DE1488483C - Elektrischer Antrieb - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Antrieb mit einem Elektromotor, wenigstens einer
elektrischen Schlupfkupplung, die einen treibenden Induktor und einen aus einer Feldpolanordnung mit
Erregerwicklung bestehenden getriebenen Feldrotor aufweist, bei welchem die Enden der Erregerwicklung
mit Schleifringen verbunden sind, welche von dem angetriebenen felderzeugenden Element getragen
werden und auf denen mit einer Spannungsquelle verbundene Stromzuführungsbürsten schleifen, und
wobei in Reihe mit der Erregerwicklung und der Spannungsquelle eine von einem Istwertgeber angesteuerte
Einrichtung, zur Veränderung des Erregerstroms im Sinne der Erzielung einer konstanten Antriebssdrehzahl
liegt. ·■...-■ : .. ·■■■■-.,
Es ist bereits eine derartige elektrische Schlupfkupplung oder Wirbelstromkupplung in Verbindung
mit einer Garnwickelmaschine bekannt. Der Istwert7
geber besteht hierbei aus einer relativ komplizierten und aufwendigen mechanischen und mechanischelektrischen
Anordnung. Der Istwert selbst wird aus der Drehzahldifferenz zwischen einem direkt vom Antriebsmotor
mit konstanter Drehzahl angetriebenen Rad und einem über die Wirbelstromkupplung angetriebenen
Meßrad zunächst in Form einer mechanischen bzw. Winkelgröße erhalten und diese wird
dann in eine elektrische Größe umgewandelt, die der Erregerwicklung des felderzeugenden Elementes der
Wirbelstromkupplung zugeleitet wird. Der Regelbereich ist hierbei relativ beschränkt und besteht aus.
einer begrenzten Anzahl von Regelstufen (britische Patentschrift 708 930).
Es ist auch bereits ein Verfahren zur Messung von
Geschwindigkeit bzw. Umdrehungszahlen bewegter Körper bekannt, das darin besteht, daß durch den
betreffenden Körper direkt oder indirekt ein mit Selbstinduktion behafteter Stromkreis periodisch ein-
und ausgeschaltet wird, wobei der von einem in diesen Stromkreis eingeschalteten Meßinstrument angegebene
Ausschlag ein Maß für die Geschwindigkeit dieses betreffenden Körpers abgibt. Dieses bekannte
Verfahren arbeitet entweder mit gewöhnlich einem echten Kommutator, der eine Umkehrung der Stromrichtung
für das in den Stromkreis eingeschaltete Meßinstrument bewirkt, oder mittels eines drehzahlabhängigen
Unterbrechers. Diese Einrichtung entspricht jedoch im Aufbau nicht der Erfindung und
sie ist auch nicht in Verbindung mit einer Kupplung der vorliegenden Gattung bekannt (deutsche Patentschrift
137 601). ...
Bei einem weiter bekannten elektrischen Antrieb mit einem Elektromotor und einer elektrischen
Schlupfkupplung hängt an der Abtriebsseite der Kupplung die anzutreibende Last und an dieser ein
Tachogenerator, der eine drehzahlabhängige Ausgangsfrequenz liefert, die zur pulsweisen Steuerung
des Erregerstromes des felderzeugenden Elementes in der Schlupfkupplung in einer elektronischen Schaltung
ausgewertet wird. Bei dieser bekannten Anordnung stellt also der Tachogenerator den Istwertgeber
dar (britische Patentschrift 910 884).
Bei elektromagnetischen Kupplungen ist ein gleitender oder aussetzender Eingriff besonders zweckmäßig.
