DE3229744A1 - Gleichstrom-kollektormaschine, und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Gleichstrom-kollektormaschine, und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Gleichstrom-Kollektormaschine, und
Verfahren zu ihrer Herstellung
Zusatz zu P 32 17 283.4
Die Erfindung betrifft eine Gleichstrom-Kollektormaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner
ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maschine. Eine derartige Maschine ist Gegenstand der Hauptanmeldung
P 32 17 283.4, auf deren gesamten Inhalt zur Vermeidung von Längen in vollem Umfang Bezug genommen wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, derartige Maschinen, und ihre Herstellung, weiter zu vereinfachen
und/oder zu verbessern.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.
Man erhält so bei gutem Kupferfüllfaktor eine einfache Herstellung,
denn es müssen am Kollektor nur noch wenige Drähte angeschlossen werden. Dies ist besonders bei sehr kleinen
Motoren von Vorteil, wie sie bevorzugt mit der Erfindung realisierbar sind (sogenannte KLeinstmotoren mit Leistungen
unterhalb von 1O W).
In besonders bevorzugter Weise geht man dabei gemäß Anspruch vor, da man hier die gesamte Kette von sechs Spulen fortlaufend
wickeln kann, ohne die Drahtführung zu unterbrechen, und somit nur noch ganz wenige Drähte am Kollektor anzuschließen
sind.
In manchen Fällen ist ein niedriges axiales Trägheitsmoment des Rotors erwünscht, um z.B. einen schnellen Hochlauf zu
ermöglichen, und in diesem Fall geht man bevorzugt gemäß Anspruch 14 vor, da hierbei das axiale Trägheitsmoment des
Rotors im wesentlichen nur durch das - unvermeidliche Eigengewicht
der Spulen bestimmt wird und sich gleichzeitig eine sehr gute, allseitige Kühlung dieser Spulen ergibt,
so daß sie thermisch hochbelastet werden können. - Dieses Merkmal hat auch für sich allein erfinderische Bedeutung.
Ein besonders vorteilhaftes Herstellungsverfahren ist Gegenstand des Anspruchs 16. Es gelingt so, zwei der drei erforderlichen
Querverbindungen zusammen mit dem Kollektor, also bei einem ohnedies erforderlichen Herstellungsschritt, herzustellen.
Die dritte Querverbindung kann dann leicht vollends angebracht werden und dient mit großem Vorteil gleichseitig
als Federglied zum Anpressen eines Entstörglieds an drei am Kollektor vorgesehene Kontaktelemente.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich ais dem im folgenden beschriebenen und
in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispiel,
sowie aus den übrigen Unteransprüchen,, Es zeigt;
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Motors, hier eines Motors mit flachem Luftspalt,
mit einem achtpoligen Statormagneten, und mit einer Rotoranordnung mit sechs gleichmässig
verteilten Spulen und einem Kollektor mit zwölf Lamellen,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Kollektors der Fig. 1 mit den dort vorgesehenen drei Querverbindungen
und'den Entstörkondensatoren,
Fig. 3 eine Darstellung, welche die Herstellung der bei Fig. 1 verwendeten sechs Spulen A-F als fortlaufende,
ohne Unterbrechung des Wickeldrahtes wickelbare Spulenkette zeigt,
BAD ORIGINAL
— ft —
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Motors mit der Spulenanordnung und
Statormagneten gemäß Fig. 1, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Kollektor des Motors der Fig. 4, von der Bürstenseite her gesehen, in stärker
vergrößertem Maßstab, wobei Teile weggeschnitten dargestellt sind,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein zur Anpressung eines Entstörglieds
dienendes Federglied, das gleichzeitig als Querverbindung zwischen vier Kollektorlamellen
dient, gesehen längs der Linie VI-VI der Fig. 7,
Fig. 7 eine Draufsicht auf das Federglied der Fig. 6, gesehen in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 6,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Kollektorrohling, von der Bürstenseite her gesehen, und in einer Lage analog
Fig. 5,
Fig. 9 einen Schnitt durch den Kollektorrohling der Fig. 8, gesehen längs der Linie IX-IX der Fig. 8 (Hinweis:
Zum Vergleich von Fig. 8 und 9 Fig. 8 bitte auf den Kopf stellen!), und
Fig. 10 einen Schnitt durch den fertigen Kollektor, gesehen
längs derselben Schnittebene wie Fig. 9, wobei das Entstörglied mit strichpunktierten Linien angedeutet
ist.
