DE2100610A1

DE2100610A1 - Wechselspannungsgenerator mit zwei Ausgangen

Info

Publication number: DE2100610A1
Application number: DE19712100610
Authority: DE
Inventors: Edgar Junior Akron Ohio Ruof (V St A)
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1970-01-22
Filing date: 1971-01-07
Publication date: 1971-07-29
Also published as: SE366175B; GB1314197A; FR2075781A5; US3619678A

Description

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY, Akron/Ohio - USA Wechselspannungsgenerator mit zwei Ausgängen

Die Erfindung bezieht sich auf Generatoren und besonders auf verhältnismäßig kleine, unkomplizierte Generatoren, die zwei identische Signale aus einer Einheit liefern und als Tachodynamo verwendet werden können»

Die bekannten Impulsgenera*boren dienen verschiedenen Zwecken. Beim Regeln des Gleitens von Fahrzeugrädern, besonders von Flugzeugen, ist es erwünscht, ein sehr schnell anzeigendes Signal zu erhalten, wobei die Regelanlage das Entstehen eines Gleitens erkennt. Es ist sehr erwünscht, daß sehr viele Impulse pro Radumdrehung erhalten werden und daß diese Impulse an die richtige Schaltung geführt werden, um eine gewünschte Regelung in dieser Einrichtung zu bewirken. Die verschiedenen bisher benutzten Einrichtungen zeigten durch Frequenzmessung die Geschwindigkeit der Radumdrehung an. Die amerikanische Patentschrift 3»ο17,14·5 zeigt ein Beispiel der Anwendung eines elektrischen Generators zum Abtasten der Geschwindigkeit der Radumdrehung mit Permanentmagneten und einer Polanordnung zum Erhalten der Frequenz. Eine Spule mit Polschuhen zum Messen der Radumdrehung wird in der amerikanischen Patentschrift 3»233»946 beschrieben.

Ss ist Aufgabe der Erfindung_? einen neuartigen und verc\?8se:?t;s£. suverlässigen Übertrager zur Verwendung bei

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einer Impulserzeugungsanlage und besonders in Anlagen anzugeben, die die Impulserzeugung zum Messen, beispielsweise der Radgeschwindigkeit, benutzen.

Die Erfindung betrifft einen verhältnismäßig unkomplizierten, kräftigen Übertrager oder Impulsgenerator, der normalerweise zwei identische Signale liefert und auch arbeitet, wenn ein Signalerzeugerteil des Gerätes kurzgeschlossen oder offen ist. Auch betrifft die Erfindung einen verbesserten Wechselspannungstachodynamo, der aus praktisch üblichen Teilen bestehe und von kompakter, kräftiger Bauart ist und bei dem zwei induktive Spulenanordnungen parallel geschaltet sind.

Der Generator, auf den sich die Erfindung bezieht, besitzt zwei induktive Spulenanordnungen und ein rotierendes magnetisches Teil zur Impulserzeugung, um die Radgeschwindigkeit sofort anzuzeigen.

Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung, bei der entsprechende Zahlen für die dargestellten und in der Beschreibung erwähnten Teile benutzt werden, um den Vergleich zu erleichtern. In der Zeichnung ist:

Figur 1 ein Schnitt durch einen Übertrager, der nach den Grundsätzen der Erfindung aufgebaut ist, und

Figur 2 ein Schnitt durch einen abgeänderten Übertrager nach der Erfindung.

Ein Wechselspannungsgenerator mit einem Doppelausgang, wie das Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, enthält einen länglichen Permanentmagneten mit gegenüberliegenden Polen, die an zwei seiner Flächen angeformt sind, mit zwei induktiven Spulen, die mit ihren entsprechenden Enden mit einem der Pole zusammenarbeiten, wobei die Spulen sich auf parallelen Achsen befinden, mit einer magnetischen drehbaren Scheibe mit mehreren in einheitlichen Abständen angeordneten Zähnen, und mit länglichen PoI-

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schuhen, die mit dem gegenüberliegenden Pol des Magneten und den anderen Enden der Spulen zusammenarbeiten und von dort zu ihren Endteilen in entgegengesetzter Beziehung zur dazwischenliegenden Magnetscheibe verlaufen. Solche ündteile besitzen mehrere einheitlich und gleichmäßig in Abständen am Rande angeordnete Zähne, die den Zähnen an der magnetischen Scheibe entsprechen, wodurch in den induktiven Spulen bei Drehung der magnetischen Scheibe Impulse erzeugt werden, die die Badgeschwindigkeit anzeigen.