Um dies zu erreichen, ist bereits ein Vorschlag bekannt, mit Hilfe eines umlaufenden Unterbrechers
den Erregerstrom aussetzen zu lassen. Der Unterbrecher hat hierbei die Form eines auf einen
Zylinder aufgebrachten, mit Zacken ausgestatteten Ringes aus elektrisch leitendem Material, wobei das
'Material des Zylinders bzw. die Zwischenräume zwischen den einzelnen Zacken aus einem elektrisch isolierenden
Material bestehen. Durch bestimmte Formgebung der Zacken des elektrisch leitenden Ringes
läßt sich je nach der Lage einer schleifenden Kontaktbürste die vermittels dieses Ringes und der Bürste
übertragene elektrische Energie verändern. Dieser gezahnte Kontaktring dient also hier der einstellbaren
Kupplungsspeisung (deutsche Patentschrift 204546). - Zur - Übertragung eines Drehmomentes ist es
schließlich in-Verbindung mit einer Wirbelstromkupplung
auch bekannt, für die drehzahlabhängige Erregung der betreffenden Erregerwicklung einen
Generator vorzusehen, der im wesentlichen aus einem monostabilen Multivibrator besteht, der mit Hilfe
eines elekrischen Impulsgenerators in seinen unstabilen Zustand gebracht wird, wobei dieser Generator
eine drehzahlabhängige Frequenz erzeugt, also die Ausgangsfrequenz des Multivibrators zur Abtriebsdrehzahl
proportional ist. Der Generator besteht hierbei im-wesentlichen aus einem drehzahlabhängig
gesteuerten Unterbrecherkontakt und einer nachgeschalteten Formerschaltung, die für den monostabilen
Multivibrator geeignet geformte Impulse vorsieht. Der Unterbrecherkontakt besteht aus einer sich
mit der Abtriebsdrehzahl umdrehenden Nocke, die in Abhängigkeit von ihrer Umdrehungszahl einen
elektrischen Kontakt betätigt (britische Patentschrift 955 602). . ..:
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine mit einem Istwertgeber zusammengebaute
Induktionskupplung in möglichst gedrängter Bauweise und mit geringem Aufwand zu rchaffen,
so daß eine solche Einheit bevorzugt dort einsetzbar ist, wo sehr wenig Raum für die Unterbringung eines
Antriebs vorhanden ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Antrieb der eingangs genannten Art darin, daß der Istwertgeber
aus einer auf einer Isolierstoffscheibe aufgesetzten elektrisch leitenden Ringscheibe besteht,
deren äußerer Rand schleifringförmig ausgebildet ist und mit einer der Stromzuführungsbürsten zusammenarbeitet
und deren innerer Rand zahnförmig unterbrochen ist und mit einer dritten, den Istwert
entnehmenden Bürste zusammenwirkt.
Eine besonders günstige und raumsparende Konstruktion besteht darin, daß die Bürsten an einer am
Motorgehäuse, befestigten Platte angeordnet sind.
Ein solcher Istwertgeber beansprucht also nicht nur einen äußerst geringen Raum, sondern es ist auch
mit Hilfe dieses Istwertgebers eine Regelung in einem relativ großen Bereich möglich.
Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. In dieser Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Erfindung, bei welcher die mechanischen
Teile zur Erleichterung der Übersicht gezeigt sind,
F i g. 2 eine Ansicht im axialen Schnitt des erfindungsgemäßen Antriebs, welche die mechanischen
Teile in ihrer tatsächlichen Anordnung zeigt,
Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt nach einer Ebene, die zu der Schnittebene der F i g. 2 verlagert
ist,
F i g. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 2 und
F i g. 5 eine Endansicht von Teilen, die ein erfin-
3 4
dungsgemäßes, getriebeneis Polarfeldelement, ausge- eines polaren Feldes. Dieser enthält eine Hülse.21,
baut aus einer Wirbelstromkupplung, bilden, von der auf der mit Preßsitz Polringe 23 und 25 angeordnet
es'ein Teil ist. ■ · sind. Zwischen letzteren befindet sich eine riiigför-
' Entsprechende Bezugsziffern in den verschiedenen mige Feldwicklung 27. Von den Polringen 23 und 25
!Ansichten der Zeichnungen bezeichnen entsprechende 5 stehen polbildende Zähne 29 und 31 ab, die zuein-
