
Parksiraße 13
6 Frcmkmri a. M. 1
Park street 13

71817181

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStAGENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA

Elektrische Strom-AbnahmevorrichtungElectric current tapping device

Die Erfindung betrifft eine elektrische Strom-Abnahmevorrichtung mit ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Teilen, die untereinander eine Relativbewegung ausführen können und zur Stromübertragung dicht nebeneinander liegen.The invention relates to an electrical current collection device with first and second electrically conductive parts, which can perform a relative movement to each other and are close to each other for power transmission.

Die Erfindung ist ferner auf eine verbesserte elektrische Strom-Abnahmevorrichtung gerichtet, die einen Körper aus einem Metalloxid-Halbleitermaterial enthält, insbesondere auf eine Bürsten-Halter-Einrichtung, bei der die Bürste oder der Bürstenhalter teilweise aus einem solchen Metalloxid-Halbleitermaterial besteht, das im Strompfad zwischen der Bürste und dem Kommutatorsegment beim Abgriff des Kommutatorsegments durch die Bürste liegt, wobei die riichtlinearen Widerstands* eigenschaften des Metalloxid-Halbleitermaterials die Funkenbildung beträchtlich verringern. . ■■ - The invention is further directed to an improved electrical current collection device which includes a body made of a metal oxide semiconductor material, in particular to a brush holder device in which the brush or the brush holder consists partially of such a metal oxide semiconductor material, which in the The current path lies between the brush and the commutator segment when the commutator segment is picked up by the brush, the directionally linear resistance properties of the metal-oxide semiconductor material considerably reducing the formation of sparks. . ■■ -

Die Bürsten in rotierenden Maschinen der Bürstenbauart und dgl. sind im allgemeinen aus Kohle hergestellt, die ein verhältnismäßig schlechter elektrischer Leiter ist und durch andere Werkstoffe verstärkt wird. Die Bürsten werden in Ein-The brushes in rotating machines of the brush type and the like. Are generally made of carbon, which is a relatively is a poor electrical conductor and is reinforced by other materials. The brushes are

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baulage durch Bürstenhalter gehalten, die im allgemeinen in der Form von quadratischen oder rechteckigen Hülsen vorliegen, welche als Führung für alle radialen Bewegungen der Bürste dienen, die von Schwingungen oder der Exzentrizität des Ankers herrühren. Der Bürstenhalter kann an einem Arm oder Bügel befestigt sein, so daß er eine fixierte Position einnimmt und von der Kommutatoroberfläche beabstandet ist. Eine mit dem Arm oder Bügel verbundene, einstellbare Feder liegt an der Oberseite der Bürste an, um die Unterseite oder Bodenfläche der Bürste mit einem gewünschten Kontaktdruck auf den KommutatorSegmenten zu halten.construction position held by brush holders, which are generally in in the form of square or rectangular sleeves, which act as guides for all radial movements of the brush serve that result from vibrations or the eccentricity of the armature. The brush holder can be on an arm or Be attached bracket so that it assumes a fixed position and is spaced from the commutator surface. One Adjustable spring connected to the arm or bracket rests against the top of the brush, around the bottom or floor surface the brush with a desired contact pressure on the commutator segments.

Der in verschiedenen rotierenden elektrischen Maschinen der Bürstenbauart, z.B. einem Universal- bzw. Allstrommotor und Gleichstrommotor sowie in Geräten, wie beispielsweise einem regelbaren Autotransformator kommutierte elektrische Strom hat eine induktive Komponente und neigt daher zur Erzeugung von Ausgleichsspannungen zwischen dem Kommutatorsegment und der Bürste, wenn sich die zwei trennen, wodurch eine Funkenbildung auftritt. Die Funkenbildung bewirkt eine starke Bürstenabnutzung, eine Kollektorstabbeschädigung und Radiostörung unter anderen weiteren Nachteilen und kann bei hohen Stromwerten zu FunkenÜberschlagen bzw. Rundfeuer führen, die alle die Maschinenleistung beschränken. Es ist bekannt, in rotierenden Maschinen Vorkehrungen zu treffen, um die Funkenbildung zwischen Bürste und Kommutator zu verringern, und zwar durch unterschiedliche Bürstenarten, durch die Verwendung kommutierender Pole und elektronischer Kommutatorschaltungen sowie durch Erhöhung der Zahl der Kollektorstäbe oder Segmente, die Funkenbildung ist jedoch trotzdem noch häufig zu stark.The one in various rotating electrical machines of the brush type, e.g. a universal or all-current motor and DC motor as well as electrical current commutated in devices such as a controllable autotransformer has an inductive component and therefore tends to generate equalizing voltages between the commutator segment and the brush when the two separate, causing sparking to occur. The sparking causes heavy brush wear, a collector rod damage and radio interference among other further disadvantages and can at high Current values lead to flashovers or round fires, which all limit machine performance. It is known to take precautions in rotating machinery to avoid sparking between brush and commutator by using different types of brushes commutating poles and electronic commutator circuits as well as by increasing the number of collector bars or segments, but the sparking is still often too strong.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrische Stromabnehmevorrichtung zu schaffen sowie eine Bürsten-Halter-Einrichtung vorzusehen, die eine außergewöhnlich starke Funkenunterdrückung zwischen den Bürsten und dem Kommutator bewirkt.The invention is therefore based on the object of creating an improved electrical current collecting device as well to provide a brush holder device which is an exceptional causes strong spark suppression between the brushes and the commutator.

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Es gibt einige bekannte Materialien, welche nichtlineare Widerstandseigenschaften aufzeigen und hinsichtlich der Strom- und Spannungswerte folgende Gleichung erfüllen:There are some known materials that show nonlinear resistance properties and that are and stress values satisfy the following equation:

In dieser bedeuten V die Spannung zwischen zwei Punkten, die durch einen Körper des in Frage stehenden Materials getrennt sind, I der zwischen den zwei Punkten fließende Strom, C eine Konstante und « ein Exponent, der größer als 1 ist. C und α sind beide Funktionen der Geometrie des Körpers, der aus dem Material hergestellt ist und seiner Zusammensetzung und C ist hauptsächlich eine Funktion der Korn- oder Gefügegröße des Materials, wohingegen et überwiegend eine Funktion der Kornbegrenzung ist. Werkstoffe wie beispielsweise Siliconcarbid weisen nichtlineare oder exponentiale Widerstandseigenschaften auf und werden in handelsüblichen Silicon-Carbid-Halbleitern verwendet, diese nichtmetallischen Halbleiter zeigen jedoch typisch einen Alpha (a ) Exponent auf, der nicht mehr als 6 beträgt. . >In this, V denotes the voltage between two points separated by a body of the material in question, I the current flowing between the two points, C a constant and «an exponent greater than 1. C and α are both functions of the geometry of the body made from the material and its composition, and C is primarily a function of the grain or texture size of the material, whereas et is predominantly a function of grain limitation. Materials such as silicon carbide have non-linear or exponential resistance properties and are used in commercially available silicon carbide semiconductors, but these non-metallic semiconductors typically have an alpha ( a ) exponent that is no more than 6. . >

