DE1181800B

DE1181800B - Drehzahlgeregelter Kommutatormotor mit drehzahlabhaengigem Schalter

Info

Publication number: DE1181800B
Application number: DEL39543A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Julian Hartmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-07-13
Filing date: 1961-07-13
Publication date: 1964-11-19

Description

Drehzahlgeregelter Kommutatormotor mit drebzahiabhängigem Schalter Die Regelung der Drehzahl von Gleichstromkleinstmotoren erfolgt in der Regel durch einen rotierenden drehzahlabhängigen Schalter, beispielsweise einen Fliehkraftschalter, welcher in Reihe mit dem Anker und der Stromquelle, beispielsweise einer Sammlerbatterie, geschaltet ist. Die Einbeziehung des rotierenden Fliehkraftschalters in den Stromkreis erfolgt durch mindestens einen Schleifring (für den Fall, daß der andere Pol des Fliehkraftschalters an Masse gelegt ist; andernfalls sind sogar zwei Schleifringe erforderlich). Zusammen mit dem Kommutator sind demnach in dem von einer niedrigen Spannung gespeisten Stromkreis drei Bürsten erforderlich, wenn man nicht eine Verschlechterung des Drehmomentes in Kauf nehmen will. Eine derartige bekannte Anordnung benutzt einen Kommutator und einen Schleifring, also nur zwei Bürsten; die drei-- teilige Ankerwicklung ist einerseits an drei Lamellen des Kommutators angeschlossen, andererseits zu einem Stempunkt vereinigt, welcher mit dem Fliehkraftschalter verbunden ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß stets nur eine der drei Ankerwicklungen stromdurchflossen ist und daher der Motor ein sehr geringes Moment im Verhältnis zur Ankergröße entwickelt.
Die Bürstenhalter stellen dem Konstrukteur besondere schwierige Aufgaben, und zwar sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Beziehung.
Bezüglich der elektrischen Eigenschaften wird eine niedrige Widerstandszahl verlangt, so daß keine zu hohen Spannungsverluste in der Zuleitung zu den Bürsten auftreten, was bei der niedrigen Gesamtspannung im Stromkreis besonders störend wirkt.
Oft jedoch ist ein niedriger ohmscher Widerstand mit den mechanischen Anforderungen nicht vereinbar, so daß in zahlreichen Fällen hohe Spannungsabfälle in den Bürstenhaltern unvermeidbar sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die ohmschen Widerstände in der Bürstenanordnung herabzusetzen. Der drehzahlgeregelte Kommutatormotor, bei welchem ein rotierender drehzahlabhängiger Schalter über einen Schleifring mit dem Anker in Reihe geschaltet ist und eine der beiden Kommutatorbürsten und die Schleifringbürste in der Schaltung unmittelbar aufeinanderfolgen und durch eine leitende Querverbindung miteinander verbunden sind, hat erfindungsgemäß das Kennzeichen, daß die beiden Bürsten durch ein federndes Kontaktstück miteinander verbunden sind, welches beim Aufliegen beider Bürsten Vorspannung hat, während die den Kontaktdruck erzeugende feststehende Feder elektrisch außerhalb des Stromkreises liegt. Hierdurch wird erreicht, daß der Kommutatorstrom überhaupt nicht durch zwei Bürstenhalter fließ, so daß in die sen beiden Teilen des Stromkreises kein Spannungsabfall auftreten kann.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erklärt.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild der Motoranordnung nach der Erfindung, während Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Motor zeigt, in F i g. 2 bis 4 ist die Bürstenanordnung dargestellt.
Die Zeichnungen sind lediglich schematisch, da für die Ausbildung und Anbringung des Bürstenhalters zahlreiche Konstruktionen bekannt sind, die alle grundsätzlich für vorliegende Erfindung anwendbar sind.
Der Motoranker 10 (F i g. 1) wird aus dem Sammler 1 über den Schalter 2 gespeist. Der Kommutator 14 ist durch die beiden Bürsten 11, 12 mit dem Stromkreis verbunden. Auf dem Tragkörperl7 ist der Fliehkraftschalter 16 angebracht, dessen einer Kontakt mit dem Schleifring 13 leitend verbunden ist. Der andere Kontakt des Fliehkraftschalters 16 ist über einen Leiter 19 mit der Masse des Trägerkörpers 17 verbunden.
Die Schaltung ist nun gemäß der Erfindung so getroffen, daß die Bürstel2 des Kommutators 14 unmittelbar mit der Bürste 15 des Schleifringes 13 verbunden ist.
