DE2229711A1

DE2229711A1 - Elektrischer gleichstrom-stellmotor

Info

Publication number: DE2229711A1
Application number: DE19722229711
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Ziesche
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1974-01-10

Description

Elektrischer Gleichstrom-Stellmotor Die Erfindung betrifft einen elektrischen Gleichstrom-Stellmotor.
Magnete als elektrische Stellmotoren haben den Nachteil, daß entsprechend dein Hub des Magnetes stark veränderliche Kräfte auftreten. Dies macht derartige Magnete für die Benützung als Stellglied in einem Regelkreis häufig ungeeignet. Es sind auch Magnete bekannt, deren Kraftverlauf linearisiert wird) wodurch aber die Magnetkraft (des Magneten) stark gemindert wird.
Ein El,ektromagnet mit großer Kraft benötigt zum Aufbau eines Magnetfeldes eine größere Zeit als ein kleiner Magnet. Für die Benützung in einem Regler bringt daher eine direkte Ausübung der Stellkraft durch einen Elektromagneten den Nachteil einer großen Zeitkonstante.
Ausgehend von diesen Überlegungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstrom-Stellmotor zu schaffen, der einen konstanten Hub-Kraft-Verlauf hat, und der einfach und zweckm¢1ßig im Aufbau ist.
Diese Aufgabe wird gemaß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein beweglicher Magnet im Innenraum von aneinanderliegenden rinförmigen feststehenden Elektromagneten angeordnet ist, wobei die Polarität wenigstens eines der in der Bewegungsricntung des ersten Magnetes liegenden Magnete entgeg,engesetzt zur Polarität des ersten Magnetes ist und/oder die Polarität wenigstens eines der entgegengesetzten Bewegungsrichtung des ersten Magnetes angeordneten Magnete gleich der Polarität des ersten Magnetes ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen, aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung, die den schematischen Aufbau eines Gleichstrom-Stellmotors in geschnittener Darstellung zeigt.
In einem Trägerkörper 1 sind Spulen 2,3,4,5,6,7 und 8 angeordnet. Dabei liegen sich die Stirnseiten der Spulen 2 bis 8 gegenüber, so daß die Gesamtanordnung eine Hülse ergibt, in der ein beweglicher erster Magnet q verschiebbar angeordnet ist. Im Innenraum -der durch die Spulen 2 bis 8 gebildeten Hülsen sind Schleifkontakte 10,11,12,13,14,15 und 16 angeordnet. Über diese Schleifkontekte tQ bis 16 werden die Spulen 2 bis 8 mit t einer Betriebsspannungsquelle verbunden, die bei 17 angedeutet ist. Die Stromzuführung zu den Kontakten 10 bis 16 und damit zu den bpul.en 2 bis 8 erfolgt über Schleifkontakte 18 und 19. Diese Schleifkontakte sind an dem beweglichen Magnet 9 angebracht. Dieser bewegliche Magnet 9 ist ebenfalls ringförmig aufgebaut und mit einer Stange 20 verbunden, die in weiter nicht dargestellter Weise beispielsweise einen Schieber steuern an oder die Regelstange einer Einspritzpumne. Die Stromzufuhr zu dem beweglichen Magnet 9 geschieht über Leistungen 21 und 22, die im Inneren der Stange 20 verlegt sind und Schleifkontakte.
Die Stromrichtung durch die Spule ist für den hier behandelten Beispielsfall durch ein Kreuz und einen Punkt angegeben.
Das Kreuz soll dabei einen Strom bedeuten, der in die Zeichnungsebene hineinfließt und der Punkt soll einen Strom bedeuten, der entsprechend aus der Zeichnungsebene herausfließt, so daß an den Stirnflächen des heweglichen Magneten 9 ungleichnamige Pole entstehen. Der bewegliche Magnet 9 ist gegen die Kraft einer schraubenförmigen Druckfeder 23 verschiebbar, die sich einerseits an der linien Stirnfläche des ersten Magnets 9 und andererseits an einer Stirnwand des Trägers 1 abstützt. Auf der Stange 20, die mit den beweglichen Magneten 9 verbunden ist, sind Kontaktbahnen 24 und 25 aufgebracht, über die eine Stromzuführung zu den Schleifern 19 und 18 erfolgt, die wiederum über die Kontakte 10 bis 16 gleiten und so die Spulen 2 bis 8 mit Strom versorgten. Die Zuführung der Betriebsspannung zu den Kontaktbahnen 24 und 25 erfolgt dabei über Schleifkontakte 26 und 27.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende.
Durch die Spule des beweglichen Magneten 9 wird ein Strom erzeu*t, der ein Magnetfeld hervorrurt. Ebenfalls wird in der gezeigten Stellung des beweglichen Magnetes 9 in den beiden Spulen 4 und 6 ein Strom fließen, der ebenfalls ein Magnetfeld hervorruft. Die beiden Spulen 4 und 6 sind nun so angeschlossen, daß in der einen Spule ein Magnetfeld entsteht, das die Wirkung hat, den beweglichen Magneten 9, d.h. die Spule mit der Stange 2-Q anzuziehen, und daß in der anderen Spule ein Magnetfeld erzeugt wird, das das Bestreben hat, den beweglichen Magneten abzustoßen. Dadurch wird die Wirkung der einen Spule durch die andere Spule unterstUtzt. Je nach Polarität der Betriebsspannungsquelle 17 wird also der Magnet in der einen oder der anderen Richtung verstellt. Dadurch kann über die Stellstange 20 ein Ventil oder ein anderes Stellglied mehr oder weniger verstellt werden.
Bei Verschiebung des beweglichen Magneten 9 werden aber immer die nächstfolrendçn Magnete, bei einer Belegung nach links also der Magnet 3 und der Magnet 5 an die Betriebsspannung angeschlossen, BO daß eine kontinuierliche Bewegung des beweglichen Magneten 9 gewährleistet ist.
In dem beschriebenen Ausftlhrungsbeispiel ist der innere Magnet 9 als beweglicher Magnet ausgebildet. Es kann auch ohne weiteres eine Anordnung gewählt werden, in der der innere Magnet feststehend ist und die äußeren Magnete 2 bis 8 beweglich angeordnet sind.

