DE3245248A1

DE3245248A1 - Anker fuer elektrische drehmaschinen

Info

Publication number: DE3245248A1
Application number: DE19823245248
Authority: DE
Inventors: Alfred Bruno 69200 Venissieux Mazzorana
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1983-06-30
Also published as: ES269214U; ES269214Y; FR2518841A1; FR2518841B1; JPS58103558U

Description

Anker für elektrische Drehmaschinen

Die Erfindung betrifft einen Anker für elektrische Drehmaschinen und insbesondere für Elektromotoren von Anlassern für Verbrennungskraftmaschinen.

Bei elektrischen Gleichstrommotoren, die für eine hohe Stromstärke ausgelegt sind, werden gewöhnlich Wicklungen aus massiven Stäben rechteckigen Querschnitts verwendet, deren Ecken abgerundet sind. Derartige Stäbe sind nadeiförmig ausgebildet, wobei die beiden Schenkel in zwei verschiedene Nuten des Ankers eintreten und aus diesen wieder austreten, um auf diese Weise jeden Schenkel mit einer der Kollektorlamellen des betreffenden Elektromotors zu verbinden.

Die in dem Anker vorhandenen Nuten weisen einen Querschnitt auf, der im allgemeinen eine Drosselung des magnetischen Flusses am Boden der Nut in Richtung auf die Ankermitte bewirkt. Diese Drosselung ruft bekanntermaßen in der betreffenden Zone eine Sättigung hervor, die die verfügbare Leistung begrenzt.

Statt die Nuten mit parallelen Rändern zu versehen, hat man bereits vorgeschlagen, den Nuten eine. Trapezform zu verleihen, wobei die große Basis des Trapezes sich in der Nähe des Rotorumfangs befindet. Auf diese Weise wird zwar das Problem der Drosselung zwischen zwei Nuten verringert, jedoch wird das Problem der Sättigung im zentralen Teil des die Welle umgebenden Rotors nicht gelöst.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Nut ihrer Form nach so auszubilden, daß die Sättigung des magnetischen Flusses im Anker einer mit Gleichstrom be-

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triebenen Drehmaschine vermindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nuten im Querschnitt die Form einer Raute oder eines Rhombus aufweisen, deren spitzwinklige Scheitel abgerundet sind. Um eine derartige Nut mit Ausnahme der Dicke des Isoliermaterials vollständig auszufüllen, erhalten die nadeiförmigen Stäbe, die die Wicklungen bilden, ein Profil, dessen Querschnitt dreieckförmig und dessen Scheitel abgerundet ist, wobei der betreffende Schnitt, grob gesehen, der Hälfte desjenigen der Nuten entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Läufers, bei dem nur eine Wicklungsnadel dargestellt ist,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Teil Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotors in einem vergrößerten Maßstab, aus der die die Wicklung bildenden Stäbe ersichtlich sind,

Fig. 4 eine der Fig. 3 vergleichbare Ansicht, die jedoch die herkömmlichen Nuten eines Ankers einer elektrischen Gleichstromdrehmaschine zeigt,

Fig. 5 eine Teil Schnittansicht einer Kollektorfahne, die mit einem mit üblichen Nuten versehenen Anker der elektrischen Drehmaschine verbunden ist,

Fig. 6 eine Tei1schnittansicht der KoI1ektrofahne eines Ankers, längs der Linie VI-VI in Fig. 1, wobei die erfindungsgemäßen Ausbildungen Verwendung finden,

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Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Einschnitte der in Fig. 6 gezeigten Kollektorfahne,

Fig. 8 eine Schnittansicht der Enden der Schenkel der Nadel des Ankers, die durch Verformung des abgestumpften Teils der Nadeis der Kollektorfahne festgelegt sind, wobei die beiden Schenkel zweier Nadeln in jedem Einschnitt in Eingriff stehend dargestellt sind,

Fig. 9 eine andere Ausführungsform des Ankers von Fig. 6, bei der jede Lamelle aus zwei Teilen besteht, und

Fig. 10 eine Darstellung des Zusammenbaus der Kollektorfahne, bei der die Einschnitte die in Fig. 9 gezeigte Form aufweisen, um dadurch die Nadeln der Wicklungen eines erfindungsgemäßen Ankers zurückzuhalten.

