DE10216166A1 - Universal-Wechelstrommotor, insbesondere für eine Haushaltsmaschine, vorzugsweise für eine Waschmaschine - Google Patents

Abstract

Bei einem Universal-Wechselstrommotor, insbesondere für eine Haushaltsmaschine, vorzugsweise für eine Waschmaschine, mit einem drehbar gelagerten Läufer, der zumindest einen aus eng aneinander liegenden Lamellen ausgebildeten Kommutator trägt, an welchem zumindest zwei Kohlebürsten schleifend anliegen, ist vorgesehen, daß die Kohlebürsten parallel zum Kommutator über wenigstens einen elektrischen Leitungsweg miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei in diesem Leitungsweg zumindest ein Widerstand (R) und zumindest ein Kondensator (C) zueinander in Reihe geschaltet angeordnet sind. DOLLAR A Diesem Motor ist durch die im Leitungsweg angeordneten Bauteile Widerstand und Kondensator unmittelbar ein Geräuschreduzierungselement zugeordnet.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Universal- Wechselstrommotor, insbesondere für eine Haushaltsmaschine, vorzugsweise für eine Waschmaschine, mit einem drehbar gelagerten Läufer, der zumindestens einen aus eng aneinander liegenden Lamellen ausgebildeten Kommutator trägt, an welchem zumindestens zwei Kohlebürsten schleifend anliegen.
• Universal-Wechselstrommotoren werden zum Antrieb beweglicher Bauteile in Haushaltsmaschinen eingesetzt. So finden diese Motoren insbesondere Anwendung in Waschmaschinen, in denen eine Waschtrommel zu Wasch- und/oder zu Schleuderzwecken in Drehung zu versetzen ist.
• Mit Waschmaschinen sind voneinander verschiedene Waschprogramme bzw. Waschzyklen durchführbar, die sich durch verschiedene Programmabläufe und insbesondere durch verschiedene Waschzeitdauern unterscheiden. Bei bestimmten Waschprogrammen oder Waschzyklen sind lange Waschzeitdauern vorgesehen.
• Bei Waschmaschinen mit Universalmotoren hat sich gezeigt, daß insbesondere bei langen Waschzyklen Motorengeräusche in kratzender Form auftreten, die von Personen im Umgebungsbereich der Waschmaschine als unangenehm empfunden werden. Diese Unangenehmheit resultiert aus einer bestimmten Lautstarke dieser Geräusche und aus einer bestimmten Frequenzlage.
• Diese Geräusche resultieren aus dem Reibungsgeräusch der Kohlebürsten auf den Lamellen des Kommutators des Universal- Wechselstrommotors. Die Kohlebürsten schleifen über die voneinander isolierten Lamellen, an denen die Wicklungsdrähte des Läufers angeschlossen sind.
• Beim Übergang der Anlage einer Kohlebürste zwischen einander benachbarten Lamellen treten Spannungsspitzen auf. Diese Spannungsspitzen führen zu einem Abbrand der Kohlebürsten, insbesondere dann, wenn der Läufer des Universal-Wechselstrommotors in einem reversiblen Betrieb eingesetzt ist. Der Abbrand tritt an den seitlichen Rändern der Anlageflächen der Kohlebürsten auf, was dazu führt, daß die Fläche, mit der die Kohlebürste an dem Kommutator anliegt, schmaler wird. Diese schmalere Fläche wird über die Lamellen geführt und verursacht aufgrund ihrer Schmalheit das unangenehme kratzende Geräusch.
• In einem nachfolgenden Schleudergang der Waschmaschine wird durch einen schnellen Lauf des Läufers durch Abrieb die Auflagefläche der Kohlebürste wieder verbreitert, so daß zu Beginn eines nächsten Waschzyklus das unangenehme Geräusch zunächst nicht auftritt. Dauert der Waschzyklus jedoch wieder längere Zeit, so entstehen aufgrund der beim Waschen auftretenden hohen Ströme erneut Spannungsspitzen und dadurch bedingt Abbranderscheinungen an den Kohlebürsten, die zu dem unangenehmen Geräusch führen.
• Im Stand der Technik ist als Maßnahme gegen Geräusche bisher das Einbringen von Dämmaterialien vorgeschlagen worden. Diese Dämmaterialien stellen jedoch zusätzliche Bauteile dar, die in der Waschmaschine zu befestigen sind. Zusätzliche Fertigungsschritte mit entsprechenden Kosten beim Bau der Waschmaschine sind erforderlich.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Universal-Wechselstrommotor der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, dem unmittelbar ein Geräuschreduzierungselement zugeordnet ist.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kohlebürsten des Universal-Wechselstrommotors parallel zum Kommutator über wenigstens einen elektrischen Leitungsweg miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei in diesem Leitungsweg zumindestens ein Widerstand und zumindestens ein Kondensator zueinander in Reihe geschaltet angeordnet sind.