In den einzelnen Figuren werden gleiche oder gleichwirkende Teile jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich
nur einmal beschrieben. Begriffe wie "oben, unten, links, rechts" beziehen sich auf die Darstellung in der jeweiligen
Figur. Zur Veranschaulichung der Dimensionen sind in verschiedenen Figuren Maßstäbe für eine typische Baugröße angegeben;
das schließt natürlich Maßabänderungen nach unten oder
oben nicht aus. ,
COPY
Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine 2O7 die hier
als Maschine mit ebenem Luftspalt dargestellt ist. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch diesen Luftspalt, d.h. man sieht
einen Kollektor 22 mit 12 Kollektorlamellen 1 - 12, die sechs Rotorspulen A-F, und dahinter den Statormagneten 21,
der wie dargestellt achtpolig axial magnetisiert ist. Gewöhnlich ist der Statormagnet ein einstückiger Ring, der bei
trapezförmigem Induktionsverlauf in der dargestellten Weise magnetisiert ist. Man kann den Statormagneten aber zum Beispiel
auch aus einzelnen Segmenten zusammensetzen. Dieser Magnet
erstreckt sich bis unter die magnetisch aktiven Abschnitte der Spulen A-F, also die radial verlaufenden Spulenabschnitte.
Seine radiale Erstreckung nach.außen ist übertrieben groß dargestellt,
um die zeichnerische Darstellung der Statorpole 'zu ermöglichen.
Fig. 2 zeigt, ebenfalls stark schematisiert, die elektrische Beschaltung des Kollektors 22, der hier als Flachkollektor
dargestellt ist, aber naturgemäß auch jede andere bekannte Form haben könnte. Die Lamellen 4, 8, 12 sind mit abgebogenen
Lappen 4A, 8A und 12A versehen, und an diese ist ein Entstörglied angeschlossen, das drei gleich große Kondensatoren
23, 24 und 25'enthält. Kondensator 23 liegt zwischen
4A und 8A, Kondensator 24 zwischen 8A und 12A, und Kondensator 25 zwischen 12A und 4A.
Ferner sind zwischen den einzelnen KollektorlameIlen insgesamt
drei Querverbindungen vorgesehen, wie folgt: Die erste Querverbindung 26 verbindet folgende Lamellen:
2-5-8-11.
Die zweite Querverbindung 27 verbindet folgende Lamellen: 1-4-7-10.
Die dritte Querverbindung 28 verbindet folgende Lamellen: 3-6-9-12.
Naturgemäß könnten diese Querverbindungen analog Fig. 5 des Hauptpatents durch entsprechende Bürstenanordnungen ersetzt
werden, doch müßten im vorliegenden Fall jeweils vier Bürsten
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1 BAD ORIGINAL - 10 -
vorgesehen' werden, die jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind, also auf den vier Ecken eines Quadrats liegen, also
insgesamt acht Bürsten, vgl. S. 15.
