DE895026C

DE895026C - Electric machine without rotary control with motorized brush adjustment device

Info

Publication number: DE895026C
Application number: DES3816D
Authority: DE
Inventors: Franz Reithmaier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-12-06
Filing date: 1938-12-06
Publication date: 1953-10-29

Description

Elektrische Maschine ohne Drehregler mit motorisch angetriebener Bürstenverstelleinrichtung Es sind, bereits ständergespeiste Drehstromnebenschlußkommutatormotoren bekannt, bei denen der für die Reglung des Motors benutzte Drehregler auf den Motor aufgebaut ist und für den Motor und den Drehregler eine gemeinsame Abdeckhaube vorgesehen ist. Der für die Verdrehung des Drehreglers und der Bürsten erforderlicheVerstellmotor und die zwischen diesem Verstellmotor und -dem Drehregler eingeschaltete Schneckenübersetzung sind dabei außerhalb,des gemeinsamen Gehäuses für Motor und Drehregler an der einen Stirnseite- des Drehreglers angebracht. Es ist auch bekannt, -bei größeren Maschin-entypen die Abdeckhaube des Drühreglers in axialer Richtung zu verlängern, so daß sie den Verstellmotor und das Getriebe wenigstens teilweise mit umschließt. Die konstruktive-.Anordnung von! Verstellmotor und Getriebe wird dabei nicht geändert. Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine ohne Drehregler und mit motorisch angetriebener Bürstenverstelleinrichtung, bei der durch eine neue künstruktiveAnordnung der für die motorischt oder handliche Verstellung der Bürsten benötigten Teile eine besonders günstige- Unterbringung dieser Teile im Maschinengehäuse ermöglicht wird. Erfindungsgemäß sind der Bürstenverstellmotor und eine. seiner Steuerung dienende Sc#Iialtwalze im Gehäuse d.-r elektrischen Maschine angeordnet, und die Schaltwalze ist auf eine zu diesem Zweck verlängerte, zweckmäßig mit einem Handrad fest verbundene, für die Verdrehung der Bürstenbrücke bestimmte achsparallele -Welle gesetzt. Durch diese Anordnung werden vor allem zwei Vorteile erzielt. Zunächst ermöglicht die neue Anordnung die Unterbringung der geschilderten Teile in einer nur g geringfügigen Vergrößerung e Z> des Motorgehäuses, da, die achsparallele Anordnung der genannten Teile eine gute Ausnutzung des durch eine einseitige Vergrößerung des Motorgehäuses in radialer Richtung entstandenen zusätzlichen Raumes ermöglicht. Ferner ermöglicht das Aufsetzen -der- S(fhaltwalze auf die verlängerte Welle für die Verdrehung der Bürstenbrücke eine besonders einfache und sichere Zuordnung der Stellungen der Schaltwalze zu den Stellungen der Bürsten, so daß bei ganz bestimmten Stellungen der Bürsten und dementsprechend auch bestimmten Drehzahlen der Maschine die Schaltwalze die Absc-haltung oder Zuschaltung des Bürstenverstellmotors vornimmt, wobei die gegenseitige Zuordnung mit Hilfe einer zwischen Schaltwalze und Bürstenverstellwelle eingeschalteten Kupplung leicht geändert werden kann. Ferner ist der Drehwinkel des auf die Bürstenverstellwelle sitzenden Hand'ra,#des gleich dem Drehwinkel der Schaltwalze, -und es kann lediglich durch Wahl eines an-deren Übersetzungsverhältnisses des Getriebes zwischen Verstellwelle und Verstellmotor die Schaltmit beim motorischen Antrieb der Bürstenbrücke geändert werden, ohnedaß die Antriebsvei#hältnisse des Handantriebes dadurch beeinflußt werden.Electric machine without rotary control with motor-driven brush adjustment device There are already stator-fed three-phase bypass commutator motors known in which the rotary control used to regulate the motor is built on the motor and a common cover is provided for the motor and the rotary control. The adjusting motor required for turning the rotary control and the brushes and the worm transmission connected between this adjusting motor and rotary control are attached outside of the common housing for motor and rotary control on one face of the rotary control. It is also known to extend the cover hood of the throttle control in the axial direction in the case of larger machine types, so that it at least partially encloses the adjusting motor and the transmission. The constructive arrangement of! The adjusting motor and gearbox are not changed. The invention relates to an electrical machine without a rotary regulator and with a motor-driven brush adjustment device, in which a particularly favorable accommodation of these parts in the machine housing is made possible by a new artificial arrangement of the parts required for the motorized or manual adjustment of the brushes. According to the brush adjustment motor and a. Its control serving roller is arranged in the housing of the electric machine, and the switching roller is set on an axially parallel shaft, which is extended for this purpose, suitably connected to a handwheel and intended for rotating the brush bridge. This arrangement achieves two advantages in particular. First of all, the new arrangement enables the parts described to be accommodated in only a slight enlargement e Z> of the motor housing, since the axially parallel arrangement of the parts mentioned enables good use of the additional space created by one-sided enlargement of the motor housing in the radial direction. Furthermore, the placement of the S (stop roller on the extended shaft for the rotation of the brush bridge enables a particularly simple and safe assignment of the positions of the switching drum to the positions of the brushes, so that with very specific positions of the brushes and, accordingly, specific speeds of the machine the switching drum switches off or activates the brush adjustment motor, whereby the mutual assignment can easily be changed with the help of a clutch connected between the switching drum and the brush adjustment shaft. Furthermore, the angle of rotation of the handrail seated on the brush adjustment shaft is equal to the angle of rotation of the shift drum And the switching with the motorized drive of the brush bridge can only be changed by selecting a different gear ratio of the gear between the adjusting shaft and the adjusting motor, without the drive ratios of the manual drive being influenced thereby.

