NL8902180A - Werkwijze voor het bewikkelen van een ankerlichaam van een anker, alsmede electrische machine voorzien van een anker vervaardigd volgens de werkwijze. - Google Patents

Description

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bewikkelen van een van ankergleuven voorzien ankerlichaara van een anker met een op een ankeras aangebrachte commutator met van bevestigings-elementen voorziene commutatorlamellen, waarbij volgens een wikkel-cyclus wikkeldraad door de ankergleuven wordt geleid en aan de bevestigingselementen van de commutatorlamellen wordt bevestigd voor het vormen van een verzameling van spoelen, waarbij de spoelen onderling over de commutatorlamellen electrisch worden doorverbonden.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een electrische machine, voorzien van een stator en een anker.

De werkwijze zoals hierboven beschreven is, is algemeen bekend, en kan uitgevoerd worden met in de handel verkrijgbare wikkel-machines. Een dergelijke wikkelmachine is bijvoorbeeld beschreven in US-A-3,973,738 (herewith incorporated by reference). Met de bekende werkwijze wordt een van radiale ankergleuven voorzien trommelanker-lichaam van een over een aantal spoelen verdeelde wikkeling voorzien, waarbij wordt uitgegaan van een wikkeldraad, die om een haakvormig bevestigingselement van een commutator wordt gewonden. Ten behoeve van het vormen van een eerste spoel wordt de wikkeldraad vervolgens een gewenst aantal malen door twee ongeveer diametraal gelegen ankergleuven geleid en tenslotte om een verder haakvormig bevestigingselement van de commutator gewonden. Daarna wordt de wikkeldraad opnieuw door twee ankergleuven geleid en om een weer ander haakvormig bevestigingselement gewonden voor het vormen van een tweede spoel. Dit laatste wordt zo vaak herhaald, totdat het aantal gewenste spoelen is gevormd, waarna over elke commutatorlamel van de commutator twee van de spoelen onderling worden doorverbonden, door de spoeluiteinden door ombuigen en verwarmen van de haakvormige bevestigingselementen electrisch met de commutatorlamellen te verbinden. De wikkeltijd van de bekende werkwijze kan verkort worden door twee wikkeldraden te gebruiken, waardoor symmetrisch gewikkeld kan worden, waarbij gelijktijdig twee spoelen worden gevormd.

De bekende werkwijze is geschikt voor het gebruik van dunne wikkeldraad, bijvoorbeeld koperdraad met een diameter kleiner dan 0,50 mm. Voor verscheidene toepassingen, bijvoorbeeld bepaalde electrische motoren die bestemd zijn voor een netspanning van 100-120 V, is het bij toepassing van de bekende werkwijze noodzakelijk een dikkere wikkeldraad toe te passen, bijvoorbeeld koperdraad met een diameter groter dan 0,60 mm. Gebleken is echter, dat bij gebruik van dikkere draad het uitvalpercentage toeneemt, ondermeer doordat spoeluiteinden bij de bevestigingselementen van de commutator elkaar raken, of doordat een bevestigingshaak tijdens het breken van de draad, dat aan het einde van het bewikkelen door een trekbeweging wordt veroorzaakt, mechanisch vervormd.

De uitvinding beoogt ondermeer de bekende werkwijze zodanig te veranderen, dat het toepassingsgebied vergroot wordt, zonder dat daardoor de kans op uitval toeneemt.

De werkwijze volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt, doordat na beëindiging van de genoemde wikkelcyclus ten minste een additionele wikkelcyclus wordt uitgevoerd, waarbij opnieuw wikkeldraad door de reeds van spoelzijden van de spoelen van de genoemde verzameling voorziene ankergleuven wordt geleid en aan de bevestigingselementen van de reeds met de spoelen van de genoemde verzameling verbonden commutatorlamellen wordt bevestigd voor het vormen van een verdere verzameling van electrisch parallel aan de spoelen van de eerstgenoemde verzameling geschakelde spoelen.

Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is, dat het thans mogelijk is, om ankers waarvoor om electrotechnische redenen relatief dikke draden vereist zijn, te vervaardigen door een anker-lichaam te bewikkelen met dunne probleemloos te wikkelen draad. Een bijkomend, doch niet onbelangrijk voordeel is, dat een commutator van relatief kleine afmetingen toegepast kan worden. Weliswaar kan de werkwijze volgens de uitvinding iets langer duren dan de bekende werkwijze, doch dat weegt niet op tegen de verkregen voordelen. Opgemerkt wordt nog, dat het gebleken is, dat ankers vervaardigd volgens de werkwijze in de praktijk minder warmteproblemen veroorzaken dan overeenkomstige ankers, vervaardigd volgens de bekende werkwijze en voorzien van een wikkeling uit dikkere wikkeldraad.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de genoemde wikkelcycli direct na elkaar worden uitgevoerd, waarbij tijdens de overgang van de ene naar de andere cyclus de wikkeldraad niet wordt gebroken.

Een voordeel hiervan is, dat de wikkeldraad aan het begin van de additionele wikkelcyelus reeds aan het juiste bevestigings-element van de commutator bevestigd is, hetgeen een handeling uitspaart en gunstig is voor de totale bewikkelingstijti.

Een verdere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk, dat de genoemde wikkelcycli op onderling identieke wijzen worden uitgevoerd.

Op deze manier worden parallel geschakelde identieke spoelen gevormd.

De uitvinding beoogt voorts een electrische machine te verschaffen van de in de aanhef genoemde soort, waarbij het anker is vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding. In een dergelijke machine is een gunstige warmtehuishouding eenvoudig realiseerbaar.

De uitvinding wordt bij wijze van voorbeeld nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin

Figuur 1 gedeeltelijk in langsdoorsnede en gedeeltelijk in zij-aanzicht een gedeelte van een electrische machine volgens de uitvinding toont,

Figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede II-II van de machine volgens de figuur 1 is, en

Figuur 3 een wikkelschema van de machine volgens figuur 1 is.

De in de figuren 1 en 2 getoonde machine volgens de uitvinding is uitgevoerd als een seriemotor en is geschikt voor aansluiting op een 100-120 Volt wisselspanningsnet. De electrische motor vertoont een, slechts ten dele weergegeven stator 50 met statorspoelen 51 en een rotor of anker 52 met een ankerwikkeling. Het anker 52 omvat een trommelankerlichaam 56, een ankeras 58 en een commutator 60. In het op de ankeras 58 gemonteerde ankerlichaam 56, dat is gevormd als een blik-pakket, zijn radiaal gerichte ankergleuven voor het onderbrengen van spoelzijden aangebracht. In dit voorbeeld bedraagt het aantal ankergleuven vierentwintig en zijn de ankergleuven aangeduid door de ver-wijzingscijfers 101-12¾. De ankeras 58 is door twee lagers 62 en 64 draaibaar om zijn hartlijn 58a gelagerd. De eveneens op de ankeras 58 bevestigde commutator 60 vertoont vierentwintig commutatorlamellen 1-24, die elk zijn voorzien van een haakvormig bevestigingselement, kortweg aangeduid als commutatorhaak, 1a-24a.

De ankerwikkeling omvat in dit uitvoeringsvoorbeeld twee verzamelingen van elk vierentwintig, in hoofdzaak rechthoekige spoelen, die in de tekening schematisch aangegeven zijn door 201-224, respectievelijk 225-248.

Op de ankerwikkeling, welke is aangebracht volgens de werkwijze volgens de uitvinding, wordt thans mede onder verwijzing naar het wikkelschema van figuur 3 nader ingegaan. Zoals uit het wikkelschema is af te leiden, wordt een wikkeldraad 200, gevormd door een geïsoleerde koperdraad met een diameter van 0,40 mm, aan een van de commutatorhaken bevestigd. In figuur 3 betreft dit bij wijze van voorbeeld de commutatorhaak 1a. Het bevestigen kan plaatsvinden door de wikkeldraad 200 enige malen om de haak te winden. Na het genoemde bevestigen wordt de wikkeldraad een vooraf bepaald aantal malen in de vorm van een lus door twee van de ankergleuven, namelijk de ankergleuven 101 en 115, geleid, en vervolgens om de commutatorhaak 2a gewonden. Vandaaruit wordt de wikkeldraad opnieuw door twee ankergleuven, in dit geval de ankergleuven 102 en 116, geleid en vervolgens om de commutatorhaak 3a gewonden. Het door de ankergleuven leiden van de wikkeldraad wordt in dit voorbeeld nog tweeëntwintig keer herhaald, waarbij bij de vierentwintigste keer de wikkeldraad van de commutatorhaak 24a via de ankergleuven 124 en 114 naar de commutatorhaak 1a loopt. De hierboven omschreven wikkel-cyclus is gedeeltelijk en schematisch weergegeven met getrokken lijnen in het wikkelschema van figuur 3.