Eine neue Familie von Halbleitermaterialien, deren AlphawerteA new family of semiconductor materials, their alpha values

—"3 2 / 2 innerhalb des Stromdichtebereichs von 10 bis 10 A/cm über 10 liegen, hat man kürzlich aus Metalloxiden hergestellt,' wobei nur sehr wenige Anwendungsfälle für dieses neue Metalloxid-Halbleitermaterial (MOV) gefunden wurden. Wenngleich:der Bereich, in dem das Alpha der MOV-Materialien im wesentlichen konstant bleibt, durch den Stromdichtebereich von 10" bis- "3 2/2 / cm within the current density range of 10 to 10 A higher than 10, it has recently been made of metal oxides, 'with very few applications for this new metal oxide semiconductor material (MOV) were found Although: the area. in which the alpha of the MOV materials remains substantially constant through the current density range of 10 "to

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10 A/cm gekennzeichnet ist, wird jedoch bemerkt, daß die α-Werte auch bei höheren und niedrigeren Stromwerten hoch1 bleiben, wenngleich eine gewisse Abweichung von den maximalen α-Werten auftreten kann. Das MOV-Material ist ein polykristallines keramisches Material, das aus einem speziellen Metalloxid hergestellt wird, dem kleine Mengen von einem oder mehreren anderen Metalloxiden hinzugefügt werden. Als ein Beispiel sei als überwiegendes Metalloxid Zinkoxid genannt, dem kleine Mengen von Wismutoxid beigemengt werden. Als weitere
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10 A / cm, it is noted, however, that the α values remain high 1 even at higher and lower current values, although a certain deviation from the maximum α values can occur. The MOV material is a polycrystalline ceramic material made from a special metal oxide to which small amounts of one or more other metal oxides are added. As an example, zinc oxide is mentioned as the predominant metal oxide, to which small amounts of bismuth oxide are added. As another

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Beispiele von Zusätzen kommen Aluminiumoxid, Eisenoxid, Magnesiumoxid und Calciumoxid in Frage. Das überwiegende Metalloxid wird mit den zusätzlichen Oxid (Oxiden) gesintert, um einen gesinterten keramischen Metalloxidkörper auszubilden. Da das MOV-Material als keramisches Pulver hergestellt wird, kann es in zahlreichen verschiedenen Formen unterschiedlicher Größe verpreßt werden. Die Eigenschaften des MOV-Materials sind, da es polykristallin ist, durch die Korn (Kristall)-Größe, die Kornzusammensetzung, Zusammensetzung der Kornbegrenzung und Korn-Grenzdicke vorbestimmt, wobei all diese Größen in dem keramischen Herstellungsverfahren kontrolliert bzw. beeinflußt werden können.Examples of additives come aluminum oxide, iron oxide, Magnesium oxide and calcium oxide in question. The predominant metal oxide is sintered with the additional oxide (s) to form a sintered ceramic metal oxide body. Because the MOV material is manufactured as a ceramic powder, it can come in many different forms, varying from one another Size to be pressed. The properties of the MOV material are, as it is polycrystalline, due to the grain (crystal) size, the grain composition, grain boundary composition and grain boundary thickness are predetermined, all of these Sizes in the ceramic manufacturing process can be controlled or influenced.

Das nichtlinerare Widerstandsverhältnis des MOV-Materials ist derart, daß der Widerstand bei sehr niedrigen Stromwerten im Mikroamperebereich sehr hoch ist (bis hoch zu etwa 10000 Mi2 ), wobei er in einer nichtlinearen Weise bei hohen Stromwerten auf einen extrem niedrigen Wert (Zehntel eines Ohms) abfällt. Der Widerstand ist auch bei steigenden Werten von Alpha nicht linear. Diese nichtlinearen Widerstandscharakteristiken ergeben Spannungs-Stromcharakteristiken, bei denen die Spannung wirksam begrenzt ist, wobei die Spannungsbegrenzung oder Einengung bei höheren Werten des α-Exponenten mehr verstärkt wird, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Spannungs-Stromcharakteristiken des MOV-Materials sind demzufolge ähnlich derjenigen der Zenerdiode mit der zusätzlichen Eigenschaft, daß es symmetrisch zweifach gerichtet ist und sich über mehr Stromdekaden erstreckt. Bezüglich des "Durchschlagmechanismus" des MOV-Materials ist man sich noch nicht ganz im klaren, er ist jedoch ganz anders als der "Lawinenmechanismus" der Zenerdioden. Eine mögliche theoretische Erklärung seiner Arbeitsweise ist der begrenzte Raumladungsstrom (space charge limited current). Die "Durchschlage"-Spannung einer MOV-Vorrichtung wird bestimmt durch die spezielle Zusammensetzung des MOV-Materials und der Dicke, auf die es in dem Herstellungsverfahren zusammengepreßt wird. Das MOV-Material unterliegt Leitfähigkeitsveränderungen an den Korngrenzen, die zu dem Vorteil des "Massenphänomen" führen, das hinsichtlichThe non-linear resistance ratio of the MOV material is such that the resistance is very high at very low current values in the microampere range (up to about 10,000 Mi2), while in a non-linear manner it drops to an extremely low value (tenths of an ohm) at high current values. falls off. The resistance is not linear even with increasing values of alpha. These non-linear resistance characteristics result in voltage-current characteristics in which the voltage is effectively limited, the voltage limitation or constriction being more pronounced at higher values of the α-exponent, as shown in FIG. The voltage-current characteristics of the MOV material are accordingly similar to those of the Zener diode with the additional property that it is symmetrically bidirectional and extends over more current decades. The "breakdown mechanism" of the MOV material is not yet fully understood, but it is very different from the "avalanche mechanism" of the Zener diodes. A possible theoretical explanation of its mode of operation is the space charge limited current. The "breakdown" voltage of a MOV device is determined by the particular composition of the MOV material and the thickness to which it is compressed in the manufacturing process. The MOV material is subject to conductivity changes at the grain boundaries which lead to the benefit of the "mass phenomenon" which is related to

