DE102021124911A1 - DC motor and method of operating a DC motor - Google Patents

DC motor and method of operating a DC motor Download PDF

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Abstract

Bei einem Gleichstrommotor, welcher mindestens einen Schalter einer Wendeeinheit umfasst, welcher zu einem Umschalten des Gleichstrommotors ausgeprägt ist, wird vorgeschlagen, dass ein Leistungsschalter in Serie zu dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit angebracht ist.In the case of a direct-current motor, which includes at least one switch of a reversing unit, which is designed to switch over the direct-current motor, it is proposed that a circuit breaker be fitted in series with the at least one switch of the reversing unit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleichstrommotor, welcher über mindestens einen Schalter einer Wendeeinheit verfügt, welcher zu einem Umschalten des Gleichstrommotors ausgeprägt ist. Ein solcher Gleichstrommotor ist bekannt.The invention relates to a DC motor that has at least one switch of a reversing unit that is designed to switch over the DC motor. Such a DC motor is known.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betrieb eines Gleichstrommotors. Ein solches Verfahren ist bekannt.The invention further relates to a method for operating a DC motor. Such a method is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit und Lebensdauer eines Gleichstrommotors zu verlängern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object of the invention is to increase the service life and service life of a DC motor. The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous configurations are described in the dependent claims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.It should be pointed out that the features listed individually in the dependent patent claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the patent claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale von Anspruch 1 vor. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einem Gleichstrommotor der eingangs beschriebenen Art zur Lösung der genannten Aufgabe vorgeschlagen, dass ein Leistungsschalter in Serie zu dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit angebracht ist. Der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit ist bevorzugt ein Schütz. Somit kann die Lebensdauer des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit erhöht werden.To solve this problem, the invention proposes the features of claim 1. In particular, it is therefore proposed according to the invention in a DC motor of the type described above to achieve the stated object that a circuit breaker is attached in series with the at least one switch of the reversing unit. The at least one switch of the turning unit is preferably a contactor. The service life of the at least one switch of the reversing unit can thus be increased.

Die Wendeeinheit umfasst mindestens einen Schalter, bevorzugt zwei Schalter. Die Wendeeinheit kann als eine Schalteinrichtung zum Festlegen oder Einstellen einer Laufrichtung eines Gleichstrommotors ausgeprägt sein.The turning unit includes at least one switch, preferably two switches. The turning unit can be in the form of a switching device for determining or setting a running direction of a DC motor.

Die Ausbildung eines in Serie zu dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit geschalteten Leistungsschalters verringert die Lichtbogenbildung bei dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit.The formation of a circuit breaker connected in series with the at least one switch of the reversing unit reduces the formation of arcs in the at least one switch of the reversing unit.

Leistungsschalter sind Schutzschalter, die für das Schalten von hohen Strömen ausgelegt sind. Im Gegensatz zu Lastschaltern können Leistungsschalter nicht nur reguläre Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch bei Fehlern hohe Überlastströme und Kurzschlussströme einschalten, diese Fehlerströme eine vorgegebene Zeit halten und sicher ohne Schaden ausschalten. Leistungsschalter werden einpolig oder dreipolig gebaut. Im Gegensatz zu Trennern sind Leistungsschalter so konstruiert, dass der beim Öffnen der Schaltkontakte entstehende Lichtbogen schnell und ohne Beschädigung des Schalters gelöscht und damit der Stromfluss unterbrochen wird. Die Lichtbogenlöschung wird beispielsweise durch das Einblasen von Schwefelhexaflourid auf die Kontakte erreicht.Circuit breakers are circuit breakers that are designed for switching high currents. In contrast to load switches, circuit breakers can not only switch regular operating currents and low overload currents, but also switch on high overload currents and short-circuit currents in the event of faults, hold these fault currents for a specified time and switch off safely without damage. Circuit breakers are built with one or three poles. In contrast to isolators, circuit breakers are designed in such a way that the arc that occurs when the switching contacts open is extinguished quickly and without damaging the switch, thereby interrupting the flow of current. Arc quenching is achieved, for example, by blowing sulfur hexafluoride onto the contacts.

