Reparatur des Kommutators am Universalmotor

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Flickflak
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Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#1 Beitrag von Flickflak »

Mir ist es gerade gelungen, einen kleinen Universalmotor für eine Nähmaschine zu reparieren, bei dem eine Lamelle am Kommutator eine unterbrochene elektrische Verbindung hatte. Ein kleines Stück Kupferdraht wurde hinzugefügt und gelötet. Es ist ein Experiment, und ich wage nicht zu sagen, ob die Reparatur von Dauer ist. Der Motor ist in Dänemark produziert und von ca. 1970. Es sieht so aus:
BF40 Motor w marking.jpg
Ich habe die Messungen an diesen Motoren durchgeführt, und Sie können hier ein paar Diagramme sehen, die die Leistung des Motors vorher und nachher zeigen.
Sytrix Torque repair.png
Sytrix power repair.png
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#2 Beitrag von uu4y »

WOW, da hast du dich richtig in die Materie reingearbeitet, Toll excla excla excla
das hätte ich bis dato nicht gedacht, dass solch eine Reparatur überhaupt möglich ist;
zeigen bei einer Widerstandsmessung -und bei langsamem Drehen von Hand- auf dem DMM alle Kollektorsegmente fast gleiche oder maximale
Abweichungen von +/- 10% an ? huh
Je nach Motorleistung liegen diese afair irgendwo zwischen 130 und 170 Ohm...

Flickflak
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#3 Beitrag von Flickflak »

uu4y hat geschrieben: Freitag 5. August 2022, 13:48 Abweichungen von +/- 10% an ? huh
Je nach Motorleistung liegen diese afair irgendwo zwischen 130 und 170 Ohm...
Wenn ich über die vorhandenen Bürsten den Anker des Motors messe, sehe ich einen Widerstand im Bereich von 85 - 95 Ohm. Es muss also in Ordnung sein. Der Stator hat auch einen Widerstand von ca. 75 Ohm,

Gruß, Viggo
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Flickflak
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#4 Beitrag von Flickflak »

Nun habe ich die Reparatur fotografiert, wollte den Motor aber nicht wieder komplett zerlegen:
Sytrix kommutator repair.jpg
Ja, das Löten sieht nicht besonders gut aus - ich weiß. Angelötet sind drei unisolierte, verzinnte Kupferdrähte, die ebenfalls in den sichtbaren Schlitz der Lamelle gedrückt werden.

Es gibt jedoch etwas anderes, das ein bisschen interessant ist. Von den Kommutatoren laufen die Kupferdrähte zunächst ein Stück zur Welle und dann nach außen zu den Spulen auf dem Anker. Damit die Kupferdrähte nicht durch die Fliehkraft herausgeschleudert werden, ist ein wenig grauer Nähfaden darum gewickelt. Aber dieser Nähfaden war weg, als ich mit der Reparatur begann, und das könnte die Ursache für den Kollateralschaden an diesem Anker sein. Bei einem anderen Motor, den ich habe, ist an dieser Stelle Nähfaden. Also beschloss ich, hier etwas Nähgarn aufzuwickeln und nach der Reparatur zu binden.
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#5 Beitrag von uu4y »

...dann werden -oder besser wurden-
die Drähte damals schon einfach nur verdrillt, dann eingepresst und nicht verlötet ?
Das würde auch erklären, warum diese nach Jahrzehnten Kontaktprobleme hatten
= Oxidation in Verbindung mit starken Temperaturschwankungen ...und evtl. dann auch noch Zentrifugalkräfte,
das zieht so manchen Draht aus seinem Sitz;
da ich jeweils immer nur über die gegenüberliegenden Segmente die Wicklungen geprüft habe,
war logischerweise dieser überhöhte Übergangswiderstand da; ich hatte dann angenommen,
dass die Werte den Zustand der Windungen auf dem Rotor anzeigten...
naja, hinterher isses immer einfacher...
Danke, Gruss Gert

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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#6 Beitrag von Flickflak »

uu4y hat geschrieben: Samstag 6. August 2022, 00:35 ...dann werden -oder besser wurden-
die Drähte damals schon einfach nur verdrillt, dann eingepresst und nicht verlötet ?
Das würde auch erklären, warum diese nach Jahrzehnten Kontaktprobleme hatten
= Oxidation in Verbindung mit starken Temperaturschwankungen ...und evtl. dann auch noch Zentrifugalkräfte,
das zieht so manchen Draht aus seinem Sitz;
Ich vermute, dass die Kupferdrähte einfach in die Schlitze der Lamellen gedrückt wurden. Es ist auch denkbar, dass ein Werkzeug einen Druck erzeugt, um eine luftdichte Verbindung herzustellen, wie wenn eine Kabelöse an einem elektrischen Kabel festgeklemmt wird. Es ergibt im Allgemeinen eine bessere Verbindung als Löten, das tatsächlich sehr schlechte mechanische Eigenschaften hat.

