DE1438022A1 - Drehzahlkonstanthaltung fuer Gleichstrommotoren - Google Patents

Description

Berlin, den 26. Hovember 1962 Seht./Se. - 719 P

Patentanmeldung

Anmelderin : L ο e w e Opta Aktiengesellschaft, Berlin 46, Teltowkanalstraße 1-4

Drehzahlkonstanthaltung für Gleichstrommotoren

Gleichstrommotoren für tragbare Phonogeräte, wie z.B. Tonbandgeräte und Plattenspieler, müssen während des Betriebes eine bestimmte Drehzahl einhalten. Je nach der Güte der Geräte bzw. der erforderlichen Drehzahlkonstanz werden dafür mehr oder weniger komplizierte, mechanisch und/oder elektrisch wirkende Regelungsmittel angewendet.

Is ist beispielsweise bekannt, für tragbare Tonbandgeräte einen Motor mit einem Fliehkraftregler zu, verwenden, dessen Kontakt sich bei absinkender Drehzahl schließt und einen Transistor-Steuerverstärker so beeinflußt, daß seine Kollektor-Emitter-Strecke leitend ist und einen in Reihe mit den Feldwicklungen des Motors liegenden Vorwiderstand überbrückt. Der Motor erhält " dadurch eine höhere Spannung und läuft mit ansteigender Drehzahl, bis sieh der Fliehkraftschalterkontakt bei einer vorgegebenen Nenndrehzahl öffnet, wodurch die Kollektor-Emitter-Strecke des Traneistors hochohmig wird und der Vorwiderstand voll zur Wirkung kommt.

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Der wesentliche lachten einer solchen. Dreh sahlregelimgsuas ehalt tr besteht darin, daß die elektrische Verbindung -s»Ischen dem Kontakt des auf lern Läufer dos. Motors angeordneten Flieh-» kraftreglers U2id dem Steuerverstärker über aoaMf ringe vorgenommen werden muß» die einer Wartung beclüici'ea und an denen eine unerwünschte Reibung auftritt„ Je ia der Praxis,sine in regelmäßigen Abständen durchgeführte Reinigung and Kontrolle der Schleifringe nicht vorausgesetzt; yerüen l-:ana₉ wird eine Lösung des Problems ohne Schleifringe für c .2.. 'jplielikraft-=· reglerkontakt angestrebt»

Gemäß der Erfindung kann auf Schleifringe ve.vssi^htet wenn zwischen* dem auf dev Mötorvelle angeordneten fliehkraft» reglerkontakt und dsm Steuerverstärker eine rchleifringlose kapazitive Kopplung vorgesehen" vilrd, die in einer Seüaltst^l lung des Kontaktes ein-.in sonet schviingsnden Oscillator, en dem eine Steuerspannung für ύ-iii Steuerverstärk«^· abgegriffen wird 9 be dämpft oder vollständig

Für die kapazitive Kopplung dient zweckmäßigerwein® ein Kondensator·;, dessen Bsle^ungen aus einer auf der Motorwell-3" isoliert befestigten Metallscheibe und einer in einexii be-

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stimmten Ab'stand parallel daau und i*eststehc.;\u angeordneten Metallscheibe gebildet werden- ?<le ev.t der HütorWlle bötVa teKondensatorbelegtmg ist über den !lielikrs..! i;a^halterkontakt mit der Motorwelle und dec* geerdeten Motorgehäuse verbundene Mit dem Fliehkrai'tac^alt^rkontakt kann somit der !Toadenaator an Masse gelegt bzw. davon abgeschaltet

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Dei Fliehkraftschalterkoatakt kan·:.=. doi StüuexVürsstärker ohne ' die Verwendung von Schleifringen beeinflussen_s y:exi.n ö.et Kondensator in Reihe mit de.ui.au x?asse liegenden-Küireakt an einen Rüekkopplungsoszillator aa··!) jchlosaeii virö, dessen Rückkopplungsfaktor l«ei gescialossene-ii Kont:v".b so W;it verringert wird, daß die Schwingungen. 3ο i Osiiilliitors aussetzen und somit eine sonst am 03i5il'.ürto::-oo^:iv?isgl.:?t::i,8 auftretende Steuerspannung für den S teuererer stärker zufi

Ein Äusführungs"beiepi,el de:.' er£lnivjigag.em&i>isn Anordrraig aur Drehaahlkonstantlialtung von GXelci £t:;iommotorsn ist In der Zeichnung dargestellt· I)a.rin "bedeuten t Pig. 1 ein Schaltbild der Ana---dnuig· mxä. "