Der Leistungsschalter ist bevorzugt einpolig ausgebildet. Bevorzugt ist der Leistungsschalter auf den Gleichstrommotor dimensioniert und für die hohen Ströme ausgelegt.The circuit breaker is preferably designed with one pole. The circuit breaker is preferably dimensioned for the DC motor and designed for the high currents.

Bevorzugt ist der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit ein Schütz. Bevorzugt verfügt die Wendeeinheit über zwei Schütze.The at least one switch of the reversing unit is preferably a contactor. The turning unit preferably has two contactors.

Der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit schaltet üblicherweise mehrpolig. Bei Gleichstrommaschinen oder Gleichstrommotoren wird im Moment des Anlaufs bzw. in dem Moment, in dem er geschaltet wird, kurzzeitig eine sehr hoher Strom gezogen, der sich nach kurzer Zeit auf den Nennwert absenkt. Schalter der Wendeeinheiten sind durch starke Ströme des Schaltens sehr stark belastet. Für solch hohe Einschaltströme geeignete spezielle Schalter sind sehr groß und teuer bezogen auf die Nennleistung bzw. Nennstrom.The at least one switch of the turning unit usually switches in multiple poles. In the case of DC machines or DC motors, a very high current is briefly drawn at the moment of start-up or at the moment when it is switched on, which drops to the nominal value after a short time. Switches of the reversing units are very heavily loaded by strong switching currents. Special switches suitable for such high inrush currents are very large and expensive in relation to the nominal power or nominal current.

Ein Lichtbogen entsteht bei ausreichend hoher elektrischer Potentialdifferenz und Stromdichte durch Stoßionisation. Die Gasentladung bildet ein Plasma, in dem die Teilchen (Atome oder Moleküle) zumindest teilweise ionisiert sind. Die freien Ladungsträger haben zur Folge, dass das Gas elektrisch leitfähig wird.An arc occurs when there is a sufficiently high electrical potential difference and current density due to impact ionization. The gas discharge forms a plasma in which the particles (atoms or molecules) are at least partially ionized. The free charge carriers result in the gas becoming electrically conductive.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, die allein oder in Kombination mit den Merkmalen anderer Ausgestaltungen optional zusammen mit den Merkmalen nach Anspruch 1 kombiniert werden können.Advantageous configurations of the invention are described below, which can optionally be combined with the characteristics of claim 1 alone or in combination with the characteristics of other configurations.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Wendeeinheit mindestens einen, bevorzugt zwei Schalter, umfasst. Somit wird die Wendeeinheit robust ausgeformt.In an advantageous embodiment it can be provided that the turning unit comprises at least one, preferably two, switches. The turning unit is thus formed to be robust.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in der Wendeeinheit ein Schalten von wenigstens zwei, bevorzugt drei, Phasen stattfindet. Somit kann der Schaltzyklus besser eingestellt werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that switching of at least two, preferably three, phases takes place in the turning unit. Thus, the switching cycle can be adjusted better.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Schaltstrom des Leistungsschalters auf einen Anlaufstrom des Gleichstrommotors abgestimmt ist. Somit kann eine vorteilhafte Koordination zwischen dem Leistungsschalter und dem Gleichstrommotor erreicht werden.In an advantageous embodiment it can be provided that a switching current of the circuit breaker is matched to a starting current of the DC motor. Thus, an advantage Proper coordination between the circuit breaker and the DC motor can be achieved.

Die Abstimmung des Schaltstroms des Leistungsschalters auf dem Anlaufstrom des Gleichstrommotors kann dazu führen, dass die Dimension des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit kleiner ist bzw. dass Bauraum gespart wird.Matching the switching current of the circuit breaker to the starting current of the DC motor can mean that the dimension of the at least one switch of the reversing unit is smaller or that installation space is saved.

