DE242121C

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Publication number: DE242121C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Vc. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. August 1910 ab.

Die in neuerer Zeit entwickelten Kollektormotoren für Wechselstrom werden vielfach mittels Bürstenverschiebung geregelt. In manchen Fällen hat es sich dabei als wünsehenswert erwiesen, die Bürstenverschiebung aus der Ferne mit Hilfe des elektrischen Stromes ausführen zu können.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zu diesem Zwecke einen kleinen Hilfsmotor zu

ίο verwenden, der durch entsprechende Schaltung seiner Feldmagnete sich nach der einen oder anderen Richtung dreht und dabei die Bürsten mitnimmt (Fig. i). Statt dessen sollen gemäß vorliegender Erfindung zwei Motoren gleichzeitig zur Verwendung gelangen, von denen jeder die Bürsten nur nach einer Richtung dreht. Zweckmäßig ordnet man dabei beide so an, daß bei Einschaltung des einen seine Drehung zugleich eine solche des anderen Motors bewirkt. Die Benutzung zweier Motoren zum Zwecke der Bürstenverschiebung ergibt den Vorteil, daß man an Stelle von vier Steueileitungen, die sonst erforderlich sind, um bei einem Motor die Drehrichtung ändern zu können, bereits mit dreien auskommt, da man beiden Motoren eine gemeinsame Rückleitung geben kann (Fig. 2). Gleichzeitig wird durch die bereits angedeutete Anordnung ermöglicht, der von der Praxis gestellten Bedingung eines langsamen Einschaltens, aber raschen Ausschaltens auf einfache und bequeme Weise nachzukommen, wie im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung genauer erörtert werden wird.

In Fig. 2 ist diese Schaltung dargestellt. Es bezeichnet α den Hauptmotor, b den einen Hilfsmotor, der die Bürsten des Hauptmotors in die Stellungen für Linkslauf, und c den anderen Hilfsmotor, der sie in die Stellungen für Rechtslauf bringt. Eine Umschaltung der Hilfsmotoren wird nicht vorgenommen, es wird vielmehr jeder, wenn er unter Strom gesetzt wird, stets nur in dem gleichen Sinne angetrieben.

Zu dem Hilfsmotor b führt eine Steuerleitung I, zu c eine Leitung r. Von beiden geht eine gemeinsame Rückleitung zu dem anderen Pol der speisenden Stromquelle, die eine Batterie, ein Gleich- oder Wechselstromnetz ο. dgl. sein kann. ,

Will man den Hauptmotor links herumlaufen lassen, so legt man den Steuerschalter g, h nach links. Es geht dann der Steuerstrom über den Kontakt d und die Leitung I zu dem Hilfsmotor b. Dieser schiebt die Bürsten des Hauptmotors im entsprechenden Sinne vor, gleichzeitig wird auch der Hilfsmotor c mitgenommen, und zwar im entgegengesetzten Sinne, als er sich drehen würde, wenn er unter Strom stände. Der Motor c wird nun über die Leitung r, Kontakt 0, Hebel h auf den Widerstand k geschlossen. Er erregt sich also selbsttätig, und es bildet sich ein Kurzschlußstrom, der bremsend wirkt, so daß der

Motor b nur langsam laufen kann. Durch Veränderung des Widerstandes k kann jede beliebige Schaltgeschwindigkeit eingestellt werden.

Will man den Hauptmotor nach Fig. 2 und 3 ausschalten, so stellt man den Steuerschalter so, daß der Hebel g den Kontakt e, nicht aber der Hebel h den Kontakt f berührt. Es wird dann der Hilfsmotor c angetrieben, indem er von der beim Hebel g angedeuteten besonderen Stromquelle gespeist wird; Motor b wird leer mitgenommen, ohne aber einen Bremsstrom erzeugen zu können. Das Ausschalten geht somit schnell vor sich.

Es kann nun ferner in gewissen Fällen erwünscht sein, daß das Vorschieben der, Bürsten des Hauptmotors in mehrere Abschnitte zerlegt wird; beispielsweise kann der Steuerschalter für drei Stellungen eingerichtet werden, und bei der ersten Stellung sollen die Bürsten des Hauptmotors um ein Drittel, in der zweiten Stellung um ein weiteres Drittel und in der letzten Stellung ganz vorgescho-. ben werden.

