DE2130267C2

DE2130267C2 - Oscillating armature motor fed by a direct current source

Info

Publication number: DE2130267C2
Application number: DE2130267A
Authority: DE
Inventors: Ralph V. Cayuta N.Y. Brown
Original assignee: Purolator Products Co LLC
Current assignee: Purolator Products Co LLC
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1982-10-21
Also published as: AR193351A1; JPS471516A; JPS52522B1; DE2130267A1; GB1348849A; US3629674A; FR2099202A5

Description

Die Erfindung betrifft einen aus einer Gleichstromquelle gespeisten Schwingankermotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vibrating armature motor fed from a direct current source according to the preamble of claim 1.

Ein solcher ist bekannt durch die US-PS 33 81 616. Derartige Schwingankermotoren finden insbesondere bei Strömungsmittelpumpen Verwendung. Bei bisher verwendeten elektromagnetischen Strömungsmittelpumpen wurden, um eine maximale Förderleistung zu erreichen, die Antriebsspulen als hochohmige Wicklungen gefertigt Der hohe Widerstand begrenzte den Stromfluß und erschwerte die Ansteuerung eines Schalttransistors, insbesondere bei kaltem Wetter oder bei geringer Leistung. Der hohe Widerstand verzögerte auch den Zusammenfall des Magnetfeldes und verlangsamte die Freigabe des Schwingankers. Die hohe Wicklungszahl erhöhte die durch das zusammenfallende Magnetfeld der Antriebsspule freigegebene Energie, die ohne Zerstörung von Bauteilen vernichtet werden mußte. Diese freigesetzte Energie wurde durch den Einbau von Zenerdioden begrenzt, die jedoch sehr kostspielig sind und die Pumpen verteuern.One such is known from US Pat. No. 3,381,616. Such oscillating armature motors are found in particular when using fluid pumps. In previously used electromagnetic fluid pumps In order to achieve maximum conveying capacity, the drive coils were designed as high-resistance windings manufactured The high resistance limited the flow of current and made it difficult to control a Switching transistor, especially in cold weather or with low power. The high resistance delayed also the collapse of the magnetic field and slowed the release of the oscillating armature. The height The number of windings increased the energy released by the collapsing magnetic field of the drive coil, the had to be destroyed without destroying components. This released energy was through the Installation of Zener diodes is limited, but these are very expensive and make the pumps more expensive.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, hat man für die Antriebsspule eine weniger hochohmige Wicklung eingesetzt. Dies wiederum bedingte den Einsatz einer Sicherung, um Überstrombedarf im Falle eines kurzgeschlossenen Transistors zu verhindern, den Einbau einer Sperrstromdiode zum Schutz der Einrichtung gegen Anschlüsse an eine falsch gepolte Stromquelle sowie die Verwendung von Transistoren mit hoher Strombelastbarkeit. Dadurch wurden die Kosten erhöht. Durch die Verwendung von weniger und niederohmigen Wicklungen wurde die Einrichtung auch für Einschaltstöße und Einschwingvorgänge empfindlich, wodurch sich die Notwendigkeit eines Schutzes des Transistors gegen derartige Stoßspannungsspitzen ergab.In order to overcome these difficulties, a less high-resistance winding is used for the drive coil used. This in turn required the use of a fuse to avoid overcurrent in the event of a short-circuited To prevent transistor, the installation of a reverse current diode to protect the device against Connections to an incorrectly polarized power source and the use of transistors with high current carrying capacity. This increased the cost. By using fewer and low-resistance windings the device was also sensitive to inrushes and transients, causing the Necessity to protect the transistor against such surge voltage peaks revealed.

In der US-PS 33 81 616 wird vorgeschlagen, bei einem Schwingankermotor eine Serienschaltung aus einer Diode und einem Widerstand parallel zum Hauptspulenelement (Antriebsspule) zu schalten, um einen Entladungsweg für die in der Spule während eines Teiles des Pumpzyklus gespeicherte Energie vorzusehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz dieser Schaltung der bekannte Schwingankermotor immer noch die vorstehend abgehandelten Nachteile hat, d. h. der Transistor kann durch Stoßspannungsspitzen zerstört werden.In US-PS 33 81 616 it is proposed at a Oscillating armature motor is a series circuit made up of a diode and a resistor in parallel with the main coil element (Drive coil) to switch to a discharge path for those in the coil during part of the Pumping cycle to provide stored energy. However, it has been shown that, despite this circuit, the known oscillating armature motor still has the disadvantages discussed above, d. H. the transistor can be destroyed by surge voltage peaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingankermotor der angegebenen Art zu schaffen, bei dem der zugehörige Transistor wirksam gegenüber induzierten Stoßspannungsspitzen geschützt ist.The invention is based on the object of creating a vibrating armature motor of the specified type, in which the associated transistor is effectively protected against induced surge voltage peaks.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingankermotor nach Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a vibrating armature motor according to patent claim 1.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Motor zeichnet sich gegenüber dem bekannten Motor dadurch aus, daß eine Reihenschaltung aus einem Gleichrichter und einem Widerstand parallel zu den in Reihe geschalteten Antriebs- und Abtastspulen gelegt ist, während bei dem bekannten Motor diese Reihenschaltung nur parallel zur Antriebsspule geschaltet ist. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Einrichtung zur Vernichtung der in derThe engine designed according to the invention is distinguished from the known engine in that a series connection of a rectifier and a resistor in parallel with those connected in series Drive and scanning coils is placed, while in the known motor this series connection is only parallel to Drive coil is switched. With the device provided according to the invention for destroying the in the

