DE2244101A1

DE2244101A1 - Universalmotorr zum betrieb mit drehrichtungsumkehr

Info

Publication number: DE2244101A1
Application number: DE19722244101
Authority: DE
Inventors: Manfred Kirn; Fritz Schaedlich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1974-03-14
Also published as: CH555617A; IT995301B; FR2199222A1; ES418556A1; NL7312371A; BR7306945D0; FR2199222B1; JPS4964807A

Description

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24.8.1972 Rs/sz 22441 OT

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilf s-Anmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Universalmotor zum Betrieb mit Drehrichtungsumkehr

Die Erfindung betrifft einen Universalmotor, insbesondere für stark belastbare Elektrowerkzeuge zum Betrieb mit Drehrichtungsumkehr, mit einer symmetrisch aufgebauten und angeordneten Ankerwicklung.

Pur bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise für Schrauber und Bohrmaschinen, muß die Drehrichtung von Universalmotoren umschaltbar sein. Die Drehrichtungsumkehr ist bei normalen Universalmotoren jedoch nicht ohne weiteres möglich, da die Ankerviicklung für eine bestimmte Drehrichtung ausgelegt und unsymmetrisch aufgebaut sein 'muß. Es ist bekannt, bei niedrig ausgenützten Motoren die Ankerviicklung symmetrisch aufzubauen und den Motor mit einer Drehrichtungs-Umschaltung zu versehen. Hierbei nimmt man eine schlechte Kommutierung der Motoren in Kauf. Hochausgenützte

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Motoren, d. h. Motoren rait hoher Drehzahl, können auf d±ese Art nicht drehzahlumschaltbar gemacht vrerden, denn die Kommutierung ist dann so schlecht, daß starkes Bürstenfeuer auftritt..

Weiterhin 1st es bei Uhiversalmotoren bekannt, zur Verhinderung des Bürstenfeuers die Bürsten aus der geometrisch neutralen Zone heraus zu verschieben. Die Bürstenverschiebung wird bei solchen Konstruktionen gleichzeitig mit der Drehzahlumschaltung betätigt. Diese Konstruktionen sind jedoch aufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine Drehzahl-Umschaltung von Uhiversalmotoren zu ermöglichen, bei der Bürstenfeuer auch bei starker Belastung weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß In der geometrisch neutralen Zone des "jhiversalmotors zwischen den Baim+wt"»«»« Wendepole angeordnet sind. Beim Einphasen-ReihenschluCmotor, der im Aufbau grundsätzlich dem Universalmotor entspricht, ist es zwar bekannt, zur Verringerung bzw. zur Beseitigung des Bürstenfeuers Wendepole vorzusehen. Uhiversalmotoren dagegen vrerden in der herkömmlichen Bauweise ohne V/endepole ausgeführt, und zwar hauptsächlich deshalb, weil der Platz für die V/endepole bei diesen kleinen Motoren in der Regel nicht vorhanden ist und weil die Motoren üblicherweise für so kleine Leistungen gebaut werden, daß Wendepole nicht zwingend erforderlich sind.

Durch die Anordnung von Wendepolen wird es möglich, bei einwandfreier Kommutierung die Ankerwicklung vollkommen symmetrisch aufzubauen, so daS der Motor in beiden Drehrichtungen dieselbe Belastungskennlinie hat. Infolge der guten Kommutierung ist die Punkentstörung solcher Maschinen einfach und der Aufwand an Entstörmitteln gering. Bei Motoren mit nur einer Drehrichtung ist die Anordnung von Wendepolen neben der guten Kommutierung insbesondere dann von Vorteil, wenn die Motoren mit Getrieben zusanmenße-

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baut sind, wie dies beispielsweise bei Bohrmaschinen der Fall ist. Die Getriebestufenzahl bei Ein- und Zweigangmaschinen ist in der Regel unterschiedlich. Daraus ergibt sich,"daß der Anker verschiedene Drehrichtungen haben muß, wozu bei den bisher bekannten Ausführungen der Motoren die Anker verschiedene Wicklungen hatten. Bei Wendepolmotoren könnten die Motoren völlig gleich sein und bei der Montage wären zur Drehrichtungsbestimraung nur die Verbindungen zwischen Wendepol und Feld entsprechend zu schalten.

