DE1937068A1 - Speed-controlled DC motor with tachometer generator - Google Patents

Speed-controlled DC motor with tachometer generator

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Description

Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor mit Tachogenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen drehzahlgeregelten Gleichstrommotor, bei welchem die für die Drehzahlregelung erforderliche drehzahlabhängige Information von einem mit der Motorwelle verbunlenen Tachogenerator gewonnen wird.Speed-controlled DC motor with tachometer generator The invention refers to a speed-controlled DC motor in which the for the speed control required speed-dependent information from one with the Motor shaft verbunlenen tachometer generator is obtained.

Es ist eine Tachogeneratoranordnung bekannt, bei welcher zwei oder vier Ständerpole mit Erregerwicklungen, von denen eine drehzahl abhängige Regelspannung abgegriffen wird, versehen sind, undbei welchem in dem von den Ständeropolen umfaßten Innenraum ein Permanentmsnet umläuft Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß der Aufwand fur die Bewicklung der Ständerpole verhältnismäßig groß ist. Weiterhin ist bekannt, als Tachogenerator eine Anordnung Grorzusehen, bei welcher ein auf der Motorwelle befestigter Permahentmagnetring in einem Polzahnkäfig umläuft;, der von zwei Polblechringen gebildet wird, der3en Zähne ineinander entgegengesetzter Richtung ineinandergreifen. Außen ist dieser Polyzahnkäfig von einer Erregerspule umgeben, die auf beiden Seiten von den Polblecaringen der beiden Polartäten umfaßt wird. Diese bekannte Tachogeneratoranordnung hat oc, den Nachteil, daß bei einem gegebenen Gesamtdurchmesser der Anordnung für die Wicklung selbst verhältnismäßig wenig Raum zur Verfügung steht, da innerhalb dieses Durchmessers neben der Wicklung auch der Läufer und der Polzahnkäfig untergebracht werden müssen. Daraus folgt, daß der Innenwiderstand der Erregerwicklung umso größer wird, Je mehr Windungen die Wicklung aufweisen soll. Will man den Innenwiderstand bei den bekannten Anordnungen herabsetzen, so muß die Zahl der Windungen verringert werden, wodurch die induzierte Spannung vermindert wird. Darüber hinaus ist bei der bekannten Anordnung von Nachteil, daß die wirksame Polfläche durch ihre Anbringung innerhalb der Erregerwicklung in ibrer Größe stark beschränkt ist.There is a tachogenerator arrangement known in which two or four stator poles with excitation windings, one of which is a speed-dependent control voltage is tapped, are provided, and in which in which comprised by the stator poles However, this arrangement has the disadvantage that the cost of winding the stator poles is relatively large. Farther is known to see an arrangement as a tachogenerator, in which a the motor shaft attached permanent magnet ring rotates in a pole tooth cage; is formed by two sheet metal rings, the 3 teeth in each other opposite direction interlock. On the outside, this poly tooth cage is surrounded by an excitation coil, which is encompassed on both sides by the polar rings of the two polar states. This known tachometer generator arrangement has the disadvantage that at a given Overall diameter of the arrangement for the winding itself relatively little space is available because within this diameter, in addition to the winding, the The rotor and the pole tooth cage must be accommodated. It follows that the internal resistance the exciter winding becomes larger, the more turns the winding should have. If you want to reduce the internal resistance in the known arrangements, the must The number of turns can be reduced, thereby reducing the induced voltage will. In addition, the known arrangement has the disadvantage that the effective Pole face strong in any other size due to its attachment within the excitation winding is limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tachogeneratoranordnung für einen drehzahlgeregelten Gleichstrommotor anzugeben, bei welchem der Innenwiderstand der Erregerwicklung bei vorgegebenem Außendurchmesser möglichst klein und die Polzahl und Polbrelte des Ständers möglichst groß ist.The object of the invention is to provide a tachometer generator arrangement for a speed-controlled DC motor, in which the internal resistance of the Excitation winding as small as possible for a given outer diameter and the number of poles and the pole of the stand is as large as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Tachogenerator aus einem axial an den Rotor angesetzten Ständerpolzahntopf, welcher an.seinem Umfang Polzähne abwechselnder Polarität aufweist, und einem außerhalb des Motorgehäuses im Innern des Ständerpolzahntofes mit der Rotorwelle des Motors umlaufenden permanYPntmaglletisierten Läufer besteht und daß der Ständerpolzapntopf seinerseits aus zwei ineinandergesetzten Polzahntöpfen geildet ist, zwischen deren Böden eine Erregerspule und ein magnetischer Rückschlußkern angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Tachogeneratoranordnung kann auf verschiedene Weise mit dem Motor verbunden werden.According to the invention this object is achieved in that the tachometer generator from a stator pole tooth pot which is axially attached to the rotor and which at its circumference Having pole teeth of alternating polarity, and one outside the motor housing Permanently demagnetized with the rotor shaft of the motor rotating inside the stator pole tooth Runner consists and that the stator pole pin pot in turn consists of two nested Pole tooth pots is formed, between the bottoms of an excitation coil and a magnetic one Inference core are arranged. The tachometer generator arrangement according to the invention can be connected to the engine in various ways.