Antriebsspule gespeicherten Energie läßt sich die Energievernichtung so steuern, daß Stoßspannungsspitzen nicht mehr zu Beschädigungen des Transistors führen können, ohne daß hierzu relativ teuere Schutzmaßnahmen ergriffen werden müssen. Die Energie des zusammenfallenden Magnetfeldes der Antriebsspule wird im Widerstand und in der Abtastspule vernichtet, ohne Bauteile des Motors zu beschädigen oder zu zerstören. Der Stromweg sorgt für eine schnelle Entladung der aufgespeicherten Energie und für den Zusammenfall des Feldes, so daß der Schwinganker rasch freigegeben wird, wodurch sich eine erhöhte Förderleistung für das Strömungsmittel ergibtEnergy stored in the drive coil can be used to control the energy dissipation so that surge voltage peaks can no longer lead to damage to the transistor without this being relatively expensive Protective measures need to be taken. The energy of the collapsing magnetic field of the The drive coil is destroyed in the resistor and in the sensing coil without damaging any components of the motor or destroy. The current path ensures a quick discharge of the stored energy and for the Collapse of the field, so that the oscillating armature is quickly released, whereby an increased Delivery rate for the fluid results

Mit der Abtastspule ist ein Widerstand in Reihe geschaltet, um die Spannung der Emitter-Basisstrecke des Transistors zu erhöhen und die erste Ansteuerung des Transistors zu erleichtern. In Verbindung mit einem anderen Widerstand im Basiskreis des Transistors steuert dieser Widerstand die Abschaltung des Transistors, um die während des Zusammenfalte des Magnetfeldes der Antriebsspule in dieser und der Abtastspule induzierten Gegenspannungen zu begrenzen. Infolge dieser herabgesetzten Gegenspannungen läßt sich ein billigerer Transistor mit einer niedrigen Gegenspannungscharakteristik verwenden. Dieser erfindungsgemäß ausgebildete Schwingankermotor ist unempfindlich gegen Einschaltstöße, billiger als die bisherigen Motoren, kann bei kalten Temperaturen und niedrigen Spannungen angeschaltet werden, widersteht Gegenspannungen, besitzt einen niedrigen Kurzschlußstrom und bewirkt schließlich eine erhöhte Förderleistung gegenüber bekannten Motoren.A resistor is connected in series with the sensing coil to control the voltage of the emitter-base path of the transistor and to facilitate the first control of the transistor. In conjunction with a another resistor in the base circuit of the transistor, this resistor controls the shutdown of the transistor, around the during the folding of the magnetic field of the drive coil in this and the Sensing coil to limit induced counter voltages. As a result of this reduced counter-tension a cheaper transistor with a low reverse voltage characteristic can be used. This according to the invention trained oscillating armature motor is insensitive to power surges, cheaper than that previous motors, can be switched on at cold temperatures and low voltages, withstands Counter voltages, has a low short-circuit current and ultimately causes an increased delivery rate compared to known engines.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further developments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention is now based on exemplary embodiments in conjunction with the drawing in individually explained. It shows

Fi g. 1 eine Seitenansicht einer Strömungsmittelpumpe mit einem Schwingankermotor;Fi g. 1 is a side view of a fluid pump with a vibrating armature motor;

F i g. 2 einen Schnitt entlang Linie 1-1 in Fig. 1; undF i g. 2 shows a section along line 1-1 in FIG. 1; and

