DE489135C - Verfahren zum Pruefen der Buersten fuer Kommutatormaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Prüfen der Bürsten für Kommutatormaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen der für den Kommutator elektrischer Maschinen verwendeten Bürsten. Wenn auch die Brauchbarkeit einer Kommutatorbürste nur durch den tatsächlichen Betrieb bewiesen werden kann, so ist es doch zweckmäßig, sich über die wichtigsten Eigenschaften von noch nicht ausprobierten Bürsten ein Bild zu machen, da man dann meistens schon in der Lage ist, zuentscheiden, ob die Bürste sich im Betrieb bewähren wird oder nicht. Für die Brauchbarkeit einer Bürste ist vor allem maßgebend, ob diese imstande ist, eine höhere Segmentspannung zwischen den Lamellen des Kommutators auszuhalten. Diese Segmentspennungen treten bekanntlich insbesondere bei allen Wechselstromkommutatormaschinen in mehr oder weniger starkem Maße auf, namentlich bei Maschinen ohne Wendepole, z. B. bei Drehstromreihenschluß- oder Nebenschlußmotoren, oder Drehstromerregermaschinen usw. Die Bürste muß bei allen diesen Maschinen in der Lage sein, die auftretenden Segmentspannungen zu bewältigen, ohne unzulässig zu feuern bzw. den Kommutator anzugreifen oder einen hohen Verbrauch aufzuweisen.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet in einfachster Weise, die Kommutatorbürsten bei veränderlicher Segmentspannung zu untersuchen und die unter der Bürste beim Lauf auftretenden Verluste in sehr exakter Meise zu messen. Erfindungsgemäß werden die Bürsten auf den Kommutator einer leer laufenden Prüfmaschine aufgesetzt, die Segmentspannung der Kommutatormaschine wird geändert und die durch das Aufsetzen der Bürsten und die Änderung der Segmentspannung herbeigeführte zusätzliche Leistungsaufnahme der Kommutatormaschine gemessen. Als Prüfmaschine -verwendet man zweckmäßig eine Kommutatormaschirie in der Bauart eines läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotors. Die Ständerwicklung dieses leer laufenden Nebenschlußmotors ist kurzgeschlossen, so daß der Motor als gewöhnlicher Asynchronmotor läuft. Seinen Schleifringen wird eine veränderliche Spannung zugeführt und so auch die Segmentspannung am Kommutator geregelt. Die durch das Aufsetzen der Bürsten bedingte zusätzliche Leistungsaufnahme des Motors kann an seinen Schleifringen genau festgestellt werden.
• Abb. x der Zeichnung zeigt das Schaltbild für die Prüfeinrichtung. Die auf den Kommutator aufgesetzten zu untersuchenden Bürsten sind gleichmäßig auf dem Umfang des Kommutators verteilt, um jede Unsymmetrie zu vermeide. Der Bürstenträger ist zweckmäßig drehbar, um jede Bürste bequem beobachten zu können. Für die Untersuchung der Bürsten kann man außerdem zwei in axialer Richtung nebeneinanderliegende Bürsten aufsetzen und diese an eine Spannung anschließen, die einen über die Bürsten und. über- die Kommutatorlamellen sich schließenden Strom erzeugt. Man kann auf diese Weise dieselben Verhältnisse herstellen, wie sie beim tatsächlichen Betrieb für die Bürsten vorhanden sind.