Der Wechselspannungstachodynamo oder Generator 1o enthält j einen üblichen Permanentmagneten 11, der gewöhnlich läng- Λ lieh ist und so magnetisiert werden kann, daß sich der Nord- und der Südpol an seinen gegenüberliegenden Seiten 12 und 13 ausbilden. An der Fläche 13 befindet sich eine Polplatte 14, die aus einem guten magnetischen Leiter, zweckmäßig aus Weicheisen, hergestellt ist„ Die Polplatte

14 besitzt zwei induktive Spulen, die mit ihr zusammenliegen/ arbeiten. Gut magnetisch leitende Kerne 15 und 16/nnre— einem Ende an einer Fläche der Polplatte 14. Die induktiven Spulen 17 und 18 befinden sich in üblicher Weise auf den Kernen 15 und 16. Die Leitungspaare 19»19 und 19a,19a sind mit den Enden der Drähte verbunden, die die Spulen 17 und 18 bilden, und verlaufen von dort ab, um i

zwei Sätze induzierter Impulssignale vom Generator 1o an eine beliebige Meßschaltung, beispielsweise eine Gleitschutzregelanlage, zu führen. Die gegenüberliegenden Enden der Kerne 15 und 16 liegen an einem Teil 2o mit guter Flußleitfähigkeit, die als Polschuh im magnetischen Kreis angesehen werden kann. In gleicher Weise greift ein zweiter Polschuh 21 an die Fläche 12 des Magneten 11 an. Beide Polschuhe 2o und 21 verlaufen von der Anordnung des Magneten 11 und der induktiven Spulen in dieselbe Richtung und besitzen nach innen gerichtete angeformte Endabschnitte 22 und 23_$ die je eine Reihe nach innen gerichteter und einheitlich am Rand verteilt angebrachter

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und angeformter Zähne 24 einheitlicher Größe besitzen. Die Endteile 22 und 2$ sind so angeordnet, daß die Zähne 24 und 25 unmittelbar neben dem Rand der magnetischen Scheibe 26 liegen, die sich, an einer Welle 27 befindet, die mit einem beliebigen drehbaren Teil, beispielsweise einem Fahrzeugrad, verbunden ist, so daß die Scheibe sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der des Fahrzeugrades entspricht oder dieser gleich ist. Die Scheibe 26 ist von geringer Dicke und besteht insbesondere aus dünnem Papier oder einer Metallfolie. Die Scheibe besitzt vorzugsweise etwa dieselbe Dicke wie die Endteile 22 und 23 und die Zähne 24 und 25· Der Generator kann somit zum unmittelbaren Anzeigen von Schwankungen in der Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 27 und des dargestellten Fahrzeugrades dienen. Der Rand der Scheibe 26 besitzt mehrere angeformte Zähne 28, die einheitlich im selben Abstand wie die Zahne 24 und 25 in dichter, radialer Beziehung angeordnet sind, wodurch bei Drehung der Scheibe 26, wenn die Reluktanz des magnetischen Flußweges variiert, wobei die Zähne unmittelbar mit einem oder mehreren der Zähne 28 ausgerichtet sind oder von ihnen entfernt sind, dann Spannungen, die solchen Reluktanzänderungen entsprechen, unmittelbar in den Spulen 17 und 18 induziert werden. Die Reluktanzänderungen bewirken entsprechende Änderungen in der Flußdichte in den Kernen 15 und 16, damit die entsprechenden Spannungen in den Spulen und 18 induziert werden. Solche Spannungsimpulse werden von den Spulen über die Leitungen 19 oder 19a für Gleitschutz- oder andere Zwecke entnommen·

Die Elemente des Generators 1o sind einander so zugeord net, daß sie einen Weg guten magnetischen Flusses zwischen den Polschuhen 2o und 21 und den zugehörigen Anordnungen mit den Spulen und dem Magneten 11 ergeben. Die einzelnen Teile des Generatore, wie der Magnet 11, die Polplatte 4, die Spulen und die sich anschließenden Polschuhe 2o und 21 sind in einen geeigneten Halter,

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"beispielsweise durch Einbringen des Generators in ein Harzmaterial in bekannter Weise, eingeschlossen» Dies ergibt einen kräftigen magnetischen Generator, der zuverlässig arbeitet und auch unter schwierigen Arbeitsbedingungen eine lange Lebensdauer besitzt.