Die Bürsten 30, 31 liegen hier einander nicht diametral
gegenüber, sondern es liegt jeweils eine Bürste, hier z.B. die Bürste 30, unter einem Nordpol des Statormagneten 21, und
die andere Bürste, hier die Bürste 31, unter einem Südpol, so daß ihr Winkelabstand alpha = (45° + η χ 90°) mech. be-■
trägt, wobei η = 0,1,2 oder 3 ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die sechs Spulen A-F nur insgesamt drei Anschlüsse 32, 33 und 34, und diese
sind wie dargestellt an die Lamellen T, 5 und 9 angeschlossen. Hierzu wird auf Fig. 3 zur Erläuterung Bezug genommen. Diese
zeigt die Herstellung der sechs Sektorspulen A-F als
Spulenkette. Beim fertigen Motor .liegen sich immer zwei
Spulen diametral gegenüber und haben elektrisch dieselbe Wirkung, bilden also Paare von diametral gegenüberliegenden
Spulen. Dies sind das Paar A, B, das Paar C, D, und das Paar E, F. Diese sind jeweils untereinander durch einen Abstand
L1 getrennt, welcher größer ist, als der Abstand L2 zwischen den Spulen B und C sowie D und E, welche wie dargestellt beim
fertigen Motor nebeneinander liegen. Das Verhältnis L1:L2
bevorzugt
kann / in der Größenordnung 3:2 bis 4:3 liegen.
kann / in der Größenordnung 3:2 bis 4:3 liegen.
Die Spulen A-F werden also fortlaufend aus einem einzigen Draht gewickelt, der nicht unterbrochen zu werden braucht.
Von der Spule Ä führt ein Anschluß 32A zur Lamelle 1. Vom
Übergang zwischen den Spulen B und C führt der Anschluß 33 zur Lamelle 5. Dieser Anschluß ist wie dargestellt gegenüber
der Spulenmitte um einen Abstand d versetzt. Vom Übergang zwischen den Spulen D und E führt der Anschluß 34 zur Lamelle
Und schließlich führt von der Spule F ein Anschluß 32F zur Lame. 1. Wie Fig. 3 zeigt, sind alle Spulen A - F gleichsinnig gewickelt.
Bei der Montage befestigt man z.B. die Spule A so, daß ihre Mittelachse mit der Trennfuge zwischen den Lamellen 10 und 11
übereinstimmt, und man befestigt die Spule B diametral gegenübe:
COPY BAD ORIGINAL
Anschließend befestigt man neben der Spule B die Spule C so, daß ihre Mittelachse mit der Trennlinie zwischen den
Lamellen 2 und 3 zusammenfällt, und man befestigt die Spule D exakt gegenüber von C. Dann befestigt man neben der Spule D
-- die Spule E so , daß ihre Mittelachse mit der Trennlinie -zwischen der Lamelle 6 und 7 übereinstimmt, und man befestigt
-.die Spule F exakt gegenüber von E. Die Anschlüsse an den
Kollektor 22 wurden bereits beschrieben. Vgl. auch Seite 15.
• Naturgemäß könnte man z.B. den Anschluß 32A ebensogut an die
,,:. Lamellen 4, 7 oder 10 statt an die Lamelle 1 anschließen,
da man jedesmal eine Verbindung mit der zweiten Querverbindung ,= . 27 erhält. Es ist also angeschlossen: Der Spulenanschluß 32 ..an
die zweite Querverbindung 27; der Spulenanschluß 33 an die ■.-. erste Querverbindung 26; und der Spulenanschluß 34 an die
dritte Querverbindung 28. Oder anders gesagt: Die drei Serienschaltungen (Spulen A-B, Spulen C-D und Spulen E-F)
. sind in Dreiecksschaltung zwischen die drei Querverbindungen 26, 27 und 28 angeschlossen. . .
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, ist die
Herstellung der sechs Spulen A-F- durch das kontinuierliche Wickeln - sehr einfach, und ebenso ist ihre Montage und ihr
Anschluß am Kollektor 22 äußerst einfach und automationsgerecht,
... da nur drei mal gelötet oder geschweißt werden muß. Durch die seitliche Versetzung der einzelnen Anschlüsse um den Betrag
d ergibt sich wie dargestellt automatisch die richtige Lage der Spulenenden relativ zu den betreffenden Statorlamellen.
