DE3018957A1

DE3018957A1 - Anlaufsteuerschaltung fuer einen permanentdynamischen elektromotor

Info

Publication number: DE3018957A1
Application number: DE19803018957
Authority: DE
Inventors: Klaus 7030 Böblingen Neuffer; Harald Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Ruoff; Wolfgang 7031 Magstadt Volz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-05-17
Filing date: 1980-05-17
Publication date: 1981-11-26

Description

Anlaufsteuerschaltung für einen
permanentdynamischen Elektromotor Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufsteuerschaltung für einen permanentdynamischen Elektromotor mit zwei elektrischen Spulen, einem Schalttransistor und einem auf dem Rotor angeordneten Permanentmagneten.
Als permanentdynamischer Elektromotor wird im folgenden ein elektrischer Antrieb mit Zweispulen-System bezeichnet.
Solche Antriebe sind z.B. in Uhren als Antrieb für Unruh-Spiralfeder-Resonatoren und bei Gebläsen bekannt. Dabei ist ein Permanentmagnet auf dem Rotor angeordnet, dessen Magnetfeld bei rotierendem Rotor in einer feststehenden Steuerspule einen Impuls erzeugt, durch welchen über einen Schalttransistor eine ebenfalls feststehende Antriebs spule erregt wird, die ihrerseits dem Permanentmagneten einen Impuls erteilt, wodurch der Rotor angetrieben wird.
Nach Anlegen der Versorgungsspannung kann es bei bes timmten äußeren Einflüssen, z.B. durch Kälte und damit verbundener erhöhter Lagerreibung, vorkommen, daß der Elektromotor in einen stabilen stationären Zustand gerät, aus welchem ein Anlaufen nicht wieder -möglich ist. Dieser Zustand wird auch dann beibehalten, wenn bei anliegender Versorgungsspannung die für das Nichtanlaufen verantwortlichen äußeren Einflüsse verschwinden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche selbsttätig ein Anlaufen des Elektromotors nach Fortfall der äußeren Einflüsse ermöglicht und auf diese Weise einen reibungslosen Betrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine selbsttätige Einrichtung vorgesehen ist, welche den eingeschalteten Elektromotor - wenigstens während der Zeit seines Stillstandes - periodisch kurzzeitig von der Versorgungsspannung abtrennt und wieder anschließt.
Dadurch wird bewirkt, daß der Motor seinen Startvorgang durch Wiederanlegen der Versorgungsspannung solange wiederholt, bis er anläuft. Perioden- und Unterbrechungsdauer können dabei je nach Anwendungsfall beliebig festgelegt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den nachstehenden Ausführungen zu entnehmen.
Die einfachste Ausführung einer Anlaufsteuerschaltung kann elektromechanisch durch einen den Motorstrom schaltenden, beheizten Bimetallschalter, der sich im Luftstrom eines Lüfterrades oder Kleingebläses, welches vom Elektromotor angetrieben wird, dargestellt werden. Läuft das Gebläse, so wird die Heizwärme des Bimetallschalters abgeführt und der Bimetallschalter bleibt geschlossen. Bleibt der Elektromotor durch äußere Einflüsse stehen, so wird die Wärme nicht mehr abgeführt, der Bimetallschalter öffnet und unterbricht damit die Versorgungsspannung und die Heizung.
Nach Abkühlen schließt er wieder und schaltet damit die Versorgungsspannung und die Heizung ein usw.; dies erfolgt solange, bis der Motor wieder anläuft, nachdem die äußeren Einflüsse fortgefallen sind oder der Motorstromkreis manuell geöffnet wird.
Eine einfache elektrische Anlaufsteuerschaltung besteht in einem astabilen Multivibrator, welcher nach Anlegen der Versorgungsspannung geeignete Rechteckimpulse - vorzugsweise mit kurzer Unterbrechungsdauer - erzeugt, welche den Elektromotor antreiben. Die periodischen Unterbrechungen stören den Gleichlauf des Motors kaum, sofern keine zu große Lagerreibung vorhanden ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
Die Versorgungsspannung + UB wird über einen Schalter S an den astabilen Multivibrator 1, welcher mit dem Timer-IC NE 555 aufgebaut ist und dessen Ausgang den permanentdynamischen Elektromotor M direkt treibt, angelegt. Das durch das Motorprinzip in der Motorelektronik vorhandene Tachosignal (TS), das proportional zur Drehzahl ist, wird in einer Aufbereitungsschaltung 2 über das RC-Glied R3, C3 kapazitiv angekoppelt und differenziert. In der nachfolgenden Diode D1 wird das Signal gleichgerichtet und in dem zweiten RC-Glied C4, R4 integriert. Das so aufbereitete Signal gelangt an die Basis des Schalttransistors T1, welcher durchschaltet, wenn das Signal die Basis-Emitter-Spannung überschreitet. Dadurch wird im astabilen Multivibrator 1 der zeitbestimmende Kondensator C1 kurzgeschlossen, was bewirkt, daß am Ausgang des IC die volle Spannung ohne kurzzeitige Unterbrechungen erscheint.
Wirddie Versorgungsspannung über den Schalter S zugeschaltet, so liegt am Elektromotor M zunächst die konstante Gleichspannung. Läuft der Motor an, so wird bereits nach wenigen Impulsen des Tachosignals TS der Kondensator C1 durch den öffnenden Transistor T1 überbrückt und ein Kippen des astabilen Multivibrators 1 verhindert: der Motor läuft an der am Ausgang des IC erscheinenden Versorgungsspannung.
Läuft er jedoch durch äußere Einflüsse nicht an, so kommen nach Einschalten der Versorgungsspannung vom Tachosignal TS keine Impulse, der Transistor T1 bleibt geschlossen, der Kondensator C1 lädt sich auf und der Multivibrator gibt an seinem Ausgang periodisch Rechteckimpulse mit vorzugsweise kurzer Unterbrechungsdauer ab. Dasselbe geschieht, wenn der bereits laufende Motor durch äußere Einflüsse bis zum Stillstand abgebremst wird: der Multivibrator schaltet von konstanter Spannung auf Impulsbetrieb 1um, bis der Motor wieder läuft oder die Versorgungsspannung abgeschaltet wird.

Claims

Ansprüche g 1.)Anlaufsteuerschaltung für einen permanentdynamischen Elektromotor mit zwei elektrischen Spulen, einem Schalttransistor und einem auf dem Rotor angeordneten Permanentmagneten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine selbsttätige Einrichtung (1, 2) vorgesehen ist, welche den eingeschalteten Elektromotor (M) - wenigstens während der Zeit seines Stillstandes - periodisch kurzzeitig von der Versorgungsspannung (u3) abtrennt und wieder anschließt.
2. Anlaufsteuerschaltung für einen permanentdynamischen Motor nach Anspruch 1 mit einem vom Motor angetriebenen Lüfterrad, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß im Luftstrom des Lüfterrades ein den Motor schaltender beheizter Bimetallschalter angeordnet ist.
3. Anlaufsteuerschaltung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein astabiler Multivibrator (1) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal direkt oder verstärkt den Elektromotor (M) antreibt.
4. Anlaufsteuerschaltung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Schaltung (2) vorgesehen ist, in welcher ein von der Drehzahl des Elektromotors (M) abgeleitetes Tachosignal (TS) aufbereitet wird und daß ein von diesem Signal angesteuerter Schalter (T1) vorgesehen ist, der in eingeschaltetem Zustand den astabilen Multivibrator (1) von Impulsbetrieb auf Dauerbetrieb umschaltet.