DE2225187A1

DE2225187A1 - Schleifring oder kommutator einer elektrischen maschine

Info

Publication number: DE2225187A1
Application number: DE19722225187
Authority: DE
Inventors: Willy Dipl Ing Volkmann
Original assignee: Schunk and Ebe GmbH
Current assignee: Schunk and Ebe GmbH
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1973-11-29

Description

Schleifring oder Kommutator einer elektrischen Maschine Die Erfindung betrifft Schleifringe oder ommutatoren von elektrischen Maschinen.
Die Stromübertragung von einem Schleifring auf die Kohlebürsten kann bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten durch die sogenannte Luftpolsterbildung zwischen Bürste und Schleifring stark gestört oder sogar unterbrochen werden. Dies ist auf einen aerodynamischen Effekt zurückzuführen, der den Luftdruck zwischen Bürste und Ring erhöht und so zu einem mechanischen Abheben der Bürsten führen kann.
Es ist nun bekannt, daß man durch Verwendung von Schleifringen, in deren Lauffläche spiralig verlaufende Nuten mit einer Breite von mehreren Millimetern eingefräst sind, das Laufverhalten in bezug auf aerodynamische Effekte wesentlich verbessern kann.
Dieselben Gesetzmäßigkeiten gelten auch für schnellaufende Kommutatoren. Die Bildung des Luftpolsters wird durch die Nuten zwischen den einzelnen Kommutatorlamellen zwar beeinflußt, kann aber bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten nicht verhindert werden0 Man kann auch bei einem Kommutator spiralig verlaufende Nuten in die Oberfläche einfräsen und dadurch die Drehzahlgrenze für das Eintreten von Funken durch Abheben der Bürsten weit nach höheren Werten hin verlagern. Unterbinden kann man die aerodynamischen Kontaktierungsschwierigkeiten durch diese Nutung jedoch nicht0 Besondere Bedeutung kommt der Oberflächenstruktur beider Gleitpartner zu. Ist die Rotoroberfläche glatt, die Rauhtiefe also sehr gering, so kann es schon bei verhältnismäßig kleinen Umfangsgeschwindigkeiten zum Feuern oder zu Stromlosigkeit der Bürsten führen0 Dasselbe gilt auch für die Bürstenlauffläche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Luftpolsterbildung bei schnellaufenden Schleifringen oder Kommutatoren weitgehend zu unterbinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lauffläche des Schleifrings oder Kommutators gerändelt, gekordelt oder geriffelt ist. Die Riefen können senkrecht und/oder parallel und/oder schräg zu der Maschinenachse verlaufen.
Als besonders vorteilhafte Form einer künstlichen Aufrauhung der Lauffläche hat sich eine Fischhaut-Rändelung (Kordelung) erwiesen. Der Abstand der Riefen soll kleiner als 10 mm sein, vorzugsweise jedoch 0,5 - 2 mm. Die Riefenbreite soll kleiner als 1 mm sein, vorzugsweise beträgt sie 0,1 bis 0,5 mm.
Versuche haben gezeigt, daß das dynamische Laufverhalten bei Schleifringen und Kommutatoren mit einer erfindungsgemäßen künstlichen Aufrauhung der Lauffläche wesentlich verbessert wurde.
Dies hat seine Ursache in der verbesserten mechanischen Kontaktierung. Aus diesem Grunde kann die zulässige Stromdichte in der Bürstengleitfläche bis zu 100 erhöht werden.
Um den Kohlebürstenverschleiß nicht zu erhöhen, müssen die gerändelten, gekordelten oder geriefelten Laufflächen im allgemeinen nochmals überschliffen werden, um bei der Aufrauhung gebildete Spitzen zu beseitigen.
Wenn man gleich von Anfang an den Bearbeitungsgang so führt, daß plane Flächen erhalten bleiben, so erübrigt sich dieser Arbeitsgang.
In einem Versuch wurde zunächst ein Kommutator mit nicht aufgerauhter Lauffläche verwendet, Bereits bei einer Geschwindigkeit von 20 m/sec hoben die Bürsten zeitweilig ab. Darauf wurde die Lauffläche des Kommutators mit einer Fischhaut-Rändelung versehen, wobei die Teilung 0,5 mm betrug0 Etwa ein Drittel der höhe der entstandenen Pyramiden war vor dem Laufversuch durch Schleifen entfernt worden. Bei der mit der Versuchsapparatur erzielbaren Höchstgeschwindigkeit von 52 m/sec waren noch keine Kontaktschwierigkeiten festzustellen.

Claims

Patentansprüche

0 Schleifring oder Kommutator einer elektrischen Maschine, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lauffläche gerandelt, gekordelt oder geriefelt ist.
2. Schleifring oder Kommutator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Riefen senkrecht und/oder parallel und/oder schräg zu der Maschinenachse verlaufen.
3. Schleifring oder Kommutator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lauffläche mit einer Kreuz-, Flach- oder Fischhaut-Rändelung versehen ist.
4. Schleifring oder Kommutator nach Anspruch 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand der Riefen kleiner als 10 mm ist.

5, Schleifring oder Kommutator nach Anspruch 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Riefenbreite kleiner als 1 mm ist.