DE1108312B - Kontaktloser Gleichstromantrieb - Google Patents

Description

• Kontaktloser Gleichstromantrieb Die Erfindung betrifft einen kontaktlosen Gleichstromantrieb für elektromagnetisch bewegte Systeme, bei denen die Kontakte durch Transistoren ersetzt sind. Derartige Antriebe sind an sich bekannt und z. B. in der Arbeit von M. L a v e t in den »Armales franrgaises de Chronometrie«, 1953, S. 117 bis 124, beschrieben worden. Gemeinsam ist diesen Systemen, daß wenigstens ein Transistor vorgesehen ist, der die in einer Steuerspule durch die mechanische Bewegung magnetischer Pole induzierten elektrischen Impulse verstärkt einer Antriebsspule zuführt, die so angeordnet ist, daß die Kraftwirkung der durch den Stromfluß in der Antriebsspule entstehenden magnetischen Felder die Bewegung der Magnetpole aufrechterhält.
• Es ist bekannt, nach dem oben beschriebenen Prinzip kleine Elektromotoren aufzubauen, bei denen sich eine radial magnetisierte Scheibe als Anker zwischen einer Steuer- und Antriebsspule dreht.
• Bei einer solchen Anordnung sind die jeweils in zwei Spulenteile aufgeteilten Impulsspulen und Antriebsspulen symmetrisch zu einem drehbar gelagerten, stabförmigen Permanentmagneten angeordnet, und die in den jeweiligen Impulsspulenteilen erzeugten und den jeweiligen Antriebsspulenteilen über Transistoren zugeführten Impulse werden getrennt verstärkt, wobei jeder Pol des rotierenden bzw. schwingenden Permanentmagneten zur gleichen Zeit sowohl einen Steuerimpuls erzeugt als auch einem Antriebsimpuls ausgesetzt ist (USA.-Patentschrift 2719994).
• Die Erfindung betrifft nun eine Anlaufvorrichtung für einen derartigen, zum Unterschied von der vorerwähnten Anordnung jedoch mit Luftspulen ausgerüsteten Transistormotor.
• Gemäß der Erfindung ist bei einem solchen Motor ein Hilfsmagnet vorgesehen, der den drehbar gelagerten Permanentmagneten in seiner Ruhelage so lange festhält, bis durch eine kurzzeitige Kontaktgabe eines Startschalters ein über den jeweiligen Transistor auf den einen oder den anderen Antriebsspulenteil gegebener Startimpuls den Permanentmagneten infolge der durch die jeweils gegensinnige Durchflutung des betreffenden Antriebsspulenteiles bedingten Umpolung des Startimpulses in der einen bzw. anderen Drehrichtung anlaufen läßt.
• Durch die Erfindung läßt sich also ein Anlauf in beiden Drehrichtungen ohne mechanisches Anstoßen erzielen.
• Erwähnt sei, daß es bekannt ist, in den Eisenkreis eines Polankermotors einen zweiten Permanentmagneten einzufügen. Auch ein solcher Hilfsmagnet, welcher nicht in erster Linie als Anlaufvorrichtung gedacht ist, bewirkt zwar ebenfalls eine definierte Ruhestellung des Polankers, hat aber, da er im geschlossenen magnetischen Kreis liegt, eine Vormagnetisierung mit ihren Nachteilen (kleine magnetische Induktion, höhere Eisenverluste) zur Folge. Die Anlaufvorrichtung nach der Erfindung dagegen weist diese Nachteile nicht auf .