Die einzelnen Spulen sind bevorzugt aus Backlackdraht hergestellt,
und daher selbsttragend. Dort, wo die Übergangsdrähte die Spulen kreuzen, sind sie nicht mit diesen verbacken. Z.B.
ist die Übergangsleitung 36 zwischen den Spulen B und C am
Abschnitt 37 nicht mit der Spule C verbacken, und dasselbe gilt analog für die anderen Spulen. Diese Übergangsleitungen liegen
beim fertigen Motor unter dem Kollektor, wo sie festgeklebt werden können.
— 1 2 — COPY
inneren Abschnitte der Lamellen 1 - 12. Im Bereich des
Teilkreises 72 umschließt ein durchgehender Kunststoffring 75 die Lamellen von beiden Seiten. Durch speichenartige Abschnitte
76 ist dieser Ring 75 mit der Nabe 65 verbunden.
Der so umspritzte Kollektorrohling 66 wird anschließend nochmals gestanzt, und zwar wird nun die zweite Querverbindung 27 so
fertig bearbeitet, daß sie nur noch mit den Lamellen 1, 4, 7 und 10 verbunden ist. Fig. 8 zeigt beispielhaft, wie das
im Bereich der Lamellen 11 und 12 geschieht. Hierzu werden
Aussparungen Ti 78 und 79 ausgestanzt, die von den Trennfugen im Bereich dieser Lamellen 11, 12 zur dort gelegenen Aussparung
68 verlaufen. Damit haben diese Lamellen keine elektrische Verbindung mehr zur zweiten Querverbindung 27. Fig. 5 zeigt den
Kollektor 22 nach dem Stanzvorgang. Dort sind die erste Querverbindung 26 und die an sie angeschlossenen Lamellen durch
eine graue Punktierung hervorgehoben, ebenso die zweite Querverbindung 27 und die an sie angeschlossenen Lamellen durch
kleine Querstriche. Die verbleibenden Lamellen 3, 6, 9 und 12 müssen nun noch durch die dritte Querverbindung 28 (vergl.
Fig. 2) miteinander verbunden werden.
Aus dem Kunststoffring 75 ragen gemäß Fig. 10 an drei um
120° gegeneinander versetzte Stellen die Lappen 4A, 8A und 12A.
Gegen diese wird nun ein Entstörglied 82 zur Anlage gebracht, das in Form einer Ringscheibe ausgebildet ist und die drei
Kondensatoren 23, 24 und 25 (Fig. 2) enthält. Zapfen 83 am Kunst stoffring 75 dienen zur Zentrierung dieses Entstörglieds 82,
so daß seine Kontakte exakt gegen die Lappen 4A, 8A und 12A anliegen, und zwar mit einer Dreipunktauflage, also kontaktsicher.
Zum Anpressen dieses Entstörglieds 82 gegen die Lappen 4A etc.
dient gemäß Fig. 4 ein Federglied 84, das in den Fig. 6 und 7 näher dargestellt ist. Es hat einen zentralen Ring 85, der
die Nabe 65 umschließt, gegen das Entstörglied 82 anliegt, und dieses, bezogen auf Fig. 4, nach unten gegen den Kollektor 22
drückt. Von diesem Ring 85 verlaufen symmetrisch radial nach
COPY BAD ORIGINAL
Der Kollektor 22 ist auf der Nabe 45 des Trageglieds 44 befestigt.
Er hat eine Nabe 65 aus Isolierstoff, in der die radial inneren Abschnitte der Lamellen 1-12 verankert sind.
Sein Aufbau und seine Herstellung werden unter Bezugnahme auf die Fig. 5-10 nachfolgend näher beschrieben.
Bei der Herstellung des Kollektors werden zunächst aus einer Blechplatine Kollektorrohlinge 66 von der Form ausgestanzt,
wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, wobei dort alle Lamellen 1-12 noch miteinander zusammenhängen. Es ist aber bereits
die erste Querverbindung 26 entstanden, die die Lamellen 2, 5, 8 und 11 miteinander verbindet und die von den übrigen Lamellen
durch Ausnehmungen 67 getrennt ist. Ferner sind die - auch in Fig. 2 dargestellten - Blechlappen 4A, 8A und 12A ausgestanzt
und rechtwinklig abgebogen. Sie liegen außerhalb des eigentlichen Kollektorbereichs, also des von den Bürsten 30, 31 bestrichenen
Bereichs. Ihre Form ergibt sich aus Fig. 9.
