DE303354C

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Publication number: DE303354C
Application number: DENDAT303354D
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Description

Es ist 'bereits vorgeschlagen worden, zur selbsttätigen Stabilisierung von umsteuerbaren Gleichstromwendepolmotoren das Magnetsystem durch die Gegenkraft des Ankers entgegen der Drehrichtung des Motors zu verstellen, und zwar um ein Maß, das innerhalb der Breite des Wendepols liegt, um so eine zur Stabilisierung ausreichende feldstärkende Wirkung , der Wendepole zu erzielen.

ίο Bei dieser Art der selbsttätigen Stabilisierung beim Umsteuern der Maschine muß nun die ganze Masse des Magnetsystems beschleunigt werden. Man kann die Massenkräfte beträchtlich verringern, wenn man nicht das Magnetsystem, sondern die Bürsten verstellt. Die Bürstenverstellung ist für andere Zwecke bekanntgeworden, beispielsweise wenn es sich darum handelt, Dynamomaschinen durch selbst-. tätige Verstellung der neutralen Zone zu regeln.

Abgesehen davon, daß diese Anordnungen anderen Zwecken dienen, sind auch die bekannten Bürsten Verstellungen mit Nachteilen insofern verbunden, als bei diesen Anordnungen das Gesamtbürstensystem drehbar angeordnet istundnun außer der Bürstenreibung die Reibung des Bürstensystems durch die Kollektorreibung beherrscht werden muß. Dieser Übelstand kann nun der Erfindung gemäß dadurch vermieden werden, daß man nicht das Gesamtbürstensystem, sondern die einzelnen Bürsten beweglich anordnet und, wie bei den bekannten Anordnungen, die Reibungskraft des Ankers benutzt, um beim Umsteuern der Motoren die Bürsten in eine gegen die neutrale Zone verschobene Stellung zu führen.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird die Bürste b mittels einer Feder c auf den' Kollektor gepreßt. Die Bürste steht jedoch in keinem mechanischen Zusammenhang mit der Druckvorrichtung, sondern ist seitlich frei gegen diese verschiebbar, so däß vom Federdruck herrührende Seitendrückkräfte auf die Bürste nicht übertragen werden können. Die Ver-Schiebung der Bürsten wird nun ohne weiteres durch die Reibung des Kollektors bewirkt; man muß nur dafür Sorge tragen, daß die Reibung zwischen Bürste und Druckvorrichtung genügend klein ist.. Dies kann ohne;weiteres dadurch erreicht werden, daß man zwischen dem Druckstück d und der Bürste b Kugeln e ' anordnet. Die Hubbegrenzung erfolgt hier durch die Pfanne f, die die Kugeln aufnimmt.

Während bei dieser Anordnung die Bürste in ihren Endlagen lediglich durch die Reibung des Kollektors gehalten wird, ist es mit Rücksicht auf sicheres und gutes Auflagern d'er Bürste erwünscht, außer den von der Reibung herrührenden Seitenkräften auch die Druck-Vorrichtung für die Bürste zur Erzeugung einer weiteren Seitenkraft auszunutzen. Zwei Anordnungen, mit deren Hilfe dies möglich ist, sind in der Zeichnung wiedergegeben. Die Kraftübertragung zwischen dem Bürstenbolzen g ■und der Bürste b erfolgt bei diesen Anordnungen durch einen Lenker h, der bei der Anordnung nach Fig. 2 gelenkig mit der Bürstendruckvorrichtung c verbunden ist, bei der Anordnung nach Fig. 3 dagegen starr. Die

Angriffsstelle des Lenkers an der Bürste kann nun entweder als Gelenk ausgeführt werden oder aber, was ein leichtes Auswechseln der Bürste gestattet, als abgerundeter Stift mit einer Pfanne. . ■' % .

Damit nun beim Wechsel der Drehrichtung die Bürste von der einen Endlage innerhalb ihres Rahmens i nach der anderen Endlage selbsttätig überführt wird, muß die Reibungskraft, die der Kollektor bei Umkehr der Drehrichtung auf die Bürste ausübt, größer sein als die vori der Druckvorrichtung herrührende Seitenkraft.