Fig.3, 4, 5 und 6 Schaltpläne von verschiedenen Ausführungsbeispielen für die Schaltung des Schwingankermotors der F i g. 1.Fig. 3, 4, 5 and 6 circuit diagrams of various Exemplary embodiments for the circuit of the oscillating armature motor of FIG. 1.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Pumpe weist in dem Sechskantteil 3 einen mit Gewindegängen versehenen Auslaß 1 auf, wobei der Sechskantteil 3 mit einer Seite eines U-förmigen Teils 5 verschraubt ist. Ein Montagegehäuse 7 ist über den Teil 5 geschoben und bildet ein geschlossenes Gehäuse, in dessen Flanschen 9 Bohrungen ausgebildet sind, um die Pumpe auf einer Fläche befestigen zu können. Auf dem Gehäuse 7 ist ein Transistor 49 angebracht, und ein Klemmenaggregat 13 ist am Teil 5 befestigt, jedoch durch die Isolierung 15 gegen ihn isoliert. Ein mit Gewindegängen versehener Einlaß 17 ist in einem gegenüberliegenden Sechskantteil 19 ausgebildet, der mit der anderen Seite des U-förmigen Teils 5 verschraubt ist, so daß der Einlaß 17 mit dem Auslaß 1 fluchtet. Ein als Führung dienende Hohlzylinder 21 wird durch eine zylinderförmige Verlängerung des Teils 3 abgestützt und fluchtet axial mit dem Einlaß 17 und dem Auslaß 1. Zwischen den Seiten des Teils 5 und koaxial zum Hohlzylinder 21 ist eine Antriebsspule 23 und eine Abtastspule 25 angeordnet. Die Antriebsspule besteht aus 435 Windungen, so daß sie einen relativ hohen Widerstand und eine hohe Induktivität aufweist. Eine dünne Schicht aus nichtmagnetischem Werkstoff in der Form der Spule 27 trennt die Wicklungen 23 und 25 von der zylinderförmigen Verlängerung des Teils 3 und den Seiten des Teils 5. Im Hohlzylinder 21 ist ein hin- und hergehender und durchbohrter Anker 29 aus magnetischem Material beweglich angeordnet In einer Ausnehmung des Teils 3 ist ein elastischer Ring 22 koaxial fluchtend zum Hohlzylinder 21 angeordnet und wird dort durch diesen gehalten. Ein Rückschlagventil 24 ist im Einlaß 17 des Teils 19 angebracht, damit das Strömungsmittel nur in einer Richtung vom Einlaß zum Aurlaß durch den Hohlzylinder 21 fließen kann. Eine Druckfeder 26 befindet sich zwischen dem Anker 29 und dem Rückschlagventil 24, um den Anker 29 gegen den Federring 22 und zum Auslaß 1 hinzudrücken. In der Bohrung des Ankers 29 ist ein Rückschlagventil 28 angeordnet, damit das Strömungsmittel nur in der Richtung vom Einlaß 17 zum Auslaß 1 den Anker 29 durchfließen kann. Im Anker 29 ist auch eine Halterung 30 angeordnet, um das Rückschlagventil 28 fest an seinem Platz zu halten. Im Teil 19 ist eine Vertiefung koaxial fluchtend mit dem Einlaß 17 zur Aufnahme eines Teils des Hohlzylinders 21 ausgeformt, wobei die Vertiefung eine kreisförmige Nut für einen O-Ring besitzt, der zur Abdichtung zwischen den Teilen 19 und 21 dient In der Seite des Gehäuses 7 sind öffnungen 39 zur Aufnahme der Zuleitungen des Transistors 49 von der Schaltung im Raum 41 ausgebildet.The in the F i g. 1 and 2 has in the hexagonal part 3 a provided with threads Outlet 1, the hexagonal part 3 being screwed to one side of a U-shaped part 5. A mounting case 7 is pushed over the part 5 and forms a closed housing, in the flanges 9 holes are designed to be able to mount the pump on a surface. On the housing 7 is a Transistor 49 is attached, and a terminal assembly 13 is attached to part 5, but through insulation 15 isolated from him. A threaded inlet 17 is in an opposing hexagonal portion 19 formed which is screwed to the other side of the U-shaped part 5 so that the inlet 17 is aligned with outlet 1. Serving as a guide hollow cylinder 21 is replaced by a cylindrical Extension of the part 3 supported and axially aligned with the inlet 17 and the outlet 1. Between the On the side of the part 5 and coaxial to the hollow cylinder 21 is a drive coil 23 and a sensing coil 25 arranged. The drive coil consists of 435 turns, giving it a relatively high resistance and a has high inductance. A thin layer of non-magnetic material in the shape of coil 27 separates windings 23 and 25 from the cylindrical extension of part 3 and the sides of part 5. In the hollow cylinder 21 is a reciprocating and pierced armature 29 made of magnetic material movably arranged In a recess of the part 3, an elastic ring 22 is coaxially aligned with the Hollow cylinder 21 is arranged and is held there by this. A check valve 24 is in the inlet 17 of the Part 19 attached so that the fluid only in one direction from inlet to outlet through the Hollow cylinder 21 can flow. A compression spring 26 is located between the armature 29 and the Check valve 24 to press armature 29 against spring ring 22 and towards outlet 1. In the Bore of the armature 29, a check valve 28 is arranged so that the fluid only in the Direction from inlet 17 to outlet 1 the armature 29 can flow through. There is also a bracket in the armature 29 30 arranged to hold the check valve 28 firmly in place. In part 19 there is a deepening Shaped coaxially in alignment with the inlet 17 for receiving part of the hollow cylinder 21, the Recess has a circular groove for an O-ring, which is used for sealing between the parts 19 and 21 is used In the side of the housing 7 are openings 39 for receiving the leads of the transistor 49 from of the circuit in space 41.