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der Konstruktion für bestimmte Anwendungsiälle eine größe; > Flexibilität ermöglicht, und zwar· einfach dadurch, daß man die Abmessungen des Körpers des MÖV-Materials verändert. D.h.» die Stromleitung erfolgt ohne dicht beabstandete Elektroden entlang der einen Oberfläche des MOV-Körpers durch seine Masse. Das Massenphänomen des MOV-Materials läßt auch eine wesentlich höhere Energieaufnahme im Vergleich zu Kontaktvorrichtungen zu. Da folglich eine MOV-Vorrichtung mit praktisch jeder gewünschten Dicke hergestellt werden kann, kann man sie mit viel höheren Spannungen als Zenerdiöden-Kontaktvorrichtungen betreiben und zwar in einem Bereich von einigen Volt bis zu mehreren, Kilovolt. Die Spannungsveränderungen bei einer Silicium-Carbid-Halbleitervorrichtung sind wesentlich größer als an einer MOV-Vorrichtung bei einer vorgegebenen Stromänderung, und der Silicium-Carbid-Halbleiter weist somit einen viel kleineren Spannungs-Arbeitsbereich auf, wodurch seine Anwendungsmöglichkeiten begrenzt.sind* Die Wärmeleitfähigkeit des MOV-Materials ist ziemlich hoch (sie beträgt etwa die Hälfte derjenigen des Aluminiums), wodurch es für wesentlich höhere Belastungen geeignet ist als Siliciumcarbid, und ferner weist es eine vernachlässigbare Schaltzeit auf, indem seine Ansprechzeit im Subnanosekundenbereich liegt. Schließlich können das MQV-Material und die aus ihm hergestellten Vorrichtungen genau bearbeitet, verlötet und bei sehr niedrigen Spannungen betrieben werden. Dies sind alles Eigenschaften, die sich bei Siliciumcarbid mit größerem Korngefüge nicht finden. ,the construction one size for certain applications; > Flexibility made possible by simply having changed the dimensions of the body of the MÖV material. I.e. » the current is conducted through its one surface of the MOV body without closely spaced electrodes Dimensions. The mass phenomenon of MOV material leaves one too significantly higher energy consumption compared to contact devices to. Thus, since a MOV device can be made to have virtually any desired thickness, it can be made operate at much higher voltages than zener diode contactors, ranging from a few volts to to several, kilovolts. The stress changes in a silicon carbide semiconductor device are much larger than on a MOV device for a given change in current, and the silicon carbide semiconductor thus has a much smaller working voltage range, whereby its possible applications are limited. * The thermal conductivity of the MOV material is quite high (about half that of aluminum), which makes it suitable for is suitable for significantly higher loads than silicon carbide, and it also has a negligible switching time, in that its response time is in the sub-nanosecond range. Finally, the MQV material and the devices made from it can be precisely machined, soldered and used very low voltages can be operated. These are all properties that are found in silicon carbide with a larger grain structure not found. ,

1 I 1 I.

Es soll demzufolge weiterhin ein Körper aus einem Metalloxid-Halbleitermaterial im Strompfad zwischen der Bürste Und dem Kommutatorsegment einer rotierenden elektrischen Maschine vorgesehen werden, um, wenn sich diese Teile trennen,! die verstärkte Funkenunterdrückung zu erreichen. ! Accordingly, a body made of a metal oxide semiconductor material should also be provided in the current path between the brush and the commutator segment of a rotating electrical machine in order, if these parts separate,! to achieve the increased spark suppression. !

Dabei soll wenigstens ein Teil der Bürste aus Metalloxid-Halbleitermaterial ausgebildet werden. ιAt least part of the brush should be made of metal oxide semiconductor material be formed. ι

I II I

309813/0268 '309813/0268 '

Ferner soll wenigstens ein Teil des Bürstenhalters aus Metalloxid-Halbleitermaterial hergestellt werden,Furthermore, at least a part of the brush holder should be made of metal oxide semiconductor material getting produced,

Obige Aufgabe wird bei einer elektrischen Strom-Abnehmevorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß gelöst durch einen Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial, der in den Strompfad zwischen den ersten und zweiten Teilen eingeschaltet ist, um die Stromübertragung oder Kommutation des Stroms zu verbessern.The above object is achieved according to the invention with an electrical current collection device of the type specified at the outset by a body of metal oxide semiconductor material which is switched into the current path between the first and second parts is to improve the current transfer or commutation of the current.

Erfindungsgemäß wird demzufolge eine verbesserte Bürsten-Halter-Einrichtung geschaffen, bei der ein Körper aus einem Metalloxid-Halbleitermaterial mit einem o-Exponenten von mehr als 10 in dem Strompfad zwischen der Bürste und einem Segment des Kommutators eingeschlossen ist, wenn sich diese trennen. Die nichtlineare Widerstandscharakteristik des Metalloxid-Halbleitermaterials begrenzt den Spannungsaufbau im Bereioh des sich trennenden Segments und der Bürste und schafft dadurch während des Betriebs der rotierenden Maschine eine überragende Funkenunterdrückung. Der Körper aus dem Metalloxid-Halbleitermaterial kann in die Bürste eingebettet werden, und zwar entlang ihren vorderen und/oder rückwärtigen Rändern, wie dies bei einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung der Fall ist. Ferner kann dieses Material auch in den Bürstenhalter eingebaut werden, und zwar in den gesamten Halter oder lediglich in seinem unteren Teil, das auf den Kommutatorsegmenten aufliegt, um dadurch die Stromübertragung zwischen der Bürste und den Kommutatorsegmenten bei reduzierter Funkenbildung zu begünstigen.The invention therefore provides an improved brush holder device created in which a body made of a metal oxide semiconductor material with an o-exponent of more than 10 is trapped in the current path between the brush and a segment of the commutator when they separate. The non-linear resistance characteristic of the metal oxide semiconductor material limits the build-up of stress in the area of the separating segment and the brush, thereby creating a superior one during the operation of the rotating machine Spark suppression. The body made of the metal oxide semiconductor material can be embedded in the brush, and although along their front and / or rear edges, as is the case with an exemplary embodiment of the invention is. Furthermore, this material can also be built into the brush holder, either in the entire holder or only in its lower part, which rests on the commutator segments, in order to thereby transfer the current between the brush and to favor the commutator segments with reduced spark formation.

Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, all of which are taken from the description and the details or features emerging from the figures can contribute to the solution of the problem within the meaning of the invention and were included in the application with the intention of being patented. Show it:

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Fig. 1 eine graphische Darstellung des nichtlinearen Widerstandes und der Spannungsbegrenzungseigenschaft des MOV-Materials bei unterschiedlichen Werten des Exponenten ο in bezug auf Volt- und Amperewerte, die im logarithmischen Maßstab aufgezeichnet sind;Fig. 1 is a graph of the non-linear resistance and the stress limiting property of the MOV material at different values of the exponent ο in terms of volts and amperes recorded on a logarithmic scale;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Bürsten-Haltereinrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, bei der die Bürste entlang ihren vorderen und rückwärtigen Rändern mit dem MOV-Material versehen ist;Fig. 2 is a side view of a brush holder device according to the invention, partially in section, in which the Brush is provided with the MOV material along its front and rear edges;

Fig. 3 eine. Seitenansicht einer Bürsten-Haltereinrichtung, teilweise im Schnitt, bei der Körper aus MOV-Material zwischen dem Bürstenhalter und der Bürste entlang den vorderen und rückwärtigen Rändern angeordnet sindjFig. 3 a. Side view of a brush holder device, partly in section, the body made of MOV material between the brush holder and the brush along the front and rear edges are j

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels, teilweise im Schnitt, bei dem der gesamte Bürstenhalter aus MOV-Material hergestellt istjFig. 4 is a side view of an embodiment, partially in section, in which the entire brush holder is made of MOV material j

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform, bei der der untere Teil des Bürstenhalters aus dem MOV-Material hergestellt ist undFig. 5 is a partially sectioned side view of an embodiment in which the lower part of the brush holder is made from the MOV material and

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Variante, bei der ein Körper aus MOV-Material entlang dem rückwärtigen Rand des Bürstenhalters befestigt ist.Fig. 6 is a partially sectioned side view of a variant in which a body made of MOV material along the rear edge of the brush holder is attached.