Teile. ■- ander geneigt sind und bei 33 ineinander greifen: Alle
Es sind bereits motorgetriebene Wirbelstrom- Teile 21, 23, -25, 29 und 31 sind aus Eisen, Stahl
Schlupfkupplungen mit Drehzahlregeleinrichtungen oder einem anderen magnetisierbaren Material her-
und' einstellbarer Selbstregelung bekannt, bei denen gestellt. Die ineinandergreifenden Zähne 29 und 31
eine im wesentlichen konstante Abtriebsdrehzahl er- io bilden einen engen magnetischen Spalt innerhalb des
zielt wird. Diese Kupplungen sind im allgemeinen für zylindrischen Teils 19 des Induktors,
die Übertragung beträchtlicher Leistungen gebaut ^Venn die Wicklung 27 erregt wird, verkettet ein
worden. Bei der Verwendung solcher Bauformen ringförmiges Kraftflußfeld, wie durch die gestrichelte
für Kleinmotorantriebe, d. h. für kleine und kleinste Linie35 im unteren Teil der Fig. 2 angedeutet, die
Leistungen, ergeben sich prohibitiv hohe Kosten. 15 Teile 21, 23, 29, 19, 33 und 25 in der angebenenen
Durch "die-'Anwendung der Erfindung lassen sich oder in der umgekehrten Reihenfolge je nach der
auch kleine elektrische Antriebe mit veränderlicher Richtung des Stromflusses in der Wicklung 27. Die
Drehzahl der beschriebenen Art mit geringem Auf- jeweilige Richtung ist nicht von Bedeutung. Nach-
.wand, jedoch mit sehr guten Übertragungseigen- folgend werden die Teile 21, 23, 25, 27, 29 und 31
schäften herstellen. Für die erfindungsgemäßen An- 20 in ihrer Gesamtheit als Feldrotor 34 bezeichnet. Mit
triebe bestehen Anwendungsmögiichkeiten z.B.'für dem Ring25 ist in geeigneter Weise eine unmagne-
Geräte von niedrigem Leistungsverbrauch, wie Bohr- tische Keilriemenscheibe 37 verbunden, die beispiels-
maschinen, Spulenwickler, Türbetätiger, Ofenfegler weise aus Aluminium besteht und eine Keilnut 39
u.dgl. " :
" ■■.." . . " . zur Aufnahme eines Keilriemens aufweist, mit dem
In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist mit 1 ein Elek- 25 eine Antriebsverbindung 'zu der anzutreibenden
tromotor bezeichnet, der ein Klein-oder Kleinstmotor Vorrichtung hergestellt werden .kann.'Zur Verbin-
sein kann. Ein Motor von 1A PS ist ein Beispiel eines dung der Teile 37 und 21 miteinander sind Verbin-
solchen Kleinmotors. Motoren mit einer Leistung von dungsschrauben vorgesehen, von denen eine bei. 41
weniger als 1U PS werden zu den Kleinstmotoren dargestellt ist. Es kann jedoch auch eine andere
gerechnet. " . 3° Verbindungsanordnung, z. B. ein Preßsitz, vorgesehen
Der Motor besitzt einen Wellenstummel 3. Für werden. .
einen beträchtlichen Größenbereich von Motoren Kugellager 43 und 45 dienen zur Lagerung der
der erwähnten Baugröße wird eine gemeinsame Rotorteile auf der Hülse?. Um einen leichten Zu-
Wellengröße verwendet und in manchen Fällen wer- sammenbau zu ermöglichen, ist die Hülse 7 mit einer
den Buchsen benutzt, um die Wellengröße auf die 35 Schulter 47 ausgebildet, gegen welche der Innenläuf-
Durchmesser der Bohrungen in den Naben der zu ring des Kugellagers 43 gepreßt wird. Dies geschieht,
befestigenden Teile zu bringen. Mit 5 (Fig. 2) ist bevor die Rotorteile in den becherförmigen Induktor
allgemein eine Wirbelstromkupplung oder Schlupf- 13 eingesetzt werden. Sodann wird, bevor die Keil-
Jcupplung bezeichnet, die im wesentlichen nach den riemenscheibe 37 am Ring 21 befestigt wird, der
in der USA.-Patentschrift 2 606 948 angegebenen 40 letztere (welcher die Teile 23, 25 und 27 trägt) über
Prinzipien arbeiten. Die Schlupfkupplung 5 ist jedoch, den Außenlaufring des Kugellagers geschoben. Der
wie sich aus dem Nachstehenden ergibt, zur vorteil- Ring 21 ist mit einer Nut 49 zur Aufnahme eines
haften Verwendung für kleine Antriebe in dem vor- geteilten Springringes 51 versehen, der eingesetzt
stehend angegebenen Leistungsbereich gebaut. Sie wird, bevor das Lager 45 und die Keilriemenscheibe
besitzt eine Mittelhülse 7, die mit Gleitsitz bzw. tele- 45 37 aufgebracht werden. Hierauf wird das Lager 45
