Drehstromnebenschlussmotor für plötzliche Drehzahländerung in weiten Grenzen. Bei vielen Arbeitsmaschinen ist es erfor derlich, die Drehzahl in weiten Grenzen zu ändern. So muss zum Beispiel bei Wirkma schinen die Arbeitsgeschwindigkeit für den Vorgang des Minderns plötzlich herabgesetzt und nach diesem Arbeitsvorgang ebenso schnell wieder heraufgesetzt werden. Ausser dem ist es erforderlich, bei Beginn und bei Bedarf auch während des Arbeitens zur Beob achtung des- Wirkvorganges die Maschine langsam durchzudrehen. Soweit bisher für solche Antriebe Drehstromnebenschlussmoto ren verwendet wurden, sind die verschiede nen Drehzahlen durch Verstellung der Bür sten erzielt worden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe von. einstellbaren. Hilfsbürsten, die neben den Hauptbürsten vorgesehen sind. Diese Hilfsbürsten sind auf die erforder liche zweite, dritte usw. Drehzahl einstellbar, wobei Mittel zum Umschaltender Sekundär- wieklungen des Motors von den Haupt- auf die Hilfsbürsten und umgekehrt vorhanden sind. Dabei können die zueinander gehören den Haupt- und Hilfsbürsten in ein- und derselben Umlaufbahn am Kommutator an geordnet sein.
Zur Verstellung -der Haupt- und Hilfsbürsten kann ein gemeinsamer An trieb vorhanden sein, und es können die Hilfsbürsten mit den Hauptbürsten mecha nisch kuppel- und entkuppelbar sein. An Stelle der Bürsten kann man auch die Bür stenträger, und zwar für die Hauptbürsten und für die Hilfsbürsten miteinander 'kup peln oder entkuppeln.
Eine vorteilhafte Ausführung für Moto ren mit mindestens zwei Poolpaaren ergibt sich dadurch, dass .die Hauptbürsten auf der einen Hälfte des Umfanges- und die Hilfs bürsten auf der andern Hälfte vom Kommu tator angeordnet und unabhängig voneinan der durch je eine Verstellvorrichtung betätigt werden können. Das hat den Vorteil, dass ein ,grösserer Verstellbereieh für die einzelnen Bürsten vorhanden ist.
Da die Hilfsbürsten nur kurze Zeit im Verhältnis zu den Haupt bürsten im Betrieb sind, so genügt es, wenn ,die Hilfsbürsten schmäler als,die Hauptbür sten ausgeführt werden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfin dung sind in den Abb. 1 bis 6 schematisch dargestellt, von welchen die Abb. 1 den Kommutator mit den Bürsten, die Abb. 2 und 3 die Einzelheiten der Kuppelvorrich tung und die Abb. 4,den Kommutator bei Verwendung von mehreren Bürstenträgern für die verschiedenen Bürstenarten zeigen. In der Abb. 5 ist eine besondere Anordnung der Haupt- und Hilfsbürsten am Kommuta tor dargestellt. Abb. 6 ist ein Schaltbild des Motors.
Gemäss der Abb. 1 sind sechs Hauptbür sten 1 bis 6 und sechs Hilfsbürsten 7 bis: 12 vorhanden. Die Hilfsbürsten und die Haupt bürsten haben nicht dargestellte Bürstenträ ger. Lediglich die Anschläge zur Steuerung der Kupplungen sind mit 13 bis. 1,8 bezeich net. Diese Anschläge sind in einstellbaren Vor- richtungen 19 und 20 angeordnet, und zwar sind die Anschläge 13 bis 15 an der Vorrich tung 20 und die Anschläge 16 bis 18 an der Vorrichtung 19. Die beiden Vorrichtungen können verstellt werden durch das Handrad 21.
Dieses treibt eine Welle 22 an und über das Zahnrad 23 die Vorrichtung 20, über die Zahnräder 24 und 25 die Vorrichtung 19. Da die Vorrichtung 19 über zwei Zahnräder ära getrieben wird, bewegt sie sich in Richtung 26, die Vorrichtung 20 hingegen entgegenge setzt, also in Richtung 27.
