DE2605561A1 - Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung fuer elektrische fahrzeuge - Google Patents

Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung fuer elektrische fahrzeuge

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Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMER ZWIRNER - HIRSCH
PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN
Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 RadeckestraSe 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (0612n 562943/561998 Telex 04-186237
Shinko Electric Co. Ltd.
12-2, 3-ehome, Nihanbashi, Ghuo-ku 10.018
Tokyo, Japan
Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge mit einem Gleichstrom-Reihenmotor, dessen Ankerschaltung und Feldwicklungen in Reihe zu einer Energiequelle in Form einer Batterie geschaltet sind.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Verbesserungen einer Start- und Geschwindigkeitss^euerungsvorrichtung, die besonders für den Antrieb elektrischer Fahrzeuge einschließlich Gabelstapler und dergleichen geeignet ist.
£09835/0316
München: Kramer ■ Dr.Weser ■ Hirsch — Wiesbaden: Blumbach · Dr. Bergen · Zwiner
In jüngster Zelt finden die Vorteile umweltversehmutzungsfreier elektrischer Fahrzeuge erhöhte Aufmerksamkeit. Eines der größten Probleme bei der Entwicklung elektrischer Fahrzeuge ist die wirksame Ausnutzung der Batterieenergie, da die Betriebsdauer einer Batterie pro Aufladung derzeit stark begrenzt ist.
Bei einem batteriebetriebenen Reihenmotor für ein elektrisches Fahrzeug, das gewöhnlich oft angefahren und angehalten wird sowie mit niedrigen Geschwindigkeiten oder rückwärts gefahren oder für wiederholte Bergfahrten verwendet wird, muß eine Entladung durch unnötig großen Strom möglichst vermieden werden, da dies zu einer beschleunigten Erschöpfung der Batterie beiträgt und auch vom Gesichtspunkt einer wirtschaftlichen Auslegung und des Wirkungsgrades des Motors nachteilig ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Geschwindlgkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge hinsichtlich des Energiewirkungsgrades zu verbessern.
Ferner soll eine Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge mit batteri=betriebenem Reihenmotor verfügbar gemacht werden, mit welcher der Anfahrstrom zur Erzeugung eines gewünschten Drehmomentes und einer gewünschten Ausgangsleistung auf ein Minimum reduziert wird.
Ferner soll eine Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für
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elektrische Fahrzeuge mit batteriebetriebenem Gleichstrom reihenmotor geschaffen werden, die zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades eines Batteriefahrzeugs beiträgt.
Weiterhin soll eine Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge mit batteriebetriebenem Gleichstrom-Reihenmotor verfügbar gemacht werden, mit welcher sich Batterieentladungen durch übermäßig hohen Strom möglichst
die weitgehend reduzieren lassen und sich gleichzeitig/mit einer Aufladung erzielbare Arbeitskapazität erhöhen läßt, so daß die Betriebsdauer der Batterie beträchtlich verlängert tvird.
Weiterhin soll eine Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge mit batteriebetriebenem Gleichstrom-Reihenmotor geschaffen werden, die unter Bedingungen, die ein erhöhtes Drehmoment oder eine erhöhte Geschwindigkeit erfordern, einen erhöhten Ankerstrom zu liefern vermag.
Die genannte Aufgabe wird mit einer Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Feldwicklungen durch wenigstens einen Abgriff in Gruppen;aufgeteilt sind, von denen jede eine andere Windungszahl aufweist, und daß sich zwischen dem Abgriff und der Energiequelle eine Abgriffschaltung befindet, mit welcher zur Steuerung der Magnetflußstärke in Abhängigkeit von Eastzustandsanderungen des Motors Feldwicklungsgruppen vollständig oder teilweise kurzschließbar sind.