Da die Unterbringung der- für die Bürstenverstellung efforderlichen Teile nur eine geringe Vergrößerung des Motc>rgehäuses erfordert, so kann auch die der Kühlung, des Hauptmotors dienende Kühlluft leicht durch entsprechendeLuftführungen wenigstens teilweise zur Kühlung von Verstellmotor und Schaltwalze verwendet werden, was besonders in Räumen mit hoher Temperatur wichtig ist. Dementsprechend ergibt sich eine hohe Ausnutzung des Verstellmotors, so.,daß er kleiu gehalten werden kann.Since the accommodation of the brush adjustment is necessary Parts only requires a small enlargement of the motor housing, so can the The cooling air used for cooling the main engine is easily passed through appropriate air ducts are at least partially used to cool the adjustment motor and shift drum, which is particularly important in rooms with high temperatures. Accordingly results a high utilization of the adjusting motor, so. That it can be kept kleiu.

Sofern die elektrische Maschine in schlagwetter-oder staubgefährdeten Betrieben oder ähnlichen Anlagen benutzt wird, ergibt die neue Anordnung den Vorteil, daß die Zahl der Diehtungsstellen an dem druckfesten Gehäuse für den Bürstenverstellmotor und für die Schaltwalze herabgesetzt wird -und die gesamte Ahdichtung vereinfacht wird, was besonders dann von Bedeutung ist, wenndas Maschineninnere zur Verhinderung des Eindringens von Gasen oder Gasgemischen unter überdruck stehende Fri,schluft enthält.Unless the electrical machine is exposed to firedamp or dust Operations or similar systems are used, the new arrangement has the advantage of that the number of Diehtungsstellen on the pressure-resistant housing for the brush adjustment motor and for the shift drum is reduced - and the entire Ahdichtung is simplified becomes, which is particularly important if the inside of the machine is used to prevent it the penetration of gases or gas mixtures under overpressure Fri, Schluft contains.

ge Durch die Innenanordnung des Bürstenverstellgeräts ist ferner eine Möglichkeit gegeben, den Kühler für die Rückkühlung #-des Kühlmittels für den Hauptmotor bei oben angeordneter Bürstenverstellvorrichtung auch oben anzuordnen, während ,das wegen, der Platzsch-,vierigkeiten bei' außen angeordneter Bürstenverstellvorridlitung nicht in 0lünstiger Form durchführbar war. Wird derKühler 2-1 an dlichbare Laggerschilde angesetzt, so kann er in jede, den Platzverhältnissen Rechnung tragende Lage gebracht werden.ge Due to the internal arrangement of the brush adjustment device, there is also a Possibility to use the cooler for recooling # -the coolant for the main engine when the brush adjustment device is arranged above also to be arranged above, while that because of the space, squares in the externally arranged Bürstenverstellvorridlitung could not be carried out in a favorable form. If the cooler 2-1 is attached to an attachable bearing shield if it is set, it can be brought into any position that takes into account the available space will.