Pig. 2 eine Ansieht eines Hotws mit einer auf der Motorwelle befestigten und einer feststelionrlen Kondensatorbele

In Pig. 1 ist mit 1 der negative Pol einer Speisesp&tinvugsquelle bezeichnet, aa den eine itl3ajne ?. einea öleiehstrommotors 3 angeschlossen ist« Me andere Klesuae 4 des Hotors , liegt am Kollektoranschluß 5 eines !Trarisletor-Steuerverstärkers 6, desöen Braitteransohluß 7 alt Hasse verlsunden isto Die zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 6 benötigte Vorspannung viird der Speisespannunguquelle entnommen Über einen einstellbaren Vorwiderstanö 8 an die Basis-

9"ttnd die Emitterelektrode 7 angelegte Die Basiselektrode ist durcn einen Köndendator 10 gle iciiatromiaäßig gegen Maes· ißbfjp,felpißkt _o "An der Spannuixgai^eils lie^t außerdem ein Traneietorosailliitor mit einen Transietor 11 \inä einem aus ,'"

BAD ^

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einem Kondensator 12 und einer Inö.uruioriSBpuie Vj bestehenden Schwingkreis 14* Der Arbeit spurdct <" 33 Transistors 11 ifüt in wesentlichen durch dia Größe der &p:i:vaim,^rii5i;ailerwtder,jt,änfie 1i>, 16, einen durch eirum Ko.uden utor 1? ^echselstromnäßig überbrückten Kolleküorwidersüaad 18 ϊο\ϊ}.$ uiren ^rorw ic erstand 13 bestimmt. Der Rüskkoppluagsswweig den ι ^ull'ij.'cnis i.'Uhrv von der Emitterelektrode 2C über alnen ^sU 21 der Induktionsspule 13, einen Kondensator 22 und einer o¹'".; .stellbaren Widerstand 2!5 an die Baaiselektro«-e 24 des i-'i-cnsiafcor« H₀

Wenn die Sohaltungeanord-iung nn o3 .·* - -lelolisp^nungaguelle aageschlossen und die vorher ftjtgeleg-'je "Nonndrehzphl des Motors erreicht worden ist, beginnt :Ter Oezillator z^%i fjohwin^en, so daß an einem Spulenabgriff 25 eine Wechselspannung auftritt, die nach Gleichrichtung durch eine Diode 2(5 don Basis-Emitter-Kreis des Transistors 6 beeinflußt«,. Oie Torspannuiig für den Transistor 6 und der Abgriffpunkt 23 v.n der Spule 13 sind so gewählt, daß bei schwingendem Oszillator «Sie Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 6 einen verhältnigi-iäßig hohen Widerstand aufweist. Sinkt die Drehzahl unter die ITenndrehzahl ab_P so wird der OssillaUor du^ch einen Füehkraftschalt erkontakt 27 in unten näher beschriebener Weise abgeschaltet, so daß die ▼on der Diode 26 geHäßferte Steuerspainung zusammenbricht, die

• Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 6 niederohndger

wird und die Motorspannung und -drehzahl ansteigen. Dieses . . Wechselspiel wifläerholt sich entsprechend den Dreheahlschwankiingtrx,

* woduroh die festgelegte Nenndrehaahl im Mittel eingehalten wird.

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Dae Aueeohalten des Oezillat ?ε geschieht, \;ie oben erwähnt, mittels eines Fliehkraftechalterkontiktes 27 ₅ der auf der Welle dee Motors 3 befestigt ist. Damit auf Schleifringe . für die elektrische Verbindung vom Fliehkraffcschalterkontakt zum Steuerverstärker verzichtet werden kann, ist eine kapt.üifcive Übertragung des Schaltzustand es vor ■■* ,«sehen, deren praktische Ausführung in Pig β 2 als Eeispiel dargestellt ist ₃ Auf ,der einem Antriebsritzel 28 aufgewandten Seite dea Motors 3 ist die Motorwelle 29 verlängert. Sie trägt den Plichkraf^schalterkontakt 27 und eine von der Welle durch ein Isolierstoffatück 30 elektrisch getrennte Kondensatorbelegung 31» zu der parallel und in einem geringen Abstand eine feststehende Kondensatorbe'Aegung 32, dia z.B. auch durch einen Teil des metallischen Motorgehäuses gebildet werden könnte, angeordnet ist» Eino Klemme 33 des Fliehkraftschalterkontaktes ist m;b der metallischen Motorwelle 29 und die andere Klemme 34 mit der KondensaS;orbelegung 31 verbünden, Sie ganz aus Metall bestehenden oder lediglich mit einer Metallschicht versehenen Scheiben 31 und 32 bilden einen Kondensator 35 (Pigs 1), der in Reihe mit dem Kontakt 27 geschaltet ist.