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Um unter Bedingungen, die ein erhöhtes Drehmoment oder eine erhöhte Geschwindigkeit erfordern, einen erhöhten Ankerstrom zu liefern, kann eine parallel zu den Feldwicklungen angeordnete Überbrückungsschaltung vorgesehen sein.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gleichstrom-Reihenmotor (auch Gleichstrom-Reihenschlußmotor genannt);
Fig. 2 ein Schaltbild der Gesehwindigkeitssteuerungsvorrichtung des Motors gemäß Erfindung;
Fig. 5 ein Schaltbild einer anderen erfindungsgemäßen AusfUhrungsform;
Fig. 4 und 5 grafische Darstellungen der Beziehung zwischen Geschwindigkeit, Wirkungsgrad und Strom des gemäß Fig. 3 ausgerüsteten erfindungsgemäßen Motors im Vergleich zu entsprechenden Kurven eines Motors mit derzeit verwendeter Gleichstrom-Zerhackersteuerung oder Widerstandssteuerung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt der erfindungsgemäße Gleichstrom-Reihenmotor einen Rotor 1, einen Stator 2 und. Magnetpole N, N' und
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S, S', die in üblicher Weise angeordnet sind. Um die Magnetpole N, N' und S, S' sind Feldwicklungen 3, Jf und 4, 4' gewickelt, die eine erste Feldwicklungsgruppe F. und eine zweite Feldwicklungsgruppe F2 bilden. Diese Feldwicklungsgruppen F, und F2 sind mit Abgriffsanschlüssen für die weiter unten erläuterten Schaltoperationen versehen. Es ist allgemeine Praxis, auf den jeweiligen Magnetpolen Feldwicklungen mit der gleichen Windungszahl anzuordnen. Erfindungsgemäß ist jedoch die Anzahl der Windungen einer Feldwicklungsgruppe, beispielsweise F2,wahlweise gegenüber der anderen Feldwicklungsgruppe F, um eine ganze Zahl erhöht, um einen Magnetfluß mit einer Stärke zu erzeugen, wie sie zum Anfahren oder Anlaufen erforderlich und ausreichend ist. Auchbei der nfedrigsten Arbeitsgeschwindigkeit des Motors darf der Fluß nicht im magnetischen Sättigungsbereich liegen, da die Wicklung F^ (welche die Serienschaltung der Wicklungen F, und F2 aufweist) wirksam erregt werden soll, wie nachstehend beschrieben ist.
In Fig. 2 ist ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Gleichstrom-Reihenmotors gezeigt. Der Motor M weist die zuvor erwähnten ersten und zweiten Feldwicklungen F. und Fp auf und ist zum Kurzschließen aller zweiten Feldwicklungen F2 oder eines Teils der zweiten Feldwicklungen Fp mit Abgriffschaltungen versehen, die Schließschalter S, und Sp aufweisen. Nach Wunsch können die kurzschließenden Schalter S1 und S0 durch einen Umschalter ersetzt werden.
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Wenn im Betrieb ein Stromversorgungsschalter SW bei offengehaltenem Schalter S,, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, eingeschaltet wird, wird der Motor M durch die Energie von einer Batterie B erregt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anlaufstrom auf einen geeigneten v/ert gesteuert, da die ersten und. die zweiten Feldwicklungen F, und Fp in Reihe geschaltet sind. Wenn der Motor M Betriebsbedingungen erreicht, und zwar bei einem Ankerstrom vorgegebenen Wertes (was beispielsweise anhand der Geschwindigkeit des vom Motor M angetriebenen Fahrzeugs beurteilt wird), wird der Schalter S, geschlossen, um alle zweitenFeldwicklungen Fp kurzzuschließen und dadurch den Ankerstrom zu erhöhen, um die normalen Betriebsbedingungen des Motors M zu erhalten. In diesem Fall kann anstelle des Schalters S. der gestrichelt dargestellte Schalter Sp betätigt werden, wenn es erwünscht ist, im Hinblick auf die Windungszahl der zweiten Feldwicklung Fp zur Änderung der Geschwindigkeit oder des Drehmomentes einen Teil der zweiten Feldwicklung Fp kurzzuschließen.
