DE2605894C3 - Gleichstrommaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrommaschine mit Haupt- und Wendepolen, mit zwischen Haupt- und Wendepolen am Joch vorgesehenen lamellierten HiIFsjochen und mit einem unmagnetischen Spalt zwischen Hilfsjoch und einem der Pole (DE-PS 9 67 597).

Bei einer größeren Gleichstrommaschine werden in der Regel außer den Hauptpolen bewickelte Hilfspole (Wendepole) am Joch des Feldmagneten angebracht, die zwischen den Hauptpolen liegen und die Aufgabe haben, die vom Nutstreufluß induzierte Reaktanzspannung zu kompensieren, so daß Bürstenfeuer verhindert wird. Die Zahl der Wendepole ist gewöhnlich gleich der Zahl der Hauptpole, doch werden Maschinen kleinerer Leistung zuweilen auch mit nur halb soviel Wendepolen, wie Hauptpole vorhanden sind, ausgeführt.

Bei schnellen Fluß- oder Stromänderungen, z. B. beim Übergang vom Generatorbetrieb zum Motorbetrieb oder bei schnellen Laständerungen einer Gleichstrommaschine mit Wendepolen und massivem Joch eilt die Kommutierungsspannung der Reaktanzspannung nach. Dies führt auch bei den bekannten Gleichstrommaschinen mit Wendepolen zv starkem Bürstenfeuer und in Grenzbereichen zu Rundfeuer um den Kollektor. Der Wendepolfluß, der die Größe der Kommutierungsspannung mitbestimmt, wird durch die Wirbelströme im massivem Joch geschwächt und eilt dadurch dem Nutstreufluß zeitlich nach.

Bei einem lameliiertem Joch würden diese Nachteile verringert werden, doch führen lamellierte Joche bei größeren Maschinen zu kaum überwindbaren, konstruktiven Schwierigkeiten. Aus der DE-PS 9 67 597 ist es zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten bekannt, zwischen je einen Hauptpol und einen Wendepol ein lameliiertes Hilfsjoch anzubringen. Zwischen diesem Hilfsjoch und einem Pol ist ein nicht verstellbarer, unmagnetischer Spalt aus Kunstharz und aus einem Faserstoff vorgesehen. Da die Größe der Wendefeldspannung und die Neigung der Wendepolcharakteristik weitgehend von den Luftspalten zwischen Wendepolen und Joch, sowie Hilfsjochen und Polen abhängt, ist es wesentlich, diese Luftspalte zu optimieren. Gemäß dem Stand der

ίο Technik muß dieser Luftspalt rechnerisch oder experimentiell bestimmt werden. Dies wird in den seltensten Fällen zu extakten Ergebnissen führen, da eine Vielzahl von Faktoren die notwendige Spaltbreite beeinflussen.

Eine Verstellbarkeit eines Spaltes zwischen einem Pol und dem Hauptjoch ist aus der DE-PS 5 21 137 und der DE-PS 2 97 821 bekannt. Hilfsjoche sind gemäß diesem Stand der Technik nicht vorgesehen. Die Verstellbarkeit der Pole ist jedoch technisch sehr aufwendig, da die Pole, vor allem bei größeren Maschinen, eine große Masse und Ausdehnung aufweisen. Um dabei einen Spalt mit einer konstanten Spaltbreite aufrechtzuerhalten und darüber hinaus doch verstellen zu können, muß ein großer mechanischer Aufwand getrieben werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nacheilung der Kommutierungsspannung relativ zur Riaktanzspannung und damit starkes Bürstenfeuer zu verringern, bzw. zu verhindern, ohne daß in mechanisch aufwendiger Weise eine Verstellbarkeit der Pole relativ zum Joch notwendig wäre. Eine Optimierung bei fertig montierter Maschine soll in einfacher Weise möglich sein.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Gleichstrommaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei fester räumlicher Zuordnung der Pole zum Joch die Spaltbreite des als Luftspalt ausgebildeten Spalts verstellbar ist, indem wenigstens ein Teil eines Hilfsjochs fest mit dem Joch verbunden und wenigstens ein weiteres Teil verschiebbar ist.

Diese Lösung ist besonders deshalb vorteilhaft, weil der Luftspalt zwischen den Wendepolen und dem Joch in einer Grundeinstellung bemessen und starr fixiert werden kann und die Feineinstellung nachträglich durch Veränderungen der Luftspalte zwischen den Hilfsjochen und den Polen erfolgen kann.

