DE4233132A1

DE4233132A1 - Interference suppressed electrical commutator machine

Info

Publication number: DE4233132A1
Application number: DE19924233132
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Wizemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-10-02
Filing date: 1992-10-02
Publication date: 1994-04-07
Also published as: JPH06209544A; GB9319735D0; GB2271220A; FR2696587A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer funkentstörten elektrischen Kommutatormaschine, insbesondere von einem Kommutatormotor für Kraftfahrzeuganwendung, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on a radio interference suppressed electrical commutator machine, in particular from one Commutator motor for automotive use, which in Preamble of claim 1 defined genus.

Kommutator- oder Kollektormaschinen, auch Stromwendermaschinen genannt, werden als elektrische Antriebsmotoren in vielfältiger Weise im Kraftfahrzeug eingesetzt, unterem auch als umflutete Motoren in Kraftstoffpumpen. Solche Kommutatormaschinen senden während des Betriebs ein hochfrequentes Störspektrum aus, dessen Ursache in den Abschaltimpulsen der Ankerwicklung beim Übergang der Stromführung von der einen zur anderen Kommutatorlamelle liegt. Es besteht daher die Notwendigkeit, solche Kommutatormaschinen zu entstören. Commutator or collector machines, too Commuter machines are called electrical Drive motors in various ways in the motor vehicle used, including as flooded motors in Fuel pumps. Such commutator machines send during a high-frequency interference spectrum, the Cause in the switch-off pulses of the armature winding at Transfer of current from one to the other Commutator lamella. There is therefore the Need to suppress such commutator machines.

Bei einem bekannten Kolektormotor dieser Art (DE 29 21 815 C2) sind hierzu einerseits Funkentstörkondensatoren an die Stromwender- oder Kommutatorbürsten angeschlossen und deren gemeinsamer Masseanschluß an den Statorkern des Motors gelegt, sowie andererseits zusätzlich zwei nicht magnetische Teilstücke derart angeordnet, daß sie eine Brücke zwischen den Randabschnitten der Pole des zweipoligen Statorpols bilden und den Anker umgeben. Durch die nicht magnetischen Teilstücke erreicht man über einen großen Frequenzbereich eine zusätzliche Senkung der Störspannung um 4-5 dB. Die Anordnung solcher Teilstücke im Motorinnern läßt allerdings den Fertigungsaufwand nicht unbeträchtlich ansteigen.In a known collector motor of this type (DE 29 21 815 C2) are on the one hand Radio interference suppression capacitors to the commutator or Commutator brushes connected and their common Ground connection to the stator core of the motor, as well on the other hand, two additional non-magnetic sections arranged such that they form a bridge between the Form edge sections of the poles of the two-pole stator pole and surround the anchor. Because of the non-magnetic Parts can be reached over a wide frequency range an additional reduction of the interference voltage by 4-5 dB. The Arrangement of such sections inside the engine leaves, however the manufacturing effort does not increase insignificantly.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße elektrische Kommutatormaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Widerstände zwischen den Kommutatorlamellen die Freilaufspannung der Ankerwicklung belastet wird, so daß sich die für die Funkstörung ursächlichen Lichtbögen zwischen den Kommutatorlamellen und den Kommutatorbürsten sich weniger intensiv und damit energieärmer ausbilden. Die Restenergie wird in den Widerständen in Wärme umgewandelt und wird problemlos über die Kommutatorlamellen an die Umgebung oder bei Elektrokraftstoffpumpen an den den Kollektor umflutenden Kraftstoff abgegeben. Wie Messungen zeigen, kann dadurch die Störspannung in einem breiten Frequenzbereich bis zu 15 dB gegenüber herkömmlich mit Kondensatoren und Spulen an den Kommutatorbürsten entstörten Kommutatormotoren gesenkt werden. Die Verluste in den Widerständen verringern zwar etwas den Wirkungsgrad der Maschine, doch steht dies in keinem Verhältnis zu dem erzielten Entstörungsgewinn. The electrical commutator machine according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that through the resistances between the commutator bars the freewheeling voltage of the armature winding is loaded, so that the arcs causing the radio interference between the commutator bars and the commutator brushes train themselves less intensively and therefore with less energy. The Residual energy is converted into heat in the resistors and is easily connected to the commutator bars Environment or with electric fuel pumps to the Collected fuel flowing around the collector. Like measurements can show the interference voltage in a wide range Frequency range up to 15 dB compared to conventional with Capacitors and coils on the commutator brushes suppressed commutator motors. The losses in the resistors somewhat reduce the efficiency the machine, but this is out of proportion to that achieved interference suppression gain.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kommutatormaschine möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in Claim 1 specified commutator machine possible.

