DE2451255A1 - Armature winding for small commutator motors - is fitted with unequal numbers of conductors in each slot and has symmetrical distribution of inequality - Google Patents

Abstract

In small low voltage motors, particularly those with permanent magnet excitation as, for example, blower drives in motor vehicles, it is often difficult to obtain satisfactory performance with an equal number of turns per armature coil. This difficulty can be overcome by winding some of the coils with one less turn than the remainder thus giving unequal numbers of conductors per slot but a fine adjustment of the number of conductors per armature path and hence better control over performance. The number of coils thus altered should be an even number and their location round the armature is preferably made symmetrical. Normally, such measures would apply only where there are less than 50 turns per coil.

Description

Ankerwicklung eines Kollektor-Motors Die Erfindung bezieht sich auf Ankerwicklungen eines Kollektor-Motors der im Oberbegriff des Hauptanspruchs bezeichneten Art, wie sie beispielsweise für Motoren zum Antrieb von Kraftfahrzeuggebläsen allgemein verwendet werden.Armature winding of a collector motor The invention relates to Armature windings of a collector motor described in the preamble of the main claim Type, for example, for motors for driving motor vehicle fans in general be used.

Insbesondere bei Auslegung für niedrige Spannungen ergeben sich entsprechend niedrige Leiterzahlen pro Nut. Beispielsweise sei ein 12nutiger Anker mit 12 Spulen bewickelt, welche jeweils aus 10 Drahtwindungen bestehen, so daß in jeder Nut 20 Leiter angeordnet sind. Da die Windungszahlen nur in Sprüngen von etwa 10 % verändert werden können, bereitet es insbesondere bei dauermagnetisch erregten Motoren Schwierigkeiten, den Motor durch Abstufung der Windungszahlen so abzustimmen, daß die gewfinschten Betriebskennlinien mit hinreichender Genauigkeit ertasten werden. Man war bisher gezwungen, zur Feinabstimmung solcher Motoren die Drahtdurchmesser, die Länge des Magnetankerns oder die Magnetisierung der Dauermagnete zu variieren.In particular, when designing for low voltages, the result is corresponding low number of conductors per slot. For example, consider a 12-groove armature with 12 coils wound, each consisting of 10 turns of wire, so that in each groove 20 Heads are arranged. Because the number of turns only changed in jumps of about 10% it is difficult, especially with permanently magnetically excited motors, to tune the motor by grading the number of turns so that the desired Operating characteristics can be felt with sufficient accuracy. One was so far forced to fine-tune such motors the wire diameter, the length of the Magnetic core or the magnetization of the permanent magnets to vary.

Bei Verkleinerung des Drahtdurchmessers ergibt sich jedoch ein schlechter Wirkungsgrad. Auch eine Vergrößerung des Drahtdurchmessers bedingt Nachteile. Man benötigt mehr Kupfer und die Nutfiillunen können zu groß werden. Außerdem läßt sich ein dickerer Draht bei automatischer Fertigung schlecht verarbeiten.However, if the wire diameter is reduced, the result is a worse one Efficiency. Increasing the wire diameter also has disadvantages. Man requires more copper and the nut fillets can become too large. In addition, can It is difficult to process a thicker wire in automatic production.

Die Feinabstimmung durch Veränderung der Länge des Magnetankers bedingt für jede spezielle Kennlinie eine gesonderte Länge und damit eine Vielzahl von angepaßten Spezialwerkzeugen.The fine tuning is conditioned by changing the length of the magnet armature for each special characteristic a separate length and thus a large number of adapted Special tools.

Dauermagnete werden üblicherweise bis zur Sättigung aufmagnetisiert. Die Beeinflussung der Betriebskennlinien durch die Höhe der Aufmagnetisierung erfordert eine nachträgliche Entmagnetisierung und einen damit verbundenen erheblichen Steueraufwand.Permanent magnets are usually magnetized to saturation. The influencing of the operating characteristics by the amount of magnetization requires subsequent demagnetization and the associated considerable tax expense.

Darüber hinaus haben alle beschriebenen Maßnahmen eine schlechtere Ausnutzung des aktiven Materials und einen schlechteren Wirkungsgrad zur Folge.In addition, all the measures described have a worse one Utilization of the active material and a poorer efficiency result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Feinabstimmung der eingangs bezeichneten Motoren auf einfache Weise unter Beibehaltung des optimalen Wirkungsgrades und bei gleichem Materialaufwand zu ermöglichen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale.The invention is based on the task of fine-tuning the initially designated motors in a simple manner while maintaining the optimum efficiency and with the same material expenditure. The solution to this problem succeeds by the features characterized in the main claim.