Figur 2 zeigt eine Abänderung des Aufbaues nach Figur 1, bei der ein Generator 3o einen Magneten 31, zwei Spulen 32 und 33 und Polschuhe 34- und 35 aufweist, die den Polschuhen 2o und 21 der Figur 1 entsprechen. Die Endteile 36 und 37 an den Polschuhen sind vom Generator nach außen gerichtet und besitzen Zähne 38. Ein magnetischer Ring 39 ^ besitzt radial nach innen verlaufende Zähne 4o. Der Ring " 39 ist an einem drehbaren Teil, gewöhnlich einem Fahrzeugrad, befestigt und dreht sich mit diesem, wodurch die Zähne am Ring und an den Polschuhen miteinander zum Ändern der Reluktanz im Weg des magnetischen Flusses in und außer Ausrichtung gebracht werden, so daß in den Spulen entsprechend der Radgeschwindigkeit Impulse erzeugt werden. Die Elemente des Generators können ebenfalls in bekannter Weise zusammengefaßt und durch Einbetten in Komponenten geeigneten Materials in arbeitsfähigem Zustand gehalten werden.

Ein noch weiteres Merkmal der Erfindung ist das, wenn '\

eine der Spulen 17 und 18 im Generator kurzgeschlossen ist, die in der anderen Spule induzierte Spannung nicht herabgesetzt, sondern etwas erhöht wird, weil der ansteigende Strom in der kurzgeschlossenen Spule einen ansteigenden Gegenfluß erzeugt, der im Kern der kurzgeschlossenen Spule entsteht. Dadurch ergibt sich ein größerer Anteil der Flußänderung im Kern in der nicht kurzgeschlossenen Spule und es entsteht ein entsprechendes Ansteigen der Spannung in dieser Spule. Die Impulsfrequenz wird durch einen Kurzschluß nicht verändert.

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Es ist zu erkennen, daß sehr viele Impulse in einem verhältnismäßig kleinen, kräftigen Generator erzeugt werden können. Auch bei schnellen Änderungen der Umdrehungen der magnetischen Scheibe oder des Rades in der Anlage werden Impulse zum raschen und sofortigen Messen von Radgeschwindigkeitsänderungen geliefert.

Es ist offensichtlich, daß die Darstellung und Beschreibung der beiden Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht auf diese beschränkt, daß vielmehr Abänderungen möglich sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

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Claims

6858-GE

THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY, Akron/Ohio - USA

Patentansprüche

Wechselspannungsgenerator oder Tachodynamo mit zwei Ausgängen, der einen umlaufenden Magneten mit mehreren in einheitlichen Abständen an ihm angeordneten Zähnen, mit Polschuhen mit Endteilen, die je mit in einheitlichen Abständen am Rand angeordneten Zähnen versehen sind, die den Zähnen des Magneten entsprechen, wobei die Endteile mit dem zugehörigen Magneten zusammenarbeiten, mit einem Permanentmagneten, an dessen gegenüberliegenden Polen zwei Flächen angeformt sind, wobei der Magnet sich zwischen den Polschuhen befindet und mit diesen zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß zwei induktive Spulen (17, 18 und 32, 33) so zwischen den Polen des Magneten (11) und einem der Polschuhe (22) angeordnet sind, daß die entsprechenden Enden der Spulen sich an diesem Pol des Magneten befinden und daß die Achsen der Spulen parallel verlaufen»
2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der induzierten Spannungsimpulse von jeder der Spulen (17, 18 und 32, 33) zum Messen der Um- ' drehungsgeschwindigkeit des magnetischen Teils (26, 39) dient und die Zähne (24, 25, 38) an den Polschuhen (22, 231 36, 37) lind am magnetischen Teil (26, 39) am Umfang dieselbe Länge aufweisen.
3. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher den Fluß leitender Polschuh (14) zwischen einem der Pole des Magneten (11) und den induktiven Spulen (17, 18) vorgesehen ist, und daß jede induktive Spule einen Kern (15, 16) aus den Fluß leitendem Material enthält, der an einem Ende an den zusätzlichen

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Polschuh (14) und am gegenüberliegenden Ende an einen der Polschuhe (23) stößt, und daß vom Kern eine Induktanzspule getragen wird.
4. Generator nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in den Spulen (17 ₅ 18) gleiche Spannungen erzeugt werden und ein Kurzschluß in einer der Spulen ein· Ansteigen der induzierten Spannung in der anderen Spule bewirkt, und daß die Spulen im magnetischen Kreis parallel liegen«,

5· Generator nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der induzierten Spannungen
der Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe
daß beide Spulen (17, 18, 32, 33) Ausgangsie
(19j 19a) aufweisen.

di

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