• Bei dem erfindungsgemäßen Universal-Wechselstrommotor ist zwischen den Kohlebürsten ein elektrischer Leitungsweg vorgesehen. Über diesen elektrischen Leitungsweg werden die Kohlebürsten nicht kurz geschlossen, denn in dem Leitungsweg ist ein in Reihe geschaltetes RC-Glied angeordnet. Dieses RC-Glied führt jedoch zu einem Potentialausgleich zwischen beiden Kohlebürsten, mit der vorteilhaften Folge, daß beim Übergang jeder Kohlebürste von einer Lamelle zur benachbarter Lamelle auf dem Kommutator des Motors keine Spannungsspitzen mehr auftreten bzw. diese Spannungsspitzen reduziert sind.
• Der vorteilhaft erreichte Abbau der Spannungsspitzen führt dazu, daß an den Kohlebürsten kein Abbrand auftritt. Die Kohlebürsten bleiben dadurch auch bei längerem Einsatz des Motors, beispielsweise bei einem längeren Waschzyklus, in breiter Anlage flächig an den Kommutator angelegt, so daß die unangenehmen Geräusche nicht entstehen.
• Mit der einfachen Beschaltung zwischen den Kohlebürsten ist somit eine effektive Geräuschreduzierung erreicht, die dem Universal-Wechselstrommotor unmittelbar zugeordnet ist. Das Anordnen von zusätzlichen Dämmaterialien im Inneren einer Haushaltsmaschine ist dadurch vorteilhaft nicht erforderlich.
• Der Widerstand und der Kondensator können vorzugsweise auf einer Platine angeordnet sein, welche dem Wechselstrommotor zugeordnet ist. Die Platine kann dabei geringe Abmessungen aufweisen, so daß sie dem Universal-Wechselstrommotor an einer geeigneten Stelle auf unauffällige Art zugeordnet werden kann. Dabei ist die Platine z. B. in einem am Wechselstrommotor angeordneten Gehäuse aufnehmbar. Das Gehäuse kann mit geeigneten Befestigungsmitteln, wie Schrauben oder Kabelbindern, eng an den Motor angelegt werden.
• Das Anordnen des aus Widerstand und Kondensator gebildeten RC-Gliedes auf einer vom Motor separaten Platine ist gleichfalls möglich.
• Die Bauelemente des RC-Gliedes werden in Abhängigkeit von der Ausbildung des Universalmotors dimensioniert. So ist beispielsweise vorgesehen, daß der Widerstand etwa einen Wert von 10 Ω aufweist und daß der Kondensator eine Kapazität von etwa 2 µE hat. Ein RC-Glied mit diesen Werten kann im Frequenzbereich von 12800 Hertz eine Geräuschreduzierung um etwa 15 dB erreichen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
• Fig. 1 einen Schaltplan eines Universal- Wechselstrommotors und
• Fig. 2 eine Teilseitenansicht eines Universal- Wechselstrommotors.
• Der Universal-Wechselstrommotor in Fig. 1 ist durch einen in einem elektrischen Leitungsweg 1 angeordneten Stator 2 und durch einen zu diesem in Reihe angeordneten Läufer 3 dargestellt. An einem nicht weiter dargestellten Kommutator des Läufers 3 sind zwei Kohlebürsten 4, 4' angelegt.
• Die beiden Kohlebürsten 4, 4' sind über einen weiteren elektrischen Leitungsweg 5 miteinander elektrisch leitend verbunden. Im Leitungsweg 5 ist ein Widerstand R und ein Kondensator C angeordnet, so daß der Leitungsweg 5 ein RC- Glied enthält.
• Fig. 2 zeigt, daß die Kohlebürsten 4, 4' einem Lagerschild 6 zugeordnet sind. Mittels Kabelbinder 7 ist an dem Lagerschild 6 ein Gehäuse 8 angeordnet. In diesem Gehäuse 8 ist das RC-Glied angeordnet, der weitere Leitungsweg 5 verläuft in das Gehäuse 8 hinein.

Claims (4)

1. Universal-Wechselstrommotor, insbesondere für eine Haushaltsmaschine, vorzugsweise für eine Waschmaschine, mit einem drehbar gelagerten Läufer, der zumindestens einen aus eng aneinander liegenden Lamellen ausgebildeten Kommutator trägt, an welchem zumindestens zwei Kohlebürsten schleifend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürsten (4, 4') parallel zum Kommutator über wenigstens einen elektrischen Leitungsweg (5) miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei in diesem Leitungsweg (5) zumindestens ein Widerstand (R) und zumindestens ein Kondensator (C) zueinander in Reihe geschaltet angeordnet sind.

2. Universal-Wechselstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstand (R) und Kondensator (C) auf einer Platine angeordnet sind, welche dem Wechselstrommotor zugeordnet ist.

3. Universal-Wechselstrommotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine in einem am Wechselstrommotor angeordneten Gehäuse (8) aufgenommen ist.

4. Universal-Wechselstrommotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R) etwa einen Wert von 10 Ω aufweist und daß der Kondensator (C) eine Kapazität von etwa 2 µF hat.