DE19818104C1

DE19818104C1 - Ankerwicklung für einen Stromwendermotor

Info

Publication number: DE19818104C1
Application number: DE1998118104
Authority: DE
Inventors: Hans Hermann Rottmerhusen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2018-04-24
Also published as: WO1999056377A3; WO1999056377A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerwicklung für einen Stromwendermotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stromwendermotoren kommen unter anderem bei Haushaltsgeräten und bei Elektrohandwerkzeugen zur Anwendung. Elektrowerkzeuge wie Handkreissägen und Winkelschleifern sind mit gefährlichen Werkzeugen bestückt, die aus Sicherheitsgründen nach dem Ab schalten des Elektrowerkzeugs schnell abgebremst werden soll ten. Winkelschleifer und Handkreissägen besitzen eine vorbe stimmte ausgeprägte Drehrichtung. Um bei einem Stromwendermo tor, der in solche Elektrowerkzeuge angeordnet ist, eine gute Kommutierung zu erzielen, ist das Ankerquerfeld des Stromwen dermotors zur ablaufenden Seite der Feldpole ausgerichtet. Ein zur ablaufenden Seite der Feldpole ausgerichtetes Anker querfeld hat die Nachteile, daß eine elektrodynamische Ab bremsung des Motors nach dem Prinzip einer Selbsterregung schwierig durchführbar ist, da eine Selbsterregung nicht im mer gesichert ist, wobei die Selbsterregung des Motors auch abhängig ist von der Bauart und der Baugröße des Reihen schlußmotors. Außerdem wird während des Bremsbetriebes keine ausreichende Kommutierung erreicht.

Zur Erzielung einer ausreichenden Kommutierung bei einem Stromwendermotor sowohl während des Motorbetriebes als auch während des Bremsbetriebes werden unterschiedliche Lösungen angewandt. Einerseits kommen elektronische Steuerungen zur Beeinflussung des Bremsstroms zur Anwendung, und andererseits sind Wendepolfelder während des Bremsbetriebes am Ständer des Motors geschaltet, um eine gute Kommutierung zu erzielen.

Aus der DE 197 05 161 C1 ist eine Lösung bekannt, bei der eine gute Kommutierung während des Motorbetriebes und eine ausreichende Kommutierung während des Bremsbetriebes erzielt werden soll durch eine entsprechende Ankerwicklung des Strom wendermotors.

Die Ankerwicklung besitzt hier Spulen, die aus mehreren Spu lenteilen bestehen, und die Spulenteile der Ankerspulen sind nacheinander versetzt mit gleicher Polbildung am Anker ange ordnet. Die Spulenteile der Ankerspulen besitzen jeweils den gleichen Nutschritt, somit sind die Spulenseiten der Spulen teile der Ankerspulen jeweils in eine andere Nut des Ankers angeordnet. Eine derartige Anordnung der Spulenteile der An kerspulen am Anker hat den erheblichen Nachteil, daß hier durch die Spulenteile der jeweiligen Ankerspule sich am Wic kelkopf des Ankers jeweils kreuzen, wodurch der Wickelkopf der Ankerwicklung einen derartigen Umfang annehmen kann, daß er nicht mehr am Anker unterzubringen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Ankerwicklung mit Spulen aus mehreren Spulenteilen für Stromwendermotoren zu schaffen, bei der die Spulenteile der jeweiligen Ankerspu le sich nicht am Wickelkopf des Ankers kreuzen, und womit ei ne gute Kommutierung während des Motorbetriebes und eine aus reichende Kommutierung während des Bremsbetriebes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ge löst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Ankerwicklung liegt darin, daß durch die gemeinsame Anordnung der einen Spulenseite der Spulenteile der Ankerspulen in eine gemeinsa me Ankernut eine Überkreuzung der Spulenteile von der jewei ligen Ankerspule vermieden wird, und hierdurch die Wickelköp fe am Anker einen standardgemäßen Umfang aufweisen.

Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genom men, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Blechschnitt eines Stromwendermotors mit einer Darstellung der Anordnung der Ankerspulen von der er findungsgemäßen Ankerwicklung am Anker eines Strom wendermotors,

Fig. 2 das Wickelschema der Ankerwicklung gemäß der Darstel lung der Ankerspulen am Anker nach der Fig. 1,

Fig. 3 einen Blechschnitt eines Stromwendermotors mit einer weiteren Darstellung der Anordnung der Ankerspulen von der erfindungsgemäßen Ankerwicklung am Anker ei nes Stromwendermotors,

Fig. 4 das Wickelscheme der Ankerwicklung gemäß der Darstel lung der Ankerspulen am Anker nach der Fig. 3.

Fig. 1 zeigt einen Blechschnitt von einem zweipoligen Polpa ket 1 eines Stromwendermotors. Die Feldpole 2 werden von ei ner Feldwicklung 3 umschlungen.

Die Ankerspulen der Ankerwicklung bestehen mindestens aus je weils zwei Spulenteilen. Am Anker 4 des Stromwendermotors sind zwei Ankerspulen a; b dargestellt, die während des Kommu tierungszeitpunktes durch die Bürsten kurzgeschlossen wurden, wobei die eine Ankerspule a bei dem einen Ankerzweig kurzge schlossen ist und die andere Ankerspule b bei dem anderen An kerzweig kurzgeschlossen ist.

Die Spulenteile 5, 5'; 6, 6' der Ankerspulen a; b sind so am An ker angeordnet, daß jeweils die eine Spulenseite 8 der Spu lenteile der Ankerspulen sich gemeinsam in einer Ankernut be finden, und die andere Spulenseite 8' der Spulenteile der An kerspulen befindet sich jeweils in einer anderen Ankernut, so daß die Ankerspulen jeweils aus unterschiedlich gesehnten Spulenteilen bestehen. Durch diese Anordnung der Spulenteile der Ankerspulen befinden die Spulenteile der jeweiligen An kerspule sich jeweils in einem anderen Winkel zu den Feldpo len 2, ohne daß hierbei die Spulenteile von der jeweiligen Ankerspule sich am Wickelkopf der Ankerwicklung kreuzen, hierdurch werden die Wickelköpfe der Ankerwicklung am Anker etwa in einem standardgemäßen Umfang gehalten. Die Spulentei le bilden zueinander jeweils ungleichnamige Polfelder, und sind somit mit der gleichen Polbildung am Anker angeordnet. Bei einer ausgeprägten Drehrichtung des Stromwendermotors be findet der eine Spulenteil der Ankerspulen sich jeweils wäh rend des Kommutierungszeitpunktes in dem Bereich der geome trisch neutralen Zone 7 des Polpaketes 1 und der andere Spu lenteil der Ankerspulen befindet sich jeweils im Einflußbe reich der ablaufenden Seite der Polfelder des Polpaketes. Durch diese Anordnung der Spulenteile der Ankerspulen wird eine sehr gute Kommutierung während des Motorbetriebes er zielt.

Fig. 2 zeigt das Wickelschema der Ankerwicklung nach der An ordnung der Spulenteile der Ankerspulen der Fig. 1 am Anker. In der Fig. 2 ist die eine Ankerspule a der Fig. 1 mit dem ersten Spulenteil 5 und dem zweiten Spulenteil 5' darge stellt. Die Ankerspulen mit jeweils mindestens zwei Spulen teilen sind fortlaufend in der gleichen Anordnung am Anker angeordnet.

Fig. 1 und 2 zeigen Ankerspulen mit unterschiedlich gesehnten Spulenteilen, womit eine Überkreuzung der Spulenteile von der jeweiligen Ankerspule im Bereich des Wickelkopfes der Anker wicklung verhindert wird. Eine Überkreuzung der Spulenteile im Bereich des Wickelkopfes kann auch verhindert werden, wenn die Spulenteile der Ankerspulen eine gleiche Sehnung aufwei sen.