Der erfindungsgemäße Motor kann auch vorteilhaft zur Betätigung einer Gabel eines Gabelstaplers verwendet werden. Bei einem Motor zur Betätigung einer Hebegabel eines Gabelstaplers müssen die Drehgeschwindigkeit und das Drehmoment des Motors weitgehend zwischen Schwerlast- und Leichtlastbedingungen geändert werden. Um optimales Betriebsverhalten des Motors bei kleinster Energie zu erhalten, wird deshalb der Schalter S. oder Sp unter Schwerlastbedingungen geschlossen, um die FeId-
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wicklung F2 ganz oder teilweise kurzzuschließen, während die Schalter S, und Sp unter Leichtlastbedingungen geöffnet werden, um die Feldwicklungen F, und Fp in Serie zu sehalten, womit zu hoher Strom oder zu hohe Geschwindigkeit verhindert wird, um den eine Hebegabel betätigenden Motor immer auf einer geeigneten Umdrehungsgeschwindigkeit zu halten.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die mit den Abgriffanschlüssen der Feldwicklungen verbundene oder verbundenen Abgriffschaltung oder Abgriffschaltungen die entsprechenden Feldwicklungen überbrücken, die um die Magnetpole des Motors gewickelt und zueinander in Reihe geschaltet sind, um Feldwicklungsgruppen vollständig oder teilweise kurzzuschließen oder eine Feldwicklungsgruppe zur anderen Feldwicklungsgruppe in Reihe oder parallel zu schalten, und zwar in Abhängigkeit von einem Wechsel der Betriebsart von "Anlaufen" auf "Normalbetrieb" oder von "Leichtlast" auf "Schwerlast", oder umgekehrt. Eine solche Feldwicklungsanordnung verhindert eine übermäßige Entladung der Batterie aufgrund übermäßig großer Anlaufströme und reduziert den Betriebsstrom bei niedriger Geschwindigkeit und die Kupfer- und Eisenverluste und trägt damit zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrad.es des Motors bei.
Durch das Zu- oder Abschalten eines Teils der Feldwicklungen in der zuvor beschriebenen Weise zur Bildung mehrerer Kombinationen von Feldwicklungen, die je eine unterschiedliche
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Windungszahl mit unterschiedlicher Querschnittsflache des magnetischen Drahtes haben, kann die Drehgeschwindigkeit des Motors zur Anpassung an verschiedene Betriebsarten gesteuert werden. Dies ist sehr vorteilhaft bei der Steuerung der Geschwindigkeit von Batteriefahrzeugen, die unter verschiedenen Betriebsbedingungen arbeiten, da die einzelnen Betriebsarten zeitlich gesehen nicht kontinuierlich sind.
Fig. J5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Mit B ist eine Batterie bezeichnet, die als Energiequelle für einen Gleichstrom-Reihenmotor M verwendet wird. Der Motor M umfaßt drei verschiedene Feldwicklungsgruppen F,, F2 und F.,, von denen jede eine andere Windungszahl aufweist. Beispielsweise wird die Feldwicklungsgruppe F. für Hochgeschwindigkeitsbetrieb verwendet und enthält W. Windungen, wird die Feldwicklungsgruppe Fp für Mittelgeschwindigkeitsbetrieb verwendet und enthält Wp Windungen und wird die Feldwicklungsgruppe F^, für Niedriggeschwindigkeitsbetrieb verwendet und enthält W-, Windungen. Die Windungszahlen Wp und W-, sind so bestimmt, daß sie gegenüber W,, der Windungszahl für Vollgeschwindigkeitsbetrieb, beispielsweise in einem Verhältnis von W : Wp : W-, = 1 : 2.5 : 6 stehen. Abgriffschaltungen mit Schaltern S1, S2 und S sind mit Abgriffanschlüssen der Feldwicklungen F., F2 bzw. F^ verbunden. Während des Vollgeschwindigkeitsbetriebes sind alle Schalter S1 bis S-, geschlossen. Die mittlere Geschwindigkeit kann man dadurch erhalten, daß man die Schalter S und S-, schließt und den Schalter S1 öffnet. Im Niedriggeschwindigkeitsbetrieb ist lediglich der
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Schalter S^ geschlossen, und die anderen Schalter S1 und Sp werden in offener Stellung gehalten. Eine äußere Drosselspule X ist für den Fall in Reihe zu den Feldwicklungen geschaltet, daß die Impedanz des Motors nicht ausreichend groß ist, um einen weichen Anlauf zu bewirken, daß im Anlaufzustand, ein unnötig großer Strom durch den Motor fließt oder daß es erwünscht ist, die Geschwindigkeit auf einen"Wert zu steuern, der niedriger als der mit der Windungszahl W erreichbare ist. Die Drosselspule X wirkt außerdem als Eins tellvorrichtung für die Anlaufströme entsprechend den Lastbedingungen.
