DE19624355A1 - Noise suppression device for DC electric motor or generator in vehicle - Google Patents

Abstract

The noise suppression device has at least one component provided by a ring or disc varistor (1), which can be formed by a base element (2) with a conductive coating (3) on at least one side. The varistor made of zinc oxide may have a central bore(4) for direct fitting to the shaft of an electric motor or generator, the conductive coating divided into segments each connected to a respective motor or generator winding, via a sputtered solder connection (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit Bauteilen zur Entstörung eines Gleichstrommotors, eines Generators oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device with components for interference suppression DC motor, a generator or the like according to the preamble of claim 1.

In dem Tabellenbuch "Elektronik/Nachrichtentechnik" von Benz-Heinks-Starke aus dem Frankfurter Fachverlag GmbH & CO. KG (1979, ISBN 3-87234-065-4) sind auf den Seiten 216 und 217 Funkentstörmaßnahmen für Gleichstrommotoren oder Generatoren gezeigt, die elektrische Bauteile wie Spulen (Drossel), Kondensatoren sowie ohmsche Widerstände aufweisen, die in Reihe und/oder parallel zum Netz bzw. zum Gleichstrommotor geschaltet sind. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Bauteile außerhalb eines Gehäuses des Gleichstrommotors angeordnet werden müssen, wodurch die Funkentstörung nicht optimal ist und die Montage aufwendig ist, da mehrere Bauteile untereinander und mit dem Gleichstrommotor verbunden (insbesondere verlötet) werden müssen.In the table book "Electronics / Communication Technology" by Benz-Heinks-Starke from the Frankfurter Fachverlag GmbH & CO. KG (1979, ISBN 3-87234-065-4) are on pages 216 and 217 radio interference suppression measures for DC motors or generators shown that like electrical components Have coils (choke), capacitors and ohmic resistors that connected in series and / or parallel to the mains or to the DC motor are. However, this has the disadvantage that the components are outside of a housing of the DC motor must be arranged, whereby the Interference suppression is not optimal and the assembly is complex because there are several Components connected to each other and to the DC motor (especially soldered) must be.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs geschilderte Einrichtung zur Entstörung bereitzustellen, die die Entstörung verbessert, insbesondere Störspannungen wirksam begrenzt und darüber hinaus kompakt aufgebaut ist. The invention is therefore based on the object, an initially described To provide interference suppression equipment that improves interference suppression, In particular, interference voltages are effectively limited and moreover compact is constructed.  

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch ergeben sich die folgenden Vorteile:This object is due to the characterizing features of the claim 1 solved. This has the following advantages:

• - wirksame Begrenzung der Störspannung und deren Spannungsspitzen sowohl im kontinuierlichen als auch im diskontinuierlichen Betrieb,- Effective limitation of the interference voltage and its voltage peaks in both continuous and discontinuous operation,
• - Verringerung der Störaussendung (insbesondere der EMV-Abstrahlung),- reduction of interference emissions (especially EMC radiation),
• - Verringerung von Funkenbildungen am Kollektor bzw. an den Bürsten des Gleichstrommotors, des Generators oder dergleichen,- Reduction of sparking on the collector or on the brushes of the DC motor, the generator or the like,
• - Minimierung der Herstellkosten wegen Vorhandenseins nur noch eines Bauteiles.- Minimization of manufacturing costs due to the presence of only one Component.

Ein bevorzugtes, aber nicht darauf beschränktes Einsatzgebiet ist der Kraftfahrzeugbau, wobei solche Gleichstrommotoren beispielsweise zur Verstellung einer Drosselklappe, zur Betätigung einer Zentralverriegelung oder auch zum Antrieb eines Lüfters, Fensterhebers oder dergleichen eingesetzt werden.A preferred but not limited area of application is Motor vehicle construction, such DC motors for example Adjustment of a throttle valve, for actuating a central locking system or also used to drive a fan, window regulator or the like will.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Einrichtung zur Entstörung von Gleichstrommotoren, Generatoren oder dergleichen sind im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.Further advantageous refinements of a device for interference suppression of DC motors, generators or the like are as follows described and explained with reference to the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Draufsicht auf die eine Seite eines ringförmig ausgestalteten Varistors, Fig. 1 is a side plan view of the one annularly designed varistor,

Fig. 2 Schnitt gemäß A-B nach Fig. 1, Fig. 2 shows a section according to AB in Fig. 1,