Fig. 3 zeigt eine derartige Lösung. Die Ankerspulen bestehen auch hier jeweils aus zwei Spulenteilen. Am Anker 4 des Stromwendermotors sind zwei Ankerspulen c; d dargestellt, die während des Kommutierungszeitpunktes durch die Bürsten kurz geschlossen wurden. Die Spulenteile 9, 9'; 10, 10' der Ankerspu len c; d sind auch hier so am Anker angeordnet, daß jeweils die eine Spulenseite 11 der Spulenteile der Ankerspulen ge meinsam in einer Ankernut angeordnet sind, und die andere Spulenseite 11' der Spulenteile der Ankerspulen ist jeweils für sich in einer anderen Ankernut angeordnet, wobei die An kerspulen jeweils aus gleichgesehnten Spulenteilen bestehen. Daher ist von jeder Ankerspule der eine Spulenteil von der einen Seite der Ankerwelle und der andere Spulenteil von der anderen Seite der Ankerwelle angeordnet. Auch bei dieser An ordnung der Spulenteile der Ankerspulen am Anker befinden die Spulenteile der Ankerspulen sich jeweils in einem anderen Winkel zu den Feldpolen 2, ohne daß die Spulenteile 9, 9' der jeweiligen Ankerspule c sich am Wickelkopf der Ankerwicklung kreuzen. Durch eine derartige Anordnung der Spulenteile der Ankerspulen am Anker entsprechen die Wickelköpfe der Anker wicklung die einer standardgemäßen Ankerwicklung.

Fig. 4 zeigt das Wickelschema der Ankerwicklung nach der An ordnung der Spulenteile der Ankerspulen der Fig. 3 am Anker. In der Fig. 4 ist die eine Ankerspule c der Fig. 3 mit dem ersten Spulenteil 9 und am zweiten Spulenteil 9' dargestellt. Auch hier sind die Ankerspulen mit jeweils mindestens zwei Spulenteilen fortlaufend in der gleichen Anordnung am Anker angeordnet.

Die Spulen der Ankerwicklung können auch jeweils aus mehr als zwei Spulenteilen bestehen.

Die erfindungsgemäße Ankerwicklung ist auch für Stromwender motoren anwendbar, die für beide Drehrichtungen bestimmt sind, wenn die Spulenteile der Ankerspulen während des Kommu tierungszeitpunktes jeweils so zur geometrisch neutralen Zone 7 des Polpaketes 1 ausgerichtet sind, daß in beide Drehrich tungen die gleichen Kommutierungseigenschaften erzielt wer den.

Mit der erfindungsgemäßen Ankerwicklung wird auch eine aus reichende Kommutierung während des Bremsbetriebes erzielt, und eine elektrodynamische Abbremsung des Stromwendermotors nach dem Prinzip einer Selbsterregung ist gut durchführbar. Zum netzunabhängigen elektrischen Bremsen des Stromwendermo tors findet in bekannter Weise eine entsprechende Schaltungs anordnung Anwendung.

Claims

1. Ankerwicklung für einen zwischen Motor- und Bremsbe trieb umschaltbaren Stromwendermotor, mit Spulen aus mehreren Spulenteilen, die versetzt mit gleicher Polbildung am Anker angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile der Ankerspulen so am Anker angeordnet sind, daß jeweils die eine Spulenseite der Spulenteile der Ankerspulen gemeinsam in einer Ankernut angeordnet sind, und die andere Spulenseite der Spulenteile der Ankerspulen jeweils in einer anderen Ankernut angeordnet ist, wobei die Spulenteile der Ankerspulen sich jeweils in einem anderen Winkel zu den Feldpolen befinden, ohne daß die Spulenteile von der jeweiligen Ankerspule sich am Wickelkopf der Ankerwicklung kreuzen.

2. Ankerwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerspulen jeweils aus un terschiedlich gesehnten Spulenteilen bestehen.

3. Ankerwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerspulen jeweils aus gleichgesehnten Spulenteilen bestehen, wobei von jeder Anker spule der eine Spulenteil von der einen Seite der Ankerwelle und der andere Spulenteil von der anderen Seite der Ankerwel le angeordnet ist.

4. Ankerwicklung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerspulen jeweils aus mehr als zwei Spulenteilen bestehen.

5. Ankerwicklung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwendermotor durch eine elektrodynamische Abbremsung nach dem Prinzip einer Selbster regung abbremsbar ist.