F i g. 3 zeigt die Schaltung für die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Pumpe. An der Klemme 13 liegt eine positive Gleichspannung von einer Batterie oder die gleichgerichtete Spannung einer Stromquelle an. Ein Ende der Antriebsspule 23 ist an die Klemme 13 angeschlossen und das andere Ende an den Emitter 49e des Transistors 49, dessen Kollektor 49c über das Gehäuse 7 an Masse 47 geführt ist. Zwischen die Basis 49£> des Transistors 49 und die Klemme 13 ist die aus den Widerständen 51,53 und 55 sowie dem Gleichrichter 57 gebildete Reihenschaltung gelegt. Die Kathode des Gleichrichters 57 ist mit der Klemme 13 verbunden und die Anode mit einem Ende des Widerstandes 55. Ein Ende des Widerstandes 51 ist an die Basis 49i> und das andere Ende an den Widerstand 53 angeschlossen. Der Widerstand 59 ist zwischen die Klemme 45 und den Anschlußpunkt zwischen den Widerständen 51 und 53 geschaltet.F i g. 3 shows the circuit for the in FIGS. 1 and 2 shown pump. There is one at terminal 13 positive DC voltage from a battery or the rectified voltage from a power source. A The end of the drive coil 23 is connected to the terminal 13 and the other end to the emitter 49e of transistor 49, the collector 49c of which is connected to ground 47 via housing 7. Between the base 49 £> of transistor 49 and terminal 13 is from the Resistors 51, 53 and 55 and the rectifier 57 formed in series. The cathode of the Rectifier 57 is connected to terminal 13 and the anode to one end of resistor 55. A One end of the resistor 51 is connected to the base 49i> and the other end to the resistor 53. Of the Resistor 59 is between terminal 45 and the connection point between resistors 51 and 53 switched.

Bevor Spannung an der Klemme 13 anliegt, ist der Transistor 49 abgeschaltet, und der Kolben 29 wird durch die Feder 26 gegen den elastischen Ring 22 gedrückt. Wenn dann eine Gleichspannung an die Klemme 13 gelangt, fließt der Strom über einen ersten Weg, der aus der Antriebsspule 23, der Abtastspule 25 und den Widerständen 53 und 59 besteht. Der Strom fließt auch über einen zweiten, zum ersten parallel geschalteten Weg, der aus der Antriebsspule 23, der Emitter-Basisstrecke des Transistors 49 und den Widerständen 51 und 59 besteht. Da der Widerstand der Spule 25 nicht sehr hoch ist, dient der Widerstand 53 zur Absicherung eines genügend starken Stromflusses auf dem zweiten Weg, einschließlich der Emitter-Basisstrecke, zur Ansteuerung des Transistors 49.Before voltage is applied to the terminal 13, the transistor 49 is switched off and the piston 29 is pressed against the elastic ring 22 by the spring 26. If then a DC voltage to the When terminal 13 arrives, the current flows via a first path that comes from drive coil 23, sensing coil 25 and resistors 53 and 59. The current also flows through a second, parallel to the first switched path that consists of the drive coil 23, the emitter-base path of the transistor 49 and the Resistors 51 and 59 consists. Since the resistance of the coil 25 is not very high, the resistor 53 is used for Securing a sufficiently strong current flow on the second path, including the emitter base section, to control the transistor 49.

Die Antriebsspule 23 und die Spule 25 sind über den Anker 29 magnetisch gekoppelt, so daß der anfängliche Stromfluß durch die Antriebsspule 23 von der Klemme 13 zum Emitter 49e eine Spannung in der Spule 25 induziert, die so gepolt ist, daß der Emitter-Basisstrom des Transistors 49 erhöht wird. Infolge des erhöhten Basisstroms des Transistors 49 ergibt sich eine höhere Leitfähigkeit des Transistors, wodurch der Stromfluß durch die Antriebsspuele 23 erhöht wird, was wiederumThe drive coil 23 and the coil 25 are magnetically coupled via the armature 29, so that the initial Current flow through the drive coil 23 from the terminal 13 to the emitter 49e creates a voltage in the coil 25 induced, which is polarized so that the emitter base current of the transistor 49 is increased. As a result of the increased Base current of the transistor 49 results in a higher conductivity of the transistor, whereby the current flow is increased by the drive coil 23, which in turn

eine Erhöhung der in der Spule 25 induzierten Spannung bewirkt, bis der Transistor 49 gesättigt und durchgesteuert ist.causes an increase in the voltage induced in the coil 25 until the transistor 49 is saturated and turned on is.