• Gemäß der Zeichnung kann sich der zur Drehbewegung angestoßene Magnet b ungehindert und elektromagnetisch beschleunigt angetrieben drehen, und zwar sowohl im Uhrzeigersinn gemäß den vier äußeren Pfeilen als auch im entgegengesetzten Sinn gemäß den vier inneren Pfeilen. Definitionsgemäß bedeuten die Plusvorzeichen einen Plus-Steuerimpuls der linken Wicklung von Spule c1 dahingehend, daß am Emitter des PNP-Transistors d1 ein Plus-Potential auftritt, wodurch der durch den PNP-Transistor d1 fließende Impulsstrom verstärkt der rechten Wicklung von c2 zugeführt wird und ein solches magnetisches Feld in der rechten Wicklung von c2 erzeugt, daß der Südpol S des Magneten b in die Spule c2 hineingezogen und gleichzeitig der Nordpol N aus ihr herausgestoßen wird. Beim Minus-Steuerimpuls der rechten Wicklung von Spule c1 liegt am Emitter des PNP-Transistors d2 ein Plus-Potential, wodurch ein verstärkter Impulsstrom der linken Wicklung von c2 zugeführt wird und ein solches magnetisches Feld in der linken Wicklung von c2 aufgebaut wird, daß der Südpol S des Magneten b aus der Spule c2 herausgestoßen und gleichzeitig der Nordpol N in diese hineingezogen wird. Es ist erkenntlich, daß die absolute Summe dieser im Zyklus erfolgenden mechanischen Antriebsimpulse sich eindeutig im Sinne der einen oder anderen Drehrichtung addiert und beide Drehrichtungen ohne elektrische Umschaltung der Antriebselemente je nach Anstoßrichtung möglich sind.
• Um nun ein Selbstanlaufen des Magneten b zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung ein kleiner Magnet p in einem günstig gewählten Abstand so angebracht, daß beispielsweise der Südpol S von b dem Nordpol N von p in der Ruhelage gegenübersteht, wie gestrichelt gezeichnet. Wenn der Schalter q das Minus-Potental der Batterie e über einen Vorwiderstand r durch Betätigung nach unten an die Basis des PNP-Transistors dl kurzzeitig legt, so erfolgt ein verstärkter Stromstoß, welcher, über die rechte Wicklungshälfte von c., fließend, ein solches magnetisches Feld in c., aufbaut, daß der Südpol S des Magneten b in die Spule c, hineingezogen und der Nordpol N aus ihr herausgestoßen wird. Hierdurch wird eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn eingeleitet, welche nach Loslassen des getasteten Schalters q und Rückgang in seine Mittel-Ruhelage durch die beschriebenen elektromagnetischen Vorgänge aufrechterhalten wird. Dem angetriebenen Motoranker kann in üblicher Art mechanische Energie entnommen werden. Wenn der Schalter q kurzzeitig nach oben getastet wird, so erfolgt die Einleitung einer Drehbewegung über Transistor d., entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kontaktloser Gleichstromantrieb mit symmetrisch zu einem drehbar gelagerten stabförmigen Permanentmagneten angeordneten, jeweils in zwei Spulenteile aufgestellten Impuls- und Antriebsspulen und getrennter Verstärkung der in den jeweiligen Impulsspulenteilen erzeugten, den jeweiligen Antriebsspulenteilen über Transistoren zugeführten Impulse, bei dem jeder Pol des rotierenden bzw. schwingenden Permanentmagneten zur gleichen Zeit sowohl einen Steuerimpuls erzeugt als auch einem Antriebsimpuls ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsmagnet (p) vorgesehen ist, der den drehbar gelagerten Permanentmagneten in seiner Ruhelage so lange festhält, bis durch eine kurzzeitige Kontaktgabe eines Startschalters (q) ein über den jeweiligen Transistor auf den einen oder den anderen Antriebsspulenteil gegebener Startimpuls den Permanentmagneten infolge der durch die jeweils gegensinnige Durchflutung des betreffenden Antriebsspulenteils bedingten Umpolung des Startimpulses in der einen bzw. anderen Drehrichtung anlaufen läßt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr.1090 564, 1092 411; USA.-Patentschrift Nr. 2 719 944; Annales Frangaises de Chronometrie, November 1953, S. 117 bis 124.