Leistungsschalter sind Schutzschalter, die für das Schalten von hohen Strömen ausgelegt sind. Im Gegensatz zu Lastschaltern können Leistungsschalter nicht nur reguläre Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch bei Fehlern hohe Überlastströme und Kurzschlussströme einschalten, diese Fehlerströme eine vorgegebene Zeit halten und sicher ohne Schaden ausschalten. Im Gegensatz zu Trennern sind Leistungsschalter so konstruiert, dass der beim Öffnen der Schaltkontakte entstehende Lichtbogen schnell und ohne Beschädigung des Schalters gelöscht und damit der Stromfluss unterbrochen wird. Der Leistungsschalter kann beispielsweise in einem Schaltschrank angeordnet sein.Circuit breakers are circuit breakers that are designed for switching high currents. In contrast to load switches, circuit breakers can not only switch regular operating currents and low overload currents, but also switch on high overload currents and short-circuit currents in the event of faults, hold these fault currents for a specified time and switch off safely without damage. In contrast to isolators, circuit breakers are designed in such a way that the arc that occurs when the switching contacts open is extinguished quickly and without damaging the switch, thereby interrupting the flow of current. The circuit breaker can be arranged in a switch cabinet, for example.

Das Schütz, auch Schaltschütz genannt, ist ein elektrisch oder elektromagnetisch betätigter Schalter für große elektrische Leistungen und ähnelt einem Relais. Das Schütz kennt zwei Schaltstellungen und schaltet ohne besondere Vorkehrungen im Normalfall monostabil.The contactor, also known as a contactor, is an electrically or electromagnetically operated switch for high electrical power and is similar to a relay. The contactor has two switching positions and normally switches monostable without special precautions.

Der in dieser Erfindung dargestellte Aufbau ermöglicht es, dass der mindestens eine Schalter der Wendeeinheit kleiner und kostengünstiger aufgebaut ist.The construction presented in this invention enables the at least one switch of the reversing unit to be made smaller and less expensive.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Schaltstrom des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit kleiner ist als der Anlaufstrom des Gleichstrommotors. Somit kann die Entstehung von Lichtbögen vermindert werden.In an advantageous embodiment it can be provided that a switching current of the at least one switch of the reversing unit is smaller than the starting current of the DC motor. Thus, the generation of arcs can be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Leistungsschalter und der wenigstens einer Schalter der Wendeeinheit getrennt voneinander ansteuerbar sind. Somit können der Leistungsschalter und der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit getrennt voneinander geschaltet werden und eine Synchronisation aufgehoben werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the circuit breaker and the at least one switch of the reversing unit can be controlled separately from one another. The circuit breaker and the at least one switch of the reversing unit can thus be switched separately from one another and synchronization can be canceled.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit zwischen dem Gleichstrommotor und dem Leistungsschalter angeordnet ist. Somit kann eine Lichtbogenbildung verringert werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the at least one switch of the reversing unit is arranged between the DC motor and the circuit breaker. Thus, arcing can be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bei einem Einschalten des Gleichstrommotors der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit zeitlich und stromlos vor dem Leistungsschalter geschaltet wird. Somit kann eine Lichtbogenbildung durch den hohen Anfahrstrom des Gleichstrommotors verringert werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that when the DC motor is switched on, the at least one switch of the reversing unit is switched in a timely and de-energized manner before the circuit breaker. Thus, arcing due to the high starting current of the DC motor can be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass bei einem Ausschalten des Gleichstrommotors der Leistungsschalter zeitlich vor dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit geschaltet wird. Somit kann die Gefahr einer Lichtbogenbildung bei der Wendeeinheit verringert werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that when the DC motor is switched off, the circuit breaker is switched before the at least one switch of the reversing unit. Thus, the risk of arcing at the turning unit can be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Leistungsschalter und der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit zeitversetzt schaltbar sind und/oder zu einem zeitversetzten Schalten eingerichtet sind. Somit kann die Gefahr einer Lichtbogenbildung bei der Wendeeinheit verringert werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the circuit breaker and the at least one switch of the reversing unit can be switched with a time delay and/or are set up for switching with a time delay. Thus, the risk of arcing at the turning unit can be reduced.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Zeitversetzungseinrichtung ausgeprägt ist. Somit kann dem Gleichstrommotor eine höhere Flexibilität gegeben werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that a time shifting device is implemented. Thus, greater flexibility can be given to the DC motor.

Die Zeitversetzungseinrichtung kann softwaremäßig angesteuert werden oder durch ein Zeitverzögerungsglied oder Zeitverzögerungselement eingerichtet sein.The time shifting device can be controlled by software or be set up by a time delay element or time delay element.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Zeitversetzungseinrichtung eine Zeitversetzung hat, die größer ist als eine Schließzeit des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit. Somit kann eine serielle Schaltung erreicht werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the time offset device has a time offset that is greater than a closing time of the at least one switch of the reversing unit. Thus, a serial connection can be achieved.