Bei mir waren die Reste der beiden alten Kupferdrähte unten im Schlitz der Lamelle. Die Kupferdrähte waren knapp außerhalb der Lamelle abgebrochen.

Gruß Viggo
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#7 Beitrag von uu4y »

Die Kupferdrähte waren knapp außerhalb der Lamelle abgebrochen.
= ein sicheres Zeichen für unerwünschte hochfrequente Resonanzen, durch die diese Drähtchen mit den Jahren abvibrieren;
bei einem mit Wechselstrom betriebenen Universalmotor dürften solche normal sein,
weil allein bei der Erzeugung des Magnetfelds -in den Statorwicklungen- Wechselfelder erzeugt werden müssen huh light

Marco
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#8 Beitrag von Marco »

Eigentlich wollte ich schon vor etwas Zeit diesen Beitrag schreiben und hätte dasselbe Thema gewählt. Deswegen klemme ich mich hier mal dran.

Ursprung war der Reparaturauftrag einer Pfaff 209. Neben den obligatorischen Motorbolzen/Greiferzahnrad-Kombo zeigte auch der verbaute UUS2102 beim Durchmessen stark schwankende Widerstandswerte. Zufällig gab es im Nachbarort eine Pfaff 207 zu verschenken. Prima dachte ich, vielleicht etwas verwertbares dran (bitte bitte den Motor). Aber es kam, wie es kommen sollte. Auch diese 207 hatte Bolzen/Zahnrad/Motordefekt. Nun war ich angefixt und habe das ganze mal erkundet. Man öffnet das Gehäuse und erblickt erstmal den Kommutator, wo man die Feldwicklungen ablöten muss (pink).
Kommutator.jpg
Danach kann man den Anker herausnehmen und erkennt dessen etwas anderen Aufbau. Während die Motoren, die ich bis dato so gesehen habe, die Drähte immer eng anliegend im Lack geführt hatten, sah der Pfaff Motor aus wie ein Spinnennetz. An den Kupferlamellen kann man schon erkennen, wo es kaputt ist (pink).
Anker_original.jpg
Arbeitet man das Krepp herunter, erkennt man wunderschön die Drahtbrüche. Lagen bei beiden Motoren entlang der Kante des Krepps (grüne Linie oben).
Bruch1.jpg
Bruch2.jpg
Die Reparatur gestaltet sich fummelig. Beim Runterreißen des Krepps habe ich beim ersten mal auch einen Draht beim Kommutator mit dem Schraubenzieher gefetzt. Deshalb die eine Lötstelle auf dem massiven Kupfer. Insgesamt hatte ich 6 Brüche bei 2 Motoren zu löten.
Reparatur.jpg
Vor dem Zusammenbau neues Krepp drauf und mit Lack nicht gegeizt. Ist auch steifer als die Originalversion.
Fertig.jpg
Brechender Motorbolzen, brechende Ankerdrähte. Etwas zuviel "Geplante Obsoleszenz" oder nur unglücklich?

Naja, ich hoffe das Mädel kann noch die nächsten 10 Jahre ihre Hosen damit kürzen.

Gruß Marco
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#9 Beitrag von uu4y »

WOW excla eine saubere Arbeit
...und für mich eine Anregung, nächstes Mal doch noch einen Rotor zu retten.. = bisher flogen die immer ins Altmetall...
meine Frage dfazu ist aber die = wie können dort -unter dem Krepp usw. Drähte brechen ?

...ooder sind die durch Überlastung oder mangelhaften Isolierlack durchgegangen ? angel

Flickflak
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Re: Reparatur des Kommutators am Universalmotor

#10 Beitrag von Flickflak »

Marco, danke, dass du diesen Fehler gezeigt und behoben hast. Was mich bei unseren beiden Reparaturen am meisten nervt, ist, ob das Löten den Vibrationen an dieser Stelle auf Dauer standhalten wird. Aber wenn die Betriebszeit für die Nachwelt nicht mehr als 50 Stunden beträgt, dann wird es wohl klappen. Für mich war es auch mehr - kann man das überhaupt machen.

Ich bin etwas verwundert über den Fehler, den Sie behoben haben, da ich schwer erkennen kann, wie die Kante des Klebebands die Kupferdrähte so stark zusammendrücken kann, dass sie brechen. Auch Kupferdrähte scheinen lackiert zu sein. Könnte es sich wirklich um einen partiellen Produktionsfehler handeln, bei dem ein scharfes Werkzeug die Kupferdrähte erfasst hat, bevor das Klebeband montiert wurde? Wenn die Kupferdrähte bei der Herstellung eine Kerbe bekommen haben, könnten sie später leichter brechen.

Die Anzahl der Lamellen des Kommutators beträgt bei beiden oben gezeigten Motoren 24.

Gruß Viggo
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