Wichtiger Hinweis: Fig. 9 zeigt den Schnitt IX - IX in Fig. 8, wobei Fig. 8 auf den Kopf zu stellen ist, d.h. was in Fig. 8
oben ist, ist in Fig. 9 und 10 unten, und umgekehrt. Fig. 8 stimmt ihrerseits in der Lage mit Fig. 5 überein.
Die zweite Querverbindung 27 ist in Fig. 8 nur in Rudimenten vorhanden, und zwar gebildet durch vier Ausnehmungen 68, die
radial außerhalb des Kollektorbereichs liegen. Im Kollektorbereich sind die Trennfugen 69 zwischen den Lamellen 1-12
bereits voll vorhanden, und diese setzen sich radial nach außen über einen Teilkreis 72 hinaus fort und sind jeweils
im Bereich-des Teilkreises 72 erweitert. Auch die Lappen 4A, 8A
und 12A liegen auf dem Teilkreis 72.
Der Kollektorrohling 66 gemäß Fig. 8 und 9 wird anschließend
mit einem Kunststoff, bevorzugt einem Polyamid, so umpreßt, wie das die Fig. 5 und 10 zeigen. Die Nabe 65 umschließt die
erste Querverbindung 26, die Ausnehmungen 67 und die radial
C0PY BAD ORIGINAL
inneren Abschnitte der Lamellen 1 - 12. Im Bereich des
Teilkreises 72 umschließt ein durchgehender Kunststoffring 75 die Lamellen von beiden Seiten. Durch speichenartige Abschnitte
76 ist dieser Ring 75 mit der Nabe 65 verbunden.
Der so umspritzte Kollektorrohling 66 wird anschließend nochmals gestanzt, und zwar wird nun die zweite Querverbindung 27 so
fertig bearbeitet, daß sie nur noch mit den Lamellen 1, 4, 7 und 10 verbunden ist. Fig. 8 zeigt beispielhaft, wie das
im Bereich der Lamellen 11 und 12 geschieht. Hierzu werden
Aussparungen Tl 78 und 79 ausgestanzt, die von den Trennfugen
im Bereich dieser Lamellen 11, 12 zur dort gelegenen Aussparung
68 verlaufen. Damit haben diese Lamellen keine elektrische Verbindung mehr zur zweiten Querverbindung 27. Pig. 5 zeigt den
Kollektor 22 nach dem Stanzvorgang. Dort sind die erste Querverbindung 26 und die an sie angeschlossenen Lamellen durch
eine graue Punktierung hervorgehoben, ebenso die zweite Querverbindung 27 und die an sie angeschlossenen Lamellen durch
kleine Querstriche. Die verbleibenden Lamellen 3, 6, 9 und 12 müssen nun noch durch die dritte Querverbindung 28 (vergl.
Fig. 2) miteinander verbunden werden.
Aus dem Kunststoffring 75 ragen gemäß Fig. 10 an drei um
120° gegeneinander versetzte Stellen die Lappen 4A, 8A und 12A.
Gegen diese wird nun ein Entstörglied 82 zur Anlage gebracht, das in Form einer Ringscheibe ausgebildet ist und die drei
Kondensatoren 23, 24 und 25 (Fig. 2) enthält. Zapfen 83 am Kunststoff ring 75 dienen zur Zentrierung dieses Entstörglieds 82,
so daß seine Kontakte exakt gegen die Lappen 4A, 8A und 12A anliegen, und zwar mit einer Dreipunktauflage, also kontaktsicher.