Die Schließzeit des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit kann beispielsweise 60 ms betragen.The closing time of the at least one switch of the turning unit can be 60 ms, for example.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Zeitversetzungseinrichtung einstellbar ist. Somit kann eine höhere Flexibilität der Vorrichtung bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the time shifting device is adjustable. Greater flexibility of the device can thus be provided.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Leistungsschalter und der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit in einem Gleichstrommotor oder in einem Gehäuse des Gleichstrommotors integriert sind. Somit kann eine vorteilhafte Konstruktionsform mit verringerten Platzbedarf bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment it can be provided that the circuit breaker and the at least one switch of the reversing unit are integrated in a DC motor or in a housing of the DC motor. Thus, an advantageous form of construction with a reduced space requirement can be provided.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit in einem stromlosen Zustand geschaltet wird. Somit kann verhindert werden, dass Lichtbögen entstehen, welche die Lebensdauer des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit verringern können.In an advantageous embodiment it can be provided that the at least one switch of the reversing unit is switched in a currentless state. Thus it can be prevented that arcs occur, which can reduce the life of the at least one switch of the turning unit.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Gleichstrommotor als Reihenschlussmotor ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Gleichstrommotor als Nebenschlussmotor ausgebildet sein. Somit können alternative Varianten mit unterschiedlichen Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment, it can be provided that the DC motor is designed as a series motor. Alternatively or additionally, the DC motor can be designed as a shunt motor. Thus, alternative variants with different torque-speed characteristics can be provided.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Stellantrieb verwendet wird, welcher nach einem der vorhergehenden Merkmale ausgebildet ist.In an advantageous embodiment, it can be provided that an actuator is used, which is designed according to one of the preceding features.

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des auf ein Verfahren zum Betrieb eines Gleichstrommotors gerichteten nebengeordneten Anspruchs vorgesehen. Insbesondere wird zur Lösung der genannten Aufgabe somit erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass wenigstens ein Schalter einer Wendeeinheit betätigt wird, wobei der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit in einem stromlosen Zustand betätigt wird. Somit kann eine Lichtbogenbildung bei dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit verhindert werden.In order to achieve the stated object, the features of the independent claim directed to a method for operating a DC motor are provided according to the invention. In particular, to achieve the stated object, it is proposed according to the invention in a method of the type described at the outset that at least one switch of a turning unit is actuated, with the at least one switch of the turning unit being actuated in a de-energized state. Arcing can thus be prevented in the at least one switch of the reversing unit.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit vor der Betätigung stromlos geschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Schalter der Wendeeinheit nach der Betätigung bestromt werden. Somit kann verhindert werden, dass eine Lichtbogenbildung den Schalter schädigen kann.In an advantageous embodiment, it can be provided that the at least one switch of the turning unit is switched off prior to being actuated. Alternatively or additionally, the at least one switch of the turning unit can be energized after it has been actuated. It can thus be prevented that arcing can damage the switch.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen einem Schalten eines Leistungsschalters und der Betätigung des wenigstens einen Schalters der Wendeeinheit ein definiertes Zeitintervall eingehalten wird. Somit kann eine serielle Schaltung erreicht werden, welche die Lichtbogenbildung verringert. Das definierte Zeitintervall kann im Bereich 100 ms bis 200 ms sein.In an advantageous embodiment, it can be provided that a defined time interval is observed between the switching of a circuit breaker and the actuation of the at least one switch of the reversing unit. Thus, a series connection can be achieved which reduces arcing. The defined time interval can be in the range of 100 ms to 200 ms.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale der Patentansprüche untereinander und/oder mit Merkmalen des Ausführungsbeispiels.

  • 1 Schaltanordnung eines erfindungsgemäßen Gleichstrommotors
  • 2 Schaltlogik beim Einschalten des Gleichstrommotors
The invention will now be described in more detail using an exemplary embodiment, but is not limited to this exemplary embodiment. Further exemplary embodiments result from combining the features of the patent claims with one another and/or with features of the exemplary embodiment.
  • 1 Circuit arrangement of a DC motor according to the invention
  • 2 Switching logic when switching on the DC motor

1 zeigt eine Schaltanordnung eines erfindungsgemäßen Gleichstrommotors. 1 shows a switching arrangement of a DC motor according to the invention.