Die Widerstandsverbindung der Kommutatorlamellen kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch diskrete Widerstandselemente hergestellt werden, deren beide Anschlußdrähte an benachbarten Kommutatorlamellen angelötet werden. Die Widerstandselemente werden dabei bevorzugt an den Anschlußfahnen angelötet, die zum Anschluß der Ankerwicklung an die einzelnen Kommutatorlamellen dienen.The resistance connection of the commutator bars can be according to an embodiment of the invention by discrete Resistance elements are manufactured, both of which Connection wires soldered to adjacent commutator bars become. The resistance elements are preferred soldered the connection lugs, which are used to connect the Serve armature winding to the individual commutator bars.

Für die Serienfertigung besser geeignet ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Widerstandsverbindung zwischen den Kommutatorlamellen dadurch erreicht wird, daß die zur mechanischen Befestigung der Kommutatorlamellen verwendete Vergußmasse elektrisch leitfähig mit dem gewünschten Widerstandswert ausgebildet wird. Anstelle der Vergußmasse kann auch ein verwendeter Kleber zum Befestigen der Kommutatorlamellen elektrisch leitfähig ausgebildet werden. Der Fertigungsaufwand für den entstörten Kommutatormotor ist nicht größer als der für den nicht entstörten Kommutatormotor.A preferred one is more suitable for series production Embodiment of the invention in which the Resistance connection between the commutator bars is achieved in that for mechanical fastening the potting compound used electrically conductive with the desired resistance value becomes. Instead of the casting compound, a used one can also be used Adhesive for attaching the commutator bars electrically be made conductive. The manufacturing effort for the suppressed commutator motor is no larger than that for the not suppressed commutator motor.

drawing

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing Exemplary embodiments in the description below explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kommutators eines funkentstörten Kommutatormotors, schematisiert, Fig. 1 is a perspective view of a commutator of a commutator motor shielded and, schematically,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Kommutators in Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal section of the commutator in Fig. 1,

Fig. 3 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 eines Kommutators gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 3 is the same representation as in Fig. 2 of a commutator according to another embodiment.

Description of the embodiments

Ein Kommutatormotor als Beispiel für eine allgemeine elektrische Kommutatormaschine ist in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise bekannt, so daß in Fig. 1 nur der Kommutator 11 des Kommutatormotors perspektivisch dargestellt ist, der drehfest auf der Motorwelle 11 sitzt, die auch den Motoranker mit der Ankerwicklung trägt. In bekannter Weise besitzt der Kommutator 11 eine Vielzahl von Kommutator-Lamellen 12, die durch Schlitze 13 voneinander getrennt sind. Die Lamellen 12 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt nebeneinander angeordnet und in einer elektrisch isolierenden Vergußmasse 14 (Fig. 2) eingebettet. Die Vergußmasse 14 umschließt drehfest die Motorwelle 10. Auf der der Ankerwicklung 10 zugekehrten Stirnseite 111 des Kommutators 11 tragen die Lamellen 12 jeweils eine Anschlußfahne 15 für die Ankerwicklung. Jeweils ein Ende einer Spule der Ankerwicklung ist mit einer Anschlußfahne 15 verbunden. Die Befestigung der Spulenenden 16, 17 (Fig. 2) erfolgt durch Umlegen der Anschlußfahnen 15 auf die Lamellen 12, wodurch jeweils ein Spulenende 16 zwischen der Anschlußfahne 15 und der Oberfläche der Lamelle 12 festgequetscht wird.A commutator motor as an example of a general electrical commutator machine is known in its construction and mode of operation, so that in Fig. 1 only the commutator 11 of the commutator motor is shown in perspective, which is rotationally fixed on the motor shaft 11 , which also carries the motor armature with the armature winding . In a known manner, the commutator 11 has a plurality of commutator lamellae 12 which are separated from one another by slots 13 . The slats 12 are arranged next to one another evenly distributed over the circumference and embedded in an electrically insulating casting compound 14 ( FIG. 2). The potting compound 14 rotatably encloses the motor shaft 10 . On the face 111 of the commutator 11 facing the armature winding 10 , the lamellae 12 each carry a connecting lug 15 for the armature winding. One end of a coil of the armature winding is connected to a connecting lug 15 . The coil ends 16 , 17 ( FIG. 2) are fastened by turning the connecting lugs 15 onto the lamellae 12 , as a result of which one coil end 16 is crimped between the connecting lug 15 and the surface of the lamella 12 .