Claims

Ansprüche

Elektrischer Gleichstron-Stellmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet (9) im Innenraum von aneinanderliegenden ringförmigen Elektromagneten angeordnet und relativ zu den Elektromagneten (2-8) verschiebbar ist, wobei die Polarität wenigstens eines der in der Bewegungsrichtung des Magnets (9) liegenden Elektromagnete (2,3,4) entgegengesetzt zur Polarität des Magnets (9) ist undSoder die Polarität eines der entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Magnetes (9) angeordneten Elektromagnete (6,7,8) gleich der Polarität des Magnetes (9) ist.
2. Stellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9) als Elektromagnet auSgebildet ist, der über Schleifer (26,27) und Schleifkontakte (2?,25) an eine 3etriebssDannungsquelle (17) angelegt ist.
3. stellmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, (9) daß der bewegliche Magnet mit Kontaktzungen (18,19) versehen ist, die über Kontakte (10,11,12,13,14,15 und 16) weinigstens einen der in der Bewegungsrichtung des Magnetes (9) angeordneten ringförmigen Magnete (2,3,4) mit der Betriebsspannungsquelle (17) verbinden und/oder wenigstens einen der entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Magnetes (9) angeordneten Magnete (,7,8) mit der Betriebsspannungsquelle (17) verbindet.
4. Stellmotor nach einem der Ansprilche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9) entgegen der Kraft einer schraubenförmigen Druckfeder (23) im Innenraum der ringförmigen Magnete (2-8)verschiebbar ist.
5. Stellmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebebewegung des Magnetes (9) durch änderung der Betriebsspannung des Magnets (9) und der ringförmigen Magnete (2-8) steuerbar ist.