Die in 1 im Ganzen mit 1 bezeichnete Schaltanordnung hat einen Leistungsschalter 2, welcher in Serie zu zwei parallel angeordneten Schaltern 3 einer Wendeeinheit 4 angeordnet ist.In the 1 Switching arrangement denoted as a whole by 1 has a power switch 2 which is arranged in series with two switches 3 arranged in parallel in a reversing unit 4 .

Der Schaltstrom des Leistungsschalters 2 ist auf einen Anlaufstrom des Gleichstrommotors 5 abgestimmt.The switching current of the circuit breaker 2 is matched to a starting current of the DC motor 5 .

Die zwei Schalter 3 sind ein Teil der Wendeeinheit 4 und dienen der Einstellung der Laufrichtung des Gleichstrommotors 5. Die zwei Schalter 3 der Wendeeinheit 4 werden abwechselnd geschalten und definieren die Laufrichtung des Gleichstrommotors 5.The two switches 3 are part of the turning unit 4 and are used to set the running direction of the DC motor 5. The two switches 3 of the turning unit 4 are switched alternately and define the running direction of the DC motor 5.

Bevorzugt sind die Schalter 3 einer Wendeeinheit 4 als Schütze ausgebildet.The switches 3 of a reversing unit 4 are preferably designed as contactors.

Der Schaltstrom des Schalters 3 der Wendeeinheit 4 ist kleiner als ein Anlaufstrom des Gleichstrommotors 5.The switching current of switch 3 of reversing unit 4 is less than a starting current of DC motor 5.

Die Wendeeinheit 4 ist als eine Schalteinrichtung zum Festlegen oder Einstellen einer Laufrichtung eines Gleichstrommotors 5 ausgeprägt.The turning unit 4 is in the form of a switching device for determining or setting a running direction of a DC motor 5 .

Bei einem Einschalten des Gleichstrommotors 5 werden die Schalter 3 der Wendeeinheit 4 zeitlich und stromlos vor dem Leistungsschalter 2 geschalten. Somit kann eine Lichtbogenbildung in den Schaltern 3 der Wendeeinheit vermindert werden. Bei einem Ausschalten des Gleichstrommotors 5 wird der Leistungsschalter 2 zeitlich vor den Schaltern 3 der Wendeeinheit 4 geschaltet. Die zeitliche Versetzung ist einstellbar und liegt im Bereich von 100 - 200 Millisekunden.When the direct-current motor 5 is switched on, the switches 3 of the reversing unit 4 are switched before the power switch 2 in a timely and de-energized manner. Thus, arcing in the switches 3 of the reversing unit can be reduced. When the DC motor 5 is switched off, the circuit breaker 2 is switched before the switches 3 of the reversing unit 4 . The time offset is adjustable and is in the range of 100 - 200 milliseconds.

Die Schaltanordnung 1 verfügt über eine Zeitversetzungseinrichtung 8. Die Zeitversetzungseinrichtung 8 ist einstellbar. Die Zeitversetzungseinrichtung 8 verfügt über eine Zeitversetzung, die größer ist als eine Schließzeit des Schalters 3 der Wendeeinheit 4. Die Zeitversetzungseinrichtung 8 ist mit dem Leistungsschalter 2 und mit den Schaltern 3 der Wendeeinheit 4 verbunden und kann diese einstellen bzw. schalten.The switching arrangement 1 has a time shifting device 8. The time shifting device 8 is adjustable. The time shifting device 8 has a time shift that is greater than a closing time of the switch 3 of the reversing unit 4. The time shifting device 8 is connected to the circuit breaker 2 and to the switches 3 of the reversing unit 4 and can set or switch them.

Der Gleichstrommotor 5 kann als ein Nebenschlussmotor und/oder ein Reihenschlussmotor ausgebildet sein.The DC motor 5 can be designed as a shunt motor and/or a series motor.

Der Gleichstrommotor 5 umfasst einen Motor 6 und eine Spule 7. Die Spule 7 ist parallel geschaltet zu dem Motor 6.The DC motor 5 comprises a motor 6 and a coil 7. The coil 7 is connected in parallel to the motor 6.