Die in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Spannungs- und Amperewerte veranschaulichen die nichtlineare oder exponentiale Widerstandseigenschaft, die das MOV-Material aufweist, insbesondere die ansteigende Unlinearität und die.verstärkte Spannungsbegrenzung, die bei erhöhten Werten des Exponenten alpha ( α) erreicht wird. Die Volt-Abszisse bezieht sich auf den Spannungsabfall zwischen Bürste und Kommutatorsegment, und die Stromordinate bezieht sich auf den Strom oder die Stromdichte. Die Anwendung geradliniger Maßstäbe im Schaubild würdeThe voltage and voltage shown in Fig. 1 of the drawings Amperage values illustrate the nonlinear, or exponential, resistive property that the MOV material exhibits, in particular the increasing non-linearity and the amplified Voltage limitation that occurs with increased values of the exponent alpha (α) is reached. The volt abscissa relates to the voltage drop between the brush and the commutator segment, and the current ordinate refers to the current or current density. The application of straight-line scales in the diagram would

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zwar abfallende Schrägen (abnehmende Widerstandswerte) bei ansteigenden Strömen zeigen, durch entsprechende Auswahl der Maßstäbe können jedoch diese Kurven leicht verändert werden, und aus diesem Grund hat man logarithmische Haßstäbe gewählt, um eine Familie von Linien unterzubringen, von denen eine jede innerhalb des angedeuteten Strombereichs im wesentlichen geradlinig verlauft. Aus den Aufzeichnungen der Fig. 1 geht hervor, daß der durch das MOV-Material gelieferte Widerstand bei niedrigen Stromwerten ziemlich hooh ist und bei ansteigenden Stromwerten in einem nichtlinearen exponentialen Verlauf zunehmend kleiner wird, und daß diese Unlinearitfit bei größeren Werten des Exponenten α größer wird. Eine Verlängerung der Aufzeichnungen für niedrigere und höhere Stromwerte würde offensichtlich entsprechend wesentlich höhere und niedrigere Widerstände aufzeigen, und derartige Masdiinen können ohne weiteres im Betrieb vorübergehend solche Werte erreichen. Der "Leck- oder Kriech"-Strom durch das MOV-Material iat im Vergleich zum normalen Maschinen-Arbeitsstrom während normaler Betriebsbedingungen vernachlässigbar.sloping slopes (decreasing resistance values) show increasing currents, but these curves can easily be changed by selecting the appropriate scales, and for this reason logarithmic hate rods have been chosen, to accommodate a family of lines, each of which is substantially rectilinear within the indicated current range runs. It can be seen from the recordings of FIG. 1 that the resistance provided by the MOV material is at low current values is quite high and increases with increasing current values in a non-linear exponential course becomes smaller, and that this unlinearity fit with larger Values of the exponent α becomes larger. An extension of the records for lower and higher current values would become obvious show correspondingly much higher and lower resistances, and such Masdiinen can easily temporarily reach such values during operation. The "leakage or creep" current through the MOV material is compared negligible to the normal machine working current during normal operating conditions.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. In dieser ist eine verbesserte Bürsten-Halter-Einrichtung gezeigt, die gemäß der Erfindung ausgeführt ist und in der das MOV-Material an ausgewählten Stellen der Bürste eingebaut ist. Die Bürste, die als Ganzes durch die Bezugszahl 10 gekennzeichnet ist, kann aus einer herkömmlichen Kohlenbürste bestehen, deren vordere und rückwärtige Randteile jedoch aus dem oben beschriebenen MOV-Material gefertigt sind. Die MOV-Teile 11, 12 können, Wie gezeigt, eine rechteckige Form aufweisen. Dies ist nur ein Beispiel von vielen möglichen Formen derartiger MOV-Teile. Die MOV-Teile oder Körper 11 und 12 sind mit dem Hauptkörper der Bürste 10 in geeigneter Weise verbunden bzw. verklebt, derairt, daß der gesamte Bürstenkörper die übliche im allgemeinen rechteckige Form solcher Bürsten erhält. Die Verbindung kann beispielsweise durch Löten bei niedriger Temperatur oder durch Pressen bewirkt werden, wobei in beiden Fällen eine metallisierte Oberfläche auf dem MOV-Material vorgesehen wird. Die Reference is now made to FIG. This shows an improved brush holder device which is designed in accordance with the invention and in which the MOV material is installed at selected locations on the brush. The brush, which is indicated as a whole by the reference number 10, can consist of a conventional carbon brush, the front and rear edge parts of which, however, are made of the MOV material described above. As shown, the MOV parts 11, 12 may have a rectangular shape. This is just one example of the many possible shapes for such MOV parts. The MOV parts or bodies 11 and 12 are bonded or glued to the main body of the brush 10 in a suitable manner such that the entire brush body takes on the usual generally rectangular shape of such brushes. The connection can be effected, for example, by soldering at low temperature or by pressing, in both cases a metallized surface being provided on the MOV material. the

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metallisierte Oberfläche kann z.B. durch Aufschmelzen einer dünnen Glasschicht und Silberteilchen auf der MOV-Oberfläche erreicht werden. Im allgemeinen wird ein ohmscher Kontakt ver-. wendet, um von dem Vorteil der Massen-Phänomen-Arbeitsweise des MOV-Materials Gebrauch zu machen. Die unteren Seiten oder Bodenflächen der MOV-KÖrper 11 und 12 sind etwas gekrümmt und fluchten mit der Bodenfläche der Bürste 10, die in Berührung mit den Oberflächen der elektrisch leitfähigen Segmente 13 des Kommutators steht.metallized surface can be achieved, for example, by melting a thin glass layer and silver particles on the MOV surface can be achieved. In general, an ohmic contact is made. turns to take advantage of the bulk phenomenon operation of the MOV material. The lower pages or Bottom surfaces of the MOV bodies 11 and 12 are slightly curved and align with the bottom surface of the brush 10, which is in contact with the surfaces of the electrically conductive segments 13 of the commutator.