skopisch auf den Wellenstummel 3 aufgebracht ist auf die Hülse 7 aufgeschoben und dann die Keil-
und durch eine Stellschraube 9 in ihrer Lage gehalten riemenscheibe 37, die bei 38 so ausgespart ist, daß
wird, die am inneren, dem Motor 1 zugekehrten Ende sie auf den Außenlaufring des Kugellagers 45 paßt,
der Hülse vorgesehen und durch den Raum zwischen Nun wird die Keilriemenscheibe 37 an der Hülse
der Kupplung 5 und dem Motor 1 zugänglich ist. 5° durch die Schrauben 41 befestigt. In eine in der
Am äußeren Ende der Hülse 7 ist ein becherför- Hülse 7 vorgesehene Nut wird ein schmaler Springmiger
Stahlinduktor 13 im Preßsitz mittels einer Um- ring 53 eingesetzt, der zusammen mit der Schulter
nietung, wie bei 11 gezeigt, angeordnet. Der Induktor 47 der Teile 21 und 37 in der richtigen axialen
13 ist aus Eisen, Stahl oder aus einem anderen ma- Stellung auf der Hülse 7 hält. Die von der Hülse 21
gnetisierbaren Material, in welchem Wirbelströme 55 getragenen Polarfeldteile 23, 25, 27 und 29 werden
fließen, wenn es von einem polarisiertem Magnetfeld daher innerhalb des Teils 19 des Induktors 13 in der
durchsetzt wird. Der Induktor hat einen flachen richtigen Lage gehalten. Während des Zusammenradialen
Teil 15, in welchem Luftumlauföffnungen baus werden Leitungen 73 und 81 (F i g. 1) einge-17
vorgesehen sind, und einen mit diesem aus einem führt.
Stück bestehenden zylindrischen Wirbelstromteil 19. 60 An der flachen Seite der Keilriemenscheibe 37 ist
Die glatte Außenform des Teils 19 bildet eine sichere durch Schrauben 55 eine Isolierplatte 57 befestigt.
Umschließung auch während der Umdrehung. Wie Diese Isolierplatte ist auf ihrer linken oder Innenseite
sich aus der Zeichnung ergibt, kann der Induktor 13 mit radialen Nuten versehen, wie bei 59 und 61 in
zweckmäßig durch eine Stanz- und Ziehbehandlung F i g. 3 gezeigt. Auf ihrer rechten oder Außenseite
aus einem Blech von geeigneter Stärke becherförmig 65 trägt sie äußere und innere, gesondert isolierte
gestaltet werden. Der Induktor 13 ist der treibende Schleifringe 63 und 65, wobei letzterer nach innen
Teil der Wirbelstromkupplung5. Innerhalb des In- gerichtete Zähne67 (Fig. 1, 4, 5) aufweist. Inner-
duktors 13 befindet sich ein Rotor zur Erzeugung halb des Innenringes 65 ist auf der Isolierplatte 57
5 6
ein weiterer, gesondert isolierter Ring 69 angeordnet, Zähnen 67 am Ring 65 könnte einfach durch das die
welcher mit nach außen gerichteten Zähnen 71 Platte 57 bildende Isoliermaterial ausgefüllt werden.
(Fig. 4, 5) versehen ist, die mit den Zähnen 67 in- In diesem Falle würde jedoch eine ungleichmäßige
einandergreifen und von diesen auf Abstand stehen. Abnutzung durch die Bürste an den Kupferzähnen
Die Ringe 63, 65 und 69 sind in der Fläche der 5 67 und die Isolierung zwischen diesen eine Erosion
Platte 57 so versenkt, daß nicht nur jeder von dem zwischen den Zähnen und eine nachteilige Wirkung
anderen isoliert ist, sondern auch so, daß die rechte auf die Bürste verursachen. Wenn die Kupferzähne
Fläche der Platte 57 und die Fläche der Ringe 63, 65 71 des Ringes 69 in den Zwischenräumen zwischen
und 69 bündig sind. Die Ringe 63 und 65 müssen den Zähnen 67 verwendet werden, befindet sich die
natürlich leitend sein; sie sind beispielsweise aus io Bürste 103 kontinuierlich in Kontakt mit der gleichen
Kupfer hergestellt. Der Ring 69 braucht aus den Art Verschleißfläche, nämlich Kupfer. Das Ergebnis
nachstehend näher erläuterten Gründen nicht leitend ist ein besserer Abnutzungszustand für die Bürste
zu sein, besteht jedoch vorzugsweise ebenfalls aus 103. Die Sätze von Zähnen 67 und 71 sind natürlich
Kupfer. in der Isolierplatte 57 so versenkt, daß sich zwischen
Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, verbindet ein Leiter 15 den Zähnen ein dünnes, zickzackförmig verlaufen-73
den Schleifring 63 mit dem einen Ende der Wick- des isolierendes Trennband befindet (Fig. 5).