Der die Antriebsspule 23 durchfließende Sättigungsstrom reicht aus, um den Anker 29 gegen die Feder 26 bis zu einem Punkt zu drücken, an welchem die Feder 26 voll zusammengedrückt ist. Wenn der Strom in der Antriebsspule 23 den Sättigungspegel erreicht und sich im Ruhezustand befindet, dann wird in der Spule 25 keine Spannung mehr induziert, und der Emitter-Basisstrom des Transistors 49 reicht nicht aus, den Durchsteuerungszustand des Transistors 49 aufrecht zu erhalten, wodurch der Transistor 49 zu sperren beginnt, und sich ein verringerter Stromfluß in der Antriebsspule 23 ergibt.The saturation current flowing through the drive coil 23 is sufficient to move the armature 29 against the spring 26 to push to a point where the spring 26 is fully compressed. When the electricity in the If the drive coil 23 has reached the saturation level and is in the idle state, then in the coil 25 no more voltage is induced, and the emitter base current of transistor 49 is insufficient To maintain the through-control state of the transistor 49, whereby the transistor 49 begins to block, and a reduced current flow in the drive coil 23 results.

Der herabgesetzte Stromfluß in der Antriebsspule 23 bewirkt einen Zusammenfall des Magnetfeldes, so daß in der Antriebsspule 23 und der Abtaslspule 25 eine Gegenspannung nach der Gleichung e = L^di/di induziert wird.The reduced current flow in the drive coil 23 causes a collapse of the magnetic field, so that a counter voltage according to the equation e = L ^di / di is induced in the drive coil 23 and the scanning coil 25.

Die in der Spule 25 induzierte Gegenspannung reduziert die zwischen dem Emitter 49e und der Basis 49b des Transistors 49 anliegende Gleichspannung aufgrund der Tatsache, daß die Gleichvorspannung zur Ansteuerung des Transistors bestrebt ist, ihren Weg über die aus der Antriebsspule 23, der Spule 25 und den Widerständen 53 und 59 gebildete Serienschaltung zu nehmen und an der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 49 anliegt. Die Summe dieser Spannungen darf nicht die zulässige Emitter-Kollektorspannung des Transistors übersteigen. Daher werden die in der Antriebsspule 23 und der Spule 25 induzierten Gegenspannungen durch Steuerung der Geschwindigkeit des Stromabfalls in der Antriebsspule 23 begrenzt. Ein sofortiges Abschalten des Transistors 49 wird dadurch verhindert, daß ein Entladungsweg über die Emitter-Basisstrecke des Transistors 49, die Widerstände 51,53 und 55 sowie den Gleichrichter 57 vorgesehen ist. Der auf diesem Weg fließende Strom erhält noch für einige Zeit den Ansteuerungszustand des Transistors 49 aufrecht, wodurch die Geschwindigkeit des Stromabfalls in der Antriebsspule 23 sowie die dort induzierte Gegenspannung herabgesetzt werden. Somit bleibt der Transistor 49 für eine kurze Zeit weiterhin angesteuert und erhält einen Teil des Entladungsstroms der Antriebsspule 23.The counter voltage induced in the coil 25 reduces the DC voltage applied between the emitter 49e and the base 49b of the transistor 49 due to the fact that the DC bias voltage for driving the transistor tends to find its way via the drive coil 23, the coil 25 and the To take resistors 53 and 59 formed series circuit and applied to the emitter-collector path of the transistor 49. The sum of these voltages must not exceed the permissible emitter-collector voltage of the transistor. Therefore, the counter voltages induced in the drive coil 23 and the coil 25 are limited by controlling the rate of the current drop in the drive coil 23. An immediate switching off of the transistor 49 is prevented by the fact that a discharge path via the emitter-base path of the transistor 49, the resistors 51, 53 and 55 and the rectifier 57 is provided. The current flowing in this way maintains the control state of the transistor 49 for some time, as a result of which the speed of the current drop in the drive coil 23 and the counter voltage induced there are reduced. The transistor 49 thus remains activated for a short time and receives part of the discharge current of the drive coil 23.

Durch Verhinderung eines schnellen Abfalls des Stroms der Antriebsspule wird die Gegenspannung begrenzt, wodurch ein billiger Transistor mit einer niedrigen Emitter-Kollektor-Spannungskurve gewählt werden kann. Die Widerstände 51,53 und 55 dienen zur richtigen Steuerung der Abschaltung des Transistors 49 und zur Begrenzung seines Emitter-Basisstroms.By preventing the drive coil current from rapidly dropping, the reverse voltage becomes limited, thus choosing a cheap transistor with a low emitter-collector voltage curve can be. The resistors 51, 53 and 55 are used to correctly control the switching off of the transistor 49 and to limit its emitter base current.