Zur Funkentstörung des Kommutatormotors sind die jeweils benachbarten Lamellen 12 des Kommutators 11 über je einen Widerstand elektrisch leitend verbunden. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Kommutator wird die Widerstandsverbindung der Lamellen 12 durch diskrete Widerstandselemente 17 realisiert. Jedes Widerstandselement 17 ist mit seinen beiden Anschlußdrähten an den Anschlußfahnen 15 zweier benachbarter Lamellen 12 angelötet.To suppress radio interference in the commutator motor, the respective adjacent lamellae 12 of the commutator 11 are each connected in an electrically conductive manner via a resistor. In the commutator shown in FIGS. 1 and 2, the resistance connection of the slats 12 is realized by discrete resistance elements 17 . Each resistance element 17 is soldered with its two connecting wires to the connecting lugs 15 of two adjacent lamellae 12 .

In Fig. 3 ist ein modifizierter Kommutator 11′ im Längsschnitt dargestellt, der für die Serienfertigung besser geeignet ist. Der Aufbau des Kommutators 11′ ist der gleiche wie zu Fig. 1 beschrieben. Die Entstörung des Kommutatormotors wird ebenfalls dadurch bewirkt, daß die Lamellen 12 des Kommutators 11′ über Widerstände elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Diese Widerstandsverbindung wird im Gegensatz zu dem Kommutator 11 in Fig. 1 und 2 jedoch nicht mit diskreten Widerstandselementen hergestellt, sondern dadurch erzielt, daß die Vergußmasse 14′ elektrisch leitfähig ausgebildet ist, wobei ihr elektrischer Widerstand dem für die Funkentstörung erforderlichen Widerstandswert entspricht.In Fig. 3, a modified commutator 11 'is shown in longitudinal section, which is more suitable for series production. The structure of the commutator 11 'is the same as described for Fig. 1. The interference suppression of the commutator motor is also effected in that the fins 12 of the commutator 11 'are connected to one another in an electrically conductive manner via resistors. This resistance connection is in contrast to the commutator 11 in Fig. 1 and 2 but not made with discrete resistance elements, but achieved by the potting compound 14 'being electrically conductive, its electrical resistance corresponding to the resistance value required for radio interference suppression.

Claims

1. Radio interference suppressed electrical commutator machine, in particular commutator motor for motor vehicle use, with a commutator ( 11 ; 11 ') connected to an armature winding which has a multiplicity of commutator fins ( 12 ) arranged insulated from one another on its circumference, characterized in that adjacent fins ( 12 ) are electrically connected to each other via a resistor.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the resistance connection of the commutator bars ( 12 ) is made by discrete resistance elements ( 17 ), the two connecting wires of which are soldered to adjacent commutator bars ( 12 ).

3. Machines according to claim 2, characterized in that the commutator lamellae ( 12 ) for connecting the armature winding on their end facing the armature winding carry terminal lugs ( 15 ) and that the discrete resistance elements ( 17 ) are soldered to the terminal lugs ( 15 ).

4. Machine according to claim 1, characterized in that the commutator fins ( 12 ) for mechanical fixation in a casting compound ( 14 ') are embedded or glued in and that for the resistance connection of the commutator fins ( 12 ) the casting compound ( 14 ') and / or the adhesive is electrically conductive.