CH140838A - Kommutator für elektrische Maschinen. - Google Patents

Description

      Kommutator    für elektrische     Aaschinen.       Bei der Bemessung von     Kommutatoren     von Gleich- oder     Wechselstrommaschinen          zeigt    es sich, dass die     Bürstenverluste    (Bür  stenreibung und     Stromübergangsverluste)    für  die Grösse des     Kommutators    von ausschlag  gebender Bedeutung sind.

   Um eine zu hohe       Erwärmung    des     Kommutators    durch diese  Verluste zu vermeiden, ist man namentlich  bei     Wechselstromkommutatormachinen    ge  zwungen, den     Kommutator    mit einer grösse  ren, für den Stromübergang benutzbaren  Fläche     auszurüsten.,    als dies an sich aus an  dern Gründen erforderlich ist.

   Man     versetzt     gewöhnlich die Bürstenpaare     in        achsialer     Richtung, so     dass'    die     Bürstenverluste    auf  eine grössere Fläche ',des     Kommutators     sich verteilen und     dementsprechend:    auch  eine     ,grössere        Kühlfläche    zur     Verfügung    steht.       Entsprechend    der Versetzung der Bürsten  wächst .auch die Grösse des     Kommutators    in       achsialer    Richtung.  



       Die    vorliegende Erfindung     betrifft    eine    Anordnung, die     eine    erhebliche Verkleine  rung des     gommutators    ermöglicht und trotz  dem für eine genügende     Abführung    der  durch die     Bürstenverluste        erzeugten    Wärme  Sorge trägt und so eine zu hohe     Erwärmung     ,des     Kommutators    vermeidet.

       Erfindungs-          gemäss    ist die für den Stromübergang benutz  bare Fläche des     Kommutators    (bei der übli  chen     Bauart    die     Mantelfläche)    so, klein ge  wählt, dass sich pro cm' dieser Fläche min  destens zwei     Watt    Bürstenverluste ergeben.

    Um nun eine zu hohe     Erwärmung    des     Kom-          mutators    zu vermeiden, sind die     Verbindungs-          fahnen        zwischen    dem     Kommutator    und der  Wicklung zunächst zusätzlich     vergrössert,    so  dass die .am     gommutator    erzeugte Wärme zu  einem .grossen Teil zu den     Verbindungsfahnen     fliesst und     dort    an die kühlende Luft     Agege-          ben    wird.

       Während    man also     früher        die    zu  hohe Erwärmung     :durch        ,die        Vergrösserung,des          Kommutators    zu vermeiden     trachtete,        so(11     gemäss der Erfindung     dies    durch     die    zusätz-           liche        Vergrösserung    der     Kommutatorfahnen     erreicht werden.

   Dies     lässt    sich gewöhnlich  in     einfachster        Weise    dadurch erreichen, dass  man zwischen dem     Kommutator    und der  Wicklung einen     grösseren"    durch die Fahnen  überbrückten Abstand einschaltet.. Es zeigt  sich dabei, dass     die    Bürstenverluste, die bei  der bisherigen Anordnung 1 bis 1,5 Watt  pro     cm2        Kammutatorlauffläche    betrugen,  nunmehr auf 2 bis 3 Watt pro cm' und  eventuell noch mehr     gesteigert    werden kön  nen.

   In     ,demselben    Masse verkleinert sich der       Kommutator.    Anderseits     muss    :dabei die Ober  fläche der     Kommutatorfahnen    so vergrössert  werden, das sie etwa zwei- bis     dreimal    so  gross ist wie die benutzbare     Kommutator-          flä:

  che.        Bein        -besonderer        Voilteil    der neuen  Anordnung liegt auch     darin,        da.ss    die     ver-          grösserten        Kommutatorfahnen    in den meisten  Fällen     gleichzeitig    als Ventilator wirken,  so dass sich an ihrer     Oberfläche    eine beson  ders günstige Abfuhr der Wärme ergibt.

    Dies     ist    zum Beispiel der Fall bei     Kommu-          tatorfahnen,    die sich in der     achsialen    Rich  tung     des        Kommutators    erstrecken.

   Zur Ver  anschaulichung der zusätzlichen Vergrösse  rung der     Kommutatorfahnen        bezw.    der Ver  kleinerung des     Kommutators        zeigt        Fig.    1 die       bisherigen    Grössenverhältnisse zwischen den       Kommutatorsegmenten    1 und .der Fahne     :

  .?          und        Fig.    2 die neuen Verhältnisse bei glei  cher Leistungsfähigkeit     des        Kommutators.     Der Pfeil zeigt die     Strömungsrichtung    der  durch die Zwischenräume der Fahnen infolge  der     Ventilatorwirkung    nach aussen treten  den kühlen Luft an. Die neue Anordnung  hat noch den Vorteil,     da.ss    besondere     Venti-          latoren    für die     Kühlung    des     Kommutators     in vielen Fällen. entbehrlich werden.  



