DE1563668C3 - Einrichtung zur Drehzahlsteuerung eines aus einer Wechselstromquelle über einen Thyristor gespeisten Universaloder Einphasenreihenschlussmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Drehzahlsteuerung eines aus einer Wechselstromquelle über einen Thyristor gespeisten Universal- oder Einphasenreihenschlußmotors mit einer Schalt- und Widerstandsstellvorrichtung, in der mindestens ein Kontaktstreifen, ein Widerstandsstreifen und ein Kontaktstück durch eine verstellbare Kontaktbrücke verbindbar sind und in der der Kontaktstreifen unmittelbar mit der Wechselstromquelle, der Widerstandsstreifen mit' der Steuerelektrode des Thyristors und das Kontaktstück mit einer Überbrückungsleitung für den Thyristor verbunden ist.

Eine solche Steuereinrichtung ist aus der CA-PS 588 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist die Anode des Thyristors direkt mit einem verschiebbaren Kontakt verbunden, so daß diese Verbindung notwendigerweise aus einem flexiblen Körper bestehen muß, z. B. aus einem Leitungsdraht. Eine Verbindung dieser Art erweist sich jedoch als ungeeignet für elektrische Stcucrschaltungen in Elektromotoren, welche insbesondere in tragbaren Arbeitsgeräten, z. B. elastisch angetriebenen Handbohrmaschinen oder Meißeln, eingesetzt sind.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine.jgjejarische Steuerschaltung der eingangs genannten Art so .auszugestalten, daß die mechanischen Belastungen der Leitungsverbindungen auf ein Minimum herabgesetzt sind, um erhöhter Belastung zu

ίο widerstehen und um längeren Gebrauch gewährleisten zu können..

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß

:■ darin, daß ein unmittelbar mit der Anode des Thyristors verbundener, kürzer als der erste Kontaktstreifen und der Widerstandsstreifen ausgestalteter zweiter Kontaktstreifen so angeordnet ist, daß die Kontaktbrücke bei ihrer Verstellung nacheinander den zweiten Kontaktstreifen oder das Kontaktstück berührt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kon-

ao. taktanordnung so aufgebaut, daß der erste Kontaktstreifen, der zweite Kontaktstreifen, der Widerstandsstreifen und das Kontaktstück auf einer aus isolierendem Werkstoff bestehenden Platte befestigt sind und daß die Kontaktbrücke aus einem aus leitendem Werkstoff bestehenden Schieber gebildet ist, welcher in Richtung der Platte verspannte elastische Kontaktfinger trägt.

Die Halterung für die verschiebbaren Bauelemente der innerhalb ejnes Gehäuses angeordneten Einrichtung zur Drehzahlsteuerung ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die Kontaktbrücke an ihrer von der Platte abgewandten Seite Stifte trägt, die in Schlitzen einer oberhalb der Platte befindlichen Tragplatte geführt sind, und daß ein manuell betätigbarer Drücker oberhalb der Tragplatte an den beiden Stiften befestigt ist.

Um den Drücker nach Betätigung in seine Ausgangslage zurückzuführen, kennzeichnet sich eine vorteilhafte Weiterbildung durch eine Rückstellfeder, die sowohl am Drücker als auch an dem die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung aufnehmenden Gehäuse befestigt ist.

Die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung eignet sich infolge ihres einfachen Aufbaues insbesondere für tragbare Arbeitsgeräte, da der bauliche Aufwand der die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung bildenden Einzelelemente auf ein Mindestmaß reduziert und eine kompakte Bauweise geschaffen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht der Einrichtung zur Drehzahlsteuerung mit einem durch gestrichelte Linien wiedergegebenen Gehäuse;

F i g. 2 ist eine Schnittansicht von Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 ist eine Unteransicht des die Kontaktbrücke bildenden Schiebers;

F i g. 4 ist eine Draufsicht der den ersten Kontaktstreifen, den zweiten Kontaktstreifen, den Widerstandsstreifen und das Kontaktstück tragenden Platte; und