Die in der Spule 25 induzierte Gegenspannung dient zur Erzeugung einer umgekehrten Vorspannung an der Emitter-Basisstrecke des Transistors 49, um eine vollständige Abschaltung des Transistors sicherzustellen. Jedoch muß diese Gegenspannung begrenzt werden, damit nicht die zulässige Emitter-Basis-Gegenspannung des Transistors überschritten wird. Die Gegenspannung wird, wie vorstehend erwähnt, durch die gesteuerte Abschaltung des Transistors 49 begrenzt. Wenn für die Entladung der Antriebsspule 23 nur der Weg über die Widerstände 5t und 53 zur Verfügung stünde, würde die Entladung der Antriebsspule viel zu langsam verlaufen, und die Förderleistung der Pumpe wäre nicht zufriedenstellend. Um einen schnellen, jedoch gesteuerten Zusammenfall des Magnetfeldes und eine schnelle Freigabe des Ankers zu ermöglichen, ist der zweite Weg über die Spule 25, den Widerstand 55 und den Gleichrichter 57 vorgesehen. Der Stromfluß durch die Spule 25 erfüllt eine nützliche Aufgabe, indem er einen hohen Abfall des Innenwiderstandes an der Spule bewirkt und dadurch die in der Spule induzierte effektive Gegenspannung herabsetzt, wodurch die Emitter-Basis-Gegenspannung auf einem niedrigen Pegel begrenzt wird und somit an einen Transistor mit einer niedrigen Emitter-Basis-Gegenspannungskennlinie angelegt werden kann.The counter-voltage induced in the coil 25 is used to generate a reverse bias on the Emitter-base path of transistor 49 to ensure complete shutdown of the transistor. However, this counter voltage must be limited so that it does not reach the permissible emitter-base counter voltage of the transistor is exceeded. The counter tension is, as mentioned above, through the controlled shutdown of the transistor 49 is limited. If for the discharge of the drive coil 23 only the Way over the resistors 5t and 53 were available, the discharge of the drive coil would be much too run slowly and the pump's delivery rate would not be satisfactory. To get a quick, however, to enable controlled collapse of the magnetic field and rapid release of the armature, the second path is provided via the coil 25, the resistor 55 and the rectifier 57. The flow of electricity through the coil 25 does a useful job by having a large drop in the internal resistance at the Coil causes and thereby reduces the effective counter-voltage induced in the coil, whereby the Emitter-base counter voltage is limited to a low level and thus to a transistor with a low emitter-base reverse voltage characteristic can be created.

Der Hauptanteil des Entladungsstroms der Antriebsspule 23 fließt durch die Spule 25 und den Widerstand 55, wodurch sich eine schnelle und sichere Vernichtung der von der Antriebsspule freigegebenen Energie ergibt. Andererseits steuert der über die Widerstände 51 und 53 fließende Strom die Geschwindigkeit des Zusammenfalls des Magnetfeldes in der Antriebsspule. Somit kann in der Schaltung ein billiger Transistor verwendet werden, der trotzdem eine hohe Betriebsfrequenz und eine größere Strömungsmittelförderung erlaubt.Most of the discharge current from the drive coil 23 flows through the coil 25 and the resistor 55, which results in a quick and safe destruction of the energy released by the drive coil. On the other hand, the current flowing through resistors 51 and 53 controls the rate of collapse of the magnetic field in the drive coil. Thus, an inexpensive transistor can be used in the circuit which nevertheless allows a high operating frequency and a greater flow of fluid.

Der mit der Spule 25 in Reihe geschaltete Widerstand 53 liefert eine zusätzliche Emitter-Basisspannung zur siche^ren Ansteuerung des Transistors bei kaltem Wetter und niedriger Spannung.The switched to the coil 25 in series with resistor 53 provides an additional emitter-base voltage for driving the transistor Siche ^r s in cold weather and low voltage.

Durch die Abwesenheit von niederohmigen Nebenschlußstromwegen ist ein Schutz gegen Gegenspannungen gewährleistet wie im Falle einer parallel zur Antriebsspule 23 liegenden Diodenklemmschaltung. Es sind drei Gegenstromwege vorhanden, die bei 12 Volt einen Gegenstrom von ca. 2 Ampere liefern. Der erste Weg verläuft über die Widerstände 59, 53, 55 und den Gleichrichter 57, der zweite Weg über die Widerstände 59, 53, die Spule 25 und die Antriebsspule 23 und der dritte Weg über die Widerstände 59, 51, die Basis-Emitterstrecke sowie die Antriebsspule 23. Durch den Widerstand 51 und die hochohmige Wicklung der Antriebsspule 23 wird der Gegenstrom auf der Basis-Emitterstrecke in annehmbaren Grenzen gehalten. Due to the absence of low-resistance shunt current paths protection against counter voltages is guaranteed as in the case of a parallel to Drive coil 23 lying diode clamping circuit. There are three countercurrent paths, the one at 12 volts provide a countercurrent of approx. 2 amps. The first path runs through resistors 59, 53, 55 and the Rectifier 57, the second way via the resistors 59, 53, the coil 25 and the drive coil 23 and the third way via the resistors 59, 51, the base-emitter path and the drive coil 23 Resistor 51 and the high-resistance winding of the drive coil 23 is the countercurrent on the Base-emitter path kept within acceptable limits.