Die Bürste 10 wird durch Federkraft in Berührung mit der Oberfläche des Kommutators (d.h., sie läuft auf dessen Oberfläche) gehalten, wobei die Federkraft durch eine Bürstenfeder 14 erzeugt wird, die auf der Oberseite der Bürste 10 aufliegt. Die Bürste 10 wird in ihrer erwünschten Position relativ ζμ dem Kommutator mittels eines Bürstenhalters 15 gehalten, der seinerseits- durch einen Arm 16 in einer fixierten Position gehalten ist, und zwar in Abstand von der Oberfläche des Kommutators. Der Bürstenhalter 15 besteht aus einer herkömmlichen Konstruktion, die eine rechteckige Hülse aufweist, welche aus einem Metall hoher Zugfestigkeit hergestellt ist und als Führung für alle radialen Bewegungen der Bürste 10 dient, die von Schwingungen oder der Exzentrizität des Ankers oder Kommutators herrühren. Aus Gründen der Vereinfachung ist das flexible Kupferkabel, das allgemein als Bürstenüberbrückung oder Ausgleichsstück bezeichnet und häufig dazu verwendet wird, den Strom von -der Bürste auf den Bürstenhalter zu Übertragen, nicht dargestellt, es kann jedoch, falls erwünscht, vorgesehen werden. : :The brush 10 is in contact with the surface by spring force of the commutator (i.e., it runs on its surface), the spring force being generated by a brush spring 14 which rests on the top of the brush 10. The brush 10 is in its desired position relatively ζμ dem Commutator held by means of a brush holder 15, which in turn is held in a fixed position by an arm 16 at a distance from the surface of the commutator. The brush holder 15 is made of a conventional one Construction comprising a rectangular sleeve made of a high tensile strength metal and used as a guide for all radial movements of the brush 10 is used, the vibrations or the eccentricity of the armature or commutator originate. For the sake of simplicity, the flexible copper cable is commonly called brush bridging or compensating piece and is often used to transfer the current from the brush to the brush holder, not shown, but it can be provided if desired. ::

Das MOV-Material macht vorzugsweise 10 bis 30% des Volumens der Bürste 10 aus, wenngleich festgestellt wird, daß, je nach den speziellen Anwendungsfällen, im Rahmen der Erfindung auch kleinere und größere Mengen dieses MOV-Materials verwendet werden können. Die spezielle Wahl des Prozentsatzes an MOV-f Material hängt von der optimalen Auswahl der Zahl der Kollektorstäbe oder Segmente ab, die aufgrund des Resultats der Erfindung und des entsprechenden Bedürfnisses nach einer größerenThe MOV material is preferably 10 to 30% by volume the brush 10, although it is found that, depending on the special applications, smaller and larger amounts of this MOV material are also used in the context of the invention can be. The special choice of the percentage of MOV-f Material depends on the optimal selection of the number of collector bars or segments, which is based on the result of the invention and the corresponding need for a larger one

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Energieaufnahme in dem MOV-Material verringert werden können« In dem Fall, daß die Maschine nur in einer einzigen Richtung · umläuft, kann es genügen, das MOV-Material nur entlang dem hinteren Rand der Bürste 10 vorzusehen. Das MOV-Material, das wenigstens am rückwärtigen Rand der Bürste angeordnet ist, befindet sich daher im Strompfad der Bürste, wenn sich diese Bürste und das Kommutatorsegment bei Drehung des Kommutators zuerst trennen. Die hohe Wärmeleitfähigkeit des MOV-Materials gestattet ferner einen kühleren Betrieb der Bürsten.Energy consumption in the MOV material can be reduced « In the event that the machine only moves in one direction circulates, it may be sufficient to provide the MOV material only along the rear edge of the brush 10. The MOV footage that is arranged at least at the rear edge of the brush, is therefore in the current path of the brush when it is Separate the brush and the commutator segment first when rotating the commutator. The high thermal conductivity of the MOV material also allows the brushes to run cooler.

Der Hauptvorteil der Erfindung besteht in der überlegenen Unterdrückung der Funken- und Lichtbögen, die sich speziell zwischen den hinteren Rändern der Bürsten und den Kommutatorsegmenten ausbilden möchten, oder alternativ darin, die Konstruktion einer Maschine zu ermöglichen, welche weniger Kommutator- bzw. Kollektorsegmente, eine entsprechend höhere Drehzahl und niedrigere Herstellungskosten aufweist. Diese überlegene Unterdrückung wird in der Hauptsache durch die folgenden drei außergewöhnlichen Eigenschaften des MOV-Materials erreicht:The main advantage of the invention is superior suppression the arcs and sparks that are specifically located between the rear edges of the brushes and the commutator segments want to train, or alternatively to enable the construction of a machine which less commutator or collector segments, has a correspondingly higher speed and lower manufacturing costs. These superior suppression is mainly due to the following achieved three extraordinary properties of the MOV material:

1) Die Widerstandscharakteristiken sind im großen Ausmaß über einen weiten Strombereich nichtlinear (α > 10) und führen daher im hohen Ausmaß zur Spannungsbegrenzung,1) The resistance characteristics are largely non-linear over a wide range of currents (α > 10) and therefore lead to a high degree of voltage limitation,

2) Die Ansprechzeit ist vernachlässigbar und2) The response time is negligible and

3) Die hohe Wärmeleitfähigkeit ermöglicht eine schnelle Abführung der Wärme, die bei der Kommutator-Bürsten-Funkenbildung hervorgerufen wird.3) The high thermal conductivity enables rapid dissipation of the heat generated by the commutator brush sparking is caused.

Bei der herkömmlichen Kommutation kann beim anfänglichen Trennen des Kommutatorsegments und der Bürste der Strom sich nicht augenblicklich verändern, und die induktive SpannungWith conventional commutation, when the commutator segment and the brush are initially disconnected, the current cannot separate instantly change, and the inductive voltage

e sLw muß sich erhöhen, um die Fortsetzung des gleichene sLw must increase in order to continue the same

Stromflusses zu bewirken, wodurch die Funkenbildung erzeugt und die möglicherweise daraus resultierende Lichtbogenbildung hervorgerufen wird. Die Verwendung des Körpers aus MOV-Material begrenzt jedoch den Spannungsaufbau an dem sich trennendenCausing the flow of current, which creates the spark and the possible arcing is caused. However, the use of the body of MOV material limits the stress build-up on the separating one