lung27. Für diesen Zweck ist der Leiter durch die In der in Fig. 1 gegebenen schematischen Dar-
lung27. Für diesen Zweck ist der Leiter durch die In der in Fig. 1 gegebenen schematischen Dar-
Nut 61 und durch öffnungen 75 und 77 geführt, die stellung, in welcher gleiche Bezugsziffern gleiche Teile
in der Keilriemenscheibe 37 bzw. im Poking 25 vor- wie in den übrigen Figuren bezeichnen, ist ein
gesehen sind. Der Schleifring 65 ist mit einer leiten- 20 Gleichstromnetzanschluß mit zwei Klemmen 110 und
den Klemme 79 versehen, die sich durch die Platte 112 und eine Drehzahlregeleinrichtung 113 zur ver-57
in die Nut 59 erstreckt. Ein Leiter 81 verbindet änderlichen Erregung der Feldwicklung 27 dargediese
Klemme und damit den Schleifring 65 mit dem stellt, um die Winkelgeschwindigkeit des Feldrotors
anderen Ende der Wicklung 27. Weitere öffnungen 34 unter veränderlicher Belastung an der Keilriemen-75
und 77 dienen zur Aufnahme des Leiters 81. Wie 25 scheibe 37 im wesentlichen gleich einem eingestellten
erwähnt, werden die Leiter 73 und 81 während des Wert zu halten. Die Regeleinrichtung 113 umfaßt
Zusammenbaus der Teile, in welchen sie sich be- Mittel zur Einstellung einer gewünschten Winkelfinden,
angeschlossen. geschwindigkeit der Keilriemenscheibe 37. Die be-
Mit 83 (Fig. 2, 4) ist eine flache, sich radial er- sondere Schaltanordnung der Regeleinrichtung 113
streckende Platte bezeichnet, die zwischen dem Mx>- 30 bildet keinen Teil der Erfindung, so daß sie hier
torl und der Kupplung 5 angeordnet ist. Die Platte näher beschrieben wird.
83 ist mit vier Sätzen von je drei öffnungen versehen. Die Klemme 110 des Netzanschlusses ist über eine
Die Öffnungen jedes Satzes sind mit 85, 87, 89 und Leitung 115 mit der Regeleinrichtung 113 verbunden
91 bezeichnet. Nach dem Zusammenbau befindet und-über eine Leitung 109 mit der Bürste 101, so
sich jeder Satz in einem anderen Abstand von einer 35 daß eine Gleichspannung sowohl der Regeleinrichgedachten
Mitte auf der Mittellinie der Welle 3. tung 113 als auch dem Schleifring 65 zugeführt wird.