Je nach dem, wieviele der Spulen mit erhöhter bzw. erniedrigter Windungszahl gewickelt werden, läßt sich die zwischen den Bürsten wirksame Windungszahl des Ankers in feinen Stufen variieren. Uber die Bürsten sind nämlich jeweils Reihenschaltungen der halben Anzahl der Spulen in 2 parallelen Gruppen von jeweils dem halben Ankerstrom durchflossen. Die wirksame Windungszahl des Ankers ist die Summe der Windungszahlen der in Reihe geschalteten Spulen. Beim eingangs gewählten Beispiel eines 12 nutigen Ankers sind jeweils 6 Spulen in Reihe geschaltet. Wenn man erfindungsgemäß die Windungszahl beispielsweise nur einer dieser Spule auf 11 erhöht, während die übrigen Spulen unverändert aus 10 Windungen bestehen, ergibt sich eie Erhöhung der wirksamen Windungszahl von vorher 60 auf 61, also eine Anderung um nur 1,7 %. Damit ist eine hinreichend genaue Feinabstimmung der Motorkennlinien möglich.Depending on how many of the coils with increased or decreased number of turns are wound, the effective number of turns of the armature between the brushes vary in fine steps. Namely, there are series connections across the brushes half the number of coils in 2 parallel groups of half the armature current each flowed through. The effective number of turns of the armature is the sum of the number of turns of the coils connected in series. In the example of a 12 groove chosen at the beginning 6 coils are connected in series with each armature. If, according to the invention, the number of turns for example, only one of these coil increased to 11, while the rest Coils consist unchanged of 10 turns, this results in an increase in the effective Number of turns from previously 60 to 61, i.e. a change of only 1.7%. So that's a sufficiently precise fine-tuning of the motor characteristics is possible.

Es ist vorteilhaft, die Spulen mit erniedrigter bzw. erhöhter Windungszahl so anzuordnen, daß die effektiven Windungszahlen der von den Bürsten parallel geschalteten Spulengruppen annähernd gleich sind. Das erreicht man dadurch, daß die Anzahl der Spulen mit erniedrigter bzw. erhöhter Windungszahl gradzahlig ist.It is advantageous to use the coils with a reduced or increased number of turns to be arranged so that the effective number of turns of the brushes connected in parallel Coil groups are approximately the same. This is achieved by increasing the number of Coils with decreased or increased number of turns is even.

Da bei einer erfindungsgemäß gestalteten Wicklung die Nuten unterschiedliche Leiterzahlen aufweisen, ist es zur Vermeidung elektrischer und mechanischer (Unwucht) Unsymmetrien vorteilhaft, daß die Nuten mit geringerer bzw. höherer Leiterzahl gleichmäßig am Ankerumfang verteilt angeordnet sind.Since in a winding designed according to the invention, the slots are different Have numbers of conductors, it is to avoid electrical and mechanical (imbalance) Asymmetries are advantageous that the grooves with a smaller or higher number of conductors are uniform are arranged distributed on the anchor circumference.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist auf überraschend einfache Weise gelöst, ohne daß durch die unterschiedlichen Leiterzahlen in den Nuten nachteilige Nebenwirkungen entstehen.The object on which the invention is based is surprisingly simple Way solved without disadvantageous due to the different numbers of conductors in the grooves Side effects arise.

PatentansprücheClaims

Claims (3)

Patentansprüche 1.Ankerwicklung eines Kollektor-Motors, welche aus einer Mehrzahl von Spulen besteht, die in Nuten eines Magnetankers eingelegt sind und deren Windungszahlen kleiner als etwa 50 sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß sich die Windungszahl eines Teils der Spulen um eins von der Windungszahl der übrigen Spulen unterscheidet und daß die Leiterzahlen pro Nut unterschiedlich sind. Claims 1. Anchor winding of a collector motor, which from consists of a plurality of coils which are inserted into grooves of a magnet armature and the number of turns is less than about 50, which means that it can be used i c h n e t that the number of turns of a part of the coils changes by one from the number of turns of the remaining coils and that the number of conductors per slot is different are. 2. Ankerwicklung 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 Anzahl der Spulen mit erniedrigser bzw. erhöhter Windungszahl gradzahlig ist. 2. Armature winding according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the number of coils with decreased or increased number of turns is even. 3. Ankerwicklung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nuten mit geringerer bzw. höherer Leiterzahl gleichmäßig am Ankerumfang verteilt angeordnet sind. 3. Armature winding according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n N z e i c h n e t that the grooves with a lower or higher number of conductors are uniform are arranged distributed on the anchor circumference.