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Segment und der Bürste und schafft einen Strompfad mit relativ niedrigem Widerstand, wobei der Strom dann mit einer Geschwindigkeit abnimmt, die in der Hauptsache durch die LR-Zeitkonstante,der Maschine bestimmt wird, oder bis ein Null- ·„ Strom erreicht wird. Der Widerstand des MOV-Körpers nimmt be- ;.< trächtlich zu, während die Spannung und hauptsächlich der ν Strom abfallen. D.h., der Körper aus MOV-Material verbleibt im Strompfad, nachdem sich die Bürste und das Kommutatorsegment das erstemal getrennt haben, und zwar aufgrund der Anordnung und Geometrie dieses MOV-Körpers, und da der Strompfad anwächst, wenn sich das Segment unter der Bürste wegbewegt, nimmt der Spannungsabfall zwischen der Bürste und dem Segment langsam zu und verzehrt rasch die gespeicherte induktive Energie, bis, sobald das Segment den MOV-Körper verlassen hat, die Energie den Wert Null erreicht hat. Die Menge des MOV-Materials in der Bürste und insbesondere das Verhältnis der Bodenfläche des MOV-Materials zur Bodenfläche der gesamten Bürste werden derart gewählt, daß bei maximaler Maschinendrehzahl kein Strom zum Trennungszeitpunkt des Körpers aus MOV-Material vom Segment fließt. Die Kommutator-Bürsten-Funkenbildung wird somit im wesentlichen ausgeschaltet oder zumindest ganz beträchtlich verringert, wenn man die erfindungsgemäße Bürste mit herkömmlichen bekannten Bürsten vergleicht.Segment and the brush and creates a relatively low resistance current path, the current then decreasing at a rate determined mainly by the LR time constant, the Machine is determined, or until a zero " Electricity is achieved. The resistance of the MOV body increases;. < considerably, while the voltage and mainly the ν current decrease. That is, the body made of MOV material remains in the Current path after the brush and the commutator segment have separated for the first time, due to the arrangement and geometry of that MOV body, and since the current path grows as the segment moves away from under the brush, the voltage drop between the brush and the segment slowly increases and quickly consumes the stored inductive energy, until, as soon as the segment has left the MOV body, the energy has reached the value zero. The amount of MOV material in the brush and in particular the ratio of the bottom area of the MOV material to the bottom area of the entire brush are chosen so that at maximum engine speed no current at the time of separation of the body of MOV material flows from the segment. The commutator-brush sparking is thus essentially eliminated, or at least quite considerably when comparing the brush according to the invention with conventional known brushes.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung, bei dem zwei Platten aus dem MOV-Material 20 und 21 in den Bürstenhalter eingefügt sind. Diese Platten werden in diesen zwischen den inneren Stirnflächen des Bürstenhalters und den äußeren vorderen und rückwärtigen Stirnflächen einer herkömmlichen Kohlenbürste 10 gehalten. Die MOV-Körper 20 und 21 werden durch eine Feder 22 belastet, und zwar unabhängig von der Federbelastung der Bürste 10, die durch eine Feder 14 bewirkt wird,;welche auf der Oberfläche der Bürste aufliegt. Die Körper 20 und 21 können jeweils eine im wesentlichen rechteckige Form einnehmen, und es kann genügen, wie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erwähnt wurde, auch nur einen einzigen derartigen Körper entlang dem hinteren Rand der Bür- Fig. 3 shows an embodiment of the invention in which two plates of MOV material 20 and 21 are inserted into the brush holder. These plates are held therein between the inner end faces of the brush holder and the outer front and rear end faces of a conventional carbon brush 10. The MOV bodies 20 and 21 are loaded by a spring 22, independently of the spring loading of the brush 10, which is caused by a spring 14, which rests on the surface of the brush. The bodies 20 and 21 may each assume a substantially rectangular shape, and it may be sufficient, as already mentioned in connection with the embodiment of Fig. 2 has been mentioned, even a single such a body along the rear edge of the citizens

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ste vorzusehen, wenn es sich um Maschinen handelt, die nur in einer Richtung rotieren. Der Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 besteht darin, daß die getrennte Federbelastung des MOV-Körpers und der Bürste eine Kompensation der Unterschiede im Vergleichsausmaß des MOV-Materials und BÜrstenmaterials sowie hinsichtlich der thermischen Ausdehnung und Zusammenziehung dieser Materialien ermöglicht.Steer to be provided when it comes to machines that only rotate in one direction. The advantage of the embodiment according to Fig. 3 is that the separate spring loading of the MOV body and the brush compensate for the differences in the comparative extent of the MOV material and brush material as well as with regard to the thermal expansion and contraction of these materials.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, bei dem der gesamte Bürstenhalter 15 aus dem MOV-Material hergestellt ist und eine Feder 17 die Bodenfläche oder Unterseite des Bürstenhalters 15 mit dem erwünschten Druck in Berührung mit dem umlaufenden Kommutator hält. Die Bürste besteht bei diesem speziellen AusfUhrungsbeiepiel aus einer herkömmlichen Bauart.A third embodiment of the invention is shown in FIG. 4 shown in which the entire brush holder 15 is made of the MOV material and a spring 17 is the bottom surface or holding the underside of the brush holder 15 in contact with the rotating commutator with the desired pressure. The brush consists in this special execution example of a conventional design.

Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sehr ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß das MOV-Material 15a nur entlang dem Bodenabschnitt des Bürstenhalters 15 angeordnet ist, da dies die optimale Position für dieses Material ist, um die Kommutation zu verbessern. Der Bürstenhalter 15 steht ebenfalls in Berührung mit dem rotierenden Kommutator, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 der Fall ist, wenngleich erkennbar ist, daß nur sein MOV-Teil 15a in Berührung mit dem Kommutator steht. Der MOV-Teil 15a des Bürstenhalters ist durch irgendwelche zweckmäßige Mittel, beispielsweise durch Verkleben, starr am Hauptkörper 15 des Bürstenhalters befestigt.Fig. 5 shows a fourth embodiment of the invention, which is very similar to the embodiment shown in Fig. 4, except that the MOV material 15a is only along the bottom portion of the brush holder 15 is arranged, as this is the optimal position for this material to the Improve commutation. The brush holder 15 is also in contact with the rotating commutator, as in Embodiment of Fig. 4 is the case, although it can be seen that only its MOV part 15a in contact with the Commutator stands. The MOV part 15a of the brush holder is secured by any convenient means, for example by gluing, rigidly attached to the main body 15 of the brush holder.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt, in dem eine herkömmliche Kohlenbürste 10 benutzt wird und ein Körper aus dem MOV-Material entlang dem hinteren Ende eines herkömmlichen Bürstenhalters 15 befestigt ist und sich über dessen Boden!lache oder Unterseite hinaus erstreckt. Ein im allgemeinen rechteckiger Körper aus MOV-Material 15b kann somit starr an der inneren oder äußeren Seite des hinteren Endes des Bürstenhalters befestigt werden, oder alternativ einA fifth embodiment of the invention is shown in Fig. 6 in which a conventional carbon brush 10 is used and a body made of the MOV material is attached along the rear end of a conventional brush holder 15 and itself extends beyond its bottom, pool or underside. A generally rectangular body of MOV material 15b can thus be rigidly attached to the inner or outer side of the rear End of the brush holder to be attached, or alternatively a