Kleinmotoren und Kleinstmotoren haben genormte Letzterer ist mit der einen Seite der Feldwicklung 27
Rahmen von verschiedener Größe. Jeder dieser Rah- durch die Leitung verbunden. Die Bürste 103 wird in
men trägt einen Satz von vier Ansätzen in Abständen Kontakt mit den ineinandergreifenden isolierten
von 90° voneinander und in einem Halbmesser, der 40 Zähnen 67 und 71 gehalten, welche abwechselnd
von der Motorgröße abhängt. Drei dieser Ansätze Leitungsteile (Zähne 67) und Isolierteile (Zähne 71)
dienen zur Befestigung mittels Schrauben. Es kann mit Bezug auf den Schleifring 65 bilden. Wenn die
daher der jeweils geeignete Satz von drei Öffnungen Keilriemenscheibe 37 angetrieben wird, wird die
85, 87, 89 bzw. 91 zur Befestigung der Platte 83 an Bürste 103 aufeinanderfolgend mit dem Schleifring
den drei Ansätzen des Lagerschildes eines genormten 45 65 verbunden und von diesem getrennt, dessen Zähne
Klein- bzw. Kleinstmotorgehäuses verwendet werden. 67 zusammen mit der Bürste 103 einen Unterbrecher
Die Platte 83 trägt drei Bürstenanordnungen 93, bilden. Der Schleifring 65 ist ständig mit der Klemme
95 und 97, von denen jede eine nicht gezeigte her- 110 des Netzanschlusses über die Bürste 101 und die
kömmliche Druckfeder für axial gleitbare Bürsten Leitungen 109, 115 verbunden. Die Bürste 103 ist
99, 101 und 103 aufweist. Die Bürsten 99 und 101 50 mit der Eingangsseite 114 der Regeleinrichtung 113
liegen elastisch gegen die Schleifringe 63 und 65 an durch eine Leitung 111 verbunden. Der Regeleinihren
nicht verzahnten Teilen an, wie in F i g. 5 durch richtung 113 wird eine Reihe von Gleichspannungsgestrichelte
Linien 99' und 101' angegeben. Die impulsen (Rechteckwellen) zugeführt. Die Frequenz
Bürste 103 liegt in der einen Winkelstellung der bzw. die Folgefrequenz dieser Gleichspannungsim-Platte
57 gegen die Zähne 67 des Schleifringes 65 an, 55 pulse hängt von der Winkelgeschwindigkeit der Keilwie
durch die gestrichelte Linie 103' in F i g. 5 ge- riemenscheibe 37 ab und bildet ein intermittierendes
zeigt. In dieser Stellung befindet sich die Bürste 103 Steuersignal, das dem Eingang 114 zugeführt wird,
(auf einem Zahn des Ringes 65 bei 103') in leitender Der Strompfad zur Feldwicklung 27 umfaßt ferner
Verbindung mit der Bürste 101 (auf dem Ring 65 bei die Leitung 73, welche mit dem Schleifring 63, der
101'). In einer anderen Stellung der Isolierplatte 57 60 Bürste 99 und der an den Ausgang 117 der Regelliegt
die Bürste 103 an den Zähnen 71 des inneren einrichtung 113 angeschlossenen Leitung 107 verisolierten
Ringes 69 an. In dieser Stellung ist die bunden ist, und eine Leitung 119, welche die Netzan-Bürste
103 von dem Ring 65 getrennt. Die Platte 83 schlußklemme 112 mit der Regeleinrichtung 113 verträgt
ferner eine Halterung 105 für Leitungen 107, bindet. Die Regeleinrichtung 113 spricht auf die Fre-109
und 111, die mit den Bürsten 99, 101 bzw. 103 65 quenz der Gleichstrom-Rechteckimpulse an, die
verbunden sind. ihrem Eingang 114 zugeführt werden, verändert da-
Wie ersichtlich, hat der Ring 69 lediglich eine mit den Mittelwert des der Feldwicklung 27 zügemechanische
Funktion. Der Raum zwischen den führten Stroms und korrigiert dadurch auftretende
ϊ 488
Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit der Keilriemenscheibe 37 mit Bezug auf eine eingestellte
Geschwindigkeit. Vorzugsweise besteht der der Feldwicklung durch die Regeleinrichtung 113 zugeführte
Strom aus Gleichstromimpulsen mit Impulsperioden oder -breiten, die sich in Abhängigkeit von der Frequenz
bzw. der Folgefrequenz des Steuersignals verändern.
Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Wenn der Motor 1 eingeschaltet wird, dreht sich dessen Welle 3 mit einer annähernd konstanten Drehzahl
und treibt den Induktor 13 an. Dieser treibt seinerseits den Feldrotor 34, die Keilriemenscheibe 37
und die Schleifringe 63, 65 und den Ring 69 an. Da sich beim Anlaufen die ineinandergreifenden Zähne
67 und 71 langsam bewegen, hat das durch den Stromkreisunterbrecher über die Bürste 103 und die
Leitung 111 dem Eingang 114 zugeführte Steuersignal eine niedrige Frequenz bzw. Folgefrequenz.