Ea ist der Ständerpolzahntopf beispielsweise mit seiner offenen Seite axial an das Motorgehäuse angeflanscht, so daß in einem Inneren der Läufer umläuft, welcher an einem aus dem Motorgehäuse herausgeführten und in den Ständerpolzahtopf hineinragenden Ende der Rotorwelle des Motors befestigt ist.Ea is the stator pole tooth pot, for example, with its open side axially flanged to the motor housing so that the rotor rotates inside, which on a lead out of the motor housing and into the stator pole pot protruding end of the rotor shaft of the motor is attached.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist unter Fortfall des auf der Seite des Tachogenerators liegenden flotordeckeis der Ständerpolzahntopf mit seinen Polzähnen axial in das Motorgehäuse eingesetzt, so daß Motorgehäuse und StänderSolzahntopf einen gemeinsa«en Innenraum umschließen, in welchem der Rotor des Notors und der Läufer des Tachogenerators suf einer gemeinsamen Welle umlaufen. Bei dieser Ausführung ist das eir,e Ende der Welle im Rückschlußkern des Tachogenerators gelagert. Der fortgelassene Motordeckel ist durch den Boden des äußeren der beiden ineinandergesetzten Polzahntöpfe ersetzt. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Welle, die den Läufer trägt, auch ausschließlich im Rücksch'ußkern der Erregerwicklung des Tachogenerators gelagert sein. Auf diese Weise bildet der Tachogenerator eine selbständige Baueinheit, welche axial an das flotorgehäuse angesetzt ist, wobei die Welle des Läufers des Tachogenerators mit der Rotorwelle des Motors durch ein Kupplungsglied verbunden ist.In a further embodiment of the invention is omitted of the flotordeckeis lying on the side of the tachogenerator the stator pole tooth pot with its pole teeth inserted axially into the motor housing, so that the motor housing and Stand seared pots enclose a common interior space in which the rotor of the notor and the rotor of the tachometer generator rotate on a common shaft. In this version, the eir, e end of the shaft is in the back yoke core of the tachometer generator stored. The omitted engine cover is through the bottom of the outer of the two nested pole tooth pots replaced. According to a further idea of the invention the shaft that carries the rotor can also only be found in the shot-back core of the The excitation winding of the tacho generator must be stored. In this way the tachometer generator forms an independent structural unit, which is attached axially to the flotor housing, wherein the shaft of the rotor of the tachometer generator with the rotor shaft of the motor through one Coupling member is connected.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Tachogeneratoran ordnung ist darin zu sehen, daß bei vorgegebenem Durchmesser der Innenwiderstand der Erregerwicklung, in welcher die für die Drehzahlregelung des Motors erforderliche drehzahlabhangige Spannung induziert wird, gegenüber den bekannten Anordnungen klein ist. Dad5arch wird erreicht, daß Rückwirkungen von der Regelschaltung des Motors auf die Erregerwicklung keine wesentlichen Spannungsäderungen in der Tachogeneratoranordnung verursachen. Darüber hinaus erreicht man bei gegebenem Durchmesser und gegebener Pol zahl bei der erfindungsgemäßen Anordnung die größtmogliche Polbreite im Ständer, da die Pole in der Nähe des Außendurchmessers des Ständers liegen. Die erfindungsgemäße Tachogeneratoranordnung besitzt aus diesen Gründen gegenüber den bekannten Anordnungen auch einen wesentlich größeren Wirkungsgrad.The particular advantage of the inventive Tachogeneratoran arrangement can be seen in the fact that with a given diameter the internal resistance of the excitation winding, in which the speed-dependent Voltage is induced, compared to the known arrangements is small. Dad5arch it is achieved that repercussions from the control circuit of the motor on the excitation winding no cause significant voltage changes in the tachometer generator arrangement. About that in addition, one achieves for a given diameter and a given number of poles in the case of the invention Arrangement of the largest possible pole width in the stator, since the poles are close to the outer diameter of the stand. The tachometer generator arrangement according to the invention has these Reasons compared to the known arrangements also have a significantly greater efficiency.