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hinteres Ende desselben bilden, indem er die benachbarten zwei Seitenwände des Bürstenhalters in geeigneter Weise überspannt. Der Körper aus MOV-Material kann nur entlang den unteren Teilen des hinteren Endes des Bürstenhalters angeordnet sein, und wenn er das hintere Ende desselben bildet, kann er ebenfalls nur entlang dem unteren Teil des Bürstenhalters vorgesehen sein, wobei das obere Endteil, das vom Kommutator abgelegen ist, aus herkömmlichem Bürstenhaltermaterial hergestellt wird, das die anderen drei Seiten bildet. Im Falle einer umsteuerbaren Maschine werden die MOV-KÖrper 15b entlang beiden vorderen und hinteren Rändern des Bürstenhalters angeordnet. Die Feder 1? bewirkt, daß die Unterseite des MOV-Körpers 15b, jedoch nicht die Übrige Unterseite des Bürstenhalters gegen den Kommutator gelegt wird, und der Körper 15b ist dadurch unabhängig von der Bürste 10 federbelastet. In allen obigen Anwendungsfällen ist der MOV-Körper für eine normale Betriebsspannung ausgewählt, die gerade etwas oberhalb des erwarteten Kommutator-Segment zu Segment (oder Bürste)-Spannungsabfalls liegt.form the rear end of the same by removing the neighboring spanned two side walls of the brush holder in a suitable manner. The body made of MOV material can only be along the bottom Be arranged parts of the rear end of the brush holder, and if it forms the rear end of the same, he can also only be provided along the lower part of the brush holder, the upper end part being remote from the commutator is made from conventional brush holder material that forms the other three sides. In the event of a reversible machine, the MOV bodies 15b are arranged along both front and rear edges of the brush holder. The spring 1? causes the bottom of the MOV body 15b, but not the rest of the underside of the brush holder, is placed against the commutator, and the body 15b is thereby spring-loaded independently of the brush 10. In all of the above use cases, the MOV body is for a normal Operating voltage is selected that is just slightly above the expected commutator segment to segment (or brush) voltage drop lies.

Aus der vorstehenden Beschreibung der fünf Ausführungsbeispiele der verbesserten Bürsten-Halter-Einrichtung ist erkennbar, daß die Körper aus MOV-Material beliebige Formen einnehmen können, wie sie die speziellen Anwendungsfälle erfordern, und daß sie auch etwas anders positioniert werden können, wie in den Zeichnungen dargestellt ist. Das Kriterium besteht darin, daß dieser Körper oder die Körper aus MOV-Material in dem Strompfad liegen, der zwischen der Bürste und einem Kommutatorsegment auftritt, wenn sich diese Teile trennen. Wenngleich in all den Figuren 2 bis 6 nur eine Bürste gezeigt ist, versteht es sich, daß auch eine herkömmliche parallele Reihe; getrennter Bürsten in einem Bürstenhalter, insbesondere bei Maschinen großer Bauart, untergebracht werden kann. Die BürsteFrom the above description of the five exemplary embodiments of the improved brush holder device it can be seen that that the bodies made of MOV material can take any shape, as required by the special applications, and that they can also be positioned somewhat differently, as shown in the drawings. The criterion is that this body or bodies of MOV material lie in the current path between the brush and a commutator segment occurs when these parts separate. Although only one brush is shown in all of FIGS. 2 to 6, it should be understood it turns out that also a conventional parallel series; separate brushes in a brush holder, especially at Large construction machines, can be accommodated. The brush

und/oder,der Bürstenhalter und die Geometrie dieser Einrichtungen können auch andere Formen einnehmen als die dargestellten, z.B. jene, wie sie gewöhnlich in kleineren elektrischen Maschinen, z.B. Staubsauger, Mixer, und Handwerkzeuge und dgl.and / or, the brush holder and the geometry of these devices may take forms other than those shown, such as those commonly found in smaller electrical Machines, e.g. vacuum cleaners, mixers, and hand tools and the like.

verwandet werden, und„die Erfindung kann ebenfalls bei nicht-can be used, and "the invention can also be used for non-

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rotierenden Maschinen eingesetzt werden, wie z.B. bei einer Vorrichtung zur Veränderung des Abgriffspunktes oder Bürsten-Verschiebevorrichtungen bei regelbaren Autotransformatoren. In diesem letzteren Fall berührt eine Bürste mit einer flachen unteren Seite abgeflachte Bereiche eines Leiters oder mehrerer Leiter, die auf einem magnetischen Körper aufgewickelt sind, und die Bürste wird auf einem Kreisbogen bewegt. Die Erfindung ist somit im weitesten Sinne auf eine verbesserte elektrische Stromabnahmevorrichtung gerichtet, bei der zwei elektrisch leitfähige Teile sich relativ zueinander bewegen und sich dicht nebeneinander befinden, um dazwischen eine elektrische Stromübertragung herbeizuführen. Ein Körper aus dem Metalloxid-Halbleitermaterial wird in den Strompfad zwischen den zwei Teilen eingeschaltet und bringt eine Verbesserung bezüglich der Stromübertragung und/oder eine verbesserte Kommutation des Stroms. Die Erfindung ist ferner auf dem allgemeinen Gebiet der elektrischen Stromabnahme anwendbar, wie sie beispielsweise bei verschiedenen Arten von Schleifringen, Stromschienenkollektoren und Rollen-Draht-Pantographen-Stromabnehmer verwendet wird. Die Erfindung bringt daher eine neue Freizügigkeit in bezug auf die Konstruktion von' Maschinen der Bürstenbauart, wodurch die normale Spannungsbeschränkung bei der Kommutation von Schiene zu Schiene oder Stab zu Stab erleichtert wird, was die Realisierung von Maschinenkonstruktionen ermöglicht, die höhere Betriebsdrehzahlen, eine verbesserte Ladestromführung, eine vereinfachte Konstruktion und Wartung sowie eine größere Wirtschaftlichkeit aufweisen.rotating machines can be used, e.g. with a device for changing the tapping point or brush displacement devices with controllable autotransformers. In this latter case, a brush touches a flat one lower side flattened areas of a conductor or several conductors that are wound on a magnetic body, and the brush is moved on an arc of a circle. The invention is thus directed in the broadest sense to an improved electrical current collection device in which two electrical conductive parts move relative to one another and are close to one another, with an electrical Bring power transmission. A body made of the metal oxide semiconductor material is placed in the current path between switched on the two parts and brings an improvement in terms of current transmission and / or an improved commutation of the stream. The invention is also applicable to the general field of electrical power collection, such as they are used, for example, in various types of slip rings, busbar collectors and roller wire pantograph current collectors is used. The invention therefore brings a new freedom in terms of the construction of 'machines Brush design, which facilitates the normal voltage limitation when commutating from rail to rail or rod to rod what enables the realization of machine constructions, the higher operating speeds, an improved Charge current management, a simplified construction and maintenance as well as a greater economic efficiency.