Sie Motorwelle .29 weist eine leitende Verbin lung zu dem metallischen Motorgehäuse 36 auf, an dessen Punkt 37 eine Masseleitung > 38 angeschlossen ist. Eine mit der feststehenden Kondensatorbelegung 32 verbundene Leitung 39 liegt gemäß PIg₀ 1 an der Basiselektrode 24 des Transistors 11. Bei geschlossenem Kontakt 27 (Hotordrehzahl kleiner als Nenndrehzahl) bildet demzufolge der durch die Kondensatorbelegungen'.--gebildete und an Hasse liegende^ Kondensator 35 einen Nebenschluß zug Rückkopplungszweig des Transistoroscillators, wodurch der Rüokkoppiungafaktor kleiner

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als 1 und das Schwingen des Oszillators unterbrochen wird«. Bei geöffnetem Fliehkraftschalterkontakt (Motordrehzahl gleich Nenndrehzahl) kommt dagegen der Kondensator 35 nicht zur Wirkung, so daß der Oszillator schwingen kann.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1.J) Anordnung zur Drehzahlkonstanthaltüng von Gleichstrommotoren, insbesondere in tragbaren Fhonogeräten, mit einem Fliehkraftregler und einem Steuerverstärker_t dadurch gekennzeichnet, daß zwisohen dem auf der Motorwelle angeordneten Fliehkraftreglerkontakt und dem Steuerverstärker eine schleifringlose kapazitive Kopplung vorgesehen ist, die in einer Schaltstellung des Kontaktes einen sonst schwingenden Oszillator, an dem eine Steuerspannung für den Steuerverstärker abgegriffen wird, bedämpft oder vollständig stillsetzt.

   2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ale Kondeneatorbelegungen eine auf der Motorwelle isoliert. befestigte Ketalleoheibe und parallel dazu in einem bestimmten Abstand eine feststehende Metallscheibe vorgesehen sind.

   3·) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ale Steuerveretärker ein Transistor vorgesehen ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Motorstromkreis liegt.

   4·) Anordnung naoh Anspruoh 1 oder 3> daduroh gekennzeichnet, daß der Oszillator ein Transistoroszillator ist. _v

   5·) Anordnung naoh Anspruch 4, daduroh gekennzeichnet, daß all OsBillator «In Rüokkopplungsöezillator vorgesehen iat. >

   nach Anspruoh 4 oder 5, daduroh gekennzeichnet, dsl an des *reg.uenzbeetimBienden Schwingkreis des Oszillator«

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   eine Spannung abgegriffen v/ird_p die-; nach einer Gleichrichtung als Steuerspannung für den Steuerverstärker dient»

   7o) Anordnung nach Anspruch 1, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet* daß der Steuerver^tärker-iransistoj· über sinen einstellbaron Widerstand mit einer Gleichspannung vorgespannt ist, aie bei verringerter oder fehlender .SteuerSpannung die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors in den leitenden Sustand und bein* Vorhandensein der vollen Steuerspannung in einen weniger oder nicht leitenden Zustand überführt«

   8o) Anordnung nach Anspruch 3 oder folgenden_s dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorbelegungen mit dem Fliehkraftreglerkontakt in Reihe liegen, die feststehende Belegung mit der Steuerelektrode des Oszillatortransietors und die der anderen-Belegung abgewandete Klemme des Fliehkraftreglerkontaktes mit Masse verbunden ist·

   9o) Anordnung nach Ansprucl 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ;je eine elektrische Verbindung zwischen der auf der Motorwelle sitzenden Kondensatorbelegung und den. einen Pol dee Fliehkraftschalterkontaktes und zwischen dem anderen Pol und dem an Masse liegenden Gehäuse vorgesehen ist.

   10.) Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftschalterkontakt und eine Kondensatorbelegung auf dem dem Antrieberitzel abgewandten Ende der Motorwelle angeordnet ist ο

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   11.) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Kondensatorbelegung durch einen Teil des Motorgehäuses gebildet ist.

   12.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftschalterkontakt bei der Nenndrehzahl geöffnet und bei sinkender Drehzahl geschlossen ist «,

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