In Fig. 1 ist ein Anker einer gleichstrombetriebenen elektrischen Drehmaschine dargestellt, die im wesentlichen eine Welle 1 und einen Rotor 2 aufweist^ welcher durch ein Blechpaket auf der Welle 1 realisiert ist. Des weiteren ist ein Kollektor 3 vorhanden, der eine Kollektorfahne 3a aufweist, die in an sich bekannter Weise die Form eines Umfangskragens besitzt. Der Rotor 2 ist mit Längsnuten 2a versehen, in die die Schenkel der Nadeln eingreifen, welche die Wicklungen des Ankers bilden. In Fig. 1 ist nur eine Nadel 4 dargestellt, deren beide Schenkel 4a und 4b in zwei verschiedene Nuten eingreifen (Fig. 2). Man erkennt, daß der Schenkel 4a mit dem unteren Teil einer der Nuten 2a zusammenwirkt, während der Schenkel 4b derselben Nadel in dem oberen Teil der anderen Nut angeordnet ist.

AD

Erfindungsgemäß ist jede Nut 2a rautenförmig ausgebildet, wobei die Haupt- oder große Achse auf dem Radius des Rotors 2 liegt und die beiden spitzwinkeligen Scheitel abgerundet sind.

Aufgrund ihrer Form begrenzen die Nuten zwischen sich einen Raum, der größer ist als derjenige, welcher bei den herkömmlichen Nuten vorhanden ist, welche die Form eines Rechteckes aufweisen, dessen kleine Seiten abgerundet sind (Fig. 4).

Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Abstand d (Fig. 3), welcher die parallelen Ränder der unteren Teile der beiden benachbarten Nuten 2a trennt, erheblich größer ist als der Abstand d., der den Boden der beiden herkömmlichen Nuten trennt (Fig.4), und zwar bei gleichem Leiterquerschnitt. Darüberhinaus ermöglicht die Rautenform der erfindungsgemäßen Nuten 2a eine Verringerung des Abstandes L, der den Boden der Nut vom Umfang des Rotors trennt, da ja aufgrund dieser Form der Abstand L kleiner ist als derjenige L, eines Ankers, der mit herkömmlichen Nuten ausgestattet ist. Somit besitzt der zentrale Bereich des Ankers eine größere nicht mit Nuten versehene Oberfläche, so daß die Sättigung des magnetischen Flusses mit den erfindungsgemäßen Nuten weniger stark ist als mit den üblichen Nuten.

Es versteht sich, daß die Form der Schenkel 4a, 4b jeder Nadel 4 an diejenige der Nuten 2a angepaßt werden kann, d.h., daß das Profil- oder Formeisen, das zur Herstellung dieser Nadeis dient, einen dreieckigen Querschnitt aufweist, wobei der Scheitel dieses Dreiecks entsprechend dem Scheitel der Nuten abgerundet ist. Die Schenkel 4a, 4b der Nadeln füllen die Nuten 2a vollständig aus, mit Ausnahme desjenigen Platzes, den die jeden Schenkel bedeckenden Isolierhülsen einnehmen.

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Es versteht sich ohne weiteres, daß die Nuten 2a auf dem Umfang des Rotors münden können, ohne daß dies die Erfindungslehre beeinträchtigt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die dreieckige Form der Schenkel jeder Nadel eine erhebliche Einsparung an Kupfer bei der Herstellung der Fahne 3a des Kollektors 3 mit sich bringt.

Im Falle von Nadeln mit rechteckigem Querschnitt und abgerundetem Scheitel (Fig. 5) müssen die Einschnitte 6 in der Kollektorfahne eine Tiefe aufweisen, die gleich der doppelten Höhe jedes Schenkels ist. Im allgemeinen wird, sobald die betreffenden Schenkel in die Einschnitte 6 eingebaut worden sind, dasjenige ihrer Enden, das nach außen zeigt, eingefaßt, um die beiden benachbarten Schenkel an der Fahne 3a des Kollektors mechanisch zu befestigen. Es versteht sich, daß die elektrische Verbindung danach durch Verschweißen oder Verlöten verstärkt werden kann.

