DE1673364A1 - Anordnung zur Messung der Drehzahl eines Gleichstrommotors - Google Patents

Description

• Anordnung zur Messung der Drehzahl eines Gleichstrommotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Messung der Drehzahl eines Gleichstrommotors, dessen Rotor über Bürsten und einen mit mehreren Kollektorlamellen versehenen Kollektor ein Gleichstrom zugeführt wird.
• Drehzahimessungen bei Gleichstrommotoren sind besonders dort schwieri. wo wegen der Kapselung eines Aggregats drehende Teile nicht zugänglich sind oder diese eile nicht zusätzlich belastet werden sollen. Solche gekapselten Motoren findet man z. B. bei Antrieben für Scheibenwischer oder bei gekapselten Pumpen, z. B. Benzinpumpen.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ur solche Fälle eine einfache Meßanordnung zu schaffen. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die durch den Stromwechsel von einer Kollektorlamelle zur nächsten Lamelle verursachten Stromschwankungen, gegebenenfalls nach Verstärkung, einer Impulsformerstufe zugefuhrt werden, an deren Ausgang ein Meßgerät angeschlossen ist.
• Dabei wird das Meßgerät mit Vorteil als digital arbeitender Zähler ausgebildet, der während einer vorbestimmten Zeit die Impulse am Ausgang der Impulsformerstufe zahlt.
• Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
• Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in schematischer Darstellung, und Fig. 2 Schaubilder zum Erläutern der Anordnung nach Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt einen Gleichstrommotor 10 mit einem permanentmagnetischen Feld 11 und einem Rotor 12, der einen Kollektor 13 mit insgesamt sechs Kollektorlamellen 14 aufweist. Zur Stromzufuhr zu diesen Lamellen 14 sind in üblicher Weise zwei Eohlebürsten 15 vorgesehen, von denen die linke über einen Schalter 16 mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle 17 verbunden werden kann, wshrend die rechte Bürste 15 über einen MeBwiderstand 18 an Masse und damit den Minuspol der Gleichspannungsquelle 17 angeschlossen ist.
• Der Gleichstrommotor 10 kann z. B. der Wischermotor eines Kraftfahrzeugs sein, der wegen seiner Kapselung gewohnlich nicht zugingliEh ist, so daB seine Drehzahl nicht direkt gemessen werden kann.
• <' Ein Verstärker 19 ist mit seinem einen Eingang über einen Kondensator ? 2 mit der rechten Bürste 15 und mit seines anderen Eingang an Masse angeschlossen, so daß der Wechselspannungsanteil ul (vgl.
• Fig. 2) der am Widerstand 18 liegenden Spannung diesem Verstärker 19 zugeführt wird.
• Di verstärkte Spannung u ? am Ausgang des Verstärkers 19 wird einer Impulsformerstufe 23 in Form eines Schmitt-Triggers zugeführt, an dessen Ausgang rechteckförmige Impulse u 3 auftreten.
• Diese Impulse u3 können auf verschiedene Weise verwertet werden.
• Als erste Möglichkeit zeigt Fig. 1 die Darstellung auf dem Schirmbild eines Oszillografen 24. Synchronisiert man die Horizontalablenkung dieses Oszillografen 24 mit einer bekannten. externen Frerez quenz, so kann man aus der Größe dieser Frequenz f die/ahl n des Rotors 12 leicht berechnen, wenn dessen Kollektorlamellenzahl m bekannt ist, und zwar nach der Formel n = #### (m = 2, 4, 6, ...) Als zweite Möglichkeit zeigt Fig. 1 die direkte Anzeige der Drehzahl an einem geeichten Instrument 25, dem ein Digital-Analog-Wandler 26 vorgeschaltet ist. Falls ein Drehspulinstrument verwendet wird, kann man diesem auch direkt die Impulse u3 zuführen, da es diese integriert.
• Als dritte-und genaueste-Möglichkeit zeigt Fig. 1 die Zahlung der Impulse u3 mit einem digitalen Zähler 27 und wahrend einer vorbestimmten Zeit T, die so bemessen ist, da# man eine direkte Anzeige in Umdrohungen/Minute erhält.
• Die Anordnung nach Fig. I arbeitet wie folgt : Wenn der Schalter 16 geschlossen wird, läuft der Rotor 12 mit einer bestimmten Drehzahl n. Durch die Kollektorlamellen 14 wird bei jeder Umdrehung des Rotors 12 sechsmal bei der Kommutierung von einer Lamelle zur anderen der Strom im Rotor etwas reduziert. Man erhält also im Betrieb am Widerstand 18 eine Gleichspannung mit einem Wechselspannungsanteil ul, dessen Frequenz der Drehzahl proportional ist und dessen Spannung einige Millivolt beträgt.
• Diese Spannung ul wird, wie bereits beschrieben, vom Verstärker 19 verstarkt, so daß man eine Spannung u2 von einigen Volt erhält, die im Impulsformer 23 zu Impulsen u3 umgewandelt wird, deren Frequenz der Drehzahl des Rotors 12 proportional ist.
• Für die Einstellung der Meßzeit des Zählers 27 soll noch ein Beispiel angegeben werden : Wenn der Rotor 12 wie dargestellt 6 Lamellen hat, erhält man bei 1 200 U/min 7 200 Impulse/Minute. Stellt man den Zähler 27 auf eine Zahlzeit von 1/6 Minute, also 10 Sekunden ein, so erhält man direkt die Anzeige 1 200. Wählt man eine Zahlzeit von l bekunde, so erhält man die Anzeige 120, muß also das Ergebnis mit 10 multiplizieren.

Claims (5)

1. Ansprüche 1. Anordnung zur Messung der Drehzahl eines Gleichstrommotors, dessen Rotor über Bürsten und einen mit mehreren Kollektorlamellen versehenen Kollektor ein Gleichstrom zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Stromwechsel von einer Kollektorlamelle (14) zur nächsten Lamelle verursachten Stromschwankungen, gegebenenfalls nach Verstärkung, einer Impulsformerstufe (23) zugeführt werden, an deren Ausgang ein Meßgerät (24, 25, 27) zur Anzeige der Drehzahl angeschlossen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerat ein digital arbeitender Zähler (27) ist, der während seiner vorbestimmten Zeit die Impulse (U3) am Ausgang der Impulsformerstufe (23) zählt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit so gewählt ist, daß sich die Anzeige des Zählers ( ? 7) direkt in Umdrehungen/Minute ergibt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät als analoges Me#gerät (25) nach Art eines Drehspulinstruments ausgebildet ist, dem die Impulse am Ausgang der Impulsformerstufe über ein Digital-Analog-Wandlerglied (26) zugeführt werden.
5. 5. Verwendung einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei einem Gleichstrommotor (10) mit gerader Kollektor-Lamellenzahl.