Zur Veranschaulichung dieser Verhältnisse mögen die Diagramme Fig. 2a und Fig. 3a dienen. In diesen Figuren stellt AB den Druck dar, der in der Druckvorrichtung erzeugt wird. Dieser Druck wirkt im Falle der Fig. 2 entsprechend der Komponente BC auf den Lenker, im Falle der Fig. 3 in seiner ganzen Größe. Auf die Bürste selbst wirkt im Falle der Fig. 2a die radiale Komponente C D und die tangentiale Komponente B D, während im Falle der Fig. 3a die radiale Komponente A C und die tangentiale Komponente BC wirkt. Ist nun ε der Bürsten Verschiebungswinkel und <S\ die Winkelabweichung des Lenkers von der Bürstennormalen, so ist für Fig. 2a

BD = BA

cos

für den Fall der Fig. 3a

BC = AB sin (d + ε).

Da nun die Reibungskraft diese tangentiale Komponente der Bürstendruckkraft überwinden

. muß, muß also tg (δ + ε) < μ, worin μ den Reibungskoeffizienten bedeutet. 'Aus 'dieser Vorschrift ergibt sich ohne weiteres die Größe des erforderlichen Ausschlagwinkels für den Lenker, während, der Verschiebungswinkel ε

' aus den elektrischen Verhältnissen der Maschine

■ bekannt ist. Günstig kommt für die Umsteuerung-durch Kollektorreibung hinzu, daß der Kollektor durch seine Ruhelage hindurch muß, daß also für die Reibung die etwas größere Reibung der Ruhe mitwirkt.

Durch einfache Mittel läßt sich verhindern, daß die Bürste sich bei der Überführung von

.50 der einen Stelle zur anderen Stelle eckt, sich also nicht genau parallel verschiebt. Es kann dies dadurch erreicht werden, daß man entweder ein schmales Bürstenprofil wählt, das man noch an oder in besonderen Leisten in tangentialer Richtung führt, oder aber auch, indem man mehrere Lenker nebeneinander anordnet und so die Bürsten doppelt führt. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird also erreicht, daß die Bürste sich unter dem Einfluß der Reibung im Sinne der jeweiligen Drehrichtung selbsttätig innerhalb des Bürstenhalters verschiebt, der Halter selbst wie auch die Bürstenbrücke bleiben unbeweglich, so daß nirgends Reibungen auftreten, deren Verhä'tnisse sich nicht ohüe weiteres übersehen lassen. In der Endlage werden die Bürsten zwangläufig durch eine Komponente des Federdruckes festgehalten, so daß bei dieser günstigen Anordnung alle jene mechanischen Bedingungen, die zur Aufrechterhaltung eines betriebssicheren Laufes zu stellen sind, wie annähernd radialer Auflagedruck, Beweglichkeit, geringe Massen, Einstellbarkeit des Bürstendruckes, erfüllt· werden können.

Claims

. Patent-Ansprüche:

1. Anordnung zur selbsttätigen Stabilisierung von umsteuerbaren Gleichstromwendepolmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten in der Umfangsrichtung des Kollektors in ihrem Halter beweglich angeordnet sind und durch die Reibung vom Kollektor in die der jeweiligen Drehrichtung entsprechende Lage gebracht werden, in der eine.zur Erhaltung der Stabilitat ausreichende feldstärkende Wirkung der Wendepole erzielt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Bürstendruckvorrichtung auf die Bürste lediglich radiale,

: aber keine Seitenkräfte übertragen werden. _s

3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Bürsten-· ' druckvorrichtung erzeugten Kräfte zwischen Bürstenbolzen und Bürste durch einen : Lenker aufgenommen werden, dessen Länge und Ausschlag so bemessen, sind, daß bei Umkehr der LVehrichtung die tangentiale , Komponente der Reibungskraft größer als die tangentiale Komponente des Bürstendruckes ist. . :

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten-, druckvorrichtung mit dem Lenker starr verbunden ist.

5. Anordnung nach' Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,' daß der Lenker

. di3 Bürste mittels Stift und Pfanne:-faßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERL)N. GEDRUCKT IN REICHSDRUCKEREIi