In der Schaltung nach Fig. 3 sind die Schalter S1 bis S-, im AnIaufbetrieb, der ein größeres Drehmoment erfordert, geöffnet und der Schalter S-, ist geschlossen, wenn ein Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit gefahren werden soll. Wenn die Umstände eine mittlere Geschwindigkeit oder eine mittlere Ausgangsleistung erforderlich machen, werden die Schalter S2 und S-, geschlossen, um den Motor in den Mittelgeschwindigkeitsbetrieb zu versetzen. Falls eine noch niedrigere Geschwindigkeit erforderlich ist, wird der Schalter S-, geöffnet, um die äußere Induktivität X in Reihe zur Feldschaltung zu schalten. Zusätzlich zu den genannten Betriebsarten unterschiedlicher Geschwindigkeitsbedingungen müssen die Batteriefahrzeuge oft an einem abnormalen steilen Abhang anfahren oder für eine kurze Zeitdauer mit einer Geschwindigkeit fahren, die höher als die normalerweise höchste Fahrgeschwindigkeit ist. Überdies kann es erwünscht sein, die stufenweisen Geschwindigkeitsänderungen
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zu glätten, die durch Einschalten und Ausschalten der Abgriffe des Motors bewirkt werden. Diese Probleme lassen sich dadurch geeignet lösen, daß dem Anker ausreichend Strom zugeführt wird,
benötigte
während die/Energie auf einem Minimum gehalten wird.
Beispielsweise kann eine Überbrückungsschaltung mit einem Schalter Sk und einem Stromregulierungselement, wie einem Widerstand R, parallel zu den Feldwicklungen F^, geschaltet sein. Wenn die Feldschaltung die äußere Induktivität X umfaßt, ist die Überbrückungsschaltung parallel zur gesamten Feldschaltung einschließlich der äußeren Induktivität X geschaltet.
Auf das Schließen des Schalters S2, hin wird Strom von der Batterie B zum Anker des Motors geführt, ohne durch die Feldschaltung zu gelangen. Als Folge davon wird der Ankerstrom erhöht, um dem Erfordernis für ein abnormales Drehmoment oder eine abnormale Beschleunigung gewachsen zu sein. Der Widerstand R kann durch ein anderes Stromregulierungselement wie einen Transistor , Thyristor oder dergleichen ersetzt werden.
Da erfindungsgemäß im Hinblick auf erwartete Lastbedingungen eine Anzahl von Feldwicklungsgruppen unterschiedlicher Windungszahlen vorgesehen ist, wird es möglich, den Laststrom bei jeder Betriebsart oder unter verschiedenen Lastbedingungen minimal zu halten. Überdies kann der Motor durch die Einfügung der Überbrückungsschaltung sehr schwere Anforderungen, wie abnormales Drehmoment oder plötzliche Beschleunigung, erfüllen.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit, dem Wirkungsgrad und dem Strom der in Fig. J5 gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zu entsprechenden Kurven eines Motors mit Gleichstrom-Zerhackersteuerung oder Widerstandssteuerung, wie sie derzeit allgemein Verwendung finden. In diesen Figuren ist mit a das Widerstands-Steuerungssystem und mit b das Gleichstrom-Zerhacker-Steuerungssystem gekennzeichnet. Die Kurven V. bis V2, stammen vom erfindungsgemässen Motor. Dabei stellt V, den Fall dar, daß lediglich die Feldwicklungsgruppe F* verwendet wird, Vp den Fall, daß die Feldviicklungsgruppe Fp verwendet wird, V, den Fall, daß die Feldwicklungsgruppe F^ verwendet wird, und V1, den Fall, daß die Feld\'7icklungsgruppe F^, mit der in Reihe geschalteten Drosselspule X verwendet wird. Die maximale Geschwindigkeit ist bei 100 %, die mittleren Geschwindigkeiten sind bei 70 % und 50 %, und die niedrige Geschwindigkeit ist bei ;50 % aufgetragen. Man sieht, daß der erfindungsgemäße Motor hinsichtlich seines Wirkungsgrades beträchtlich gegenüber den herkömmliche! Motoren gemäß a und b verbessert ist. Wie klar aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Verbesserung des Wirkungsgrades mit der Einsparung von Energieverbrauch durch das erfindungsgemäße System verbunden und. dies ermöglicht eine beträchtliche Verlängerung der tatsächlichen Fahrstrecke der elektrischen Fahrzeigp. Da der Anfahrstrom sehr klein ist, werden überdies die Kupferverluste selbst dann relativ klein gehalten, wenn die Wicklungen einen großen Widerstand haben, und die Batterie wird von starken
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Entladungen freigestellt und kann eine längere Betriebsdauer bieten. Die vorliegende Erfindung, die Geschwindigkeitsänderungen einfach durch Betätigen der Schalter S, bis S-, erlaubt, trägt außerdem zur Verringerung der Kosten des elektrischen Antriebssystems bei.