Ein Draht mit dünnerem Querschnitt besitzt einen höheren Widerstand und läßt mehr Windungen zu, wodurch sich eine höhere induktivität ergibt. Die hohe Induktivität liegt mit dem Transistor in Reihe und verhindert, daß kurzzeitige Einschaltstöße an den Emitter des Transistors gelangen. Wenn die Einschaltstöße länger sind als die Zeitkonstante der Antriebsspule, bewirkt die hochohmige Wicklung der Antriebsspule eine Vernichtung des Einschaltstoßes. Die Schaltung besitzt keine direkten Wege, auf welchen die Einschaltstöße an den Transistor gelangen können. Tritt ein außergewöhnlich starker Einschaltstoß auf, so wird die Schaltung angesteuert, und der Einschaltstoß durch den Widerstand der Antriebsspule 23 vernichtetA wire with a thinner cross-section has a higher resistance and allows more turns, which results in a higher inductance. The high inductance is in series with the transistor and prevents short-term switch-on surges from reaching the emitter of the transistor. When the power surges are longer than the time constant of the drive coil, causes the high-resistance winding of the drive coil a destruction of the inrush. The circuit has no direct ways in which the switch-on surges can get to the transistor. If an exceptionally strong inrush occurs, the Circuit activated, and the inrush is destroyed by the resistance of the drive coil 23

In Fig.4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel zur Verwendung mit einer Stromquelle höherer Spannung von etwa 24 V gezeigt Mit einer höheren Spannung stellt das Anlassen der Pumpe bei niedrigen Temperaturen kein Problem dar. Der durch das zusammenfallende Magnetfeld entstehende Strom muß jedoch noch immer vernichtet werden. Die Vernichtung der in der Antriebsspule gespeicherten Energie wird wegen der erhöhten Spannung und des erhöhten Stroms sogar noch wichtiger. In der Schaltung der Fig.4 muß der Transistor für Emitter-Kollektorspannungen bis zu 60 V ausgelegt sein. Die Emitter-Basisspannungskurven dieser Transistoren erreichen ca. 30 V, und daher sind die Widerstände 51 und 53 der F i g. 3 nicht erforderlich.In Figure 4 is another embodiment for Use with a higher voltage power source of approximately 24V shown with a higher voltage starting the pump at low temperatures is not a problem. The one caused by the collapsing However, the current generated by the magnetic field must still be destroyed. The annihilation of the in the Drive coil will even have stored energy because of the increased voltage and current more importantly. In the circuit of FIG. 4, the transistor must be used for emitter-collector voltages of up to 60 V. be designed. The emitter base voltage curves of these transistors reach around 30V, and therefore the Resistors 51 and 53 of FIG. 3 not required.

Um die Vernichtung der in der Antriebsspule gespeicherten Energie zu fördern, ist ein weiterer Stromweg zur Entladung der Antriebsspule 23 vorgesehen. Der Widerstand 61 ist mit dem Gleichrichter 57 in Reihe geschaltet und zwischen die Kathode des Gleichrichters 57 und die Klemme 13 gelegt. Die Anode des Gleichrichters 63 ist an den Emitter 49e angeschlossen und die Kathode an die Kathode des Gleichrichters 57. Der Gleichrichter 63 stellt einen weiteren Weg zur Entladung des Stroms der Antriebsspule 23 dar, und der Widerstand 61 begrenzt den Strom auf diesem Weg auf einen sicheren Pegel.To encourage the destruction of the energy stored in the drive coil is another Current path for discharging the drive coil 23 is provided. Resistor 61 is connected to rectifier 57 in Connected in series and placed between the cathode of the rectifier 57 and the terminal 13. The anode of the rectifier 63 is connected to the emitter 49e and the cathode to the cathode of the Rectifier 57. Rectifier 63 provides another way of discharging the drive coil current 23 and resistor 61 limits the current to a safe level in this way.

Der Gleichrichter 65 ist mit der Stromquelle in Reihe geschaltet, und mit seiner Anode an die Klemme 13 angeschlossen, während seine Kathode mit der Antriebsspule 23 verbunden ist. Wegen des höheren Spannungspegels würde eine angelegte Gegenspannung die Schaltung zerstören. Daher dient der Gleichrichter 65 zur Sperrung eines Gegenstroms in der Schaltung.The rectifier 65 is connected in series with the current source, and its anode is connected to the terminal 13 while its cathode is connected to the drive coil 23. Because of the higher Voltage level, an applied counter voltage would destroy the circuit. Therefore the Rectifier 65 for blocking a countercurrent in the circuit.

