DE2605894A1

DE2605894A1 - Gleichstrommaschine

Info

Publication number: DE2605894A1
Application number: DE19762605894
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Braun; Paul Rauschenberger; Anton Tosch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-02-13
Filing date: 1976-02-13
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4140935A; IT1078999B; DE2605894C3; JPS5298911A; DE2605894B2; FR2341223B1; GB1571839A; FR2341223A1

Description

10.2.1976 Ve/Hm «3

Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Gleichstrommaschine

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrommaschine, die am Joch des Feldmagneten außer den Hauptpolen noch Hilfspole (Wendepole) enthält.

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Bei der größeren Gleichstrommaschine werden in .der Regel außer den Hauptpolen noch vorzugsweise bewickelte Hilfspole (Wendepole) am Joch des Feldmagneten angebracht, die zwischen den Hauptpolen liegen und die Aufgabe haben, die vom Nutstreufluß induzierte Reaktanzspannung zu kompensieren., so daß Bürstenfeuer verhindert wird. Die Zahl der Wendepole ist gewöhnlich gleich der Zahl der Hauptpole, doch werden Maschinen kleinerer Leistung zuweilen auch mit nur halb soviel Wendepolen, wie Hauptpole vorhanden sind, ausgeführt.

Bei schnellen Fluß- oder Stromänderungen, z.B. beim Übergang vom Generatorbetrieb zum Motorbetrieb oder bei schnellen Laständerungen, einer Gleichstrommaschine mit V/endepolen und massivem Joch eilt die Kommutierungsspannung der Reaktanzspannung nach. Dies führt auch bei den bekannten Gleichstrommaschinen mit Wendepolen zu starken Bürstenfeuer und in Grenzbereichen zu Rundfeuer um den Kollektor. Der Wendepolfluß, der die Größe der Kommutierungsspannung mitbestimmt, wird durch die Wirbelströme im massivem Joch geschwächt und eilt dadurch dem Nutstreufluß zeitlich nach.

Bei einem lamelliertem Joch wurden diese Nachteile verringert werde,n, doch führen lamellierte Joche bei größeren Maschinen zu kaum überwindbaren, konstruktiven Schwierigkeiten.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter Umgehung der konstruktiven Schwierigkeiten bei einem lameliierten Joch bei Gleichstrommaschinen mit Wendepolen die Nacheilung der Kommutierungsspannung relativ zur Reaktanzspannung und damit starkes Bürstenfeuer zu verringern, bzw. zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen Hilfspolen und Hauptpolen lamellierte Hilfs- . joche vorgesehen sind.

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Um das aufwendige Einstellen der Luftspalte zwischen den Wendepolen und dem Joch zu vermeiden, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen je einem Hilfsjoch und einem Pol ein Luftspalt vorgesehen, der einstellbar ist, vorzugsweise dadurch, daß ein Hilfsjoch aus wenigstens zwei sich überlappenden Teilen besteht.

Da die Größe der Wendefeldspanhung und die Neigung der Wendepolcharakteristik weitgehend von den Luftspalten zwischen Wendepolen und Joch, sowie Hilfsjochen und Polen abhängt, ist es eine wesentliche Aufgabe bei der Prüfung einer Gleichstrommaschine, diese Luftspalte zu optimieren. Diese Optimierung ist sehr aufwendig, da die Maschine dazu mehrmals demontiert werden müßte. Um dies zu verhindern, müßte die Einstellung der Luftspalte ohne Demontage von außen her erfolgen können. Der Luftspalt zwischen den Wendepolen und dem Joch kann dann in einer Grundeinstellung bemessen werden und die Feineinstellung kann durch Veränderungen der Luftspalte zwischen den Hilfsjochen und den Polen erfolgen. Dies kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, daß ein Teil eines geteilten Hilfsj ochs fest mit dem Joch verbunden und die übrigen Teile verschiebbar angeordnet sind.

Eine besonders günstige Anordnung ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß zur Verschiebung der beweglichen Hilfsjochteile ein einstellbarer Exzenter, vorzugsweise am Joch vorgesehen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Nacheilung des Wendepolflusses und damit der Kommutierungsspannung gegenüber dem Nutstreufluß, bzw. der Reaktanzspannung, bei schnellen Stromänderungen wesentlich geringer ist und damit die Kommutierung verbessert wird, bzw. in Grenzsituationen Rundfeuer vermieden wird, ohne daß die konstruktiv aufwendige und schwer zu realisierende Lösung eines lamellierten Jochs

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gewählt werden muß. Die Optimierung einer Gleichstrommaschine wird vereinfacht und verbessert, insbesondere durch die Anordnung, bei der die Einstellung der Luftspalte ohne Demontage der Gleichstrommaschine von ..Sen erfolgen kann. Durch diese Anordnung wird auch ein^ individuelle Einstellung der Kommutierungsgüte an den einzelnen Bürstenbolzen möglich.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden -im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: ·

Fig. 1 eine Gleichstrommaschine mit vierpoligem Feldmagnet, mit Wendepolen und mit Hilfsjochen,

Pig. 2 in einer Teilansicht zwei HilfsJochanordnungen als zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung und

Fig. 3 als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine weitere Anordnung eines Hilfsjochs.