Eine derartige. An Ordnung zeigt Fig. 3, Es sind hier insgesamt fünf Steuerleitungen vorhanden, zwei I₁ und I₂ für den Hilfsmotor b und zwei T₁ und r₂ für den Hilfsmotor c; ferner eine gemeinsame Rückleitung d. Der Steuerschalter (in der unteren Hälfte der Figur) hat für jede Laufrichtung des Hauptmotors eine Nullstellung (O) und drei Fahrstellungen (I, II, III).

Die Leitungen I₁ und I₂ und r₁ und r₂ sind nun noch über einen zweiten Kontroller geführt (obere Hälfte der Figur), der mit dem Bürstenring derart verbunden ist, daß er sich mit diesem zugleich bewegt.

Der Hauptmotor α ist mit zwei kleinen Hilfsmotoren b und c versehen, die als Reihenschluß- oder Nebenschlußmotoren ausgeführt und mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist werden können. In der Figur sind Gleichstrom-Reihenschlußmotoren mit einer Akkumulatorenbatterie angenommen.

Die einzelnen Kontakte des Steuerschalters sind mit 1, 2 bis 7 bezeichnet, die des Hilfskontrollers mit 1', 2' bis 6'.

Um den Haupt motor α für eine Drehrichtung z. B. links einzuschalten, wird der Steuerschalter auf die erste Stufe für Linkslauf (beispielsweise links, Stellung I) gestellt. Dann geht der Steuerstrom von dem einen Pol der Batterie s aus über den Kontakt 4, durch die Schaltwalze zum Kontakt 2, durch Leitung I₂ zu dem Kontakt 5' des Hilfskontrollers, durch dessen Schaltwalze zu dem Kontakt 6', durch den Hilfsmotor b und endlich durch die Rückleitung d zum anderen Pol der Batterie s.

Der Hilfsmotor b schiebt die Bürsten des Hauptmotors vor und setzt dabei zugleich den Hilfskontroller so lange in Bewegung, bis dieser die Stellung »links I« erreicht hat. In diesem Augenblicke wird der Strom an dem Kontakt 5' unterbrochen, der Hilfsmotor b bleibt stehen.

Dreht man nun den Steuerschalter auf Stellung »links II«, so verläuft der Steuerstrom von Kontakt 4 auf Kontakt 3, durch Leitung Z₁ zum Hilfskontroller, in diesem von Kontakt 4' zu 6' und wieder zum Motor b wie oben. Dieser schiebt die Bürsten und zugleich den Hilfskontroller weiter vor, bis auf letzterem die Stellung »links II« erreicht ist; dann wird der Steuerstrom bei Kontakt 4' unterbrochen.

Wird der Steuerschalter auf Stellung »links III« gestellt, so nimmt der Steuerstrom von Kontakt 4 den Weg über Kontakt 2, Leitung I₂, Kontakt 5' und 6' zum Motor b, bis bei Stellung »links III« des Hilfskontrollers wieder die Unterbrechung erfolgt.

Um auszuschalten, wird der Steuerschalter auf Stellung . »0 links« gedreht. Der Strom geht dann von Kontakt 4 zu Kontakt 5, durch Leitung V₁ zu Kontakt 3' des Hilfskontrollers, zu Kontakt 1', zu Motor c und durch Leitung d zurück zum anderen Pol der Batterie. Hilfsmotor c dreht dabei die Bürsten wieder zurück, bis auf dem Hilfskontroller die Stellung O links erreicht ist.

Soll bis auf die genaue Nullstellung zurückgedreht werden, so braucht der Kontaktring für Kontakt 3' nur etwas weiter nach innen verlängert zu werden.