• Wird der in der Zeichnung dargestellte leer laufende Motor bei abgehobenen Kommutatorbürsten mit veränderlicher Spannung bei konstanter Frequenz gespeist, so ergibt sich die in Abb.2 gezeichnete Wattaufnahme gemäß der Kurve a in Abhängigkeit von der Segmentspannung. Diese Wattaufnahme setzt sich aus den Eisenverlusten und den mechanischen Verlusten des leer laufenden Motors zusammen. Werden nun die Versuchsbürsten aufgesetzt, so wird die Wattaufnahme des Schleifringstromkreises erhöht, einerseits durch das Hinzukommen der Bürstenreibung der Kommutatorbürsten, andererseits durch die in den von den Bürsten kurzgeschlossenen Stromkreis entstehenden Kurzschlußströme oder noch durch die Übergangsverluste des durch zwei nebeneinanderhegende Bürsten hindurchgeschickten zusätzlichen Stromes. Wird die neue Wattaufnahme in die Abb. 2 (Kurve b) eingetragen, so ergibt bereits die Subtraktion der beiden Wattaufnahmen (a, b) in völlig exakter Weise die Summe der Reibungs-und der Bürstenkurzschlußverluste. Nimmt man weiter an, daß die Kommutatorreibungsverluste von den Bürstenkurzschlußverlusten unabhängig bleiben, so kann man in Abb. 2 eine zur Kurve a äquidistante Kurve c eintragen, die für die Segmentspannung Null mit der Kurve zusammenfällt. Der vertikale Abstand zwischen den Kurven a und c stellt dann die Reibungsverluste, der Abstand zwischen" den Kurven c und b die Bürstenkurzschlußverluste dar. Die Annahme der Konstanz der Reibungsverluste ist zwar nicht ganz einwandfrei, jedoch für die praktischen Bedürfnisse vollständig ausreichend.
• Die Einrichtung gestattet also, das Verhalten der Bürste bei verschiedenen Lamellenspannungen und konstanterDrehzahl in einfachster Weise zu prüfen. Die Segmentspannung läßt sich bei stillstehender Maschine und offenem Ständer aufnehmen und ihre Abhängigkeit von der aufgedrückten Schleifringspannung ein für allemal festlegen. Durch allmähliche Steigerung der Segmentspannung läßt sich die Grenze feststellen, bis zu welcher die letztere gesteigert werden kann, ohne daß die Bürste unzulässig feuert bzw. die Bürstenkurzschlußverluste zu sehr anwachsen. Durch Änderung der Frequenz der zugeführten Spannung ist man ferner in der Lage, den Einfluß der Drehzahl auf die Reibung und die Bürstenkurzschlußverluste festzustellen. Die Einrichtung ist ferner sehr.,gut geeignet, den Einfluß der Erwärmung des Kommutators auf die Reibung und insbesondere auf die Bürstenkurzschlußverluste zu studieren. Es genügt hierzu eine kleine Heizvorrichtung, die, zweckmäßig unterhalb des Kommutators angebracht, den letzteren auf die gewünschte Temperatur bringt. Auch andere Veränderliche, wie z. B. die Bedeckung auf dem Kommutator; ferner die Konstruktion des Halters, lassen sich bezüglich ihres Einflusses auf die Bürstenkurzschlußverluste und die Wechselstromkommutierung sehr einfach und exakt prüfen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zum Prüfen der Bürsten für Kommutatormaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten auf den Kommutator einer leer laufenden Prüfmaschine aufgesetzt werden, die Segmentspannung der Kommutatormaschine geändert wird und die durch das Aufsetzen der Bürsten und die Änderung der Segmentspannung herbeigeführte zusätzliche Leistungsaufnahme der Kommutatormaschine gemessen wird.
2. 2. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch °_, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kommutatormaschine in der Bauart eines läufergespeisten Drehstromnebenschlußmotors, dessen Ständerwicklung kurzgeschlossen ist und dessen Schleifringen eine regelbare Spannung zugeführt wird und bei dem die den Schleifringen beim Aufsetzen der Bürsten zugeführte zusätzliche Leistung gemessen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kommutator zwei in axialer Richtung nebeneinanderliegende Bürsten aufgesetzt und zwecks Erzeugung eines Bürstenübergangsstromes an eine Spannung angeschlossen werden. q.. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der der Kommutatorprüfmaschine zugeführten Spannung geändert wird.