In der Abb. 2 ist die Kupplungsvorrich tung zwischen den Haupt- und Hilfsbürsten beispielsweise bei den Bürsten 1 und 7 darge stellt. Die Hilfsbürste 7 hat einen Hebel 28, der um einen Bolzen 29 an der Hilfsbürste drehbar befestigt ist. Ein Anschlag 30 ver hindert ein Herabfallen des Hebels, der durch eine Feder 31 stets nach unten ge drückt wird. Der Hebel hat eine Klinke 32 und über dieser Klinke ein Lager 33, in wel chem ein- weiterer Winkelhebel 34 drehbar gelagert ist. Der Winkelhebel hat zwei Arme 35 und 3,6.
Am Arm 36 ist eine Nase 37 an geordnet. An der Hauptbürste sind zwei An schläge 38 und 39 vorhanden. Der Anschlag 1,6 und der Träger 19 für .diesen Anschlag sind, um,die Wirkungsweise der Einrichtun gen zu erkennen, ebenfalls dargestellt. Ge mäss der Abb. 1 sind die beiden Bürsten mit einander gekuppelt. Es sei angenommen, dass die Bürsten in der Nullstellung stehen. Beim Regelvorgang werden die Bürsten in Rich tung 40 bewegt.
Sobald die Nase 32 des He bels 28 an den. Anschlag 16 kommt, welcher vor dem Arbeitsbeginn in die für die nie drige Drehzahl notwendige Regelstellung ge bracht worden ist, anstösst, wird der Hebel 28 angehoben. Dadurch wird die Kupplung zwi schen der Bürste 7 und der Bürste 1 aufge hoben. Sobald der Stift 16 die Nase 32 so weit angehoben hat, dass der Stift 38 unter ihr hinweggleiten kann, bleibt die Hilfs bürste stehen und die Hauptbürste kann bis zu der gewünschten Drehzahlstellung weiter wandern.
Dabei wird durch .den Anschlag 39 der zweiarmige Hebel 34 betätigt und um gelegt, so dass durch die Nase 37 nunmehr die Hilfsbürste in ihrer Stellung festgehalten wird, weil die Nase 37 hinter den Anschlag 1'6 greift. Hierbei ist angenommen, dass der Kommutator in Richtung 41 umläuft.
Diese Betriebsstellung ist in der Abb. 3 dargestellt.
Beim Rückgang der Bürste in die Null stellung wird durch den Anschlag 39 der nunmehr nach obengerichtete Arm 35 des Winkelhebels-3,4 getroffen. Dadurch wird der Winkelhebel in seine Ruhestellung wieder umgelegt und die Hilfsbürste 7 von dem An- schlag-16 entkuppelt. Bei Weiterbewegung der Hauptbürste 1 in Richtung der Hilfs bürste 7 wird der Anschlag 38 den Hebel 28 anheben und dadurch bewirken, dass der An schlag sich wieder hinter die Nase 32 legt.
Die Hauptbürste 1 schiebt nunmehr die Hilfsbürste 7 vor sich her bis in die Null stellung, zum Beispiel indem sie sich gegen die Hilfsbürste legt.
Diese Kupplung kann nicht nur zur Kupplung der Bürsten, sondern auch der Bürstenträger, wie es in der Abb. 4 schema tisch dargestellt ist, benutzt werden.
In dieser Abbildung sind die Hauptbür sten wieder mit 1 bis, 6 und die Hilfsbürsten mit 7 bis 12 bezeichnet. Die Hauptbürsten 1 bis 3 sind durch eine gemeinsame Kuppel stange 45, und die Hauptbürsten 4 bis 6 durch eine gemeinsame Kuppelstange 44 ver bunden. Zur Kupplung der Hilfsbürsten 7, 8 und 9 ,dient die Kuppelstange 43, zur Kupp lung der Hilfsbürsten 10, 11 und 12 die Kuppelstange 42. Die Kuppelstangen 43 und 45 sind bei den Bürsten 3 und 9 und die Kuppelstangen 42 und 44 bei den Bürsten 6 und 12 durch Kupplungen, wie sie in den Abb. 2 und 3 dargestellt sind, miteinander verbunden. Zur Steuerung dieser Kupplun gen dienen Anschläge 46 und 47, die in der gleichen Weise verstellbar sind wie die An schläge gemäss der Abb. 1.