Zum Anpressen dieses Entstörglieds 82 gegen die Lappen 4A etc.
dient gemäß Fig. 4 ein Federglied 84, das in den Fig. 6 und näher dargestellt ist. Es hat einen zentralen Ring 85, der
die Nabe 65, umschließt, gegen das Entstörglied 82 anliegt, und
dieses, bezogen auf Fig. 4, nach unten gegen den Kollektor drückt. Von diesem Ring 85 verlaufen symmetrisch radial nach
außen, also speichenförmig, vier identische Federbeine 85, 87, 88 und 89,
die etwa Z-fÖrmig abgewinkelt sind und mit ihren freien Enden etwa parallel zur Ebene des Ringes 85 verlaufen.
Gemäß Fig. 5 sind diese vier Beine 86 - 89 an denjenigen Abschnitten der
Lamellen 3, 6, 9 und 12 festgeschweißt, die radial außerhalb des Kunststoffringes
75 liegen, so daß das Federglied 84 gleichzeitig die dritte Querverbindung 28 gemäß Fig. 2 bildet.
Die Spulenahschlüsse 32, 33 und 34- sind wie dargestellt an denjenigen
Abschnitten der Lamellen 1 bzw. 5 bzw. 9 angelötet, die außerhalb des
Kunststoffringes 75 liegen. Der Kollektor 22 gemäß Fig. 5 stellt also ein
außerordentlich kompaktes Bauteil dar, dessen Herstellung mit einem
Minimum an Arbeitsschritten möglich ist, wobei gleichzeitig eine gute
Entstörung gewährleistet ist. - Die Spulenweite ist wie dargestellt bevorzugt größer als 180° el. . Sektorspulen werden bevorzugt-, doch sind auch
Rundspulen möglich.
Sofern die Querverbindungen 26 bis 28 durch Bürsten ersetzt werden sollen,
müssen außer der Bürste 31 drei weitere Bürsten vorgesehen werden, die zu ihr um 90°, 180° und 270° versetzt sind und die elektrisch mit der
Bürste 31 verbunden sind. Ebenso müssen außer der Bürste 30 drei weitere
Bürsten vorgesehen werden, die zu ihr um 90°, 180° und 270° versetzt sind
und die elektrisch mit ihr verbunden sind, vgl. Anspruch 6.
Selbstverständlich kann der Kollektor 22 auch eine beliebige andere als
die beschriebene Winkellage relativ zu den Spulen A bis F haben, sofern die Bürsten 30, 31 ebenfalls um diesen Winkel versetzt werden. Der
Abstand d in Fig. 3 erhält dann eine andere Größe und kann auch zu Null werden.
Der dargestelle Motor hat eine Leistungsaufnahme von 0,6 W und gibt bei
einer Drehzahl von 1500 U/min ein Drehmoment von 0,2 Ncm (20 cmp) ab, ist
also ein Kleinstmotor, der bei sehr geringem axialem Trägheitsmoment ein
Drehmoment von sehr guter Konstanz liefert.
Naturgemäß sind zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen möglich, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Obwohl die Anwendung
bei einem Motor für ein Signalaufzeichnungsgerät dargestellt wurde,
eignet sich eine solche Maschine in gleicher Weise auch als Generator, z.B. als sehr kompakter Signal generator.