In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung sind drei Ausführungsbcispiele der Erfindung dargestellt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen,und für die Erfindung nicht wesentliche Teile sind weggelassen.In Figs. 1 to 3 of the drawing are three exemplary embodiments of the Invention shown. The same parts are provided with the same reference numerals, and Parts that are not essential to the invention are omitted.

Mit 1 ist der Motor bezeichnet. Nach Fig. 1 ist an den Motor 1 ein Ständerpolzaphntopf 2 angeflanscht, der seinerseits aus den Polzahntöpfen 3 und 4 gebildet ist, welche so ineinarldergesetzt sind, daß ihre Polzähne in eine Richtung weisen. Zwischen den Böden der Polzahntöpfe 3 und 4 ist eine Brregerwicklung 6 untergebracht, welche einen magnetischen Rückschlußkern 7 ZIP umgibt. und deren Enden, in der Zeichnung nicht dargestellt, mit der Drehzahlregelschaltung des Motors verbunden sind. In dem ton dem Ständerpolzahntopf 2 gebildeten Ianenraum läuft der permanentmagnetisierte Läuf er 5 des s Tachogenerators um, derauf einem aus dem flotorgehäuse -herausgeführten Ende der Rotorwelle 8 befestigt ist. Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tachogeneratoranordnung gemäß Fig. 2 ist anstelle des einen Motordeckels der Ständerpolzahntopf 2 in das Motorgehäuse eingesetzt, so daß das Motogehäuse 9.With 1 the engine is referred to. According to Fig. 1, the engine 1 is a Ständerpolzaphntopf 2 flanged, which in turn from the pole tooth pots 3 and 4 is formed, which are set ineinarlder that their pole teeth in one direction point. An exciter winding 6 is housed between the bases of the pole tooth pots 3 and 4, which surrounds a magnetic yoke core 7 ZIP. and their ends, in the drawing not shown, are connected to the speed control circuit of the motor. In The permanent magnetized space runs along the tone of the stator pole tooth pot 2 Run 5 of the tachogenerator on one of the flotor housing End of the rotor shaft 8 is attached. In the embodiment of the invention The tachogenerator arrangement according to FIG. 2 is the stator pole tooth pot instead of the one motor cover 2 inserted into the motor housing so that the motor housing 9.

und der Ständerpolzahntopf oin gemeinsamen Innenraum umschließen, in dem der Rotor 10 des Motors udn der Läufer 5 des Tachogenerators auf der gemeinsamen Welle 8 umlaufen. Die Welle ist bei dieser Ausführung der Erfindung an einem Ende in einem im Rückschlußkern 7 derErregerwicklung des Tachogenerators untergebrachten Lager 12 gelagert. Der Boden des äußeren Polzahntopfes 4 des Ständerpolsahntopfes bildet dabei gleichzeitig den einen Beckel des Motors. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 3. Wie aus dieser Fig. 3 erkennbar ist, ist der Läufer 5 des Tachogenerators auf einer Welle 11 befestigt, die im Rückschlußkern 7 der Erregerwicklung des Tachogenerators gelagert ist. Der Tachogenerator bildet also eine Baueinbeit, die an das Motorgehäuse angesetzt ist. Durch ein Kupplungsgelied 13 ist die Wele 11 des Tachogenerators mit der Motorwelle 8 des -Motors verbundene 5 S. Beschreibung 4. P a t e n t a n s p r ü c h e 1 Bl. Zeichng. m. 3 Fig.and enclose the stator pole tooth pot in a common interior space, in which the rotor 10 of the motor and the rotor 5 of the tachometer generator on the common Rotate shaft 8. The shaft is at one end in this embodiment of the invention in one housed in the return core 7 of the excitation winding of the tachometer generator Bearing 12 stored. The bottom of the outer pole tooth pot 4 of the stator pole tooth pot at the same time forms one of the engine's basins. Another embodiment of the invention is shown in FIG. 3. As can be seen from this FIG. 3, the rotor is 5 of the tachometer generator mounted on a shaft 11, which is in the yoke core 7 of the Excitation winding of the tachometer generator is stored. The tachometer generator thus forms a component that is attached to the motor housing. Through a coupling link 13 is the Wele 11 of the tachometer generator connected to the motor shaft 8 of the -Motor 5 S. Description 4. P a t e n t a n t a n s p r ü c h e 1 sheet drawing. m. 3 fig.