In .der Abb. 5 ist ein anderes Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung angedeutet, das sich nicht schaltungstechnisch, sondern nur mit Bezug auf die Anordnung der Haupt- und Hilfsbürstenpaare von den andern Bei spielen unterscheidet und .das sich auf Mo toren mit mindestens zwei Polpaaren bezieht. Die Bürstenanordnung ist nach der Abb. 5 so getroffen, dass je drei bewegliche, also ins gesamt sechs Haupt- und Hilfsbürstenpaare vorhanden sind. Die Hauptbürstenpaare 48 befinden sich auf der obern Seite und die Hilfsbürstenpaare 50 auf der untern Seite des Kommutators 49.
In der Abbildung ist von jedem Bürstenpaar nur je eine Bürste sicht bar, die zweite Bürste wird von .der ersten verdeckt.
Ein Verschieben .der Hilfsbürsten durch die Hauptbürsten findet bei dieser Anord nung nicht statt. Die beiden Bürstenarten können völlig unabhängig voneinander be wegt werden. Zur Umschaltung .der Ma schine von den Hauptbürstenpaaren auf die Hilfsbürstenpaare können dreipolige Schütze benutzt werden, die in bekannter Weise durch Druckknöpfe steuerbar sein können.
Gemäss der Abb. 6 wird von .dem Netz 51 über den Schalter 52 der Motor durch die Leitung 53 gespeist, welche an die Schleif ringe 54 des Läufers angeschlossen ist. An den Schleifringen ist eine dreiphasige Dreh stromwicklung, die sich im Läufer befindet und nicht näher dargestellt ist, angeschlos sen. Ausserdem ist auf dem Läufer noch eine zweite Wicklung angeordnet, deren An schlüsse zu den Lamellen des Kommutators 55 geführt sind. Auf dem Kommutator schleifen Hauptbürsten 1, bis 6 und Hilfs bürsten 7 bis 12, welche entsprechend der Er findung angetrieben und gesteuert sind.
An diese Bürsten ist die dreiphasige Ständer wicklung 56 angeschlossen, und zwar .einmal von den Hauptbürsten über die Schütze 57 und 58 von den Hilfsbürsten über die Schütze 59 und 60. Die Schütze werden von dem Umschalter @61 betätigt. Der Umschalter kann automatisch von der Maschine gesteuert wer den.
Die Haupt- und Hilfsbürsten sind also nicht mit der Kollektorwicklung, sondern mit der Sekundärwicklung im Motorständer ver bunden. Wird der Motor angelassen, so wer den die Haupt- und Hilfsbürsten gemeinsam verstellt. Dabei sind zunächst die Hauptbür sten mit der genannten Wicklung verbunden. Erreichen die Bürsten die Stellung für die Drehzahl der später einzustellenden niedri gen Arbeitsgeschwindigkeit, beispielsweise 700, so werden die Hilfsbürsten von den Hauptbürsten abgekuppelt.
Die Hilfsbürsten bleiben stehen und,die Hauptbürsten werden allein weiterbewegt, und zwar in diejenige Bürstenstellung, welche der Betriebsdrehzahl .des Motors, beispielsweise 1400, entspricht.
Soll die Wirkmaschine vorübergehend wäh rend des Arbeitens, beispielsweise bei Ar beitsprozess des Minderns, auf die niedrige Drehzahl umgeschaltet werden, so wird die genannte 3tänderwicklung von den Haupt bürsten abgeschaltet und mit den Hilfsbür sten verbunden. Die mechanische Kupplung und Entkupplung zwischen den Haupt- und Hilfsbürsten steht also in unmittelbarem Zu sammenhang mit dem Regelvorgang.
Man kann natürlich an !Stelle der mecha nischen Kupplungseinrichtung auch andere an sich bekannte Kupplungen, zum Beispiel elektromagnetische Pressluftkupplungen und dergl. benutzen.