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Leerseite
Claims (20)
- PATENTANWALTRAIBLE TELEFON iO7 t») 85-48 46 ρ Λ NJTA Γ7ΟΟΟ STUTTGART 1 TELEGRAMME: ABELTAT STuTTGAR-f " " " rrtl l_IN IMILENBACHSTRASSE 32 POSTSCHECK STUTTGART 744 0O-708 ΓΛΙΟΙ |\|O LJ Λ MC? Γ"» Λ ItT)I ΓΓlandesgirokassestuttgart 2915076 LJIrL,"lINv3. MAInO HiAIoLb:ZUGELASSENER VERTRETER BEIM EUROR PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYPAPST-MOTOREN GMBH & CO KG _ χ _ STUTTGART, den 4.8.1982St. Georgen anwaltsakte: P61.32D149AnsprücheGleichstrom-Kollektormaschine (Motor oder Generator) , mit einer mehrpoligen Statormagnetanordnung (21, 54), und mit einer eisenlosen Rotorwicklung, welche eine Mehrzahl von Einzelspulen (A - F; 47, 48) aufweist, deren Zahl kleiner ist als die der Statorpole und die in einer Einschichtwicklung angeordnet sind,und mit einem Kollektor (22), welcher Querverbindungen zwischen einzelnen Kollektorlamellen aufweist, nach Patentanmeldung P 32 17 283.4,dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Maschine mit einer achtpoligen Statormagnetanordnung (21, 54) die eisenlose Rotorwicklung 6 gleichmässig verteilte Einzelspulen (A ~ F) aufweist,daß ein Kollektor (22) mit 12 Lamellen vorgesehen ist, daß jeweils zwei diametral gegenüberliegende Spulen (z.B.A und B) fortlaufend gewickelt und in Serie geschaltet sind, daß von jeder Kollektorlamelle eine Querverbindung (26, 27,28) zu den drei Lamellen vorgesehen ist, die von ihr 90 , 180° und 270° mech. entfernt sind,daß die Kollektorbürsten (30, 31) voneinander einen Abstandetwa o o
von'(45 + η χ 90 ) mech. aufweisen, wobei η = 0,1,2 oder 3 ist,und daß die drei in Reihe geschalteten Spulenpaare (A-B, C - D, E - F) in Dreieckschaltung zwischen die drei Querverbindungen (26, 27, 28) angeschlossen sind. - 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle sechs Spulen (A - F) in der Weise fortlaufend gewickelt sind,BAD ™ ~daß anschließend an ein erstes, fortlaufend gewickeltes Paar (Λ, B) diametral gegenüberliegender Spulen ein am Rotor (50) hieran anschließendes zweites Paar (C, D) diametral gegenüberliegender Spulen und dann ein am Rotor (50) an das zweite Paar anschließendes drittes Paar (E, F) diametral gegen überliegender Spulen fortlaufend gewickelt ist, wobei jeweils am Übergang vom einen Paar zum nächsten ein Anschluß (33, 34) für eine Verbindung mit einer Querverbindung (26, 28) herausgeführt ist.
- 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L1) der Übergangsleitungen zwischen den Spulen eines Paares (z.B. A, B) diametral gegenüberliegender Spulen jeweils größer ausgebildet ist als die Länge (L2) der Übergangsleitungen (z.B. 36) zwischen einem Paar und dem nächsten.
- 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (A - F) als Backlackdrahtspulen ausgebildet sind, und daß die Übergangsleitungen dort (37), wo sie eine Spule kreuzen, nicht mit dieser verbacken sind.
- 5. Maschine nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichne daß die an den Übergängen vom einen Spulenpaar (z.B. A, B) zum nächsten (z.B. C, D) herausgeführten Anschlüsse (33, 34) im Bereich einer Spule und zu deren Mittelachse versetzt (Fig. 3: Versetzung d) vorgesehen sind. :
- G. Maschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, da= durch gekennzeichnet, daß die Querverbindungen durch Bürsten gebildet sind, wobei für die eine Polarität vier miteinander verbundene, unter Stator-Südpolen liegende und für die andere Polarität vier miteiander verbundene, unter Stator-Nord polen liegende Bürsten vorgesehen sind.
- 7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn= zeichnet, daß eine der Querverbindungen (26) auf der einen Seite der Kollektorlamellen und vorzugsweise einstückig mit den sie verbindenden Lamellen (2, 5, 8, 11) ausgebildet ist.- 3 ORIGINAL INSPECTED* COPY:;-::": Λ. ~: : - O L L Ό I H 4
- 8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einezweite Querverbindung (27) auf der anderen Seite der Kollektor-vorzucjsweise
lamellen und /einstückig mit den sie verbindenden Lamellen (1, 4, 7, 10) ausgebildet ist. - 9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, mit einem Flachkollektor, der zur Befestigung eineKunststoffnabe (65) aufweist,dadurch gekennzeichnet, daß die eine Querverbindung (26) mindestens teilweise im Inneren dieser Kunststoffnabe (65) angeordnet ist.