Erfindungsgemäß sind die Einkerbungen 3b der Fahne 3a des Kollektors 3 mit einem unteren Teil 3'b versehen, der genau dem unteren Teil der Nuten 2a entspricht, sowie mit einem oberen Teil 3''b sehr kurzer Länge und mit in Richtung nach außen konvergierenden Flächen. Somit arbeitet der eine Schenkel einer Nadel, der aus der Nut des Ankers austritt, genau mit dem unteren Teil 3'b jeder Nut zusammen, während der Schenkel einer anderen Nadel mit dem oberen Teil 3''b der Nut in Berührung tritt, deren Flächen die Nadel sicher zurückhalten,obwohl sie über den Umfang der Fahne 3a hinausragt. Das Festhalten jedes Schenkelpaares in derselben Einkerbung 3b kann somit mechanisch bewirkt werden, d.h. durch eine Justierung. Andererseits läßt sich die Verbindung der Schenkel und der Fahne 3a durch Verschweißen oder Verlöten herstellen. -

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Der obere Teil 3''b jeder Einkerbung 3b kann parallele Flächen (Fig. 7) aufweisen, so daß die beiden Schenkel der Nadeln, die in der betreffenden Einkerbung plaziert werden müssen, vom Außenumfang der Fahne 3a aus eingeführt werden können. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, werden die Flächen des Teils 3''b der Nut daraufhin gegen die Seitenflächen des entsprechenden Schenkels einer Nadel umgelegt, um die Nadel einzufassen. Nach einer anderen AusfUhrungsform, die in Fig. 6 dargestellt ist, kann jede Kollektorlamelle 3c, die sich auf ihre Fahne 3a erstreckt, aus zwei symmetrischen Teilen 3'c, 3¹¹C bestehen, in denen die Einkerbung 3b zur Hälfte ausgehöhlt ist, so daß die in Fig. 6 gezeigte Form entsteht. Auf diese Weise wird eine KoI1ektrofahne erhalten, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. In dieser werden die verschiedenen Schenkel paare entweder aufgrund einer. mechanisehen Justierung oder durch Verschweißen bzw. Verlöten zurückgehalten.

Man erkennt, daß die Art und Weise, in der jede Nadel 4 realisiert ist, d.h. mit einer Verdrehung in Höhe ihres Scheitels, ermöglicht, daß ihre Schenkel 4a, 4b mit ihren Grundflächen, die sich im mittleren Teil jeder Nut befinden, so angeordnet werden können, daß die Grundflächen der Schenkel der Nadeln jeder Nut aufeinanderstossen.

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Claims

- "PATE httAflWALTE * „ . * TISCHER:-KERN & BREHM Albert-Rosshaupter-Strasse 65 ■ D 8000 München 70 ■ Telefon (089) 7605520 ■ Telex 05-212284 patsd · Telegramme Kernpatent München Soc-7033 Ke/hö - 7· DEZ. J982 Societe de Paris et du Rhone 36 Avenue Jean-Mermoz FR-69008 Lyon Frankreich Patentansprüche

1.J Anker für elektrische Drehmaschinen, insbesondere für Anlassermotoren, die einen Rotor aufweisen, welcher mit axialen Nuten versehen ist, in denen zwei Schenkel zweier verschiedener Nadeln angeordnet sind, welche Teile zweier Wicklungen bilden, wobei die Kollektorfahne eines solchen Motors mit Einkerbungen versehen ist, deren Querschnitt gleich demjenigen der Nuten des Ankers ist, d ad u r c h gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Fahne (3a) so gewählt ist, daß jede Einkerbung 3b abgestumpft ist, so daß die Schenkel (4b) der Nadeln 4, die in den Einkerbungen (3b) am weitesten außen liegen, über den Umfang der Fahne (3a) hinauslaufen.

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2. Anker nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (4a, 4b) zweier verschiedener Nadeln (4) in einer Einkerbung (3b) so justiert sind, daß sie eine elektrische Verbindung zwischen diesen Schenkeln und dem Kollektor ermöglichen.

3. Anker nach Anspruch 2, dadurch gekennz e i c h η e t , daß die Schenkel der Nadeln (4) in den Einkerbungen (3b) verschweißt oder verlötet sind.

4. Anker nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der abgestumpfte Teil der Einkerbung (3b) zwei parallele Flächen aufweist, deren Ränder so geformt sind, daß sie die entsprechenden Schenkel in der betreffenden Einkerbung einfassen.

5. Anker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten (2a) die Form einer Raute oder eines Rhombus aufweist, deren spitze Scheitel abgerundet sind.

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