Im allgemeinen ist es erwünscht, daß das Vorschieben des Bürstenringes des Hauptmotors α in die Arbeitsstellung langsam, das Zurückdrehen in die Nullstellung schnell erfolgt. Zu diesem Zweck können, wie in Fig. 3 dargestellt, auf den beiden Kontrollern noch entsprechende Kontakte vorgesehen sein, welche den einen Hilfsmotor c über einen Bremswiderstand k kurzschließen, wenn der andere b den Bürstenring vorschiebt. In den oben beschriebenen Stellungen des Steuerkontrollers ist dann der eine Endpunkt des Hilfsmotors c über die Leitung d, den Bremswiderstand k, die Kontakte 7 und 5 des Steuerschalters, Leitung V₁, Kontakt 3' und 1' des Hilfskontrollers mit dem anderen Endpunkt des Hilfsmotors c verbunden. Durch Regelung des Widerstandes k kann die Geschwindigkeit des Bürstenvorschubes nach Belieben eingestellt werden.

Für Rechtslauf des Hauptmotors α ist der Vorgang ganz entsprechend, nur vertauschen die beiden Hilfsmotoren b und c ihre Rollen. Beispielsweise bei Stellung »rechts I« des Steuerschalters geht der Steuerstrom von dem einen Pol der Batterie s zu Kontakt 4 und Kontakt 6 des Steuerschalters, durch Lei-

tung r₂, Kontakt 2' und ι' des Hilfskontrollers zum Motor c und durch Leitung d zurück zur Batterie s; Motor c schiebt die Bürsten vor, bis der Hilfskontroller die Stellung »I rechts« erreicht und damit der Steuerstrom bei Kontakt 2' unterbrochen wird. Gleichzeitig ist der Bremswiderstand über die Kontakte 1 und 3 des Steuerschalters, Leitung I₁, Kontakt 4' und 6' des Hilfskontrollers mit der einen Klemme des Hilfsmotors b und über Leitung d mit der anderen verbunden, so daß also jetzt Motor b als Bremsmotor wirkt.

Dieselbe Schalteinrichtung könnte übrigens auch in solchen Fällen Verwendung finden, wenn nicht nur reine Bürstenverschiebung, sondern beispielsweise solche im Verein mit mehreren Spannungsstufen 0. dgl. verwendet wird. Ferner kann die Zahl der Schaltstufen jeden beliebigen Wert besitzen, es können für jeden Hilfsmotor auch mehr als zwei Zuleitungen vorgesehen werden.

Auf den Steuerschalter können auch besondere Kontakte aufgesetzt werden, die den Hauptstrom für Motor α ein- und ausschalten, die Feldwicklung umschalten, zwei Phasen vertauschen u. dgl. Es empfiehlt sich dann in solchen Fällen, wo die Bürstenbewegung nicht in mehrere Abschnitte zerlegt ist, folgende Stellungen auf dem Kontroller vorzusehen :

i. Eine Nullstellung, bei der sämtliche Leitungen abgeschaltet sind (diese Stellung ist nicht unbedingt nötig).

2. Eine Ausschaltstellung, wobei der Motor α angeschaltet ist und der Hilfsmotor die Bürsten in die Nullstellung zurückdreht.

3. Eine Stellung, wobei der Motor α eingeschaltet ist und der Hilfsmotor die Bürsten zurückdreht.

4. Eine Festhaltstellung, bei der der Motor α eingeschaltet ist und der Hilfsmotor steht.

5. Eine Vorschiebstellung, wobei der Motor α eingeschaltet ist und der Hilfsmotor die Bürsten vorschiebt. Der Führer geht also zunächst auf Stellung 5, dann, nach Erreichen der gewünschten Geschwindigkeit auf 3 und zum Abschalten auf 2.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung eines Wechselstrom-Kommutatormotors durch Bürstenverschiebung, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Hilfsmotoren der eine die Bürsten in einem Sinne, der andere im anderen Sinne bewegt und dabei die Bewegung des einen Motors zugleich eine solche des anderen erzwingt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bürstenbewegung im einen Sinne der leerlaufende Hilfsmotor über einen gegebenenfalls regelbaren Bremswiderstand kurz geschlossen wird, bei rückläufiger Bewegung der Bürsten jedoch nicht, so daß sich für Vor- und Rückbewegung der Bürsten verschiedene Geschwindigkeiten ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.