Fig.5 ist eine schematische Darstellung unter Widergabe der Zuordnung der Kontaktfinger der Kontaktbrücke und des damit verbundenen Thyristors.
Die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung eines aus einer Wechselstromquelle über einen Thyristor gespeir sten Universal- oder Einphasenreihenschlußmotors ist gemäß F i g. 1 mit einem Gehäuse 10 versehen, welches eine beliebige Konstruktion aufweisen kann. Innerhalb

des in F i g. 1 durch gestrichelte Linien angedeuteten Gehäuses 10 befindet sich eine Platte 12 aus isolierendem Werkstoff. Wie aus Fig.4 ersichtlich, trägt die Platte 12 drei parallel angeordnete Kontaktstreifen, einen ersten Kontaktstreifen 14, einen zweiten Kontaktstreifen 16 und einen Widerstandsstreifen 18. Die Streifen besitzen gegenseitigen Abstand und erstrekken sich in Längsrichtung der Platte 12. Es ist ersichtlich, daß der zweite Kontaktstreifen 16 kurzer ist als der erste Kontaktstreifen 14 und kürzer als der Widerstandsstreifen 18. In Verlängerung des zweiten Kontaktstreifens 16 ist unter Abstand ein Kontaktstück 20 auf der Platte 12 befestigt. Das etwas vorstehende Kontaktstück 20 weist Abstand zu den zugeordneten Enden der benachbarten Kontaktstreifen auf. Die Kontaktstreifen 14 und 16 bestehen aus einem gut leitenden Werkstoff. Der Widerstandsstreifen 18 ist aus einem leitenden Werkstoff relativ hohen Widerstandes gebildet, zum Beispiel aus Kohle.

Eine Tragplatte 22 ist innerhalb des Gehäuses 10 mit Abstand parallel zur Platte 12 angeordnet. Die Tragplatte 22 enthält ein Paar parallel verlaufende Schlitze 24 und 25, die sich in Längsrichtung der Platte erstrekken.

Ein manuell betätigbarer Drücker 26 weist eine einteilige, stangenförmige Verlängerung 27 auf, die sich in das Gehäuse 10 erstreckt. Die Verlängerung 27 des Drückers ist beidseitig mit in Längsrichtung sich erstreckenden Nuten 28, 29 versehen, welche gleitend Rippen 30 bzw. 31 des Gehäuses umfassen. Infolge dieses Aufbaues kann der Drücker in Längsrichtung des Gehäuses 10 hin- und ,herbewegt werden. Ein Ende einer als Schraubenfeder ausgelegten Rückstellfeder 33 ist sowohl am Ende der Verlängerung 27 als auch am geschlossenen Ende 10a des Gehäuses 10 befestigt. Infolgedessen wird der Drücker durch die Rückstellfeder gemäß Fig. 1 nach links gerichtet gedrückt. Die stangenförmige. Verlängerung 27 ist mit einem Anschlag 34 versehen, der sich gegen die eine Innenfläche des Gehäuses 10 anlegt, um die nach außen gerichtete Bewegung des Drückers zu begrenzen.

Am Drücker 26 ist eine Kontaktbrücke 35 in Form eines leitenden Schiebers befestigt und entsprechend der Bewegung des Drückers hin- und herbewegbar. Der zwischen der Platte 12 und der Tragplatte 22 angeordnete Schieber ist durch ein Paar Stifte 36, 37 an der Verlängerung 27 des Drückers 26 befestigt. Die Stifte 36 und 37 erstrecken sich dabei durch die Schlitze 24 und 25 der Tragplatte 22 und durch ein Abstandsstück 38. F i g. 1 läßt erkennen, daß das Abstandsstück 38 entlang der oberen Fläche der Tragplatte 22 und die Kontaktbrücke 35 entlang der oberen Seite der Tragplatte 22 gleiten kann! Die Stifte 36 und 37 gleiten in den Schützen 24 bzw. 25 der Tragplatte 22.

Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich, enthält der die Kontaktbrücke 35 bildende Schieber drei einteilig ausgebildete Kontaktfinger 40, 41 und 42. Der aus elastischem oder federähnlichem, leitendem Werkstoff bestehende Schieber ist so ausgebildet, daß die gewölbten Kontaktfinger, in gleitender Berührung mit der darunter befindlichen Platte 12 liegen. Bewegt sich der Schieber hin und heiv so kommen die Kontaktfinger 40, 41 und 42 jeweils in gleitende Berührung mit den ersten und zweiten Kontaktstreifen 14, 16i mit dem Widerstandsstreifen 18 und mit dem Kontaktstück 20.

In F i g. 5 sind die Kontaktstreifen und der Widerstandsstreifen schematisch in Verbindung mit einer Anordnung 65 gezeigt; die den Thyristor 52 enthält. Die Bezugsziffern 44 und 45 geben gemäß F i g. 5 Leitungen zu einer Wechselstromquelle wieder. Die Leitung 44 ist über eine Klemme 47 mit dem ersten Kontaktstreifen 14 verbunden. Die Leitung 45 ist an einen Universal- oder Einphasenreihenschlußmotor 48 angeschlossen. Eine Leitung 49 verbindet diesen Motor mit einer Klemme 50. Der zweite Kontaktstreifen 16 ist an die Anode 53 des Thyristors 52 angeschlossen.

Um den Thyristor 52 in jeder zweiten Halbperiode ίο der Wechselspannung leitend zu machen, ist mit der Steuerelektrode 55 des Thyristors 52 ein Steuerstromkreis verbunden. Er weist eine mit der Steuerelektrode 55 verbundene Neonlampe 60 auf, die zwischen der Steuerelektrode und einer leitenden Verbindung 62 zwischen einem Kondensator 58 und einem festen Widerstand 63 angeordnet ist. Der Kondensator 58 ist über einen Anschluß 57 mit der Kathode 54 des Thyristors 52 verbunden. Der feste Widerstand 63 begrenzt den Strom, der durch den veränderbar, durch den ao Widerstandsstreifen 18 und den Schieber gebildeten Widerstand fließt. Es ist ersichtlich, daß der feste Widerstand 63 ein Teil des Widerstandsstreifens 18 sein könnte. Statt der Neonlampe 60 könnte man eine Diode, z. B. eine Zenerdiode, verwenden.
as Fig.5 läßt ferner erkennen, daß das Kontaktstück 20 über eine Leitung ohne Bezugszeichen mit der Klemme 50 verbunden ist.

Befindet sich der Drücker 26 in seiner in F i g. 1 dargestellten Ruhestellung* so sind die Kontaktfinger 40, 41 und 42 von den Kontaktstreifen 14, 16 und dem Widerstandsstreifen 18 getrennt, so daß der Hauptstromkreis über den Thyristor 52 und dessen Steuerstromkreis unterbrochen sind. Wenn der Drücker 26 gemäß F i g. 1 nach rechts betätigt wird, kommen die Kontaktfinger in Gleitberührung mit den Kontaktstreifen der Platte 12. Dadurch wird der erste Kontaktstreifen 14 mit dem zweiten Kontaktstreifen 16 und mit dem Widerstandsstreifen 18 verbunden. Der Thyristor 52 wird gezündet, und der Motor erhält Spannung.
Bei weiter nach rechts gerichteter Bewegung des Schiebers erhöht sich die Drehzahl des Motors infolge der über den Thyristor erfolgenden, sich erhöhenden Einspeisung. Wird der Drücker und damit der Schieber von rechts nach links zurückbewegt, dann wird die dem Motor zugeführte Spannung herabgesetzt, was zu einer Drehzahlverminderung führt. ■ ·

