DE468142C

DE468142C - Arrangement on slip rings of electrical machines, in which a metal washer ring provided with connections for the winding is inserted between the slip ring and its insulating base

Info

Publication number: DE468142C
Application number: DEA48527D
Authority: DE
Inventors: Theodor Saehrig
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1926-08-15
Filing date: 1926-08-15
Publication date: 1928-11-07

Description

Anordnung an Schleifringen elektrischer Maschinen, bei denen zwischen dem Schleifring und seiner isolierenden Unterlage ein mit Anschlüssen für die Wicklung versehener metallener Unterlagsring eingefügt ist Zur Herstellung einer elektrisch gutleitenden Verbindung zwischen einem Schleifring und der Wicklung einer elektrischen Maschine ist es bekannt, zwischen dem Schleifring und seiner isolierenden Unterlage einen mit einem oder mehreren Anschlußstücken für die Wicklung ausgestatteten metallenen Unterlagsring anzuordnen und den Schleifring auf diesem, gegebenenfalls nach glättender Bearbeitung des Unterlagsringes,durch Schrumpfen oder ein gleichwertiges Verfahren zu befestigen.Arrangement on slip rings of electrical machines, where between the slip ring and its insulating base with connections for the winding provided metal washer is inserted to produce an electrically good conductive connection between a slip ring and the winding of an electrical Machine it is known to be between the slip ring and its insulating base one equipped with one or more connection pieces for the winding To arrange the washer and the slip ring on this, if necessary after smoothing Processing of the washer, by shrinking or an equivalent process to fix.

Aus konstruktiven Gründen besteht häufig der eigentliche Schleifring aus einem anderen Metall als der Unterlagsring. So wird man beispielsweise bei Läufern mit Aluminiumwicklung in Rücksicht auf einen zuverlässigen Anschluß der Wicklungsenden an den Unterlagsring letzteren vorzugsweise auch aus Aluminium ausführen, während als Material für die Schleifringe Stahl oder Bronze in Frage kommt. Solche Materialverschiedenheit bei Unterlagsring und Schleifring kann sich jedoch auch aus anderen Erwägungen heraus ergeben.For structural reasons, there is often the actual slip ring made of a different metal than the washer. This is how you become, for example, with runners with aluminum winding in consideration of a reliable connection of the winding ends on the washer, the latter is preferably also made of aluminum, while steel or bronze can be used as the material for the slip rings. Such material diversity in the case of the washer ring and slip ring, however, other considerations can also arise result.

Nun ist aber eine dauernd gutleitende elektrische Verbindung zwischen dem Schleifring und seinem Unterlagsring erforderlich. Wenn jedoch diese beiden Ringe aus verschiedenem Material bestehen, kann sich der Übergangswiderstand verändern und unerwünschte Werte annehmen. Die Ursachen hierfür bilden Oxydationen, elektrolytische Wirkungen und der Mangel genügender Reibung zwischen den Oberflächenstrukturen beider Metallarten.But now there is a permanently good electrical connection between the slip ring and its washer. However, if these two Rings are made of different materials, the contact resistance can change and take on undesirable values. The causes for this are oxidations, electrolytic Effects and the lack of sufficient friction between the surface structures of both Types of metal.

Auch wenn Schleifring und Unterlagsring aus demselben Metall bestehen, kann das hierbei aus konstruktiven Rücksichten vorzuziehende Metall doch andererseits für zuverlässige und dauernde Kontaktbildung beider Ringe wenig geeignet sein. Schließlich hat auch die mit der Art des Schleifringmaterials zusammenhängende Fabrikationsmethode beim Aufbringen des Ringes eine Bedeutung für den Übergangswiderstand. Wird z. B. der Schleifring als Stahlring heiß aufgeschrumpft, so findet eine Oxydation der Auflagefläche und damit eine Verschlechterung des elektrischen Übergangswiderstandes statt.Even if the slip ring and the washer ring are made of the same metal, On the other hand, the metal, which is preferable for structural reasons, can on the other hand be unsuitable for reliable and permanent contact between the two rings. In the end also has the manufacturing method related to the type of slip ring material when applying the ring, it is important for the contact resistance. Is z. B. If the slip ring is heat-shrunk on as a steel ring, the oxidation takes place Contact surface and thus a deterioration in the electrical contact resistance instead of.