2 zeigt die Schaltlogik beim Einschalten des Gleichstrommotors. 2 shows the switching logic when switching on the DC motor.

Der Leistungsschalter 2 wird durch S1 dargestellt; die zwei Schalter der Wendeeinheit werden durch S2 und S3 dargestellt. Die Zeitintervalle werden durch t1 und t2 dargestellt. Die Zeitintervalle betragen 100 Millisekunden.Circuit breaker 2 is represented by S1; the two switches of the turning unit are represented by S2 and S3. The time intervals are represented by t1 and t2. The time intervals are 100 milliseconds.

Beim Einschalten des Gleichstrommotors werden zunächst die Schalter 3 der Wendeeinheit 4 stromlos eingeschaltet bzw. in die reguläre Schaltposition gebracht. Zeitversetzt dazu wird der Leistungsschalter 2 eingeschaltet und bestromt. Das Einschalten des Gleichstrommotors 5 korrespondiert mit dem Einschalten des Leistungsschalters 2. Die Zeitversetzung beträgt ungefähr 100 Millisekunden.When the DC motor is switched on, the switches 3 of the turning unit 4 are first switched on without current or brought into the regular switch position. The circuit breaker 2 is switched on and energized with a time delay. The switching on of the DC motor 5 corresponds to the switching on of the circuit breaker 2. The time lag is approximately 100 milliseconds.

Beim Ausschalten des Gleichstrommotors wird zunächst der Leistungsschalter zeitlich vor den Schaltern 3 der Wendeeinheit ausgeschaltet. Die Schalter der Wendeeinheit werden in einem stromlosen Zustand geschaltet bzw. eingestellt. Durch das Schalten der Schalter der Wendeeinheit im stromlosen Zustand wird die Bildung von Lichtbögen vermindert und gleichzeitig die Lebensdauer der Schalter der Wendeeinheit verlängert.When the DC motor is switched off, the circuit breaker is first switched off before the switches 3 of the reversing unit. The switches of the turning unit are switched or set in a de-energized state. By switching the reversing unit switches in the de-energized state, the formation of arcs is reduced and at the same time the service life of the reversing unit switches is extended.

Bei einem Gleichstrommotor, welcher mindestens einen Schalter einer Wendeeinheit umfasst, welcher zu einem Umschalten des Gleichstrommotors ausgeprägt ist, wird vorgeschlagen, dass ein Leistungsschalter in Serie zu dem wenigstens einen Schalter der Wendeeinheit angebracht ist.In the case of a direct-current motor, which includes at least one switch of a reversing unit, which is designed to switch over the direct-current motor, it is proposed that a circuit breaker be fitted in series with the at least one switch of the reversing unit.

BezugszeichenlisteReference List

11
Schaltanordnungswitching arrangement
22
Leistungsschaltercircuit breaker
33
SchalterSwitch
44
Wendeeinheitturning unit
55
GleichstrommotorDC motor
66
Motorengine
77
SpuleKitchen sink
88th
Zeitversetzungseinrichtungtimeshift facility
t1t1
Zeitintervalltime interval
t2t2
Zeitintervalltime interval
S1S1
Leistungsschaltercircuit breaker
S2S2
ein Schalter einer Wendeeinheita switch of a reversing unit
S3S3
ein (anderer) Schalter einer Wendeeinheita (different) switch of a turning unit

Claims (20)

