DE1210944B

DE1210944B - Anordnung zur Begrenzung des Drehmomentes eines Elektromotors

Info

Publication number: DE1210944B
Application number: DEL40993A
Authority: DE
Inventors: Dieter Riess; Heimfried Albert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-01-19
Filing date: 1962-01-19
Publication date: 1966-02-17

Description

Anordnung zur Begrenzung des Drehmomentes eines Elektromotors Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Begrenzung des Drehmoments eines über einen spannungssteuernden Transduktor gespeisten, einen Schraubenzieher antreibenden Elektromotors, wobei die Motorspannung durch den von einem motorstromabhängigen Schaltelement gesteuerten Transduktor herabgesetzt wird, wenn der Motorstrom auf einen dem zulässigen Drehmoment entsprechenden Wext angestiegen ist.
Es ist bereits eine Anordnung zur Begrenzung des Drehmoments eines Elektrowerkzeugmotors bekanntgeworden. Dabei ist in den Motorstromkreis eine sättigbare Drossel eingeschaltet, welche von einem elektronischen Schaltelement so beeinflußt wird, daß die Motorspannung herabgesetzt wird, wenn der Motorstrom auf einen dem zulässigen Drehmoment entsprechenden Wert angestiegen ist. Das Schaltelement besteht bei der bekannten Anordnung unter anderem aus drei gasgefüllten Röhren, wobei eine der Röhren den Vergleich eines einstellbaren zulässigen Höchstwertes mit dem jeweiligen Motorstrom übernimmt und derart auf die beiden übrigen Röhren einwirkt, daß diese, durch Steuerung der sättigbaren Drossel, die Motorspannung in der oben geschilderten Weise beeinflussen.
Der Nachteil dieser bekannten Anordnung ist sowohl in der Empfindlichkeit der verwendeten Bauelemente als auch in der aufwendigen Konstruktion des gesamten Schaltelements zu sehen. Die Empfindlichkeit gasgefüllter Röhren gegen Erschütterungen und Stöße ist besonders deswegen hinderlich, weil gerade Elektrowerkzeuge in der Praxis einem oft rauhen Betrieb ausgesetzt sind. Der für den praktischen Betrieb störende Aufwand der bekannten Anordnung ist besonders darin zu sehen, daß verschiedene Gleichspannungsquellen erforderlich sind, nämlich sowohl für die Heizung der Röhren als auch zur Lieferung der Anodenspannung und schließlich für die Sollwerterzeugung. Aus diesen Gründen ist es undenkbar, daß das Schaltelement in oder an dem Elektrowerkzeug untergebracht ist. Vielmehr müßte das Schaltelement, gegen schädliche Einflüsse geschützt, für sich angeordnet und mit dem Werkzeug durch Zuleitungen verbunden sein. Dies bedeutet aber wieder LTnhandlichkeit, wenn das Elektrowerkzeug häufig an verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt werden soll.
Die Erfindung, bei der der Elektromotor über einen spannungssteuernden Transduktor gespeist wird, vermeidet die geschilderten Schwierigkeiten. Dabei wird als Schaltelement ein dem rauhen Werkstattbetrieb gewachsenes Bauteil eingesetzt und darüber hinaus die Steuerung dieses Schaltelements so vorgenommen, daß keinerlei zusätzliche Spannungsquelle erforderlich ist.