In F i g. 2 sind die aus F i g. 1 bekannten Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gehäuse des Motors besteht aus zwei Teilen 3 und 4, in welchen die Welle 5 gelagert ist. Die Dauermagnetpole sind mit 6 und 7 bezeichnet. Der Fliehkraftschalter 16 ist in einem vollständig abgeschlossenen Zylinder 18 untergebracht, welcher mit dem Träger 17 durch das Verbindungsstück 19 leitend verbunden ist. Das Fliehgewicht ist als Hülse 19' ausgebildet, in welcher die Gegenfeder 20 angebracht ist und welche gleichzeitig als Kontakt des Fliehkraftschalters dient. Der isolierte Kontakt ist mit 21 bezeichnet.
Die Kommutatorbürste 12 und die Schleifringbürste 15 sind durch ein Querverbindungsstück 22 miteinander verbunden. Wie aus Fig.3 ersichtlich, liegen beide Bürsten auf ihren Gleitflächen auf, wobei das Verbindungsstück 22 derart vorgespannt ist, daß es bei der in der Zeichnung dargestellten Lage die Bürste 15 auf den Schleifring 13 drückt. Zu diesem Zwecke muß das Verbindungsstück 22 bei der Bürste 12 auf den Kommutator 11 gedrückt werden, wozu der Bürstenhalter in Form einer flachen Feder 23 dient. Der Halter ist im Gehäuseteil 4 in an sich bekannter Weise eingespannt. Der Halter 23 hat ebenfalls eine Vorspannung, mit welcher er auf den Teil 22 drückt. Dieser Druck setzt sich zum Teil auf die Bürste 12 und zum Teil über den nach abwärts vorgespannten Querverbindungsteil 22 auf die Bürste 15 fort. Der Bürstenhalter ist nur schematisch angedeutet. Es kann jede beliebige Konstruktion hierzu verwendet werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß der Bürstenhalter außerhalb des Stromkreises liegt, d. h. daß der Stromverlauf von der Kommutatorbürste 12 zur Schleifringbürste 15 über eine Querverbindung verläuft und der Bürstenhalter lediglich zur mechanischen Festlegung der Bürste dient. Der Spannungsabfall im Teil 22 kann beliebig klein gehalten werden.
Der Bürstenhalter kann in an sich bekannter Weise als Blattfeder oder als Röhrenfeder oder in irgendeiner anderen herkömmlichen Form ausgeführt werden. Man kann auch eine Anordnung verwenden, bei welcher der Kommutator in an sich bekannter Weise als Stirnfläche ausgebildet ist (sogenannter Stirnkommutator); ebenso kann die Kontaktfläche des Schleifringes als Stirnkontaktfläche benutzt werden. Die beiden Flächen können in einer gemeinsamen radialen Ebene liegen.
Man kann selbstverständlich auch besondere Bürstenhalter für die Kommutatorbürste 12 und die Schleifringbürste 15 vorsehen. Wesentlich hierbei ist, daß die beiden Bürstenhalter oder Bürstenträger außerhalb des Stromkreises liegen, d. h. nicht stromdurchflossen sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Drebzahlgeregelter Kommutatormotor, bei welchem ein rotierender drehzahlabhängiger Schalter über einen Schleifring mit dem Anker in Reihe geschaltet ist und eine der beiden Kommutatorbürsten und die Schleifringbürste in der Schaltung unmittelbar aufeinanderfolgen und durch eine leitende Querverbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bürsten (12, 15) durch ein federndes Kontaktstück (22) miteinander verbunden sind, welches beim Aufliegen beider Bürsten Vorspannung hat, während die den Kontaktdruck erzeugende feststehende Feder (23) elektrisch außerhalb des Stromkeises liegt.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des die beiden Bürsten verbindenden Kontaktstückes unter dem Druck der feststehenden Feder (23) steht.
3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekenn' zeichnet, daß jede der beiden Bürsten in an sich bekannter Weise unter dem Druck einer besonderen feststehenden Feder steht.
4. Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder bzw. Federn in an sich bekannter Weise als Blatt oder Röhrenfedern ausgebildet sind.
5. Motor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche des Kommutators und/oder des Schleifringes in an sich bekannter Weise als Stirnfläche ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 904205, 906592, 931 359; französische Patentschrift Nr. 1 208 619; britische Patentschrift Nr. 840 385; USA.-Patentschriften Nr. 1 270 957, 2032743.