Wird der Drücker 26 nach rechts in eine Stellung bewegt, in welcher der Kontaktfinger 41 über das Ende des zweiten Kontaktstreifens 16 hinaus und in Berührung mit dem Kontaktstück 20 gelangt, dann wird der Thyristorstromkreis umgangen, so daß beide Wechselstromhalbperioden der zwischen den Leitungen 44 und 45 vorhandenen Spannung dem Motor unmittelbar zugeführt werden, um diesen mit maximaler Drehzahl laufen zu lassen. Befindet sich der Drücker 26 in dieser Endstellung, dann ist der Kontaktfinger 41 vom zweiten Kontaktstreifen 16 gelöst, so daß der Stromkreis zur Anode 53 des Thyristors 52 geöffnet ist. -

Das Gehäuse 10 kann in einem Teil des Handgriffes eines handbetätigbaren Werkzeugs, z.B. eines elektrischen Drillbohrers, eingebaut seih. Das Gehäuse 10 ist dann so befestigbar, daß der Drücker 26 durch den Finger der Bedienungsperson betätigt wird. Zum Zwecke der Darstellung, wurde die Einrichtung zur Drehzahl- «5 steuerung vergrößert wiedergegeben. Tatsächlich kann das Gehäuse jedoch nur etwa 2,5 bis 3,8 cm lang und mit einem Drückerhub von etwa 1,75 cm gebaut werden.

Infolge der Anordnung der auf der Platte 12 befindlichen ersten und zweiten Kontaktstreifen 14. 16 unter Zuordnung zum Widerstandsstreifen 18 und zum Kontaktstück 20 ist es innerhalb enger baulicher Grenzen möglich, die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung bei einem Minimum an baulichem Aufwand und mechanischer Belastungen zu betätigen. Die erfindungsgemäße Einrichtung erweist sich infogedessen als bevorzugt verwendbar in Geräten, welche längerem Gebrauch zugeführt sind und starken Belastungen unterliegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Palentansprüche:

1. Einrichtung zur Drehzahlsteuerung eines aus einer Wechselstromquelle über einen Thyristor gespeisten Universal- oder Einphasenreihenschlußmotors mit einer Schalt- und Widerstandsstellvorrichtung, in der mindestens ein Kontaktstreifen, ein Widerstandsstreifen und ein Kontaktstück durch eine verstellbare Kontaktbrücke verbindbar sind und in der der Kontaktstreifen unmittelbar mit der Wechselstromquelle, der Widerstandsstreifen mit der Steuerelektrode des Thyristors und das Kontaktstück mit einer Überbrückungsleitung für den Thyristor verbunden ist,^: dadurch gekennzeichnet, daß ein unmittelbar mit der Anode (53) des Thyristors (52) verbundener, kurzer als der erste Kontaktstreifen (14) und der Widerstandsstreifen (18) ausgestalteter zweiter Kontaktstreifen (16) so angeordnet ist, daß die Kontaktbrükke (35) bei ihrer Verstellung nacheinander den zweiten Kontaktstreifen (16) oder das Kontaktstück (20) berührt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontaktstreifen (14), der zweite Kontaktstreifen (16), der Widerstandsstreifen (18) und das Kontaktstück (20) auf einer aus isolierendem Werkstoff bestehenden Platte (12) befestigt sind und daß die Kontaktbrücke (35) aus einem aus leitendem Werkstoff bestehenden Schieber gebildet ist, welcher in Richtung der Platte (12) verspannte elastische Kontaktfinger (40,41,42) trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (35) an ihrer von der Platte (12) abgewandten Seite Stifte (36, 37) trägt, die in Schlitzen (24, 25) einer oberhalb der Platte (12) befindlichen Tragplatte (22) geführt sind, und daß ein manuell betätigbarer Drücker (26) oberhalb der Tragplatte (22) an den beiden Stiften (36,37) befestigt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Rückstellfeder (33), die sowohl am Drükker (26) als auch an einem die Einrichtung zur Drehzahlsteuerung aufnehmenden Gehäuse (10) befestigt ist.