Im folgenden wird ein ,#,-usführungsbeisp#iel der Erfindung 'beschrieben-.An "embodiment of the invention" is described below.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch einen Motor mit einer erfindungsgemäß angeordneten Bürstenverstelleinrichtung. Im Maschinengehäuse i ist die Welle 2, gelagert, auf der der Rotor 3, der Koll#ektor 5,' die Schleifringe 6 und der Lüfter 7 befestigt sind. Mit 4 ist der Stator bezeichnet. Die Bürstenhalter 8 und 9 sind an den Bürstenbrücken io und ii angeordnet. Mit 12 sind die Seile oder Bänder zur Bürstenbrückenverdrellung bezeichnet. Die am Motorgehäuse i oben angebrachte Erweiterung 30 zur Aufnahme des Bürstenverstellmotors 24 und der Schaltwalze 15 wird durch einen am Gehäuse i eingesetzten kastenförmigen Körper 27 ge-.bildet, der durch den abnehmbaren Deckel.28 geschlossen wird. Motor und,Schaltwalze können vor der Vereinigung des Einsatzkörpers mit dem Gehäuse an jenem befestigt werden. Die Erweiterung 30 kann auch mit dem Gehäuse aus einem Stück bestehen. Zur Abdichtung des Teils:27 gegenüber dem Motorgehäuse i sind Dichtungsflächen 2,9 vorgesehen. In dem Einsatzkörper 2,7 oder im Gehäuse i istdie zwecks Lagerung der Szlialtwalze 15 verlängerte Welle 13 bei 18, ig und .2o gelagert, auf der die Riemen- bzw. Seilscheiben 16 und 17 und das Handrad 14 sitzen. Auf den Scheiben 16 und 17 sind die Bänder oder Stile zur Bürstenverstellung, befestigt. Mit der Welle 13 ist das Zahn' rad:22 verbunden. Durc11,den Teil 21 ist eine Kupplung der Welle 13 angedeutet. - In Fig. 2 ist schematisch der Antriebsmechanismus für die Bürstenverstellung dargestellt. Bei motorischem Antrieb treibt der Bürstenverstellmotor:24 überdie Zahnräder 23 und 22"die Welle 13 und dreht damit die Scheiben 16 und 17, so daß die Bürsten verschoben werden. Ist die richtige Bürstenstellung erreicht, so schaltet die auf der Welle 13 sitzende Sthaltwalze 15 mittels ihrer Endkontakte den Bürstenverstellmotor:24 ab. Bei Verstellung von Hand aus wird die -Welle 13 durch das Handrad 14 um den erforderlichen Winkel gedreht, nachdem zuvor das Zahnrad 2-3 durch eine Schaltvorrichtung, bestehend aus den Hebeln 26 und :25, ausgerückt worden ist. Der Kühler 31 ist an drehbare, Lagerschilde P angesetzt. Erfordern die Platzv.e#hältnisse eineandere Anordnung des Kühlers 31, so wird dieser mit den Lagerschilden 3:2 gedreht. Zu diesem Zweck wird die Welle 13 herausgenommen, und es werden für sie neue Lagerlöcher 18, ig, 2,o gebohrt, während die alten verschlossen werden. Das Gehäuse i ist aus einem Stück hergestellt, was dadurch mög' lich wird, daß die Handradwelle mit den Lagern in den kastenförmigen Körper 27 von oben eingesetzt wird. Das Gehäuse kann bei einteiliger Ausführung ein-en langen, ungeteilten Fuß erhalten, der gut zu bearbeiten ist. Dadurch werden eine gute Standfestigkeit, eine wesentliche Erhöhung des'Gehäusewiderstandsmoments, das wegen der Aussparung verringert ist, -und eine gute Auflagerung des Fußes auf dem Sockel erreicht.Fig. I shows a longitudinal section through a motor with a brush adjustment device arranged according to the invention. The shaft 2, on which the rotor 3, the collector 5, the slip rings 6 and the fan 7 are fastened, is mounted in the machine housing i. The stator is denoted by 4. The brush holders 8 and 9 are arranged on the brush bridges io and ii. With 12 the ropes or bands for the brush bridge twisting are referred to. The extension 30 attached to the top of the motor housing i for receiving the brush adjusting motor 24 and the shift drum 15 is formed by a box-shaped body 27 inserted on the housing i, which is closed by the removable cover 28. The motor and shift drum can be attached to the housing before the insert body is united. The extension 30 can also consist of one piece with the housing. To seal the part: 27 from the motor housing i, sealing surfaces 2, 9 are provided. In the insert body 2, 7 or in the housing i, the shaft 13, which is lengthened for the purpose of mounting the sliding roller 15, is mounted at 18, ig and .2o, on which the belt or pulley pulleys 16 and 17 and the handwheel 14 are seated. On the disks 16 and 17 the bands or styles for brush adjustment are attached. With the shaft 13 the gear 'wheel: 22 is connected. Durc11, the part 21, a coupling of the shaft 13 is indicated. - In Fig. 2, the drive mechanism for the brush adjustment is shown schematically. In the case of a motor drive, the adjusting motor for the brushes: 24 drives the shaft 13 via the gears 23 and 22 ″ and thus rotates the disks 16 and 17 so that the brushes are displaced their end contacts the Bürstenverstellmotor: 24. When adjusting by hand that is - the shaft 1 3 is rotated by the handwheel 14 through the required angle, after previously the gear 2-3 by a switching device, consisting of the levers 26 and. disengaged 25, The cooler 31 is attached to rotatable bearing plates P. If the space conditions require a different arrangement of the cooler 31, it is rotated with the bearing plates 3: 2. For this purpose, the shaft 13 is removed and there are new bearing holes 18, ig, 2, o are drilled for them, while the old ones are closed.The housing i is made of one piece, which is made possible by the fact that the handwheel shaft with the bearings n is inserted into the box-shaped body 27 from above. In the case of a one-piece design, the housing can have a long, undivided foot that is easy to process. As a result, good stability, a significant increase in the housing resistance torque, which is reduced because of the recess, and good support of the foot on the base are achieved.