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor mit Tachogenerator, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Tachogenerator aus einem axial an den Motor (1) augesstzten Ständerpolzahntopf (2), welcher an seinem Umfang Polzähns abwechselnder Pclarität aufweist, und einem außerhalb des Motorgehäuses im Innern des Ständerpolzahntopfes mit der Rotorwelle (8) des Motors (1) mulaufenden permanentmagetisierten Läufer (5) besteht und daß der Ständerpolzahntopf (2) seinerseits aus zwei ineinandergesetzten Polzahntöpfen (3,4) gebildet ist, zwischen deren Böden eine Eregerspule (6) und ein magnetischer Rückschlußkern (7) angeordnet sind. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Speed-controlled DC motor with tachogenerator, that is, that the tachogenerator from a stator pole tooth pot (2) axially attached to the motor (1), which is connected to its scope Polzähns has alternating Pclarity, and one outside of the Motor housing inside the stator pole tooth pot with the rotor shaft (8) of the motor (1) mulaufenden permanently magnetized rotor (5) and that the stator pole tooth pot (2) is in turn formed from two nested pole tooth pots (3, 4) between the bases of which an exciter coil (6) and a magnetic yoke core (7) are arranged are. 2. Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ständerpolzahnzopf (2) mit seiner offenen Seite axail an das Gehäuse des Motors (1) angeflanscht ist und in seinem Innern der Läufer (5) umläuft, welcher an einem aus der Motorgehäuse herausgeführten und in den Ständerpolzahntopf (2) hineinragenden Ende der Botorwelle (8) befestigt ist. 2. Speed-controlled DC motor according to claim 1, d ad u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the stator pole tooth pigtail (2) with its open Side axail is flanged to the housing of the motor (1) and inside it the rotor (5) revolves, which on a led out of the motor housing and in the stator pole tooth pot (2) protruding end of the Botorwelle (8) is attached. 3. Drehzahlgeregelter Gleichstrommotro@nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ständerpolzahntopf (2) mit seinen Polzähnen axial in das Motorgehäuse (9) hineinragt, so daß beide einen gemeinsamen Innenraum umschließen, in weülchem der Rotor (10) des rotors uni der Läufer (5) des Tachogenerators auf einer gemeinsamen Welle (8) umlaufen, die mit einem Ende im Rückschlußkern (7) des Tachogenerators gelagert ist, 3. Speed-controlled DC motor according to claim 1, characterized in that g It is not possible to say that the stator pole tooth pot (2) with its pole teeth is axial protrudes into the motor housing (9) so that both enclose a common interior space, in what the rotor (10) of the rotor and the rotor (5) of the tachometer generator a common shaft (8) rotate with one end in the yoke core (7) of the Tachometer generator is stored, 4. Drehzahlgeregelter Gleichstrommotor nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Rückschlußkern (7) des axial an das Motorgehäuse angesetzten Ständerpolzahntopfes (2) eine Welle (11) gelagert ist, welche in das Innere des Ständerpolzahntopfes hineinragt, den Läufer (5) des Tachogenerators trägt und über ein Kupplungsglied (13) mit der Rotorwelle (8) des Motors (1) verbunden ist.4. Speed-controlled DC motor according to claim 1, that in the inference core (7) of the stator pole tooth pot (2) attached axially to the motor housing is a shaft (11) is stored, which protrudes into the interior of the stator pole tooth pot, the The rotor (5) of the tachometer generator carries and via a coupling member (13) with the rotor shaft (8) of the motor (1) is connected. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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