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Claims (12)

PatentansprücheClaims Elektrische Strom-Abnahmevorrichtung mit ersten und eiten elektrisch leitfähigen Teilen, die relativ zueinander bewegbar sind und sich dicht nebeneinander befinden, um eine Stromübertragung zu ermöglichen, gekennzeichnet durch einen Körper·(11, 12; 20, 21; 15t 15a;15b) aus Metalloxid-Kalbleitermaterial, der in den Strompfad zwischen den ersten und zweiten Teilen (10, 13) eingeschaltet ist, um die Stromübertragung oder Kommutation des Stroms zu verbessern.Electrical power-take-off device having first and nits electrically conductive parts which are movable relative to one another and densely located, to allow power transmission, characterized by a body · (11, 12; 20, 21; 15 t 15a; 15b) next to each other from Metal oxide calble conductor material inserted in the current path between the first and second parts (10, 13) to improve the current transmission or commutation of the current. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer funkenunterdrückenden Bürsten-Halter-Einrichtung für rotierende elektrische Maschinen der Bürstetibaiart und dgl., die eine federbelastete Bürste und einen Bürstenhalter aufweist, der die Bürste in einer im allgemeinen fixierten Position relativ zu einem rotierenden Kommutator hält, gegen den die Bürste mit einem erwünschten Kontaktdruck gehalten ist, der durch ihre Federbelastung bestimmt ist,2. Apparatus according to claim 1 with a spark suppressing brush holder device for rotating electrical machines the Bürstetibaiart and the like., The one spring-loaded A brush and a brush holder which holds the brush in a generally fixed position relative to a rotating one Holds commutator, against which the brush is held with a desired contact pressure, which is due to its spring loading is determined dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (11, 12; 20, 21; 15; 15a; 15b) aus Metalloxid-Halbleitermaterial in dem Strompfad zwischen der Bürste (10) und dem Segment (13) des Kommutators eingeschaltet ist, wenn die Bürste und das Kommutatorsegment sich während der Drehung des Kommutators trennen.characterized in that the body (11, 12; 20, 21; 15; 15a; 15b) is made of metal oxide semiconductor material is switched on in the current path between the brush (10) and the segment (13) of the commutator when the brush and the commutator segment separate as the commutator rotates. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial einen Teil der Bürste entlang ihrem rückwärtigen Rand bildet, der in Berührung mit dem Kommutator steht.
3. Device according to claim 2,
characterized in that the body of metal oxide semiconductor material forms part of the brush along its rear edge which is in contact with the commutator.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial aus einem ersten Körper (12), der einen Teil der Bürste (10) entlang ihrem rückwärtigen Rand bildet, und einem zweiten Körper (11) besteht,
4. Apparatus according to claim 2,
characterized in that the body of metal oxide semiconductor material consists of a first body (12) which forms part of the brush (10) along its rear edge, and a second body (11),
309813/0 268309813/0 268 der einen Teil der Bürste entlang ihrem vorderen Rand bildet, der in Berührung mit dem Kommutator (13) steht.which forms part of the brush along its front edge which is in contact with the commutator (13).
5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial einen ersten Körper (21) aufweist, der unabhängig von der Federbelastung der Bürste (10) federbelastet ist und zwischen der hinteren Stirnfläche der Bürste und einer benachbarten inneren Stirnfläche des Bürstenhalters (15) gehalten ist.
5. Apparatus according to claim 2,
characterized in that the body of metal oxide semiconductor material has a first body (21) which is spring-loaded independently of the spring loading of the brush (10) and is held between the rear end face of the brush and an adjacent inner end face of the brush holder (15).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Körper (20) aus Metalloxid-Halbleitermaterial unabhängig von der Federbelastung der Bürste (10) federbelastet und zwischen der vorderen Stirnfläche der Bürste und einer benachbarten inneren Stirnfläche des Bürstenhalters (15) gehalten ist.
6. Apparatus according to claim 5,
characterized in that a second body (20) made of metal oxide semiconductor material is spring-loaded independently of the spring loading of the brush (10) and is held between the front end face of the brush and an adjacent inner end face of the brush holder (15).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenhalter (15) aus dem Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial hergestellt ist und die Federeinrichtung (17) die Bodenfläche des Bürstenhalters mit einem erwünschten Kontaktdruck auf dem Kommutator hält.
7. Apparatus according to claim 2,
characterized in that the brush holder (15) is made from the body of metal oxide semiconductor material and the spring means (17) holds the bottom surface of the brush holder on the commutator with a desired contact pressure.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenteil (15a) des Bürstenhalters (15) aus dem Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial hergestellt ist und die Federeinrichtung (17) die Bodenfläche des Bürstenhalters mit einem erwünschten Kontaktdruck auf dem Kommutator hält.
8. Apparatus according to claim 2,
characterized in that a bottom part (15a) of the brush holder (15) is made of the body of metal oxide semiconductor material and the spring means (17) holds the bottom surface of the brush holder on the commutator with a desired contact pressure.
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9. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenteil (I5b) des Bürstenhalters entlang seinem hinteren Ende aus dem Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial gebildet ist und sich über die Bodenfläche des restlichen Teils" des Bürstenhalters (15) hinaus erstreckt, und daß die Federeinrichtung (17) die Bodenfläche des Körpers (15b) aus Metalloxid-Halbleitermaterial mit einem erwünschten Kontaktdruck auf dem Kommutator hält.
9. Apparatus according to claim 2,
characterized in that a bottom part (15b) of the brush holder is formed along its rear end from the body of metal oxide semiconductor material and extends beyond the bottom surface of the remaining part of the brush holder (15), and in that the spring means (17) cover the bottom surface of the body (15b) made of metal oxide semiconductor material with a desired contact pressure on the commutator.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial an, einer Stirnfläche des Bürstenhalters entlang seinem rückwärtigen Rand fest angebracht ist und sich über die Bodenflache des Bürstenhalters hinaus erstreckt und die Federeinrichtung die Bodenfläche des Körpers aus Metalloxid-Halbleitermaterial mit einem erwünschten Kontaktdruck auf dem Kommutator hält.
10. Apparatus according to claim 2,
characterized in that the body of metal oxide semiconductor material is fixedly attached to an end face of the brush holder along its rear edge and extends beyond the bottom surface of the brush holder and the spring means the bottom surface of the body of metal oxide semiconductor material with a desired contact pressure on the commutator holds.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial die zwei Seitenwände des Bürstenhalters überbrückt, um sein rückwärtiges Ende zu bilden, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial sich über die Bodenfläche des Bürstenhalters hinaus erstreckt und die Federeinrichtung die Bodenfläche des Körpers aus Metalloxid-Halbleitermaterial mit einem erwünschten Kontaktdruck auf dem Kommutator hält.
11. The device according to claim 2,
characterized in that the body of metal oxide semiconductor material bridges the two side walls of the brush holder to form its rear end, that the body of metal oxide semiconductor material extends beyond the bottom surface of the brush holder and the spring means the bottom surface of the body of metal oxide semiconductor material with a desired contact pressure on the commutator.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus Metalloxid-Halbleitermaterial einen Alphaexponenten von größer als 10 aufweist.12. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the body of metal oxide semiconductor material has an alpha exponent greater than 10. 309813/0268309813/0268 LeerseiteBlank page
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