Die Erfindung besteht darin, daß das Schaltelement aus einem Schalttransduktor besteht, der von dem in einer oder mehreren Arbeitswicklungen des spannungssteuernden Transduktors fließenden Gleichstrom gesteuert wird. Als besonders zweckmäßige Ausführung wird weiterhin vorgeschlagen, daß eine oder mehrere Zuleitungen von Arbeitswicklungen des spannungssteuernden Transduktors die Stelle einer Steuerwicklung des Schalttransduktors einnehmen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel. In F i g. 1 sind dem als Drehstrommotor 1 ausgebildeten Schraubenziehermotor zwei spannungssteuernde Transduktoren 2 und 4 vorgeschaltet und an zwei Leiter des Netzes 5 angeschlossen. Der dritte Leiter ist unmittelbar mit dem Motor verbunden. Die Transduktoren 2 und 4 werden von einem Schalttransduktor 6 mit einem Steuergleichstrom JA, in Abhängigkeit von dem dem Motorstrom proportionalen Gleichstrom J, entsprechend der Kennlinie in F i g. 3 gesteuert. Erfindungsgemäß wird der Gleichstrom J, zur Steuerung des Schalttransduktors 6 von dem durch den Zweig mit dem Gleichrichter 1® des Transduktors 4 fließenden Motorstromanteil aufgebracht. Hierzu ist es lediglich erforderlich, diesen Motorstromanteil über Leitungen 11 und 12 so durch eine Steuerwicklung des Schalttransduktors 6 zu führen, daß die erforderliche Durchflutungsrichtung entsteht.
Das Kennlinienfeld der spannungssteuerndenTransduktoren ist in F i g. 2 dargestellt. Bei Leerlauf des Motors 1 ist der Schalttransduktor 6 durchlässig und liefert einen großen Steuerstrom JA, für die spannungssteuernden Transduktoren. Diesem Steuerstrom entspricht die Spannungskennlinie UA21= f (JA2), wobei JA2 den Motorstrom darstellt. Bei Leerlauf stellt sich der Punkt a auf der Spannungskennlinie ein. Für die Motorspannung gilt, solange sich die Schraube dreht, die Kennlinie UA21 zwischen den Punkten a und b. Sitzt die Schraube fest, so steigt der Motorstrom JA2 weiter an bis zum eingestellten Punkt c. Der Punkt c. ist dem zulässigen Drehmoment zugeordnet. Im Punkt#c sperrt der Schalttransduktor 6.
Der Motor arbeitet jetzt bei stillstehendem Läufer im Punkt d der Kennlinie UA22. Der Strom JA2 bei dieser reduzierten Spannung ist für die' Wicklung thermisch ungefährlich und ergibt ein reduziertes, konstantes Drehmoment.
Wird jetzt der Schraubenzieher von der Schraube gehoben, so läuft der Motor bei herabgesetzter Spannung entsprechend der Kennlinie UA22 = f (JA1), wobei der Motorstrom abnimmt. Im Punkt e wird der Transduktor 6 wieder durchlässig und liefert wieder den vollen Steuerstrom JA,. Die spannungssteuernden Transduktoren 2 und 4 werden damit voll ausgesteuert, und es stellt sich. wieder -der Punkt a auf der Kennlinie UA21 ein.
Wie aus F i g. 2 hervorgeht, genügt es im Normalfall, wenn die Transduktoren 2 und 4 -für Teilaussteuerung ausgelegt sind. Durch zusätzliche Steuerwicklungen 7 der spannungssteuernden Transduktoren 2 und 4 und eine zusätzliche Steuerwicklung 8 des Schalttransduktors 6 lassen sich die Kennlinien UA2 - f (JA2) verschieben uud.das 'Zeitverhalten beeinflussen. . .

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Begrenzung des Drehmoments eines über einen spannungssteuernden Transduktor gespeisten, einen Schraubenzieher antreibenden Elektromotors, wobei die Motorspannung durch den von einem motorstromabhängigen Schaltelement gesteuerten Transduktor herabgesetzt wird, wenn der Motorstrom auf einen dem zulässigen Drehmoment entsprechenden Wert angestiegen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Schaltelement aus einem Schalttransduktor besteht, der von dem in einer oder mehreren Arbeitswicklungen des spannungssteuernden Transduktors fließenden Gleichstrom gesteuert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Zuleitungen von Arbeitswicklungen des spannungssteuernden Transduktors die Stelle einer Steuerwicklung des Schalttransduktors einnehmen. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 538 768.