DE1538378C

DE1538378C - Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE1538378C
Application number: DE19661538378
Authority: DE
Inventors: Josef 8500 Nürnberg Lackner
Original assignee: Gebr. Bühler Nachfolger GmbH, 8500 Nürnberg
Priority date: 1966-12-07
Filing date: 1966-12-07
Publication date: 1973-07-05

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen drehzahlgeregelten Gleichstrommotor mit einem Kollektor und mit einem im Rotor angeordneten Fliehkraftschalter.

Es ist bereits bekannt, bei der Regelung kleinerer Elektromotoren mit dem Rotor umlaufende Fliehkraftschalter zu verwenden, über welche eine Regelgröße geleitet wird. Zur Weiterleitung der Regelgröße auf den Statbrteil sind bei den bekannten Motoren Schleifringe vorgesehen. Diese Schleifringe geben häufig Anlaß zu Störungen, und man ist daher bemüht, solche Schleifringanordnungen in Motoren zu vermeiden. Bisher bekannte Motoranordnungen, mit denen Schleifringe umgangen werden können, lassen sich aber meist nur auf Kosten der guten Regeleigenschaften oder auf Kosten des Wirkungsgrades verwirklichen, ganz abgesehen davon, daß sie relativ teuer sind. Bei einem bekannten drehzahlgeregelten Gleichstrommotor (deutsche Auslegeschrift 1 181787) mit einer in Stern geschalteten Ankerwicklung ist ein Fliehkraftschalter vorgesehen, dessen einer Kontakt über Dioden mit den einzelnen Wicklungssträngen des Motors verbunden ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der gesamte Motorstrom zu den einzelnen Ankerspulen über jeweils zwei in Reihe liegende Dioden geleitet wird, was einen bei Gleichstrommotoren kleinerer Leistung nicht vernachlässigbaren Spannungsabfall bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen drehzahlgeregelten Gleichstromkollektormotor mit Fliehkraftschalter so auszubilden, daß er keine Schleifringanordnung benötigt und bei kleiner Steuerleistung gute Regeleigenschaften und einen guten Motorwirkungsgrad aufweist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eine der beiden miteinander zusammenwirkenden Kontakte des Fliehkraftschalters über einheitlich gepolte Dioden unmittelbar mit jeder Lamelle des Kollektors verbunden ist und daß der andere Kontakt mit einem außerhalb des Rotors angeordneten, das Stellglied des Regelkreises bildenden Bauteil in Verbindung steht. Über die Dioden fließt nur Steuerstrom, und es entsteht nur ein entsprechend geringer Steuerleistungsverlust, der sich durch eine eingebaute Verstärkerstufe oder durch eine entsprechende Übersteuerung eines in der Schaltung verwendeten Transistors korrigieren läßt. Ein gesonderter Schleifring wird vermieden; stattdessen dient der Kollektor des Motors als Übergangsglied zwischen dem Steuerteil des Rotors und dem Stator.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in der folgenden Beschreibung erläutert.

Der in seinem mechanischen Aufbau nicht dargestellte Gleichstrom-Kollektormotor weist eine umlaufende Ankerwicklung mit fünf Einzelwicklungsteilen 1 bis 5 auf, deren Enden zu einer Vieleckschaltung miteinander und außerdem jeweils mit einer Lamelle 6 bis 10 des auf der Rotorwelle 11 befestigten Kollektors 12 verbunden sind.

Der Ankerwicklung wird der Betriebsstrom von einer Batterie 13 über den Kollektor 12 mit der Plusbürste 14 und der Minusbürste 15 und über die Emitter-Kollektor-Strecke eines als Schalter wirkenden Transistors 16 zugeführt.

