DE1902808A1

DE1902808A1 - Vorrichtung zum Waehlen der Anlaufdrehrichtung eines elektrischen Einphasen-Synchronmotors

Info

Publication number: DE1902808A1
Application number: DE19691902808
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Crouzet SA
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1968-01-22
Filing date: 1969-01-21
Publication date: 1969-09-11
Also published as: DE1902808B2; GB1237604A; FR1579497A

Description

Priorität wird beansprucht aufgrund Patentanmeldung FrankreichJPV 1_37 141 vom 22,. Januar_1968.

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Wählen der Anlaufdrehriohtung eines elektrischen, selbstanlaufenden Synchronmotors mit einphasiger Erregung einer einzigen Ständerwicklung und einem mehrpoligen Läufermagneten, wobei der Motor, wenn er unter Spannung gesetzt wird, entweder in der einen oder der anderen Drehrichtung anläuft. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung mit der es möglich ist, durch die alleinige Tätigkeit eines Umschaltkontaktes die Anlaufdrehrichtung eines derartigen Motors zu steuern»

Die Erfindung soll es ermöglichen, in einfacher und wirtschaftlicher Weise die Motorisierung beziehungsweise Automatisierung von chronometrischen Steuergeräten für komplizierte Programme zu verwirklichen, wobei eines der häufigsten Anwendungsgebiete dafür bei Vorwählprogrammgebern zur Programmierung mehrerer aufeinanderfolgender Arbeitsprozesse bei auto-

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matisohen Waschmaschinen liegt,

Es ist bekannt, dass auf diesem technischen Gebiet, auf dem der Wettbewerb ausserordentlich lebhaft ist, bereits mehr oder weniger vorteilhafte und mehr oder weniger raumaufwendige Lösungen vorgeschlagen worden sind, um ein oder mehrere Steuerelemente einer automatischen Vorrichtung, zum Beispiel die Nockenwelle eines Programmgebers mit elektrischen Kontakten, in einer von zwei Drehrichtungen und eventuell auch, mit zwei unterschiedliehen Geschwindigkeiten anzutreiben. Eine der vorteilhaftesten Lösungen ist bereits in der der deutschen Patentschrift 1 160 070 vom 28, 7. 1961 der gleichen Anmelderin beschrieben; diese Patentschrift befasst sich, mit einer Torrichtung, mit der es möglich ist, zwei Drehgeschwinfiigkeiten einer Welle, ausgehend von einem einzigen Zweiphasenmotor, zu erhalten, bei dem die Drehrichtungsumkehr allein durch die Betätigung eines Umschaltkontaktes erhalten wird.

Der Nachteul einer derartigen Anordnung besteht darin, dass ein Doppelwicklungsmotor benötigt wird, dessen Herstellungskosten verhältnismässig hoch liegen, wobei es bei diesem Motor ausserdem noch notwendig ist, einen Phasenverschiebungskondensator hinzuzufügen, um den Motor mit Einphasenstrom speisen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und eine Anordnung zu schaffen, mit der es möglich ist, die Drehrichtung eines selbstanlaufenden Einphasen-Syncuronmotors, der eine einzige Wicklung aufweist, und von dem man sich die bekannte Eigenschaft zunutze macht, dass er, wenn er unter Spannung gesetzt wird, in der einen oder anderen Drehricntung

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anlaufen kann. ( unter der Bedingung, dass man den mechanischen Riehtungsdiskriminator, mit dem Motoren dieser Art im allgemeinen ausgestattet sind, fortgelassen hat), durch Unterbrechen des Stromversorgungskreises des Motors, wenn dieser in der falschen Drehrichtung angelaufen ist, und im Gegensatz dazu durch Aufrechterhaltung dieses Stromversorgungskreises auszuwählen, wenn der Motor in der gewünschten Richtung angelaufen ist»

Zur lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass ein Wählumschalter, durch den einer von zwei Stromwegen auswählbar ist, vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontakt an eine:· Klemme der Einphasenstromquelle (zum Beispiel ein Versorgungsnetz) angeschlossen ist, und dessen Stromwege zu dem einen beziehungsweise dem anderen von zwei bewegliehen Kontakten eines Doppelschalters führen, dessen für beide Xontakte gemeinsamer Kontakt in Reihe mit der an die zweite Klemme der Einphasenstromquelle angeschlossenen Ständerwicklung des Motors liegt, dass jeweils einer der beiden beweglichen Kontakte des normalerweise geschlossenen Doppelschalters von dem gemeinsamen : Kontakt mittels eines Fingers einer Wippe entfernbar ist, die auf einer Achse des Motors schwenkbar, gelagert ist, welsrhe ein durch den Motor angetriebenes Äntriebsritzel trägt, und dass die Wippe ein Hilfsritzel trägt, welches mit dem Antriebsritzel kämmt und auf welches ein Gegenmoment wirkt, das zum Verschwenken der Wippe dient·