Die vorliegende Erfindung kann leicht realisiert werden, da die jeweiligen Betriebsarten in zeitlicher Hinsicht nicht kontinuierlich sind und beträchtliche Verringerungen der elektrischen Verluste bei mittleren Geschwindigkeiten üblich sind, wie Fig. 4 zeigt, so daß ein Aufbau maximaler Wirtschaftlichkeit erlaubt ist. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß das derzeit in allgemeinem Gebrauch befindliche Zerhackersteuerungssystem einen beträchtlich großen Anlaufstrom mit sich bringt und immer einen Betriebsstrom erfordert, der ebenso groß wie im Maximalgeschwindigkeitsbetrieb ist, und erhöhte Eisen- und Kupferverluste erleidet, und zwar aufgrund der unterbrochenen Spannungen. Diese Tendenz wird am deutlichsten bei den mittleren Geschwindigkeiten, was zum Erfordernis eines komplizierten und teuren Steuerungsmechanismus führt. ·
Andererseits kann die Widerstandssteuerung , bei welcher Ausgangsenergie der Batterie durch einen Widerstand verbraucht wird, als das unwirtschaftlichste System angesehen werden, und sie wird von den gleichen Nachteilen begleitet, wie sie bei dem zuvor erwähnten Zerhackersteuerungssystem auftreten, und
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zwar aufgrund der Notwendigkeit für eine Änderung der .Spannung der Energiequelle oder Batterie. Es leuchtet deshalb ein, daß die vorliegende Erfindung überaus beachtenswerte vorteilhafte Wirkungen gegenüber den herkömmlichen Lösungen aufweist.
Deshalb kann der erfindungsgemäße Gleichstrom-Reihenmotor vorteilhaft als Antrieb für elektrische Fahrzeuge verwendet werden, deren Betrieb sowohl wiederholtes Anfahren und Anhalten einschließt als auch Fahren in einem Werksbereich mit steilen Abhängen, was abnormale Drehmomente erfordert. Beispielsweise ist der Motor insbesondere geeignet zur Verwendung in einem Fahrzeug, das in Stadtbereichen und zwischen Stadt- und Vorstadtbereichen verkehrt, oder in einem Auslieferungsfahrzeug wie einem Milchwagen, der während der Milchauslieferungsfahrt mit verschiedenen Geschwindigkeiten gefahren wird.
Der Motor ist grundsätzlich zur Erfüllung normaler Betriebsbedingungen konstruiert und dadurch, daß die Überbrückungsschaltung vorgesehen ist, ist es jedoch möglich, die Verluste der Motorwicklungen und die Batteriekapazität zu verringern, was zur Herabsetzung der Produktionskosten beiträgt.