Die Bürstenverstelleinrichtung und somit die Erweiterung können auch an anderer Stelle des Maschinengehäuses angeordnet sein.The brush adjustment device and thus the extension can also be arranged elsewhere on the machine housing.

Der Gedanke, die Schaltwalze auf die Handradwelle zu #setzen, ist allgemein von Bedeutung und kann auch in an-deren Fällen Anwendung finden, beispielsweise wenn etwa die Schaltwalze auf der verlängerten Handradwelle außerhalb des Motorgehäus,-s angeordnet ist.The idea of putting the shift drum on the handwheel shaft is of general importance and can also be used in other cases, for example if, for example, the shift drum on the extended handwheel shaft outside the motor housing, -s is arranged.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann ohne ,veiteres auch zur Fernverstellung von anderen Drehzahlverstelleinrichtungen, beispielsweise zur Verstellung der Potentialregler oder Drehtransformatoren von ständergespeisten Drehstromnebenschlußmotoren, verwendet werden.The arrangement according to the invention can also be used for remote adjustment without additional features from other speed adjustment devices, for example to adjust the potential regulator or rotary transformers from stator-fed three-phase shunt motors will.

Claims

P.ATENTA NS PR ÜC HE: i. Electric machine without rotary control with motor-driven brush adjustment device, characterized in that the brush adjustment motor and the switching drum used to control it are arranged in the machine housing and that the sc-holding roller on the extended for this purpose, suitably firmly connected to a handwheel, for rotating the brush bridge certain axially parallel shaft is set.

2. Electrical machine according to claim i, characterized in that a cooler lies in the same plane passing through the machine axis as the brush adjustment device angeord.-Nete in the machine housing. 3. Electrical machine according to claim i or -9, characterized in that a cooler is attached to rotatable end shields.

Referred publications: AEG price list Mf / Gf / V 30, p. 6/7.