In konstruktiver Hinsicht hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Wendepole ohne ausgeprägten Polschuh mit über die länge etwa gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet sind. Hierdurch wird es oft erst ermöglicht, bei dem geringen zur Verfugung stehenden Platz einen Wendepol anzuordnen. Man nimmt zwar in Kauf, daß die Kommutierung etwas schlechter ist als bei einem Wendepol mit ausgeprägtem Polschuh, jedoch wird eine wesentliche Verbesserung gegenüber Uhivsrsalniotcren ohne Wendepol, erzielt. Die Kommutierung kann weiterhin wesentlich verbessert werden, wenn auf die Wendepole in der Nähe der dem Rotor zugekehrten Enden zur Vergrößerung der Polabmessungen, insbesondere der Polbreite, nach dem Aufschieben der Wendepolspule je ein spangenförmiges Teil aus ferromagnetischem ifeterial aufgesetzt ist. Durch diese Konstruktion erhält man einen schmalen Polschuh, der in dem geringen zur Verfügung stehenden Raum zwischen den Hauptpolen angeordnet werden kann und genügend Platz zum Aufschieben der Wendepolwicklung läßt. Durch das spangenförmige Teil wird die magnetisch wirksame Breite des Wendepols wesentlich vergrößert. Die Verwendung des spangenförmigen Teils gestattet weiterhin eine sehr einfache Verankerung der Wendepolwicklung.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind anhand der Abbildungen näher erläutert.

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Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt durch einen Universalmotor mit Wendepolen, und

Fig. 2 eine Ansicht eines spangenförmigen Teils zur Vergrößerung der magnetisch wirksamen Wendepolbreite.

In Fig. 1 ist mit 10 ein geblechter Feldmagnet bezeichnet, dieser bildet den Ständer der Maschine. Durch die Form der Bleche entstehen beim Ausfühungsbeispiel nach dem Schichten zwei Hauptpole 11, 12 und zwei V/endepole 13* 1^. Die V/endepole sind in der geometrisch neutralen Zone zwischen den Hauptpolen angeordnet, die Ankerwicklung ist symmetrisch aufgebaut und angeordnet. Die Wendepole haben keinen ausgeprägten Polschuh und ihr Querschnitt bleibt über die länge etwa gleich, ausgenommen die Verdickung im Bereich des Übergangs zum Ständerpaket. Die geringe Wendepolbreite b gestattet ohne Schwierigkeiten das Aufschieben einer Wendepolspule 15a bzw. 15b. Die Wendepolbreite b ist Jedoch kleiner als es das Wendefeld für eine gute Kommutierung erfordert. Diesem Nachteil wird durch das Aufschieben eines spangenförmigen Teils l6 aus ferromagnetischem Material abgeholfen, wodurch eine wesentliche Polverbreiterung erreicht wird. Magnetisch wird hierdurch annähernd die Breite B als magnetisch wirksame Wendepolbreite erreicht.

Das spangenförmige Teil l6 dient gleichzeitig zur Verankerung der Wendepolwicklung 15a, 15b. Es sitzt an dem dem Rotor zugekehrten vorderen Ende des Wendepols und ist dort in einer Nut l8 gehalten. In Fig. 2 ist das spangenf örmige Teil l6 noch einmal vergrößert dargestellt. Es hat eine rechteckige Form mit einem Durchbruch 17, mit dem es nach einem geringfügigen Aufbiegen über das vordere Ende des Wendepols 1? bzw. 14 bis in die Nut 18 geschoben ist. Das spangenf örmige Teil l6 ist gerade und eben ausgebildet, was in magnetischer Hinsicht kaum nachteilig ist, jedoch eine sichere Befestigung der Wendepolwicklung 15 gestattet.

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Claims

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Ansprüche

Λΐ.Juniversalmotor, insbesondere für stark belastbare Elektrowerkzeuge zum Betrieb mit Drehrichtungsumkehr, mit einer symmetrisch aufgebauten und angeordneten Ankerwicklung-, dadiireh gekennzeichnet, daß in der geometrisch neutralen Zone zwischen den Hauptpolen (11, 12) Wendepole (13, 14) angeordnet sind.
2. Universalmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendepole (l;5i 14) ohne ausgeprägten Polschuh mit über die länge etwa gleichbleibendem Querschnitt ausgebildet sind.
35. Universalmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Wendepole . (ϊ$, 14) an den dem Rotor zugekehrten Ende zur Vergrößerung der Polabmessungen, insbesondere der Polbreite (b) nach dem Aufschieben der Wendepolspulen (15a, 15b) je ein vorzugsweise spangenförmiges Teil (16) aus ferromagnetische!]] Material aufgesetzt ist.
4. Universalmotor nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet, daß die spangenförmigen Teile' (l6) rechteckige Form haben und gerade ausgebildet sind.

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5. Universalmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die spangenföwnigen Teile (16) auf einer Schmalseite geschlitzt sind.

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