DE916963C - Buerstenanordnung bei Wechselstrom-Kollektormotoren mit mehrfacher Schleifenwicklung - Google Patents

Description

• Bürstenanordnung bei Wechselstrom-Kollektormotoren mit mehrfacher Schleifenwicklung Bei Kommutatormaschinen mit mehrfacher Schleifenwicklung ist eine verhältnismäßig große Bürstenbreite erforderlich. Die doppelte Schleifenwicklung benötigt z. B. eine Bedeckung von mindestens vier Lamellen, damit der Strom sich auf die einzelnen parallelen Zweige der Ankerwicklung gleichmäßig verteilt. Da breitere Bürsten die Stromwendespannung herabsetzen und auch die Kommutatorlänge verkürzen, wird man aus diesen Gründen über das Mindestmaß der unbedingt nötigen Überdeckung hinausgehen. Bei Wechselstromkommutatormotoren muß aber auch auf die Höhe der transformatorisch erzeugten Spannung in den durch die Bürsten kurzgeschlossenen Ankerwindungen Rücksicht genommen werden, damit beim Anlauf die Bürstenkurzschlußströme nicht zu groß werden.
• Da durch die doppelte Schleifenwicklung die transformatorische EMK halbiert wird, bietet diese Wicklungsart bei Motoren, welche für eine höhere als die bei Bahnanlagen übliche Frequenz von 162/s Hz bestimmt sind, gewisse Vorteile. Die große Breite der Bürsten hat aber verschiedene. Nachteile. Einmal wird die Masse der einzelnen Bürste zu groß, so daß sie, besonders bei hohen Kommutatorgeschwindigkeiten, den Unebenheiten nicht mehr folgt, andererseits wird die Kantenspannung, das ist die Spannung zwischen Auflauf-und Ablaufkante, herrührend von der transformatorischen EMK, zu groß, so daß besonders im Stillstand, wenn die Wendepole unwirksam sind, eine unzulässige Funkenbildung entsteht. Es zeigt sich, daß hier ein Hilfsmittel erfolgreich eingesetzt werden kann, das bei Gleichstrommaschinen bekannt ist.
• DiesesHilfsmittel besteht erfindungsgemäß darin, daß die an gemeinsame Zu- und Ableitungen angeschlossenen und mit einer Bürstenbreite größer als die Lamellenteilung ausgerüsteten Bürsten eines Bürstensatzes gestaffelt so angeordnet sind, daß sie insgesamt auf dem Kollektor einen größeren Bogen bedecken als die Breite der einzelnen Bürste in Umfangsrichtung des Kollektors beträgt. Man erreicht dadurch eine Überdeckung einer größeren Lamellenzahl, ohne daß die Spannung an der einzelnen Bürste zwischen Auflaufkante und Ablaufkante zu groß wird. Diese Maßnahme ist nicht eine solche; «-elche man ohne weiteres von der Gleichstrommaschine auf die Wechselstromkollektormaschine übertragen kann, denn sie erweist sich bei dieser erst als wirkungsvoll unter den beiden Voraussetzungen, daß erstens eine mehrfache Schleifenwicklung vorliegt, deretwegen eine große Bürstenüberdeckung am Kollektor notwendig ist, und daß zweitens eine Frequenz von mehr als 40 Hz zur Anwendung kommt, weil nur unter dieser Voraussetzung die mehrfache Schleifenwicklung, insbesondere die Doppelschleifenwicklung, vorteilhaft erscheint, die wiederum zur erwähnten breiten Kol- . lektorüberdeckung unter der durch die höhere Frequenz gesteigerten Höhe der transformatorisch erzeugten Spannung zwischen den Bürstenkanten führt.
• Wenn die Bürstenanordnung so beschaffen ist, daß eine gerade Anzahl von Bürsten einen Bürstensatz bildet, dann kann die Erfindung in der Weise ausgeführt werden, daß die Bürsten je eines zusammengehörenden Bürstensatzes in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Unabhängig davon aber, ob eine gerade oder eine ungerade Anzahl von Bürsten bzw. Kohlen verwendet ist, ist die Erfindung in der Weise ausführbar, daß man den Bolzen für die Bürstenhalter schräg zur Längsrichtung der Kollektorlamellen anordnet, so daß dann insgesamt von der Auflaufkante der ersten Bürste bis zur Auflaufkante der letzten Bürste desselben Bürstensatzes die gewünschte Größe des überdeckten Kollektorbogens erreicht ist. Als Beispiel sei eine normale Bürstenbreite von 12,5 mm und eine Lamellenteilung von 4,5 mm betrachtet. Bei der üblichen, nicht gestaffelten Anordnung der Bürsten ergibt sich eine Überdeckung von 12,5 = 2,78 Lamellenbreite und dementsprechend 4,5 auch eine Kantenspannung in der Höhe des 2,78fachen Betrages der transformatorischen EMK zwischen zwei Lamellen. Versetzt man aber die beiden Hälften eines Bürstenpaares z. B. um 5,5 mm, so sind die äußersten Bürstenkanten in Umfangsrichtung um 12,5 -f- 5;5 = 18 mm voneinander entfernt. Die Überdeckung beträgt dann La- 4,5 mellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Bürstenanordnung bei Wechselstromkollektormotoren mit mehrfacher Schleifenwicklung, vorzugsweise bei Bahnmotoren, für eine Betriebsfrequenz von mehr als 4o Hz, dadurch gekennzeichnet, daß die an gemeinsame Zu- und Ableitungen angeschlossenen und mit einer Bürstenbreite größer als die Lamellenteilung ausgerüsteten Bürsten eines Bürstensatzes, in bei Gleichstrommaschinen bekannter Weise, gestaffelt so angeordnet sind, daß sie insgesamt auf dem Kollektor einen größeren Bogen decken, als die Breite der einzelnen Bürste beträgt. z. Bürstenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten je eines zusammengehörenden Bürstenpaares des gleichen Bürstensatzes in Umfangrichtung gestaffelt sind: 3. Bürstenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen für die Bürstenhalter schräg zur Richtung der Kollektorlamellen steht. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 722 2210, i8o 673; Georg Siemens-Verlag »Fortschritte der Technik«, 1948, Bd. 5 ; Prof. Dr. Müller »Die elektrischen Vollbahnen und das 50 Per-System«; Arnold »Gleichstrom-Maschinen«, Bd. 2, i927, S. 319; Rudolf Richter »Elektrische Maschinen « V. Bd., Springer-Verlag 195o, S. 25 und 26.