Gleichstrommotor (5), umfassend mindestens eines Schalters (3), insbesondere eines Schützes, einer Wendeeinheit (4), welcher zu einem Umschalten des Gleichstrommotors (5) ausgeprägt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leistungsschalter (2) in Serie zu dem wenigstens einen Schalter (3), insbesondere ein Schütz, der Wendeeinheit (4) angebracht ist.DC motor (5), comprising at least one switch (3), in particular a contactor, a reversing unit (4), which is designed to switch over the DC motor (5), characterized in that a circuit breaker (2) in series with the at least one Switch (3), in particular a contactor, the reversing unit (4) is attached. Gleichstrommotor (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeeinheit (4) mindestens einen, insbesondere zwei, Schalter (3) umfasst.DC motor (5) after claim 1 , characterized in that the turning unit (4) comprises at least one, in particular two switches (3). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wendeeinheit (4) ein Schalten von wenigstens zwei, bevorzugt drei, Phasen stattfindet.Direct-current motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that switching of at least two, preferably three, phases takes place in the reversing unit (4). Gleichstrommotor (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltstrom des Leistungsschalters (2) auf einen Anlaufstrom des Gleichstrommotors (5) abgestimmt ist.DC motor (5) after claim 1 , characterized in that a switching current of the circuit breaker (2) is matched to a starting current of the DC motor (5). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltstrom des wenigstens einen Schalters (3) der Wendeeinheit (4) kleiner ist als der Anlaufstrom des Gleichstrommotors (5).DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that a switching current of the at least one switch (3) of the reversing unit (4) is smaller than the starting current of the DC motor (5). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter und der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) getrennt voneinander ansteuerbar sind.DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the power switch and the at least one switch (3) of the reversing unit (4) can be controlled separately from one another. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) zwischen dem Gleichstrommotor (5) und dem Leistungsschalter (2) angeordnet ist.DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one switch (3) of the reversing unit (4) is arranged between the DC motor (5) and the circuit breaker (2). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Einschalten des Gleichstrommotors der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4)zeitlich und stromlos vor dem Leistungsschalter geschaltet wird.Direct-current motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that when the direct-current motor is switched on, the at least one switch (3) of the reversing unit (4) is switched in a timely and currentless manner before the power switch. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ausschalten des Gleichstrommotors (5) der Leistungsschalter (2) zeitlich vor dem wenigstens einen Schalter (3) der Wendeeinheit (4) geschaltet wird.DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that when the DC motor (5) is switched off, the circuit breaker (2) is switched before the at least one switch (3) of the reversing unit (4). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (2) und der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) zeitversetzt schaltbar sind und/oder zu einem zeitversetzten Schalten eingerichtet sind.DC motor (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that net that the circuit breaker (2) and the at least one switch (3) of the reversing unit (4) can be switched with a time delay and/or are set up for switching with a time delay. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitversetzungseinrichtung (8) ausgeprägt ist.Direct-current motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that a time-delay device (8) is provided. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitversetzungseinrichtung (8) eine Zeitversetzung hat, die größer ist als eine Schließzeit des wenigstens einen Schalters (3) der Wendeeinheit (4).DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the time offset device (8) has a time offset which is greater than a closing time of the at least one switch (3) of the reversing unit (4). Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitversetzungseinrichtung (8) einstellbar ist.Direct-current motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the time-delay device (8) is adjustable. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter (2) und der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) in einem Gleichstrommotor oder in einem Gehäuse des Gleichstrommotors integriert sind.DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the power switch (2) and the at least one switch (3) of the reversing unit (4) are integrated in a DC motor or in a housing of the DC motor. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) in einem stromlosen Zustand geschaltet wird.DC motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one switch (3) of the reversing unit (4) is switched in a currentless state. Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor (5) als Reihenschlussmotor und/oder als Nebenschlussmotor ausgebildet ist.Direct-current motor (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the direct-current motor (5) is designed as a series-wound motor and/or as a shunt-wound motor. Stellantrieb mit einem Gleichstrommotor (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Actuating drive with a DC motor (5) according to one of the preceding claims. Verfahren zu einem Betrieb eines Gleichstrommotors (5), wobei wenigstens ein Schalter (3) einer Wendeeinheit (4) betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) in einem stromlosen Zustand betätigt wird.Method for operating a DC motor (5), wherein at least one switch (3) of a turning unit (4) is actuated, characterized in that the at least one switch (3) of the turning unit (4) is actuated in a currentless state. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schalter (3) der Wendeeinheit (4) vor der Betätigung stromlos geschaltet und/oder nach der Betätigung bestromt wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the at least one switch (3) of the turning unit (4) is switched off prior to actuation and/or is energized after actuation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Schalten eines Leistungsschalters (2) und der Betätigung des wenigstens einen Schalters (3) der Wendeeinheit (4) ein definiertes Zeitintervall eingehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a defined time interval is observed between a switching of a circuit breaker (2) and the actuation of the at least one switch (3) of the reversing unit (4).
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