In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich dem der Fig.6 gezeigt. In dieser Schaltung wurde der Widerstand 61 und der Gleichrichter 63 vertauscht, und zur Unterdrückung von Rundfunkfrequenzen wurde der Kondensator 69 parallel zum Emitter 49e im Kollektor 49c geschaltet. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt eine sehr niedrige Emitter-Basisspannung an, wodurch Transistoren höherer Spannung verwendet werden können, während die Betriebstemperatur des Transistors dadurch herabgesetzt wird, daß über die Basis 49£> ein geringerer Entladungsstrom der Antriebsspule abgenommen wird.In Fig. 5 shows a further exemplary embodiment similar to that of FIG. In this circuit the Resistor 61 and rectifier 63 interchanged, and for the suppression of radio frequencies the Capacitor 69 connected in parallel with emitter 49e in collector 49c. In this embodiment is a very low emitter base voltage, thus using higher voltage transistors can, while the operating temperature of the transistor is reduced by the fact that the base 49 £> a lower discharge current is drawn from the drive coil.

In Fig. 6 ist wie in Fig. 4 eine Schaltung für eine Stromquelle mit einem höheren Spannungspegel gezeigt. Jedoch ist diese Schaltung für das Anlegen von 100 V für die Dauer von 50 Millisekunden ausgelegt. Der Trar isior besitzt eine Emitter-Kollektorcharakteristik von 300 V. Doch besitzen diese Transistoren eine sehr niedrige Emitter-Basis-Gegenspannungskurve. Durch Herausnahme der Widerstände 51 und 53 wurde die Schaltung der Fig. 3 geändert, da bei höheren Spannungen eine niedrige Temperatur keine Schwierigkeiten bietet. Der Gleichrichter 67 wurde hinzugefügt, dessen Kathode mit dem Emitter 49e und dessen Anode mit der Basis 49b verbunden ist. Der Gleichrichter 67 dient dazu, die Emitter-Basis-Gegenspannung auf dem sicheren Pegel von ca. 1 V zu halten. Zur Unterdrückung von Rundfunkfrequenzen ist der Kondensator 69 zwischen den Emitter und dem Kollektor des Transistors 49 geschaltet.In FIG. 6, as in FIG. 4, a circuit for a current source with a higher voltage level is shown. However, this circuit is designed for the application of 100 V for a duration of 50 milliseconds. The transistor has an emitter-collector characteristic of 300 V. However, these transistors have a very low emitter-base countervoltage curve. The circuit of FIG. 3 has been changed by removing the resistors 51 and 53, since a low temperature does not present any difficulties at higher voltages. The rectifier 67 has been added, the cathode of which is connected to the emitter 49e and the anode of which is connected to the base 49b . The rectifier 67 is used to keep the emitter-base counter voltage at the safe level of approximately 1V. In order to suppress radio frequencies, the capacitor 69 is connected between the emitter and the collector of the transistor 49.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vibrating armature motor fed from a direct current source, in particular for a fluid pump, with a reciprocating armature, a transistor, a drive coil, which is connected with its first connection to the emitter of the transistor and with its second connection to the direct current source and magnetically with is coupled to the armature, the transistor controlling the flow of current from the direct current source through the solenoid, a bias circuit including a sensing coil which is magnetically coupled to the drive coil and connected between the emitter and the base of the transistor and which is in response to the rieh increasing and reducing drive coil current activates and switches off the transistor, and means for destroying the energy released by the drive coil during the collapse of its magnetic field, comprising a resistor and a series-connected to the second terminal of the drive coil le connected rectifier, characterized in that the base (49b) of the transistor (49) via the resistor (55) and the rectifier (57) is connected to the second terminal of the drive coil (23), the rectifier (57) for Current conduction from the base of the transistor (49) to the second terminal of the drive coil is under bias.

2. Motor according to claim 1, characterized in that the scanning coil (25) over the back and forth moving armature (29) is magnetically coupled to the drive coil (23) and that the bias circuit from one to the base (496J and the Collector (49c ^ of the transistor (49) connected second resistor (59) consists (F i g. 3,4,5,6).

3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that a third resistor (51) is connected between the base (49b) and the connection point between the sensing coil (25) and the second resistor (59) (FIG. 3) .

4. Motor according to claim 3, characterized in that a fourth resistor (53) between the Sensing coil (25) and the first (55) and the second (59) resistor is connected (Fig. 3).

5. Motor according to claim 3, characterized in that the devices (55, 57) for destruction the energy have a fifth resistor (61), with which a rectifier (63) is connected in series, this series connection for Drive coil (23) is placed in parallel (F i g. 4,5).

6. Motor according to one of the preceding claims, characterized in that for limiting the base-emitter counter voltage the cathode of a rectifier (67) to the emitter (49e,) and the Anode is led to the base (49Z ^ of the transistor (Fig. 6).

7. Motor according to claim 6, characterized in that a capacitor (69) between the emitter (49e; and the collector (49c,) of the transistor (49) is switched (Fig. 5,6).

8. Motor according to claim 5, characterized in that the fifth resistor (61) between the Devices (55, 57) for destroying the energy and the second connection of the drive coil (23) is connected and that the cathode of the rectifier (63) with a connection point between the Resistor (61) and the devices (55, 57) for energy dissipation connected and the anode to the emitter (49e ^ of the transistor (49) is guided (Fig. 4).