DE1222157B

DE1222157B - Device for feeding a direct current motor with current pulses of variable duration

Info

Publication number: DE1222157B
Application number: DEH41642A
Authority: DE
Inventors: Jakob Huber
Original assignee: J HUBER AND CIE AG
Current assignee: J HUBER AND CIE AG
Priority date: 1960-11-03
Filing date: 1961-02-03
Publication date: 1966-08-04

Description

Einrichtung zur Speisung eines Gleichstrommotors mit Stromimpulsen veränderbarer Dauer Es ist eine Einrichtung zur Speisung eines Gleichstrommotors bekannt, bei welcher der Motor mit Stromimpulsen veränderbarer Dauer gespeist wird, die Stromimpulse durch eine periodisch betätigte Kontakteinrichtung mit veränderbarer Einschaltdauer hergestellt werden und parallel zur Kontakteinrichtung eine Funkenlöscheinrichtung liegt. Man kann in dieser Weise einen Gleichstrommotor, dessen Leistungsaufnahme oder Drehzahl geändert werden soll, auch dann steuern, wenn nur eine konstante Speisespannung zur Verfügung steht.Device for supplying a DC motor with current pulses variable duration It is a device for supplying a DC motor known at which the motor is fed with current pulses of variable duration, the current pulses through a periodically operated contact device with changeable Duty cycle can be established and a spark extinguishing device parallel to the contact device lies. You can use this way a DC motor, its power consumption or speed is to be changed, control even if only a constant supply voltage is available.

Die Erfindung besteht bei einer Einrichtung der obengenannten bekannten Art darin, eine zusätzliche Überbrückungseinrichtung für die ruhenden Kontaktstücke der Kontakteinrichtung vorzusehen, welche Überbrückungseinrichtung in Abhängigkeit von der Einschaltdauer so betätigt wird, daß die Kontaktstücke überbrückt werden, wenn die Einschaltdauer eine vorgegebene Größe überschreitet.The invention resides in a device of the known type mentioned above Kind of an additional bridging device for the stationary contact pieces the contact device to provide which bridging device as a function is operated by the duty cycle in such a way that the contact pieces are bridged, if the duty cycle exceeds a specified value.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einem großen Verhältnis von Stromimpulsdauer zu Strompause notwendigerweise der Hub der Kontakteinrichtung so klein werden muß, daß an eine einwandfreie Funkenlöschung auch bei Verwendung von zu diesem Zweck an sich gut geeigneten Mitteln nicht mehr zu denken ist. Die Erfindung beruht gleichzeitig auf der Erkenntnis, daß bei einem großen Verhältnis von Stromimpulsdauer zu Strompause ein wesentlicher Gewinn bezüglich der technischen Zuverlässigkeit der ganzen Steuereinrichtung dadurch erzielt werden kann, daß man die periodisch betätigten Kontakte einfach überbrückt, ohne daß dabei eine störende Beeinträchtigung der Steuerwirkung zu befürchten ist.The invention is based on the knowledge that with a large ratio from current pulse duration to current break necessarily the stroke of the contact device must be so small that a perfect spark extinction even when in use means that are in themselves well suited for this purpose are no longer conceivable. the Invention is based at the same time on the knowledge that with a large ratio from current pulse duration to current break a significant gain in terms of technical Reliability of the whole control device can be achieved in that one the periodically operated contacts are simply bridged without causing a disturbing one Impairment of the tax effect is to be feared.

Die Zeichnung erläutert eine Ausführungsform für die Veränderung der Einschaltdauer und für die erfindungsgemäße Überbrückungseinrichtung.The drawing explains an embodiment for changing the Duty cycle and for the bridging device according to the invention.