ach der Erfindung soll nun bei solchen Schleifringanordnungen,bei denen der Schleifring auf einem metallenen Unterlagsring ruht und die für diese Ringe verwendeten Metalle solche Eigenschaften besitzen, daß die Berührungsflächen der Ringe durch das Herstellungsverfahren oder durch spätereEinwirkungen anderer Art den Übergangswiderstand ungünstig beeinflussende Veränderungen erleiden, die Oberfläche eines oder beider Ringe, insbesondere an den in elektrisch leitender Verbindung stehenden Auflagestellen, mit einem Überzug aus einem Metall oder einer Legierung versehen sein, welcher mit dem Konstruktionsmaterial des gegenüberliegenden Ringes bzw. dem Metall und der Legierung seines Überzuges einen Übergangswiderstand zwischen beiden Ringen bewirkt und aufrechterhält, der geringer ist als bei unmittelbarer Berührung des Konstruktionsmetalles beider Ringe.after the invention is now intended for such slip ring assemblies for which the slip ring rests on a metal washer and for these Rings used metals have such properties that the contact surfaces of the rings due to the manufacturing process or subsequent actions of others Type the contact resistance unfavorably influencing changes suffer the surface of one or both rings, especially those in electrical conductive connection supporting points, with a coating of a metal or an alloy, which with the construction material of the opposite Ring or the metal and the alloy of its coating have a transition resistance causes and sustains between the two rings, which is less than in the case of immediate ones Contact of the construction metal of both rings.

Die Wahl des Metalls für den Überzug kann zur Erzielung des beabsichtigten Zweckes, d. h. dauernd eine gute elektrische Verbindung zwischen Schleifring und Unterlagsring zu gewährleisten, nach verschiedenen Gesichtspunkten vorgenommen werden. Zunächst wird man darauf bedacht sein, hierfür ein Metall zu verwenden, welches der Oxydation wenig unterworfen ist. Es sind aber auch die Reibungsverhältnisse zwischen Überzugsmetall und der Beschaffenheit der gegenüberliegenden Berührungsfläche von Bedeutung, wenn man berücksichtigt, daß etwa entstandene oder sich bildende Oxydhäute beim Auftreiben des Schleifringes in axialer Richtung, unter Umständen auch durch Erschütterungen während des Betriebes, bei genügendem Reibungswiderstand wieder beseitigt werden können. Aus diesen Erwägungen heraus wäre auch ein Aufrauhen der Berührungsflächen angebracht, was z. B. durch die Art des Verfahrens beim Herstellen des Metallüberzuges erreicht werden kann.The choice of metal for the coating can help achieve the intended one Purpose, d. H. a good electrical connection between slip ring and at all times To ensure washer, be made according to various points of view. First you will be careful to use a metal for this, which is little subject to oxidation. But there are also the frictional conditions between the coating metal and the nature of the opposite contact surface of importance if one takes into account that something that has arisen or is developing Oxide skins when driving the slip ring in the axial direction, possibly also due to vibrations during operation, if there is sufficient frictional resistance can be eliminated again. For these considerations, there would also be a roughening attached to the contact surfaces, which z. B. by the nature of the manufacturing process of the metal coating can be achieved.

Einen weiteren Anhalt für die Auswahl eines geeigneten Überzugmetalls bildet die Berücksichtigung der elektrolytischen Folgeerscheinungen. Um sie zu vermeiden, wird man dem Überzugsmetall den Vorzug geben, dessen Wert in der galvanischen Spannungsreihe möglichst dem Wert des Metalls naheliegt, welches diesem Metallüberzug an der Berührungsfläche beider Ringe unmittelbar gegenübersteht.Another guide for choosing a suitable coating metal forms the consideration of the electrolytic consequences. To avoid them preference will be given to the coating metal, its value in the galvanic series of voltages as close as possible to the value of the metal which this metal coating on the contact surface both rings is directly opposite.