Der Transistor 16 wird in an sich bekannter Weise drehzahlabhängig beeinflußt. Zu diesem Zweck ist auf der Motorwelle 11 in ebenfalls bekannter Weise ein Fliehkraftschalter 17 mit einem starren Kontakt 18 und einem verschwenkbar gelagerten Kontakt 19 angeordnet, über welchen ein den Transistor 16 steuernder Regelkreis geführt ist. Während über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 16 der Betriebsstrom vom Pluspol der Batterie 13 zur Plusbürste 14 des Kollektors 12 geleitet wird, ist die Basis des Transistors 16 über eine Leitung 20 und einen Vorwiderstand 21 mit einem gegen die Stirnseite 11 a der Motorwelle 11 anliegenden Schleifer 22 verbunden, so daß eine elektrisch leitende Verbindung mit dem elektrisch leitend auf der Motorwelle 11 befestigten starren Kontakt 18 des Fliehkraftschalters 17 geschaffen ist.

Der unter dem Einfluß der Fliehkraft am Rotor verschwenkbare Kontakt 19 des Fliehkraftschalters 17 ist erfindungsgemäß über gleichsinnig gepolte Dioden 23 bis 27 mit sämtlichen Lamellen 6 bis 10 des Kollektors 12 verbunden. Die Dioden 23 bis 27 sind so gepolt, daß ein an den Lamellen liegendes negatives Potential zum verschwenkbar gelagerten Kontakt 19 des Fliehkraftschalters 17 gelangen kann, ein an den Lamellen liegendes positives Potential aber duch die Sperrwirkung der Dioden vom Kontakt 19 des Fliehkraftschalters 17 ferngehalten wird. Dies bedeutet praktisch, daß der Kontakt 19 des Fliehkraftschalters 17 über eine oder zwei Lamellen — bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Kollektorstellung über die Lamellen 6 und 10 — und die Minusbürste 15 dauernd mit dem negativen Pol der

Batterie 15 verbunden ist. Dabei ist es durch die dazwischengeschalteten Dioden 23 bis 27 unbedeutend, daß gleichzeitig über die Plusbürste 14 des Motors und eine oder zwei Lamellen des Kollektors — bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung des Kollektors 12 über die Lamelle 8 — ein positives Potential an einer oder mehreren Verbindungsleitungen zum Kontakt 19 auftritt.

Bei der gewählten Schaltung wird die Regelung durch sich am Kollektor eventuell durch Kohleabrieb bildende leitende Brücken nicht beeinflußt. Die Basisleitung des Transistors kann durch eine entsprechende Bemessung des Widerstandes 21 so hochohmig gemacht werden, daß Änderungen des Kontakt-

Widerstandes, also beispielsweise an der Minusbürste 15, an den Fliehkraftkontakten 18, 19 oder am Schleifer 22 im Regelkreis praktisch keine Wirkung mehr ausüben.

Wenn bei einer vorbestimmten Drehzahl der entsprechend ausgelegte Fliehkraftschalter durch ein Verschwenken seines Kontaktes 19 geöffnet wird, wird der Regelkreis des Transistors 16 unterbrochen und damit der Transistor 16 gesperrt. Damit ist die Stromzufuhr zur Ankerwicklung des Motors unterbrochen, bis der Motor wieder auf die gewünschte Solldrehzahl oder etwas darunter abgefallen und dadurch der Fliehkraftschalter wieder geschlossen worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor mit einem Kollektor und mit einem im Rotor angeordneten Fliehkraftschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (19) der beiden miteinander zusammenwirkenden Kontakte (18, 19) des Fliehkraftschalters (17) über einheitlich gepolte Dioden (23 bis 27) unmittelbar mit jeder Lamelle (6 bis 10) des Kollektors (12) verbunden ist und daß der andere Kontakt (18) mit einem außerhalb des Rotors angeordneten, das Stellglied des Regelkreises bildenden Bauteil (16) in Verbindung steht.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Kontakt (18) des Fliehkraftschalters (17) über die Motorwelle (11) und über einen stationären, an der Stirnseite (Ha) der Motorwelle (11) anliegenden Schleifkontakt (22) mit dem außerhalb des Rotors angeordneten, das Stellglied des Regelkreises bildenden Bauteil (16) verbunden ist.

3. Gleichtstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Stellglied des Regelkreises bildende Bauteil ein im Betriebsstromkreis des Motors angeordneter Schalter, steuerbarer Widerstand oder ein Transistor ist, mit dessen Steueranschluß der Fliehkraftschalter (17) verbunden ist.