Fig. 3 Draufsicht auf die andere Seite des Ringvaristors. Fig. 3 top view of the other side of the ring varistor.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die eine Seite eines erfindungsgemäßen Varistors, der im folgenden als Ringvaristor 1 bezeichnet ist. Der Ringvaristor 1 ist im wesentlichen ring- oder scheibenförmig ausgestaltet und weist einen Grundkörper 2 auf, der beispielsweise aus dem Material Zinkoxid besteht. Der Grundkörper 2 ist auf der einen Seite mit einer Beschichtung 3, die mehrere Teilsegmente aufweist, die der Anzahl der Wicklungen entsprechen, versehen, wobei diese leitfähige Beschichtung 3 beispielsweise mittels Aufdampfen erfolgen kann. Weiterhin ist in Fig. 1 gezeigt, daß der Grundkörper 2 eine Bohrung 4 aufweist. Fig. 1 shows a plan view of one side of a varistor according to the invention, which is hereinafter referred to as ring varistor 1 . The ring varistor 1 is essentially ring-shaped or disk-shaped and has a base body 2 , which consists for example of the material zinc oxide. The base body 2 is provided on one side with a coating 3 which has a plurality of sub-segments which correspond to the number of windings, it being possible for this conductive coating 3 to be applied, for example, by vapor deposition. Further, 1 is shown in Fig., That the main body 2 has a bore 4.

In Fig. 2 ist ein Schnitt gemäß A-B nach Fig. 1 gezeigt, wobei in Fig. 2 ersichtlich ist, daß auf der anderen Seite des Ringvaristors 1 eine weitere Beschichtung 5 vorgesehen ist. Die schon in Fig. 1 gezeigte Bohrung 4 dient der Aufnahme bzw. der Durchführung einer Motorwelle 6 des nicht dargestellten Gleichstrommotors, des Generators oder dergleichen. Zur Montage des erfindungsgemäßen Ringvaristors 1 wird dieser mit der Bohrung 4 über die Motorwelle 6 geführt und die Beschichtung 3 mit jeweils einer Wicklung, die als Kollektoranschluß 7 dargestellt ist, des Gleichstrommotors, des Generators oder dergleichen verbunden. Dies erfolgt mittels einer Lötverbindung 8, wobei jedoch auch andere Verbindungen (z. B. Sputterung) möglich sind. Zu diesem Zweck ist die Beschichtung 3 in so viele Teilsegmente unterteilt, wie der Gleichstrommotor, der Generator oder dergleichen Wicklungen aufweist. In den Figuren ist der erfindungsgemäße Ringvaristor 1 anhand eines dreipoligen Gleichstrommotors gezeigt. Nachdem der Ringvaristor 1 auf der Motorwelle 6 angeordnet wurde, kann dieser zusätzlich zu den Lötverbindungen 8 beispielsweise durch Klemmen, Kleben oder dergleichen fest mit der Motorwelle 6 verbunden werden, so daß dadurch eine höhere statische Festigkeit erreicht wird. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Ringvaristor 1 in einem Gehäuse (in den Figuren nicht gezeigt) des Gleichstrommotors oder dergleichen angeordnet ist. Darüber erhöht sich ebenfalls die Kompaktheit des gesamten Aufbaus. FIG. 2 shows a section according to AB according to FIG. 1, it being evident in FIG. 2 that a further coating 5 is provided on the other side of the ring varistor 1 . The bore 4 already shown in FIG. 1 serves to receive or carry out a motor shaft 6 of the DC motor (not shown), the generator or the like. To assemble the ring varistor 1 according to the invention, it is guided with the bore 4 over the motor shaft 6 and the coating 3 is connected to a winding, which is shown as a collector connection 7 , of the DC motor, the generator or the like. This is done by means of a solder connection 8 , although other connections (e.g. sputtering) are also possible. For this purpose, the coating 3 is divided into as many sub-segments as the DC motor, the generator or the like has windings. In the figures, the ring varistor 1 according to the invention is shown using a three-pole DC motor. After the ring varistor 1 has been arranged on the motor shaft 6 , it can be firmly connected to the motor shaft 6 in addition to the solder connections 8, for example by clamping, gluing or the like, so that a higher static strength is thereby achieved. Furthermore, it is provided according to the invention that the ring varistor 1 is arranged in a housing (not shown in the figures) of the direct current motor or the like. This also increases the compactness of the entire structure.