Mit 1 ist eine periodisch betätigte Kontaktbrücke bezeichnet, welche über zwei ruhende Kontaktstücke l a, 1 b eine Verbindung zwischen den Klemmen 2 und 3 herstellt und einen über diese Klemmen mit einer Gleichstromquelle in Reihe liegenden, nicht dargestellten Gleichstrommotor jeweils für die Dauer der Schließung der Kontaktbrücke 1 einschaltet. Die Betätigung der Kontaktbrücke 1 erfolgt durch eine Nockenscheibe 4 über einen Stößel einstellbarer Länge, welcher aus den beiden Teilen 5 und 6 besteht. Mit 7 ist der Antriebsmotor für die Nockenscheibe 4 bezeichnet, deren Drehzahl die Schaltperiodenzahl der Kontaktbrücke 1 bestimmt. Der Stößelteil 5 wird durch eine Feder 8 gegen die Nockenscheibe 4 gedrückt; eine weitere, einseitig gegen einen ruhenden Teil 21 abgestützte Feder 9 drückt die Kontaktbrücke 1 mit dem Stößelteil 6 gegen den Teil 5. Die Teile 5 und 6 des Stößels stehen über ein Gewinde 10 miteinander in Verbindung. Der Teil 5 des Stößels ist außerdem noch außen gezahnt; die Zahnflanken verlaufen parallel zur Stößelachse, was in der Zeichnung jedoch nicht angedeutet ist. Diese Zahnflanken kämmen mit einer Zahnstange 11, auf welcher sich eine Überbrückungseinrichtung 12 befindet, welche parallel zu den Klemmen 2, 3 bzw. zur Kontaktbrücke 1 liegt. Die Zahnstange 11 kann dadurch verschoben werden, daß ein Hebel 13 entgegen einer Federkraft im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse 14 gedreht wird. Mit der Zahnstange 11 kämmt ein weiteres Zahnrad 15, auf dessen Achse eine Nockenscheibe 16 angeordnet ist. Diese Nockenscheibe steuert einen Schalter 17, welcher dazu dient, den von einer Batterie 18 zu speisenden Antriebsmotor 7 für die Nockenscheibe 4 einzuschalten.1 with a periodically operated contact bridge is referred to, which via two resting contact pieces l a, 1 b establishes a connection between the terminals 2 and 3 and a DC motor, not shown, lying in series with a direct current source via these terminals for the duration of the closure of the Contact bridge 1 switches on. The contact bridge 1 is actuated by a cam disk 4 via a plunger of adjustable length, which consists of the two parts 5 and 6. The drive motor for the cam disk 4 is designated by 7, the speed of which determines the number of switching periods of the contact bridge 1. The plunger part 5 is pressed against the cam disk 4 by a spring 8; Another spring 9 supported on one side against a stationary part 21 presses the contact bridge 1 with the plunger part 6 against the part 5. The parts 5 and 6 of the plunger are connected to one another via a thread 10. Part 5 of the plunger is also toothed on the outside; the tooth flanks run parallel to the ram axis, but this is not indicated in the drawing. These tooth flanks mesh with a toothed rack 11 on which there is a bridging device 12 which is parallel to the terminals 2, 3 or to the contact bridge 1. The rack 11 can be displaced in that a lever 13 is rotated counterclockwise about its axis 14 against a spring force. Another gear 15 meshes with the rack 11, on the axis of which a cam disk 16 is arranged. This cam disk controls a switch 17 which is used to switch on the drive motor 7 for the cam disk 4, which is to be fed by a battery 18.