Infolge der niedrigen Frequenz des Steuersignals und der Schaltanordnung der Regeleinrichtung 113 fließt
ein Strom von einem vergleichsweise hohen Mittelwert über die Stromkreisteile 112, 119, 113, 117,
107, 99, 63, 73, 27, 81, 65, 101, 109, 115 zur Anschlußklemme
110. Dieser hohe Mittelwert des der Feldwicklung 27 zugeführten Stromes bewirkt eine
starke magnetische Kopplung zwischen dem Induktor 13 und dem Feldrotor 34. Hierdurch wird die getriebene,
mit der Last verbundene Keilriemenscheibe 37 beschleunigt. Bei zunehmender Drehzahl nimmt ^3°
die Unterbrechungsfrequenz des Stromkreisunterbrechers zu, so daß die Frequenz des dem Eingang
114 der Regeleinrichtung 113 zugeführten Steuersignalimpulses zunimmt. Auf Grund dieses Steuersignals
wird der durch die Regeleinrichtung 113 der Wicklung 27 zugeführte mittlere Leistungspegel herabgesetzt,
wodurch die elektromagnetische Kopplung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil
verringert wird, bis ein Schlupfzustand erreicht ist, welcher der im wesentlichen konstanten gewünschten
Drehzahl an der Keilriemenscheibe 37 entspricht. Hierauf wird jede auftretende Veränderung in der
Winkelgeschwindigkeit der Keilriemenscheibe 37 sofort durch die Servowirkung des Stromkreisunterbrechers
korrigiert, wobei das Steuersignal und die Regeleinrichtung 113 den mittleren Feldwicklungsstrom
zum Ausgleich für diese Veränderung verstellen.
In Fig. 1 sind die Schleifringe 63, 65, der Ring 69 und die ineinandergreifenden Zähne, auf denen die
Bürste 111 gleitet, zur schematischen Darstellung als zwischen den zylindrischen Ringen axial gerichtet
gezeigt. Obwohl prinzipiell die Verwendung solcher Ringe möglich wäre, läßt sich durch die erfindungsgemäße
Bauform ein kürzerer und gedrängterer Antrieb erzielen (F i g. 2). Dies ergibt zusammen mit
der flachen, sich radial erstreckenden Bügelplatte 83, die in dem engen Raum zwischen der eng gekuppelten
ausladenden Kupplung 5 und dem Motor 1 angeordnet ist, eine sehr gedrängte Bauform z. B. für
die Verwendung bei Kleinmotoren. Die Kraftübertragung erfolgt vom Motor 1 axial nach außen durch
die Welle 3 und die Hülse 7, radial nach außen durch 15, axial zurück durch das Teil 15, radial nach innen
zur Hülse 21 und schließlich axial zurück zum Motor, wenn die Keilriemenscheibe 37 erreicht ist. Diese
Rückführung trägt zu einer kurzen Baulänge des Gerätes bei. Eine geringe Baulänge wird ferner durch
die flache Form der Kommutatoranordnung auf der Platte 57 und durch die flache, sich radial erstrekkende
und axial dünne Platte 83 zwischen dem Motor und der radial angeordneten flachen Kommutatoranordnung
begünstigt.
Claims (2)
1. Elektrischer Antrieb mit einem Elektromotor, wenigstens einer elektrischen Schlupfkupplung,
die einen treibenden Induktor und einen aus einer Feldpolanordnung mit Erregerwicklung
bestehenden getriebenen Feldrotor aufweist, bei welchem die Enden der Erregerwicklung
mit Schleifringen verbunden sind, welche von dem angetriebenen, felderzeugenden Element
getragen werden und auf denen mit einer Spannüngsquelle verbundene Stromzuführungsbürsten
schleifen, und wobei in Reihe mit der Erregerwicklung und der Spannungsquelle eine von
einem Istwertgeber angesteuerte Einrichtung zur Veränderung des Erregerstroms im Sinne der Erzielung
einer konstanten Antriebsdrehzahl liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Istwertgeber
aus einer auf einer Isolierstoffscheibe (57) aufgesetzten elektrisch leitenden Ringscheibe
(65) besteht, deren äußerer Rand schleifringförmig ausgebildet ist und mit einer der Stromzuführungsbürsten
zusammenarbeitet und deren innerer Rand zahnförmig unterbrochen ist und mit einer dritten, den Istwert entnehmenden
Bürste (103) zusammenwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten (99, 101, 103) an
einer am Motorgehäuse (1) befestigten Platte (83) angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 545/147
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