Auch kann die Verriegelung der Hilfs bürsten in ihrer Arbeitsstellung .durch an dere als die gezeichneten Mittel ausgeführt werden, zum Beispiel durch elektromagneti sche Kupplungen ersetzt werden.
Three-phase shunt motor for sudden speed changes within wide limits. In many machines it is necessary to change the speed within wide limits. With knitting machines, for example, the working speed for the reduction process must suddenly be reduced and increased again just as quickly after this process. In addition, it is necessary to turn the machine slowly at the beginning and, if necessary, also during work to observe the knitting process. As far as three-phase shunt motors were previously used for such drives, the various speeds have been achieved by adjusting the brushes.
The invention solves this problem with the help of. adjustable. Auxiliary brushes that are provided next to the main brushes. These auxiliary brushes can be adjusted to the required second, third, etc. speed, with means for switching the secondary movements of the motor from the main to the auxiliary brushes and vice versa. The main and auxiliary brushes belonging to one another can be arranged in one and the same orbit on the commutator.
To adjust the main and auxiliary brushes, a common drive can be provided, and the auxiliary brushes can be mechanically coupled and uncoupled from the main brushes. Instead of the brushes you can also use the Bür stträger, namely for the main brushes and for the auxiliary brushes with each other 'kup or uncouple.
An advantageous design for motors with at least two pool pairs results from the fact that the main brushes are arranged on one half of the circumference and the auxiliary brushes on the other half of the commutator and can be operated independently of one another by an adjusting device. This has the advantage that there is a larger adjustment range for the individual brushes.
Since the auxiliary brushes are only in operation for a short time in relation to the main brushes, it is sufficient if the auxiliary brushes are made narrower than the main brushes.
Some embodiments of the invention are shown schematically in Figs. 1 to 6, of which Fig. 1 shows the commutator with the brushes, Figs. 2 and 3 the details of the coupling device and Fig. 4, the commutator when using show several brush holders for the different brush types. Fig. 5 shows a special arrangement of the main and auxiliary brushes on the commutator. Fig. 6 is a circuit diagram of the motor.
According to Fig. 1, there are six main brushes 1 to 6 and six auxiliary brushes 7 to: 12. The auxiliary brushes and the main brushes have not shown Bürstenträ ger. Only the stops for controlling the clutches are marked with 13 to. 1.8 denotes. These stops are arranged in adjustable devices 19 and 20, namely the stops 13 to 15 are on the device 20 and the stops 16 to 18 on the device 19. The two devices can be adjusted using the handwheel 21.
This drives a shaft 22 and via the gear 23 the device 20, via the gears 24 and 25 the device 19. Since the device 19 is driven by two gear wheels in the era, it moves in the direction 26, the device 20, however, is opposite, so towards 27.
In Fig. 2, the device is coupling device between the main and auxiliary brushes, for example, the brushes 1 and 7 Darge provides. The auxiliary brush 7 has a lever 28 which is rotatably attached to the auxiliary brush about a bolt 29. A stop 30 ver prevents the lever from falling, which is always pushed ge by a spring 31 down. The lever has a pawl 32 and above this pawl a bearing 33 in which another angle lever 34 is rotatably mounted. The angle lever has two arms 35 and 3,6.
A nose 37 is arranged on the arm 36. On the main brush there are two stops 38 and 39. The stop 1.6 and the carrier 19 for. This stop are also shown in order to recognize the operation of the Einrichtun gene. According to Fig. 1, the two brushes are coupled to one another. It is assumed that the brushes are in the zero position. During the control process, the brushes are moved in the direction 40.
As soon as the nose 32 of the lever 28 to the. Stop 16 comes, which has been brought into the necessary control position for the never drige speed before starting work, triggers, the lever 28 is raised. As a result, the coupling between the brush 7 and the brush 1 is lifted. As soon as the pin 16 has raised the nose 32 so far that the pin 38 can slide under it, the auxiliary brush stops and the main brush can move on to the desired speed setting.