Diese Einstellung kann ohne Demontage der Gleichstrommaschine von außen her erfolgen. Eine individuelle Einstellung der Kommutierungsgüte an den einzelnen Bürstenbolzen ist möglich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Gleichstrommaschine möglich.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Hilfsjochanordnung in einer Teilansicht einer Gleichstrommaschine und

F i g. 2 als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung · eine weitere Anordnung eines Hilfsjochs.

Fig. 1 zeigt in der Teilansicht einer Gleichstrommaschine einen Hauptpol 31 und einen Wendepol 15. Ein Teil 270 eines aus zwei Teilen 270, 271 bestehenden lamellierten Hilfsjoches 27 ist fest mit einem Joch 10 verbunden. Das andere Teil 271 weist zum Wendepol 18 hin einen Luftspalt d 1 auf. Der Luftspalt des Wendepols 15 zum Joch 10 hin ist mit c/2 bezeichnet. Die Teil-Hilfsjoche 270, 271 überlappen sich an ihrem

Berührungspunkt, so daß bei Verschiebung des einen Teils relativ zum anderen an dieser Stelle kein Luftspalt entsteht Während das Teil-Hilfsjoch 270 starr am Joch 10 bzw. am Hauptpol 11 befestigt ist, kann das zweite Teil-Hilfsjoch 271 am Joch 10 entlang bewegt werden, so daß der Luftspalt d 1 veränderbar ist. Von den Nuten 36 des Ankers 35 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur drei abgebildet

Der Luftspalt d\ könnte natürlich auch an einer anderen Stelle zwischen dem Hauptpol 11 und dem Wendepol 15 angeordnet sein.

Das in F i g. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel zeigt einen Ausschnitt des Jochs 10 mit dem daran befestigten, aus den Teilen 270 und 271 bestehenden Hilfsjoch 27. Das starr befestigte Teil-Hilfsjoch 270 ist mittels einer Gewindeschraube 37 an das Joch 10 angeschraubt. Das verschiebbare Teil-Hilfsjoch 271 ist durch eine weitere Gewindeschraube 38 mit einem Exzenter 39 verbunden. Der Exzenter 39 ist in eine zweistufige Bohrung im Joch 10 eingelassen. Wird die Schraube 38 angezogen, so drückt sich der Exzenter 39 gegen den Absatz 40 der zweistufigen Bohrung und das Teil-Hilfsjoch 271 gegen das Joch 10, so daß die Teile arretiert sind.

Wird der Exzenter 39 nach erfolgter Lockerung der Schraube 38 gedreht, so verschiebt sich das Teil-Hilfsjoch 271 gegenüber dem zweiten Teil-Hilfsjoch 270 und der Luftspalt d\ verändert sich. Nach Einstellung des Luftspalts d 1 wird die Schraube 38 wieder angezogen.

ίο Zum Verstellen des Exzenters 39 ist ein Verstellwerkzeug 41 vorgesehen, das aus einem zylindrischen Teil 410 und einem daran befestigten Verstellhebel 411 besteht. Zum exakten Einstellen ist am zylindrischen Teil 410 eine Einstellskala 412 vorgesehen. Um den Exzenter 39 mit dem Verstellwerkzeug 41 drehen zu können, greifen Ausbuchtungen 413 am zylindrischen Teil 410 in entsprechende Nuten 42 im Exzenter 39 ein. Im zylindrischen Teil 410 ist eine asymmetrische Bohrung 414 vorgesehen, um durch den zylindrischen Teil 410 hindurch Zugriff zur Schraube 38 zu haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gleichstrommaschine mit Haupt- und Wendepolen, mit zwischen Haupt- und Wendepolen am Joch vorgesehenen lameliierten HilfsJochen und mit einem unmagnetischen Spalt zwischen Hilfsjoch und einem der Pole, dadurch gekennzeichnet, daß bei fester räumlicher Zuordnung der Pole zum Joch die Spaltbreite des als Luftspalt ausgebildeten Spalts verstellbar ist, indem wenigstens ein Teil eines Hilfsjochs fest mit dem Joch verbunden und wenigstens ein weiteres Teil verschiebbar ist

2. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hilfsjoch (27) aus wenigstens zwei sich überlappenden Teilen (270, 271) besteht, die gegeneinander bewegbar sind.

3. Gleichstrommaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der beweglichen Hilfsjochteile (271) ein einstellbarer Exzenter (39), vorzugsweise am Joch (10) befestigt ist.

4. Gleichstrommaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (39) durch eine Feststellschraube (38) arretierbar ist.

5. Gleichstrommaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Exzenter (39) zugeordnete Einstellskala (412) vorgesehen ist.

6. Gleichstrommaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Einstellskala (412) versehenes Verstellwerkzeug (41) vorgesehen ist, das zum Verstellen des Exzenters (39) in Vertiefungen (42) desselben eingreift.