Die in Fig. 1 dargestellte Gleichstrommaschine besteht aus einem Joch 10, an das vier Hauptpole'11 bis 14 und jeweils symmetrisch dazwischen vier Wendepole 15 bis 18 angebracht sind. Die Hauptpole 11 bis 14 enthalten Hauptpolwicklungen 19'bis 22 und die Wendepole 15 bis l8 Wendepolwicklungen 23 bis 26. Zwischen den Haupt- und Wendepolen' 11 bis 18 sind am Joch 10 jeweils Hilfsjoche 27 bis 34 befestigt. Während das Joch 10 massiv ist, sind die Haupt- und Wendepole 11 bis l8, sowie die Hilfsjoche 27 bis 34 lamelliert. In zentrischer Anordnung befindet sich der Anker 35·

Fig. 2 zeigt in der Teilansicht des Hauptpols 11 und der beiden Wendepole 15 und 18 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. Das lamellierte Hilfsj och 34 ist einstückig, fest mit dem Joch 10 verbunden und weist zum Wendepol l8 hin einen Luftspalt dl auf. Der Luftspalt des Wendepols

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zum Joch 10 hin ist mit d2 bezeichnet, Als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Hilfsj och 27 aus zwei Teilen 270 und 271. Die beiden Teil-Hilfsjoche 270, 271 überlappen sich an ihrem Berührungspunkt, so daß bei Verschiebung des einen Teils relativ zum anderen an dieser Stelle kein Luftspalt entsteht. Während das Teil-Hilfsjoch 270 starr am Joch 10 bzw. am Hauptpol 11 befestigt ist, kann das zweite Teil-Hilfsjoch^: 271 am Joch 10 entlang bewegt werden, so daß der Luftspalt dl zum Wendepol 15. hin veränderbar ist. Von den Nuten 36 des Ankers 35 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur drei abgebildet.

Der Luftspalt dl könnte natürlich auch an einer anderen Stelle zwischen dem Hauptpol 11 und dem Wendepol I5 angeordnet sein.

Das in Pig. 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel zeigt einen Ausschnitt des Jochs 10 mit dem daran befestigten, aus den Teilen 270 und 271 bestehenden Hilfsj och 27- Das starr befestigte Teil-Hilfsjoch 270 ist mittels einer Gewindeschraube 37 an das Joch 10 angeschraubt. Das verschiebbare Teil-Hilfsjoch 271 ist durch eine weitere Gewindeschraube 38 mit einem Exzenter 39 verbunden. Der Exzenter ist in eine zweistufige Bohrung im Joch 10 eingelassen. Wird die Schraube 38 angezogen, so drückt sich der Exzenter-39 gegen den Absatz 40 der zweistufigen Bohrung und das Teil-Hilfsjoch 271 gegen das Joch 10, so daß die Teile arretiert sind.

"Wird der Exzenter 39 nach erfolgter Lockerung der Schraube gedreht, so verschiebt sich das Teil-Hilfsjoch 271 gegenüber dem zweiten Teil-Hilfsjoch 270 und der Luftspalt dl verändert sich. Nach Einstellung des Luftspalts dl wird die Schraube 38 wieder angezogen.

Zum Verstellen des Exzenters 39 ist ein Verstellwerkzeug iJl vorgesehen, das aus einem zylindrischen Teil ¹JlO und einem daran befestigten Verstellhebel 411 besteht. Zum

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exakten Einstellen ist am zylindrischen Teil 4lO eine Einstellskala 412 vorgesehen. Um den Exzenter 39 mit dem Verstellwerkzeug 4l drehen zu können, greifen Ausbuchtungen 4l3 am zylindrischem Teil 410 in entsprechende Nuten 42 im Exzenter 39 ein. Im zylindrischen Teil 410 ist eine asymmetrische Bohrung 4l4 vorgesehen, um durch den zylindrischen Teil 410 hindurch Zugriff zur Schraube 38 zu haben.

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Claims

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Ansprüche

MJ Gleichstrommaschine, die am Joch des Feldmagneten außer den Hauptpolen noch Hilfspole (Wendepole) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hilfspolen (15 bis 18) und Hauptpolen (12 bis 14) lamellierte Hilfsjoche (27 bis 34) vorgesehen sind.
2. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsjoche (27 bis 34) innerhalb der Gleichstrommaschine am Joch (10) vorgesehen sind.
3. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je einem Hilfsjoch (27 bis 34) und einem Pol (11 bis 14 bzw. 15 bis 18) ein Luftspalt (dl) vorgesehen ist.
4. Gleichstrommaschine nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (dl) einstellbar ist.
5. Gleichstrommaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ..daß jedes Hilfsjoch (27) aus wenigstens zwei sich überlappenden Teilen (270, 271) besteht.
6. Gleichstrommaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (270) eines geteilten Hilfsjochs (27) fest mit dem Joch (10) verbunden ist und die übrigen Teile (271) verschiebbar angeordnet sind.

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7. Gleichstrommaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der beweglichen Hilfsjochteile (271) ein einstellbarer Exzenter (39 )₅ vorzugsweise am Joch (10) befestigt ist.
8. Gleichstrommaschine nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (39) durch eine Feststellschraube (38) arretierbar ist.
9. Gleichstrommaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Exzenter (39) zugeordnete Einstellskala (412) vorgesehen ist.
10. Gleichstrommaschine nach Anspruch 9₃ dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Einstellskala (412) versehenes Verstellwerkzeug (4l) vorgesehen ist, das zum Verstellen des Exzenters (39) in Vertiefungen (42) desselben eingreift.

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