DE745631C

DE745631C - Stromabnehmer fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE745631C
Application number: DEL102567D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Vitaly Grosse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-12-01
Filing date: 1940-12-01
Publication date: 1944-05-15

Description

Stromabnehmer für elektrische Maschinen Stromabnehmer von elektrischen Maschinen hoher Umfangsgeschwindigkeit können sich durch die Reibung der Bürsten beträchtlich erhitzen. Dazu kämmt noch die weitere Erwärmung durch die Strombelastung, insbesondere wenn es sich um Unipolarmaschinen hoher Stromstärken handelt. Für .die zulässigen Grenzen der Ausführbarkeit solcher Maschinen ist es von Wichtigkeit, möglichst hohe und auf der gesamten Kontaktfläche gleichmäßig verteilte Kontaktdrücke für die Stromabnehmer anzuwenden und dennoch die dadurch verursachten Reibungsverluste soweit wie möglich klein zu halten.
Um in diesem Sinne günstigere Stromabnahmeverhältnisse bei Unipolarmaschinen mit konzentrischer Anordnung von Läufer und Ständer zu erzielen bzw. den für die Überwindung der Reibung, in Wärme sich äußernden Arbeitsaufwand . kleiner zu gestalten, ist es bekannt, die Bürgten als Rollkörper in kugelförmiger oder walzenförmiger Gestalt auszuführen, die zwischen konzentrischen Ringen eingelagert werden und sich auf den festen und beweglichen Kontaktflächen dieser Ringe abwälzen, so daß die Stromüberführung radial über diese leitenden Rollkörper- zwischen jenen Ringen stattfindet. Wenn hierbei, wie ebenfalls bekannt ist, die Rollkörper ohne Benutzung von Zapfen laufen, so ist die gleitende Reibung völlig durch rollende Reibung ersetzt, so daß die Reibungsverluste wesentlich kleiner sind.
Eine Schwierigkeit bieten hierbei die beiden anderen zu erfüllenden Bedingungen, nämlich den erforderlichen Kontaktdruck und eine gleichmäßige Verteilung .dieses Druckes über den ganzen Umfang der Kontaktfläche zu gewährleisten; denn gerade für die günstigste Auslegung des Stromabnehmers, die Verringerung seiner Erwärmung und die Güte des Stromüberganges kommt es neben einem ausreichenden Kontaktdruck darauf an, daß sich alle Rollkörper des Umfanges gleichmäf@ig ain Stromübergang beteiligen und deshalb sämtlich den gleichen Kontaktdruck aufweisen.
Um bei den für rollende Reibung aus-#elegten Stromabnehmern den dort zwischen den heilen konzentrischen Kontaktrin-en ein-

z;iebg sind, oder sie selbst aus in sich Aastischein Material ausgeführt und sie mit solcher Vorspannung zwischen die konzentrischen Ringe eingelagert, daß sie über den ganzen Ufnfang mit gleich, hoher Pressung gegen beide Ringe anliegen. Bei derartigen Stromabnehmern wurden auch bereits zur Erzielung einer starken Federdruckwirkung metallene elastische Röhren als Rollkörper vorgesehen. die man dicht aneinandergereilit aber den Umfang -der Rollfläche verteilt.
Die Erfindung dient dem Zweck, bei dieser Art von Stromabnehmern für elektrische 1laschinen hoher Umfangsgeschwindiglieit, bei denen die Stromüberführung radial zwischen zwei konzentrischen Ringen durch über den Umfang des Stromabnehmers gleichmäßig verteilte. in radialer Richtung federnd nachgebende rohrförmige Rollen aus leitendem Metall erfolgt, einerseits eine günstige Möglichkeit zu schaffen, solchen rohrförmigen Rollkörpern beim Einsetzen eine hohe Vorspannung zu geben, und ihnen andererseits die Eigenschaft zu verleihen, daß sie nicht nur in der Umfangsrichtung, sondern auch in der Längsrichtung einen gleichmäßigen Kontaktdruck auf die ganze Breite der Kontaktflächen gewährleisten.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die rohrförmigen Rollen als Schraubenfedern, beispielsweise nach Art der Federrollenlagerfedern, ausgeführt und gelagert sind. Dann kann man sie durch axiale Streckung oder durch engeres Zusammenziehen der Federn beim Einsetzen sehr stark vorspannen. Die Schraubenfeder ist außer in der radialen Richtung auch in der Längsrichtting genügend geschmeidig, so daß sie sich überall der Kontaktfläche der Ringe anpaßt.
Fig. z und :3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei dem Stromabnehmer nach Fig. r sind zwischen dem zur Welle a der L-nipolarmaschine gehörenden Schleifring b und dem dazu konzentrisch angeordneten Außenring c, über den Umfang gleichmäßig verteilt, erfindungsgemäß als Schraubenfedern ausgebildete röhrenförmige Rollen d eingelegt, wie sie etwa bei Federrollenlagern benutzt werden, nachdem sie zuvor zur Er langung einer Vorspannung axial elastisch gestreckt oder elastisch enger ztisainniengerollt- wurden, so daß sie, unter dieser Spannung stehend, ohne Hemmung in den Zwischenraum zwischen den beiden Kontaktringen b und c eingeschoben werden können.