  Man kann die Erfindung auch bei       Doppalkommutatoren    anwenden. Es sind da  bei     einerseits        die    für den     S@tro.mübergang   <B>be-</B>  nutzbaren Flächen des     Doppelkommutators     so klein,     da.ss    sich pro, cm' dieser Fläche     min-          destens    2     Watt    Bürstenverluste ergeben, an  derseits weisen nie     Verbindungsfahnen    zwi  schen den beiden     Kommutatorteilen    eine zu  sätzliche     Vergrösserung    ihrer Oberfläche    zwecks Erhöhung der Wärmeabfuhr auf.

         Diese        Vergrösserung    der Verbindungsfahnen  kann man in einfachster Weise dadurch er  reichen.,     d,ass    die beiden     Kommutatorteile    in       achsialer    Richtung     weiter        auseänandergerückt     werden.

   Auch im vorliegenden Falle können  die Verbindungsfahnen so bemessen sein.,  dass ihre Oberfläche wenigstens doppelt so  gross ist wie die für den Stromübergang be  nutzbare Fläche des     Doppelkommutators.     Ausserdem ergibt sich auch hier der     Vorteil.          dass    die Verbindungsfahnen     als    Ventilator  wirken und beispielsweise :die     Kommutatoren     auf ihrer Innenseite kühlen.  



  Zur     weiteren    Erhöhung der     Kühlwirkun     der     Verbindungsfahnen    kann man noch einen  Ventilator vorsehen,     dessen    Kühlluft zwi  schen den Verbindungsfahnen hindurchgelei  tet ist. Zur Abfuhr der Kühlluft     ist    zweck  mässigerweise ausserdem ein die Verbindungs  fahnen aussen umgebender Ringkanal vor  gesehen.  



  Die Zeichnung zeigt in den     Fig.    3 und 4  zwei     Ausführungsbeispiele    der     Erfindung.          In.        Fig.    3 ist 11 der Eisenkörper     :

  einer        Kom-          mutatorma.schine,    12 sind die Lamellen des       Kommutators,    13 die Verbindungsfahnen       zwischen    den     ILommutatorlamellen    und der       Wicklung.    An die rechte Seite des     Kommu-          tators    schliesst     nun    ein Blechgehäuse 14 an,       :

  durch    das     mittelst    eines Ventilators 15 unter  die     Kommutatoi1amellen    Kühlluft geleitet  wird,     die    dann zwischen den Verbindungs  fahnen 13 nach aussen strömt. 16 ist ein die       Verbindungsfahnen    umgebender Ringkanal  für die Ableitung der Kühlluft nach unten.  



  Die     Anordnung    nach     Fig.    4 betrifft einen       Doppelkommutator    mit     Kommutatorteilen    17  und 18 und den Verbindungsfahnen 19. 110  ist wieder der die Verbindungsfahnen um  gebende Ringkanal,. an dessen unterer Ab  führungsöffnung ein     Saugventilator   <B>111</B> an  geschlossen ist. Die von aussen angesaugte  Luft umspült wieder zunächst     idie    Innenseite  der     Kommutatorteile    17 und 18 und tritt  dann zwischen den Verbindungsfahnen 19  nach aussen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kommutator für elektrische Maschinen, bei dem Verbindungsfahnen in der achsialen Richtung des Kommutators verlaufen, da durch gekennzeichnet, dass einerseits die für den Stromübergang benutzbare Fläche so klein ist, dass sich pro cm'' dieser Fläche mindestens 2 Watt Bürstenverluste ergeben, anderseits :die Verbindungsfahnen zwecks Erhöhung der Wärmeabfuhr zusätzlich ver grössert sind.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Kommutator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Verbindungsfahnen mindestens dop pelt so gross ist wie die für den. Strom übergang benutzbare Fläche des Kommu- tators. 2. Kommutator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verbin dungsfahnen für den Stromübergang zwi schen dem Kommutator und der Wicklung dienen.

   d. Kommutator nach dem Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet. dass er als Doppel kommutator ausgebildet ist und die Ver- bin:dunb fa.hnen die beiden Kommutator- teile verbinden. 4.

   Kommutator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventila tor für das Hindurchleiten von Kühlluft zwischen .den Verbindungsfahnen und ein die Verbindungsfahnen umgebender Ring kanal für die Ableitung der Kühlluft vor gesehen ist.

   5. Kommutator nach Unteranspruch 4, ge kennzeichnet durch einen .an die Abfüh- rungsöffnung des Ringkanals angeschlos senen Saugventilator. 6. Kommutator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Vergrösse rung der Verbindungsfahnen durch Ver längerung in der achsialen Richtung er zielt ist.