Na het volledig uitvoeren van de hierboven beschreven wikkelcyclus, waarbij een van de verzamelingen van vierentwintig spoelen, namelijk de spoelen 201-224 zijn gevormd, wordt de wikkelcyclus nog eenmaal volledig herhaald, waarbij weer vertrokken en geëindigd wordt bij de eommutatorhaak 1a, en waarbij de andere verzameling van spoelen 225-248 wordt gevormd. In het wikkelschema van figuur 3 is de additionele wikkelcyclus gedeeltelijk schematisch aangegeven met stippellijnen.

Het volgens de werkwijze volgens de uitvinding bewikkelde anker 52 heeft het kenmerk, dat in elke ankergleuf 101-124 twee spoel-zijden van de verzameling van spoelen 201-224, alsmede twee spoelzijden van de verzameling van spoelen 225-248 zijn ondergebracht. Het anker 52 heeft voorts het kenmerk, dat steeds een spoel van de ene verzameling electrisch parallel geschakeld is met een spoel van de andere verzameling, hetgeen een gunstige substitutie-weerstand van de wikkeling oplevert.

Volledigheidshalve wordt opgemerkt, dat het in een praktische uitvoering ter verkorting van wikkeltijd mogelijk is, om meer dan een wikkeldraad te gebruiken, bijvoorbeeld twee wikkeldraden, die aan het begin van een wikkelcyclus ieder aan een andere commutatorhaak, bijvoorbeeld commutatorhaak 1a resp. 13a worden bevestigd, waardoor steeds gelijktijdig twee spoelen van eenzelfde verzameling gevormd kunnen worden. Het uiteindelijke resultaat, een wikkeling met twee of eventueel meer verzamelingen van spoelen blijft uiteraard hetzelfde.

Opgemerkt wordt voorts nog, dat de uitvinding niet beperkt is tot het getoonde uitvoeringsvoorbeeld. Ook machines met andere aantallen ankergleuven en meer dan twee verzamelingen van spoelen vallen binnen de scope van de uitvinding, evenals werkwijzen met meer dan een additionele wikkelcyclus.

Claims (3)

1. Werkwijze voor het bewikkelen van een van ankergleuven voorzien ankerlichaam van een anker met een op een ankeras aangebraehte oommutator met van bevestigingselementen voorziene commutatorlamellen, waarbij volgens een wikkeleyclus wikkeldraad door de ankergleuven wordt geleid en aan de bevestigingselementen van de commutatorlamellen wordt bevestigd voor het vormen van een verzameling van spoelen, waarbij de spoelen onderling over de commutatorlamellen electrisch worden doorverbonden, met het kenmerk, dat na beëindiging van de genoemde wikkelcyclus ten minste een additionele wikkelcyclus wordt uitgevoerd, waarbij opnieuw wikkeldraad door de reeds van spoelzijden van de spoelen van de genoemde verzameling voorziene ankergleuven wordt geleid en aan de bevestigingselementen van de reeds met de spoelen van de genoemde verzameling verbonden commutatorlamellen wordt bevestigd voor het vormen van een verdere verzameling van electrisch parallel aan de spoelen van de eerstgenoemde verzameling geschakelde spoelen,

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde wikkelcycli direct na elkaar worden uitgevoerd, waarbij tijdens de overgang van de ene naar de andere cyclus de wikkeldraad niet wordt gebroken.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de genoemde wikkelcycli op onderling identieke wijzen worden uitgevoerd. Electrische machine, voorzien van een stator en een anker vervaardigd volgens de werkwijze volgens een van de conclusies 1, 2 of 3.