Das erwähnte Gegenmoment kann entweder nur kurzzeitig und einfach durch das Trägheitsmoment des Hilfsritzels während des Anlaufens veranlasst sein, oder das Gegenmoment kann

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permanent während der gesamten Rotationsperiode des. Motors in einer Drehrichtung sein, und zwar infolge einer ein "nachgiebiges" Moment erzeugenden Vorrichtung, deren Moment der Schwindigkeit proportional ist; eine derartige Vorrichtung kann zum Beispiel in Form eines oszillierenden beziehungsweise schwenkbaren Ankerganges beziehungsweise einer schwenkbaren Ankerhemmung vorliegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen, in der zwei mögliche Ausführungsformen der Erfindung in beispielhafter Weise dargestellt sind, näher beschrieben· Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemeässen Vorrichtung, die für den Fall vorgesehen ist, dass durch die Drehrichtungsumkehr des Motors wahlweise die eine oder die andere von zwei kinematischen Ketten angetrieben wird;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, die für den Fall vorgesehen ist, dass es sich nur darum handelt, die Drehrichtung des Motors zum Antrieb irgendeines Mechanismus umzukehren.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt die Achse 1 des Synchronmotors 2", der einen mehrpoligen Rotormagneten und eine einzige Ständerwicklung

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aufweist, einerseits ein auf der Achse festgekeiltes Antriebsritzel 7 und andererseits eine Wippe 3, die derart montiert ist, da.ss sie frei auf dieser Achse 1 verschwenkäifer ist; diese Wippe ist mit einem Ansatz oder Finger 4 versehen und trägt einen ersten Drehzapfen 5 für ein mit dem Antriebsritzel 7 kämmendes Hilfsritzel 8; die Wippe trägt einen zweiten Drehzapfen 6 für einen Anker 14. Das Hilfsritzel 8 ist starr mit einem koaxialen dazu angeordneten Zahnrad.· 13 verbunden, welches mit dem Anker 14 zusammenwirkt. J

Das Hilfsritzel 8 ist dafür vorgesehen, entweder mit einem Zahnrad 9, welches den Ausgangspunkt einer ersten kinematischen Kette bildet, wenn der Motor sich in Uhrzeigerrichtung dreht, oder mit einem Zahnrad 10 zu kämmmen, das den Ausgangspunkt einer zweiten kinematischen Kette bildet, wenn der Motor sich in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.

Die einzige Wicklung des Motors 2 wird über einen Doppelschalter KB und einen Wählumschalter KS mit Einphasenstrom gespeist, derart, dass diese Speisung über den einen oder den anderen der beweglichen Kontakte 11 oder 12 des Schalters KB erfolgt (die Kontakte sind beim Stillstand normalerweise geschlossen), und zwar in Abhängigkeit davon, welche der beiden Positionen SH (Antrieb in Uhrzeigerrichtung) oder SI (Antrieb in Gegenuhrzeigerrichtung) des Wählumschalters KS ausgewählt worden ist, um den Antrieb des Motors 2 in Uhrzeigerriohtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung zu bestimmen.

Sehliesslioh öffnet der Finger 4 der Wippe 3 entweder den Kontakt 11 oder den Kontakt 12 des Schalters KB, je nach dem, ob der Motor sich in der einen oder anderen Richtung dreht·

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Ausgehend davon, dass der Wählumsehalter KS sich in der Stellung SI befindet, ist die Betriebsweise der Vorrichtung wie folgt:

Der Motor 2, der gemäss der ausgewählten Stellung SI über den Kontakt 11 des Schalters KB gespeist wird, kann ebenso in der einen Richtung wie in der anderen Richtung anlaufen, da seine Anlaufrichtung kontruktionsbedingt unbestimmt und nicht voraussehbar ist» Unter der Annahme, dass der Motor nicht bei der Stellung SI sondern bei der Stellung SA anläuft, treibt das Ritzel 7 das Hilfsritzel 8 an, das mit dem Zahnrad 13 verbunden ist, dessen Drehung, welche das "Verschwenken des Arretierglieds 14 hervorruft, gegen ein Gegenmoment gerichtet ist, das mit der Geschwindigkeit anwächst. Die durch das Gegenmoment auf die Wippe 3 ausgeübte Reaktion bewirkt das Verschwenken der Wippe in Rotationsrichtung des --Motors, wodurch infolge des auf den Kontakt 11 einwirkenden Fingers 4 die Speisung des Motors unterbrochen wird, was das Anhalten des Motors zur folge hat, darauf folgt das Rückschwenken der · Wippe in ihre Mittelstellung, und zwar unter der "Wirkung der von der Kontaktlamelle 11 aufgebrachten elastischen Rückstellkraft. " ^:

Man erkennt, dass jedesmal ■ dann, wenn der Motor in.der ent*-_::,1j gegengesetzten zur gewünschten Drehrichtung gerichteten Dreh-:ex| richtung anläuft, die Motorspeisung durch Öffnen des Kontaktes / des Schalters KB unterbrochen wird, dan man mittels; _:des : Wählumschalters KS ausgewählt hat.