Die Einrichtung ist in der Zeichnung im Ruhezustand dargestellt; die Nockenscheibe 4 befindet sich dabei in ihrer oberen Lage. Soll der Gleichstrommotor über die Klemmen 2 und 3 gespeist werden, so wird der Hebel 13 z. B. von Hand betätigt, wodurch die Zahnstange 11 sich nach links verschiebt. Die Nockenscheibe 16 schließt dann den Schalter 17, so daß der Motor 7 beginnt, die Nockenscheibe 4 zu drehen. Dadurch senkt sich der Stößel s, 6 und die Kontaktbrücke verbindet die Klemmen 2 und 3 miteinander, bis die Nockenscheibe 4 nach einer halben Umdrehung die Kontaktbrücke 1 wieder anhebt. In der anfänglichen Stellung des Hebels 13 haben die Zähne der Zahnstange 11 den Stößelteil 5 noch kaum verdreht, so daß die Länge des Stößels 5, 6 groß ist und dementsprechend auch der Hub der Kontaktbrücke 1. Die Einschaltdauer ist deshalb im Verhältnis zur Schaltperiodendauer noch klein. Bei weiterer Betätigung des Hebels 13 im Gegenuhrzeigersinn dreht die Zahnstange 11 den Stößelteil 5 immer mehr. Dadurch wird der Stößelteil6 über das Gewinde 10 in den Stößelteil 5 tiefer hineingeschraubt, so daß sic" die Gesamtlänge des Stößels verkürzt. Damit sich der Teil 6 bei dieser Schraubbewegung nicht verdreht, ist eine feststehende Vierkantführung 19 vorgesehen, welche in einer Öffnung 20 des Stößelteils 6 hin- und hergleiten kann. Die Verkürzung des Stößels 5, 6 geht mit zunehmender Drehung des Hebels 13 in Gegenuhrzeigerrichtung immer weiter, wodurch die Stromimpulse länger und die Strompausen kürzer werden. Überschreitet die Einschaltdauer eine vorgegebene Größe, so schließt sich bei weiterer Drehung des Hebels 13 die überbrückungseinrichtung 12, so daß ein die periodisch betätigte Kontakteinrichtung 1 überbrückender Stromkreis geschlossen wird. Dann fließt ein Dauerstrom über die Klemmen 2 und 3 zum Gleichstrommotor und die Kontaktbrücke 1 wird geschont.The device is shown in the drawing in the idle state; the cam disk 4 is in its upper position. If the DC motor is to be fed via terminals 2 and 3, the lever 13 z. B. operated by hand, whereby the rack 11 moves to the left. The cam 16 then closes the switch 17 so that the motor 7 begins to rotate the cam 4. As a result, the plunger s, 6 lowers and the contact bridge connects the terminals 2 and 3 with one another until the cam disk 4 lifts the contact bridge 1 again after half a turn. In the initial position of the lever 13, the teeth of the rack 11 have hardly twisted the plunger part 5, so that the length of the plunger 5, 6 is large and, accordingly, the stroke of the contact bridge 1. The duty cycle is therefore still small in relation to the switching period . Upon further actuation of the lever 13 in the counterclockwise direction, the rack 11 rotates the plunger part 5 more and more. As a result, the tappet part 6 is screwed deeper into the tappet part 5 via the thread 10 , so that the total length of the tappet is shortened The shortening of the plunger 5, 6 continues with increasing rotation of the lever 13 in the counterclockwise direction, whereby the current pulses are longer and the current breaks are shorter Lever 13 the bridging device 12, so that a circuit is closed bridging the periodically operated contact device 1. Then a continuous current flows through the terminals 2 and 3 to the direct current motor and the contact bridge 1 is protected.

Dank der überbrückung wird also der Nachteil eines allzu kleinen Hubes vermieden, wodurch es möglich wird, kreisförmige Nockenscheiben 4 mit sinusförmiger Stößel- und Kontaktbewegung zu verwenden. Dieser Bewegungsablauf schont den mechanischen Antrieb bekanntlich mehr als andere Nokkenformen.Thanks to the bridging, the disadvantage of an excessively small stroke becomes avoided, making it possible to use circular cam disks 4 with sinusoidal To use plunger and contact movement. This sequence of movements spares the mechanical Drive is known to be more than other cam forms.

Claims

Claims: 1. Device for supplying a DC motor with current pulses of variable duration, in which the current pulses are produced by a periodically actuated contact device with variable switch-on duration and a spark extinguishing device is located parallel to the contact device, characterized by an additional bridging device (12) for the stationary contact pieces (1 a, lb) of the contact device, which bridging device is actuated as a function of the switch-on duration in such a way that the contact pieces (1 a, 1 b) are bridged when the switch-on duration exceeds a predetermined value.

2. Device according to claim 1, characterized in that a lever (13) is provided which increases the duty cycle of the contact device with increasing deflection from a zero position with the aid of a rack (11) and a plunger (5, 6) of variable length . Considered publications: German Patent Nos. 728 372, 716 564, 694 840, 622 083; French Patent No. 1195 431; Supplement to the »Electrician«, No. 13/1956. P. 494 b and 494 c.