Fig. 3 zeigt noch eine Draufsicht auf die andere Seite des Ringvaristors 1 wobei auf dieser Seite die durchgehende Beschichtung 5 gezeigt ist, die sich zumindest flächenmäßig über den Bereich der Teilflächen der Beschichtung 3 erstreckt, jedoch keine Unterbrechungen aufweist. Fig. 3 shows another plan view of the other side of the Ringvaristors 1 wherein the continuous coating is 5 shown on this side, which extends at least in area over the area of the surface portions of the coating 3, however, has no interruptions.

Durch die Anordnung des Ringvaristors 1 auf der Motorwelle 6 erhöht sich die Kompaktheit des gesamten Aufbaus, wodurch zum einen die Anzahl der Bauteile deutlich verringert ist, der Ringvaristor 1 möglichst nahe in dem Bereich angeordnet ist, in dem sich Funken und Störspannungen bilden können, nämlich an dem Kollektor bzw. an den Bürsten des Gleichstrommotors, so daß sich die eingangs genannten Vorteile einstellen. Aufgrund des durch den Grundkörper 2 realisierten äquidistanten Abstandes der Beschichtungen 3 und 5 ergibt sich eine verbesserte Strom-/Spannungskennlinie des Ringvaristors 1, wobei auch die Begrenzung der Störspannung (Spannungsspitzen) auf die Versorgungsleitungen verbessert wird. Bedingt durch die nahezu konstante Stromdichte innerhalb des Varistormaterials (innerhalb des Grundkörpers) wird auch eine bessere Wärmeverteilung über den Grundkörper 2 und somit eine höhere Belastbarkeit des gesamten Ringvaristors 1 erreicht. Dadurch wird insgesamt die Entstörung bei kompaktem Aufbau verbessert, woraus auch eine längere Lebensdauer des Gleichstrommotors, des Generators oder dergleichen resultiert.The arrangement of the ring varistor 1 on the motor shaft 6 increases the compactness of the entire structure, which on the one hand significantly reduces the number of components, and the ring varistor 1 is arranged as close as possible to the area in which sparks and interference voltages can form, namely on the collector or on the brushes of the DC motor, so that the advantages mentioned at the outset arise. Due to the equidistant spacing of the coatings 3 and 5 realized by the base body 2 , there is an improved current / voltage characteristic of the ring varistor 1 , the limitation of the interference voltage (voltage peaks) on the supply lines also being improved. Due to the almost constant current density within the varistor material (within the base body), a better heat distribution over the base body 2 and thus a higher load capacity of the entire ring varistor 1 is achieved. This improves the overall interference suppression with a compact structure, which also results in a longer service life of the DC motor, the generator or the like.

Claims (9)

1. Einrichtung mit Bauteilen zur Entstörung eines Gleichstrommotors, eines Generators oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Bauteil ein ring- oder scheibenförmig ausgestalteter Varistor (Ringvaristor 1) ist.1. Device with components for interference suppression of a DC motor, a generator or the like, characterized in that the at least one component is an annular or disc-shaped varistor (ring varistor 1). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringvaristor (1) einen Grundkörper (2) mit einer leitfähigen Beschichtung (3, 5) auf wenigstens einer Seite des Grundkörpers (2) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the ring varistor ( 1 ) has a base body ( 2 ) with a conductive coating ( 3 , 5 ) on at least one side of the base body ( 2 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) eine Bohrung (4) aufweist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the base body ( 2 ) has a bore ( 4 ). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) an einem Läufer oder auf einer Motorwelle (6) des Gleichstrommotors oder dergleichen fest angeordnet ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the base body ( 2 ) on a rotor or on a motor shaft ( 6 ) of the DC motor or the like is fixedly arranged. 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Teilsegmente der Beschichtung (3) mit jeweils einer Wicklung (Kollektoranschluß 7) des Gleichstrommotors oder dergleichen verbunden ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that sub-segments of the coating ( 3 ) are each connected to a winding (collector connection 7 ) of the DC motor or the like. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Lötverbindung (8) oder gesputtert ist. 6. Device according to claim 5, characterized in that the connection is a solder connection ( 8 ) or sputtered. 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringvaristor (1) in einem Gehäuse des Gleichstrommotors oder dergleichen angeordnet ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ring varistor ( 1 ) is arranged in a housing of the DC motor or the like. 8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) des Ringvaristors (1) aus Zinkoxid besteht.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body ( 2 ) of the ring varistor ( 1 ) consists of zinc oxide. 9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Beschichtung (3) und der Beschichtung (5) konstant (äquidistant) ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the coating ( 3 ) and the coating ( 5 ) is constant (equidistant).