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Die Erfahrung hat gezeigt, dass im ungünstigsten fall der verwendete Synchronmotor nicht mehr als zwei- bis dreimal in der verkehrten Drehrichtung anläuft, bevor er in der richtigen Drehrichtung anläuft, indem vom Schalter KB der Kontakt geöffnet wird, der, nicht durch den Wählumschalter KS ausgewählt, nicht mehr die Speisung des Motors unterbricht«

Wenn es sich nur darum handelt, die Drehrichtung einer kine- " matischen Kette auszuwählen (Ausführungsbeispiel gemäss Fig· 2), ist es nicht erforderlich, auf das Hilfsritael 8 ein permanentes Bremsmoment mittels einer Vorrichtung mit "gleitender" Reibung nach Art einer Ankerhemmung auszuüben, da die Wirkung der Wippe auf den einen oder den anderen der Kontakte des Schalters KB (in Abhängigkeit von der Auswahl bei KS) nur direkt nach dem Augenblick des Anlaufens des Motors zu erfolgen hat. Es genügt demzufolge, dass das mit dem Motorritzel 7 in Eingriff stehende Hilfsritzel θ von einem ausreichend großen Trägheitsmoment beeinflusst wird, (welches durch das eventuelle Hinzufügen eines Angusses aus geeignetem Material und geeigneter Grosse an dem Ritzel 8 erhalten wird), um das Verschwenken der Wippe in der : J Richtung, die durch die Trägheitsreaktion des Hilfsritzels auf dessen Drehzapfen während der Beschleunigung beim Anlaufen des Motors bestimmt ist, d.h. das wirksame oder unwirksame Öffnen des einen der Kontakte 11 oder 12 des Schalters KB hervorzurufen, je nach dem, ob das Anlaufen des Motors durch eine Auswahl an dem Wählumschalter KS in der richtigen oder der flaschen Drehrichimng erfolgt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Wählen der Drehrichtung eines elektrischen, selbstanlaufenden Synchronmotor mit einphasiger Erregung einer einzigen Ständerwicklung und mit einem mehrpoligen Läufermagneten, wobei der Motor, wenn er unter Spannung gesetzt wird, entweder in der einen oder der anderen Drehrichtung anläuft, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wählumschalter (KS), durch den einer von zwei Stromwegen auswählbar ist, vorgesehen ist, dessen beweglicher Kontakt an eine Klemme der Einphasenstromquelle (zum Beispiel ein Versorgungsnetz) angeschlossen ist, und dessen Stromwege zu dem einen beziehungsweise dem anderen von zwei beweglichen Kontakten (11,12) eines Doppelschalters (KB) führen, dessen für beide Kontakte (11 bzw. 12) gemeinsamer Kontakt in Reihe mit der an die zweite Klemme der Einphasenstromquelle angeschlossenen Ständerwicklung des Motors liegt, dass jeweils einer der beiden beweglichen Kontakte (11,12) des normalerweise geschlossenen Doprjelschalters (KB) von dem gemeinsamen Kontakt mittels eines Pingers (4) einer Wippe (3) entfernbar ist, die auf einer Achse (1) des Motors (2) schwenkbar gelagert ist, welche ein durch den Motor angetriebenes Antriebsritzel (7) trägt, und dass die Wippe (3) ein Hilfsritzel (8) trägt, welches mit dem Antriebsritzel (7) kämmt und auf welches ein . Gegenmoment wirkt, das zum Verschwenken der Wippe (3) dient.

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2_β) Vorrichtung naehnAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenmoment ausschliesslich unter der Wirkung des Widerstandsmomentes am Hilfsritzel erhalten wird.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenmoment mittels einer nachgiebigen Bremsvorrichtung erzeugbar ist, deren Wirkung der Geschwindigkeit proportional ist.

4·) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebige Bremsvorrichtung durch einen Ankergang beziehungsweise eine Ankerhemmung gebildet ist, der beziehungsweise die auf der Wippe (3) montiert ist und auf das Hilfsritzel einwirkt.

Pur den Anmelder:

Di-v. ! -. ·. : fi^r

Bremen, den 20. 1. 1969 p_. .

Anmelder: ' '.·.·:.*?.

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avenue de la Republique
PARIS / Prance

Priorität wird beansprucht aufgrund Patentanmeldung Frankreich PV 137 141 vom 22. Januar 1968.

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