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Umsteuerbarer Gleichstromwendepolmotor.
Im Patent Nr. 90203 ist eine Anordnung von umsteuerbaren Gleichstromwendepolmotoren beschrieben, bei der zur Erzielung der Stabilität eine der in der Maschine zur Verfügung stehenden Kräfte benutzt wird, um eine Verschiebung der neutralen Zone gegen die Bürstenstellung in solchem Masse hervorzurufen, dass eine ausreichende magnetisierende Komponente des Hauptfeldes erzeugt wird.
Bei dem im Patente Kr. 90203 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird insbesondere das für andere Verhältnisse bekannte Mittel verwendet. das Magnetsystem drehbar anzuordnen. Es ist dort bereits darauf hingewiesen, dass die andere Möglichkeit, die Verwendung der Bürstenverstellung zu einer Reihe von Übelständen führt, die insbesondere darin bestehen, dass die Auflagekräfte nicht zuverlässig bestimmt werden können. Dies hängt nun damit zusammen, dass man bei den bekannten Anordnungen das Gesamtbürstensystem drehbar angeordnet hat und nun ausser der Bürstenreibung die Reibung des Btirstensystems durch die Kollektorreibung beherrschen muss.
Dieser Übelstand kann nun der Erfindung gemäss dadurch vermieden werden, dass man nicht das Gesamtbürstensystem, sondern die einzelnen Bürsten beweglich anordnet und wie bei den bekannten Anordnungen die Reibungskraft des Ankers benutzt, um beim Umsteuern der Motoren die Bürsten in eine gegen die neutrale Zone verschobene Stellung zu führen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht. Bei der Anordnung gemäss Fig. l wird die Bürste b mittels einer Feder e auf den Kollektor gepresst. Die Bürste steht jedoch in keinem mechanischen Zusammenhang mit der Druckvorrichtung, sondern ist seitlich frei gegen diese verschiebbar, so dass vom Federdruck herrührende Seitendruekkräfte auf die Bürste nicht übertragen werden können. Die Verschiebung der Bürsten wird nun ohne weiteres durch die Reibung des Kollektors bewirkt ; man muss nur dafür Sorge tragen, dass die Reibung zwischen Bürste und Druckvorrichtung genügend klein ist. Dies kann ohne weiteres dadurch erreicht werden, dass man zwischen Druekstück d und Bürste b Kugeln e anordnet.
Die Hubbegrenzung erfolgt hier durch die Pfanne f, die die Kugeln aufnimmt.
Während bei dieser Anordnung die Bürste in ihren Endlagen lediglich durch die Reibung des Kollektois gehalten wird, ist es mit Rücksicht auf sicheres und gutes Auflagern der Bürste erwünscht, ausser den von der Reibung herriihrenden Seitenkräfte auch die Druckvorrichtung für die Bürste zur Erzeugung einer weiteren Seitenkraft auszunutzen. Zwei Anordnungen, mit deren Hilfe dies möglich ist, sind in der Zeichnung wiedergegeben. Die Kraftübertragung zwischen Bürstenbolzen g und Bürste b erfolgt bei diesen Anordnungen durch einen Lenker/ ;, der bei der Anordnung nach Fig. 2 gelenkig mit der Bürstendruckvorriehtung c verbunden ist, bei der Anordnung nach Fig. 3 dagegen starr.
Die Angriffsstelle des Lenkers an der Bürste kann nun entweder als Gelenk ausgeführt werden oder aber, was ein leichtes Auswechseln der Bürste gestattet, als abgerundeter Stift mit einer Pfanne.
Damit nun beim Wechsel der Drehrichtung die Bürste von der einen Endlage innerhalb ihres Rahmens i nach der anderen Endlage selbsttätig überführt wird, muss die Reibungskraft, die der Kollektor bei Umkehr der Drehrichtung auf die Bürste ausübt, grösser sein als die von der Druekvor- richtung herrührende Seitenkraft.
Zur Veranschaulichung dieser Velhältnisse mögen die Diagramme Fig. 2 a und Fig. 3 a dienen.
In diesen Figuren stellt A B den Druck dar, der in der Druckvorrichtung erzeugt wird. Dieser Druck
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wirkt im Falle der Fig. 2 entsprechend der Komponente B C auf den Lenker, im Falle der Fig. 3 in seiner ganzen Grosse. Auf die Bürste selbst wirkt im Falle der Fig. 2 a die radiale Komponente C D und die
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tangentiale Komponente B C wirkt.
Ist nun 0 der Burstenverschiebungswinkel und s die Winkelabweiehnng des Lenkers von der Biirstennormalen, so ist für Fig. 2 a
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für den Fall der Fig. 3 a BC=Bs (S+e)
Da nun die Reibungskraft diese tangentiale Komponente der Biirstendruckkraft. ilberwinden muss, muss also tg (a + s) < p., worin ; j. den Reibungskoeffizienten bedeutet. Aus dieser Vorschrift ergibt sich nun ohne weiteres die Grosse des erforderlichen Ausschlagwinkels für. den Lenker, während der Verschiebungswinkel s aus den elektrischen Verhältnissen der Maschine bekannt ist. Günstig kommt
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muss, dass also für die Reibung die etwas grössere Reibung der Ruhe mitwirkt.
Durch einfache Mittel lässt sich verhindern, dass die Bürste bei der Überführung von der einen Stelle zur ändern Stelle eckt, sieh also nicht genau parallel verschiebt. Es kann dies dadurch erreicht werden, dass man entweder ein schmales Bürstenprofil wählt, das man noch an oder in besonderen Leisten in tangentialer Richtung führt oder aber auch, indem man mehrere Lenker nebeneinander anordnet und so die Bürsten doppelt führt.
Durch die Anordnung gemäss der Erfindung wird also erreicht, dass die Bürste sich unter dem Einfluss der Reibung im Sinne der jeweiligen Drehrichtung selbsttätig innerhalb ders Büstenhalters verschiebt. der Halter selbst wie auch die Bürstenbrücke bleiben unbeweglich, so dass nirgends Reibungen auftreten, deren Verhältnisse sich nicht ohne weiteres übersehen lassen. In der Endlage werden die Bürsten zwangläufig durch eine Komponente des Federdrucks festgehalten, ohne dass bei dieser günstigen Anordnung alle jene mechanischen Bedingungen, die zur Aufrechterhaltung eines betriebssicheren Laufes zu stellen sind, wie annähernd radialer Auflagedruck, Beweglichkeit, geringe Massen. Einstellbarkeit des Bürstendruekes irgendwie geändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Umsteuerbarer Gleichstromwendepolmotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (b)
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vom Kollektor in die der jeweiligen Ankerdrehrichtung entsprechende Lage gebracht werden, in der eine zur Erhaltung der Stabilität ausreichende magnetisierende Komponente des Ankerfeldes erzielt wird.