DE2421180B2

DE2421180B2 - Gleichstromkommutatormaschine

Info

Publication number: DE2421180B2
Application number: DE19742421180
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Kofink, Wolfgang, Dr.-Ing., 7307 Aichwald
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1977-06-23
Also published as: FR2269816A1; GB1502319A; US4039915A; JPS50152224A; FR2269816B1; IT1037809B; DE2421180A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleichstromkommutatormaschine mit wenigstens einem steuerbaren elektronischen Schalter im Ankerstromkreis zur Impulssteuerung.

Es sind Gleichstromkommutatormaschinen dieser Art aus der Zeitschrift ETZ-A, Band 87 (1966), Heft 5, S. 165—170, bekannt, die mit Impulssteuerung arbeiten. Dabei wird die Impulssteuerung durch sogenannte Gleichstromsteller erzeugt. Diese Steller sind elektronische Steuereinrichtungen, welche den Gleichstrom in zeitlich veränderliche Impulse zerhacken. Diese Steuerungsart unteir Verwendung dieser Gleichstromsteller haben jedoch den Nachteil eines sehr großen Aufwandes an elektronischen Bauteilen. Außerdem ist eine Drossel erforderlich, welche im Betrieb zusätzliche Geräusche erzeugt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Impulssteuerung für Gleichstromkommutatormaschinen aufzuzeigen, die mit möglichst wenig Bauteilen auskommt dadurch billig und einfach im Aufbau wird, und bei der darüber hinaus keine zusätzliche Steuerelektronik erforderlich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der wenigstens eine Schalter innerhalb der Ankerwicklung zwischen den Bürsten angeordnet ist dessen Durchlaßzustand durch Signale eines mit der Achse der Maschine in Wirkverbindung stehenden und

ίο mit der Steuerelektrode des elektronischen Schalters verbundenen Unterbrechers steuerbar ist und dessen Sperrzustand beim Durchlaufen des wechselnden Magnetfeldes bei der Kommutierung erreichbar ist Neben dem Unterbrecher sind daher lediglich elektronisehe Schalter als Bauteile zur Impulssteuerung erforderlich. Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich dadurch, daß in weiterer Ausbildung der Erfindung der wenigstens eine Schafter ais Thyristor ausgebildet ist, dessen Zündung durch Signale des Unterbrechers und dessen Löschung beim Durchlaufen des wechselnden Magnetfeldes bei der Kommutierung erreichbar ist. Der Grund dafür ist daß sich bekannterweise bei der Kommutierung die Flußrichtung des Ankerstroms umkehrt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwei Paar antiparallel zueinander angeordnete Thyristoren um 180° elektrisch versetzt in der Ankerwicklung angeordnet sind. Um hohe Spannungspitzen während der Kommutierung zu vermeiden, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß parallel zu dem bzw. den elektronischen Schaltern je eine zusätzliche Wicklung angeordnet ist, welche relativ zur Ankerwicklung einen höheren ohmschen Widerstand besitzt.
Diese zusätzliche Wicklung kann als Ankerwicklungsteil mit erhöhtem ohmschen Widerstand ausgebildet sein, in welcher eine rotatorisch induzierte Spannung die beim Abkommutieren des Stromes entstehende Spannung kompensiert.

Die elektrische bzw. elektronische Impulsgabe zum Zünden und Löschen der elektronischen Schalter kann erfindungsgemäß auch kontaktlos, z. B. durch induktive Geber, erfolgen.

Außerdem besteht die Möglichkeit, je nach zeitlicher Lage der Steuerimpulse, die Gleichstremkommutatormaschine als Motor oder Generator zu betreiben.

Zum Schutz der elektronischen Schalter vor zu hohem Strom kann vorzugsweise ein Fliehkraftschalter vorgesehen sein, der die elektronischen Schalter bei kleinen Drehzahlen des Motors bzw. zu großen Drehzahlen des Generators überbrückt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Mit 1 ist die Feldwicklung bezeichnet, mit 2 der Anker mit den Bürsten 3 und 4. In dem Ankerstromkreis sind um 180 elektrische Grade versetzt die beiden elektronischen Schalter 5 und 6 angeordnet, zu denen die beiden Widerstandswicklungen 7 und 8 parallel geschaltet sind. Die Impulsgabe für die elektronischen Schalter 5 und 6 erfolgt über den mechanischen, von der Motorwelle 9 angetriebenen Unterbrecher 10. Der Unterbrecher 10 erhält seinen Strom von der Klemmenspannung. Der Strom wird über die Bürsten 11 und 12 dem Unterbrecher 10 zugeführt Um die Zündspannung der elektronischen Schalter 5 und 6 an die Klemmenspannung anzugleichen, sind diesen die Widerstände 13 und 14 im Steuerkreis vorgeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichstromkommutatormaschine mit wenigstens einem steuerbaren elektronischen Schalter im Ankerstromkreis zur Impulssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Schalter (5, 6) innerhalb der Ankerwicklung zwischen den Bürsten (3, 4) angeordnet ist, dessen Durchlaßzustsind durch Signale eines mit der Achse der Maschine in Wirkverbindung stehenden und mit der Steuerelektrode des elektronischen Schalters verbundenen Unterbrechers (10) steuerbar ist und dessen Sperrzustand beim Durchlaufen des wechselnden Magnetfeldes bei der Kommutierung erreichbar ist

2. Gleichstromkommutatormaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Schalter als Thyristor (5,6) ausgebildet ist

3. Gleichstromkommutatormaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß als Schalter zwei Paar antiparallel zueinander angeordnete Thyristoren (S, 6) in der Ankerwicklung vorgesehen sind.

4. Gleichstromkommutatormaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Thyristorenpaare (5, 6) um 180° elektrisch versetzt in der Ankerwicklung angeordnet sind.

5. Gleichstromkommutatormaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Lage des Steuerimpulses veränderbar ist

6. Gleichstromkommutatormaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (10) als kontaktloser Unterbrecher ausgebildet ist

7. Glaichstromkommutatormaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem bzw. den elektronischen Schaltern je eine zusätzliche Wicklung (7, 8) angeordnet ist, welche relativ zur Ankerwicklung einen höheren ohmschen Widerstand besitzt.

8. Gleichstromkommutatormaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Fliehkraftschalter, durch welchen die elektronischen Schalter überbrückbar sind.