- 10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der eigentlichen Kollektorfläche ein ringförmiges Kunststoffelement (75) vorgesehen ist, und daß die zweite Querverbindung (27) außerhalb dieses Kunststoffelements(75) angeordnet ist.
- 11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des ringförmigen Kunststoffelements (75) aus der Kollektorebene drei Verbindungsstücke (4A, 8A, 12A) hochgebcgen sind, von denen jedes mit einer der drei Querverbindungen (27, 26, 28) in Verbindung steht, daß diese Verbindungsstücke über die Ebene des ringförmigen Kunststoffelements (75) vorstehen, und daß gegen sie entsprechende Kontakte eines Entstörgliedes (82) anliegen, welches in an sich bekannter Weise Entstörelemente (23, 24, 25) für den Kollektor (22) enthält.
- 12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anpressen des Entstörglieds (82) gegen die Verbindungsstücke (4A, 8A, 12A) ein Federglied (84) vorgesehen ist, und daß dieses Federglied (84) in der Weise mit dem Kollektor(22) verbunden ist, daß es die dritte Querverbindung (28) bildet.
- 13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied (84) vier gleichmässig verteilte speichenförmigeCOPY - ■ ■' - 4 -Elemente (86 - 89) aufweist, welche mit den vier um jeweils 90° gegeneinander versetzten Kollektorlamellen (3, 6, 9, 12) verbunden sind, die nicht mit der ersten oder zweiten Querverbindung (26 oder 27) in Verbindung stehen.
- 14. Maschine, insbesondere nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Motor mit flachem Luftspalt (53) die Spulen (47, 48) jeweils mit ihren radial inneren Abschnitten am äußeren Bereich eines mit der Welle (43) oder dergleichen verbundenen Trägerglieds (44) befestigt sind und von diesem freitragend in das Magnetfeld der Statormagnetanordnung (54) ragen.
- 15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daßdas Trägerglied (44) eine zur Befestigung auf der Motorwelle (43) dienende Nabe (45) aufweist, und daß der Kollektor (22) auf dieser Nabe (45) angeordnet ist.
- 16. Verfahren zum Herstellen einer mit einem Flachkollektor versehenen Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Flachkollektors bei einem ersten Verfahrensschritt die radial verlaufenden Trennfugen zwischen den einzelnen Lamellen und die Trennelemente zwischen einer der Querverbindungen und den nicht an sie angeschlossenen Lamellen herausgearbeitet werden, um einen in sich zusammenhängenden Kollektorrohling zu erhalten,daß bei einem nachfolgenden, zweiten Verfahrensschritt dieser Rohling an Bereichen innerhalb und außerhalb der Kollektorfläche mit Kunststoff umspritzt wird, und daß dann bei einem dritten Verfahrensschritt Trenne1emenzt zwischen einer zweiten Querverbindung und den nicht an sie angeschlossenen Lamellen herausgearbeitet werden.
- 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte der Trennelemente zwischen der zweiten Querverbindung und den nicht an sie angeschlossenen LamellenCOPY BAD ORIGINALbereits beim ersten Verfahrensschritt herausgearbeitet werden.
- 18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim ersten Verfahrensschritt aus drei mit verschiedenen Querverbindungen verbundenen Lamellenabschnitten Lappen hochgebogen werden, die zur Verbindung mit einem Entstörglied dienen, und daß diese Lappen beim zweiten Verfahrensschritt bis nahe zu ihrem freien Ende mit Kunststoff umspritzt werden.
- 19. Signalaufzeichnungs- oder -wiedergabegerät, enthaltend einen Motor (20) nach einem der Ansprüche 1 - 15.
- 20. Signalaufzeichnungs- oder -wiedergabegerät, enthaltend einen Motor (20) erhältlich nach einem der Ansprüche 16 bis 18.1COPY
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GB08604892A GB2171854A (en) | 1982-08-10 | 1983-08-09 | Direct current machine |
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