The two-armed lever 34 is actuated by the stop 39 and turned over, so that the auxiliary brush is now held in its position by the nose 37 because the nose 37 engages behind the stop 16. It is assumed here that the commutator rotates in direction 41.
This operating position is shown in Fig. 3.
When the brush falls into the zero position, the now upward arm 35 of the angle lever 3, 4 is hit by the stop 39. As a result, the angle lever is turned back into its rest position and the auxiliary brush 7 is decoupled from the stop 16. When the main brush 1 moves further in the direction of the auxiliary brush 7, the stop 38 will raise the lever 28 and thereby cause the stop to come back behind the nose 32.
The main brush 1 now pushes the auxiliary brush 7 in front of it to the zero position, for example by leaning against the auxiliary brush.
This coupling can not only be used for coupling the brushes, but also the brush holder, as is shown schematically in Fig. 4.
In this figure, the main brushes are again labeled 1 to 6 and the auxiliary brushes 7 to 12. The main brushes 1 to 3 are by a common coupling rod 45, and the main brushes 4 to 6 by a common coupling rod 44 a related party. For coupling the auxiliary brushes 7, 8 and 9, the coupling rod 43 is used, for coupling the auxiliary brushes 10, 11 and 12, the coupling rod 42. The coupling rods 43 and 45 are for the brushes 3 and 9 and the coupling rods 42 and 44 for the brushes 6 and 12 connected to one another by couplings as shown in FIGS. 2 and 3. To control these clutches, stops 46 and 47 are used, which are adjustable in the same way as the stops according to FIG. 1.
In .der Fig. 5 another exemplary embodiment of the invention is indicated, which does not differ from the other examples in terms of circuitry, but only with regard to the arrangement of the main and auxiliary brush pairs, and which differs from the other examples on motors with at least two pole pairs relates. The brush arrangement is made according to Fig. 5 so that there are three movable pairs of brushes, i.e. a total of six pairs of main and auxiliary brushes. The main pairs of brushes 48 are on the upper side and the auxiliary brush pairs 50 are on the lower side of the commutator 49.
In the illustration, only one brush is visible from each pair of brushes, the second brush is covered by the first.
Moving the auxiliary brushes through the main brushes does not take place in this arrangement. The two types of brush can be moved completely independently of each other. To switch .the Ma machine from the main pairs of brushes to the pairs of auxiliary brushes, three-pole contactors can be used, which can be controlled in a known manner by push buttons.
According to FIG. 6, the motor is fed from the network 51 via the switch 52 through the line 53, which is connected to the slip rings 54 of the rotor. A three-phase rotary current winding, which is located in the rotor and is not shown in detail, is ruled out on the slip rings. In addition, a second winding is arranged on the rotor, the connections to the lamellae of the commutator 55 are performed. On the commutator grind main brushes 1 to 6 and auxiliary brushes 7 to 12, which are driven and controlled according to the invention.
The three-phase stator winding 56 is connected to these brushes, namely, once from the main brushes via the contactors 57 and 58 from the auxiliary brushes via the contactors 59 and 60. The contactors are operated by the switch @ 61. The switch can be controlled automatically by the machine.
The main and auxiliary brushes are not connected to the collector winding, but to the secondary winding in the motor stator. If the engine is started, then whoever adjusts the main and auxiliary brushes together. The main brushes are initially connected to the winding mentioned. When the brushes reach the position for the speed of the lower operating speed to be set later, for example 700, the auxiliary brushes are decoupled from the main brushes.
The auxiliary brushes stop and the main brushes are moved on by themselves, namely into the brush position which corresponds to the operating speed of the motor, for example 1400.
If the knitting machine is to be switched to the low speed temporarily while working, for example during the work process of reducing, the said 3-wire winding is switched off by the main brushes and connected to the auxiliary brushes. The mechanical coupling and decoupling between the main and auxiliary brushes is therefore directly related to the control process.
Instead of the mechanical coupling device, it is of course also possible to use other couplings known per se, for example electromagnetic compressed air couplings and the like.
The locking of the auxiliary brushes in their working position can also be carried out by means other than those shown, for example replaced by electromagnetic clutches.