Insbesondere ist es zweckmäßig, bei der Verwendung von Unterlagsringen aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die Innenfläche des Schleifringes gleichfalls mit Aluminium oder derselben Aluminiumlegierung zu überziehen. Die Verwendung von Aluminium bzw. seinen Legierungen erweist sich besonders vorteilhaft infolge der außerordentlich geringen Dicke der Oxydschichten, die sich auf Aluminium beim Erwärmen bilden. Beim Aufschrumpfen des erwärmten Schleifringes und dem dabei erforderlichen Auftreiben des Ringes in axialer Richtung wird die dünne Oxydhaut auf einem großen Teil der Fläche zerstört, so daß das metallisch rein geriebene Aluminium des Unterlagsringes mit dem gleichfalls metallisch rein geriebenen Aluminium der Schleifringinnenseite in guten elektrischen Kontakt tritt und sogar gewissermaßen verschweißt wird.In particular, it is useful when using washers made of a light metal such as aluminum or an aluminum alloy, the inner surface of the slip ring also with aluminum or the same aluminum alloy to cover. The use of aluminum or its alloys has proven itself particularly advantageous due to the extremely small thickness of the oxide layers, which form on aluminum when heated. When shrinking the heated slip ring and the required driving up of the ring in the axial direction is the thin oxide skin on a large part of the surface is destroyed, so that it becomes metallic pure rubbed aluminum of the washer with the likewise metallic pure grated aluminum on the inside of the slip ring makes good electrical contact and is even welded to a certain extent.

Während bei einer älteren bekannten Anordnung, bei welcher gleichfalls ein Schleifring auf einem metallenen Unterlagsring befestigt wird, die Berührungsflächen des Schleifringes und des Unterlagsringes mit einem Metall oder einer Metallegierung von verhältnismäßig niedrigem Schmelzpunkt überzogen werden, wobei bei Erwärmung bis zum Schmelzpunkt dieses Metallüberzuges eine Weichlötung zwischen dem Schleifring und seinem Unterlagsring erfolgt, handelt es sich bei der vorliegenden Anordnung nicht um solche Weichlötung, sondern vielmehr um eine vor dem Aufbringen des Schleifringes erfolgende Herrichtung der Berührungsfläche der beiden Ringe in der Art, daß eine Vergrößerung des Übergangswiderstandes durch Oxydation infolge Erhitzung oder sonstiger, beispielsweise galvanischer Einwirkungen verhindert oder doch zum mindesten verringert wird.While in an older known arrangement, which also a slip ring is attached to a metal washer, the contact surfaces of the slip ring and the washer ring with a metal or a metal alloy be coated by a relatively low melting point, with heating Soft soldering between the slip ring up to the melting point of this metal coating and its washer is done, it is in the present arrangement not about such soft soldering, but rather about one before the slip ring is applied taking place preparation of the contact surface of the two rings in such a way that one Increase in the transition resistance through oxidation as a result of heating or other, for example galvanic effects prevented or at least reduced will.

In den häufigsten Fällen wird es überhaupt genügen, nur den Schleifring oder seine Innenfläche zu überziehen, doch kann statt dessen oder außerdem, wie bereits zum Ausdruck gebracht, ein Metallüberzug auf dem Unterlagsring zweckdienlich sein. Auf welche Weise der Überzug auf der Schleifringfläche aufgebracht wird, ist für den Gegenstand der Erfindung unerheblich. Er kann durch galvanisches Plattieren, durch Sherardisieren, durch das Metallspritzverfahren oder irgendein beliebiges gleichwertiges Verfahren erzeugt werden.In the most common cases it will be sufficient to just use the slip ring or to coat its inner surface, but can instead or in addition, like already expressed, a metal coating on the washer is expedient be. The way in which the coating is applied to the slip ring surface is irrelevant to the subject matter of the invention. It can be electroplated, by sherardizing, by metal spraying or any other equivalent process can be generated.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement on slip rings of electrical machines, those with connections between the slip ring and its insulating base for the winding provided metallic washer ring is inserted and that for slip ring and washer used metals have such properties that the Contact surfaces of the metal rings causing current transfer through the fastening process of the slip ring or through later influences of a different kind a transition resistance would suffer adverse influencing changes, characterized in that the surface of one or both rings, especially those in which are electrically conductive Connected support points, a coating of a heavier than the usual Soft solders melting metal or an alloy of such, which is obtained with the construction material of the opposite ring or with its metal coating a transition resistance forms and maintains, which is less than when the Construction metal of both rings.

2. Arrangement according to claim I, characterized in that that the coating is made of a metal or alloy that is little subject to oxidation with the same property.

3 arrangement according to claims I and 2, thereby characterized in that the coating of one ring of the same or a related Metal is like the construction metal or coating metal of the other ring.

4 arrangement according to claims i to 3 with washer made of light metal or a light metal alloy, characterized in that the slip ring on its Inner surface has a coating made of the same or a related light metal or the same or a related light metal alloy.