.aininendrückt und elastisch etwas oval formt. Um eine stärkere Abnutzung der Rollen-Federn durch Reibung aneinander zu vermeiden, sind, wie Fig. z zeigt, zwischen den aromführenden Federn d nichtleitende, mechanisch nicht vorgespannte Abstandsrollen ¢ eingelagert. Damit die Federn nicht durch mechanische Schwingungen des Läufers beansprucht werden und auch in dieser Innsicht ein gleichmäßiger Kontakt über den ganzen Umfang gewährleistet bleibt, empfiehlt es sich, nach dem Vorbild der Fig.? den feststehenden Stromring c mit Hilfe von Wangen s aus Isoliermaterial auf dem Läufer gleitend abzustützen und die äußeren Anschlußverbindungen ä elastisch auszuführen. Mit Rücksicht auf die Stromverteilung von dieser einseitig gelegenen Anschlußverbindung ; zu den verschiedenen Stromübergangsstellen der Rollen ist die äußere Begrenzung des Außenringes c nach dem in Fig. , dargestellten Ausführungsbeispiel exzentrisch gestaltet.
Die hohlzylindrische Ausführung der den Stromübergang zwischen den Ringen b und c vermittelnden Federrollen d gestattet, durch ihren Hohlraum einen Luft- oder Gasstrom zu leiten, so daß auf diese Weise eine wirksame Wärmeabfuhr erreichbar ist. Man kann auch den gesamten Stromabnehmer unter öl anordnen, so daß dieses dann auch die hohlen Federrollen durchsetzt und umspült.
Es sind in der Umfangsrichtung unterteilte Läufer von Unipolarmaschinen bekannt, bei denen an Stelle eines Schleifringes, eine Art Kollektor tritt. Für solche Maschinen ließe sich die Erfindung dann anwenden, wenn auch der äußere Stromring in gleicher Weise elektrisch geteilt wird.

Claims

PATEINTTANSPRÜCHE: t. Stromabnehmer für elektrische Maschinen hoher Umfangsgeschwindigkeit, bei denen die Stromüberführung radial zwischen zwei konzentrischen Ringen über rohrförmige leitende Rollen erfolgt, die gleichmäßig über den Umfang des Stromabnehmers angeordnet sind und in radialer Richtung federnd nachgeben, so daß sie, unter mechanischer Vorspannung eingelagert, den erforderlichen Kontakt-. druck erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Rollen als Schraubenfedern, beispielsweise nach Art der Federrollenlagerfedern, ,ausgeführt undgelagert sind.
2. Stromabnehmer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den stromführenden Rollen (d) nichtleitende, mechanisch nicht vorgespannte Abstandsrollen (f) angeordnet sind.
3. Stromabnehmer nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Stromring (c) gleitend und isoliert auf .dem Läufer (a) abgestützt ist und die äußeren Anschlußverbindungen- (g) elastisch ausgeführt sind.
4. Stromabnehmer nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenfederförmigen Rollen durch einen hindurchgeleiteten Luft- oder Gasstrom gekühlt werden.
5. Stromabnehmer nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Stromabnehmer unter Öl angeordnet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom -Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschrift . . Nr. 93 .403.