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Claims (1)

  1. BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER - HIRSCH
    PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2605561
    Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121)562943/561993 Telex 04-186237
    10.018
    Patentansprüche
    M.) Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung für elektrische Fahrzeuge mit einem Gleichstrom-Reihenmotor, dessen Ankerschaltung und Feldwicklungen in Reihe zu einer Energiequelle in Form einer Batterie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklungen (F,, Fp, F.,) durch wenigstens einen Abgriff in Gruppen aufgeteilt sind, von denen jede eine andere Windungszahl (W1, W2, W,) aufweist und daß sich zwischen dem Abgriff und der Energiequelle (B) eine Abgriffschaltung (S1, S2, S3) befindet, mit welcher zur Steuerung der Magnetflußstärke in Abhängigkeit von Lastzustandsänderungen des Motors (M) Feldwicklungsgruppen vollständig oder teilweise kurzschließbar sind.
    2. Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den elektrischen Fahrzeugen um elektrische Gabelstapler handelt, die zur .Betätigung der Hebegabel einen Gleichstrom-Reihenmotor besit-
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    München: Kramer - Dr.Weser - Hirsch — Wiesbaden: Blumbach - Dr. Bergen · Zwirner
    zen, bei dem zur Erzeugung des Magnetflusses in einer für die Last- und Drehmomentbedingung geeigneten Stärke Feldwicklungsgruppen mittels der Abgriffschaltung selektiv vollständig oder teilweise kurzschließbar sind.
    J>. Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine parallel zu den Feldwicklungen angeordnete Überbriickungsschaltung (S^, R) vorgesehen ist, die zur Erzielung eines erhöhten Motordrehmomentes oder einer erhöhten Motorgesehwindigkeit zuschal tbar ist.
    4. Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungsschaltung ein stromregulierendes Bauelement wie einen Widerstand (R), einen Transistor oder einen Thyristor enthält.
    5. Geschwindigkeitssteuerungsvorriehtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklung in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt ist und daß diese Gruppen durch die jeweilige Abgriffschaltung kurzschließbar sind, um eine Magnetflußstärke entsprechend den Lastbedingungen im Niedrig-, Mittel- und Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Motors zu erzeugen.
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    6. Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Induktivität (X) in Reihe zu den Feldwicklungen geschaltet ist, für den Fall, daß der Widerstands- und der
    Induktivitätswert der Feldwicklungen nicht zum Niederhalten des Laststroms auf einem niedrigst erforderlichen Wert
    ausreichen.
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GB (1) GB1543445A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638987A1 (de) * 1992-09-03 1995-02-15 Tai-Her Yang Mehrstufige Umschaltbare Reihenschluss- (oder Kompound- )Feldwicklung zur Drehzahlsteuerung eines Motors mit transientem Speicher-Effekt
DE102013206782A1 (de) 2013-04-16 2014-10-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und Antriebsteuervorrichtung
DE102013209713A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Mahle International Gmbh Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5449382A (en) * 1977-09-26 1979-04-18 Shichirou Asahi Method and apparatus for forming plural of holes in food
FR2479596A1 (fr) * 1980-03-26 1981-10-02 Cem Comp Electro Mec Dispositif de traction electrique a moteur serie a courant continu alimente par un hacheur qui peut etre force en conduction continue
GB2269280A (en) * 1992-07-30 1994-02-02 Yang Tai Her Electric motor control
GB9223540D0 (en) * 1992-11-10 1992-12-23 Dee Electronics Limited Improvements relating to speed controllers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638987A1 (de) * 1992-09-03 1995-02-15 Tai-Her Yang Mehrstufige Umschaltbare Reihenschluss- (oder Kompound- )Feldwicklung zur Drehzahlsteuerung eines Motors mit transientem Speicher-Effekt
DE102013206782A1 (de) 2013-04-16 2014-10-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und Antriebsteuervorrichtung
DE102013206782B4 (de) * 2013-04-16 2016-09-15 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs und Antriebsteuervorrichtung
DE102013209713A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Mahle International Gmbh Elektromotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
WO2014187616A3 (de) * 2013-05-24 2015-08-27 Mahle International Gmbh Elektromotor, insbesondere für ein kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
FR2301126A1 (fr) 1976-09-10
JPS5195314A (de) 1976-08-20
FR2301126B1 (de) 1981-10-09
JPS56106003U (de) 1981-08-18
GB1543445A (en) 1979-04-04

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