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Selbsttätige Kurzschluß- und Bürstenabhebevorrichtung für Induktionsmotoren.
Die Erfindung betrifft die Ausbildung der Schleifringe eines Induktionsmotors, die
selbsttätig außer Berührung mit den Bürsten gebracht werden, wobei gleichzeitig
der Läufer kurzgeschlossen wird.
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Zu diesem Zweck wird ein auf der Motorwelle achsial verschiebbares
Rad, das die mit parallel zur Welle liegenden Kurzschlußorganen ausgestatteten konzentrischenSchleifringe
trägt, durch Lenkgestänge und durch mittels Fliehkraftwirkung ausschwingender Schwungkörper
mit Ringsegmentschienen verbunden, die an Arme des Rotors angeschlossen und mit
Kurzschluß- oder Kontaktarmen versehen sind, welche mit den genannten Kurzschlußorganen
in Berührung gebracht werden. Bei laufendem Rotor fahren die Schwungkörper unter
der Fliehkraftwirkung heraus, so daß die Schleifringe von den Bürsten weggezogen
werden und gleichzeitig damit die Kurzschlußorgane der Schleifringe mit den Kurzschlußarmen
der Segmentschienen in Eingriff kommen.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Abb. i ist ein Länzsschnitt nach Linie I-J (ler Abb, z, die einen
senkrechten Schnitt veranschaulicht, dessen rechte obere Hälfte der Linie A-C, dessen
rechte untere H'7 lfte der Linie D-B und dessen ganze linke Hälfte der Linie E-F
der Abb. i entspricht. -Abb.3 zeigt die Gesamtvorrichtung von 'oben. Abb. q: ist
ein senkrechter Schnitt nach Linie K-L, Abb. 5 ein gleicher Schnitt nach Linie iVl-N
der Abb. a zur Veranschaulichung der Kontaktvorrichtung.
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Abb. 6 und 7 zeigen Vorder- und Seitenansicht eines Bürstenhalters
und Abb. 8 das Schaltbild.
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Auf der Welle i ist ein Rad 3 mit radialen Armen z aufgekeilt, welches
sich auf der Welle in achsialer Richtung verschieben kann. Die Radarme :2 tragen
zwei konzentrische Schleifringe d. und 4', die durch Schrauben 5 und 5' mit Isolierungen
zwischen den Ringen und Radarmen, unter ihren Köpfen sowie in den Schraubenlöchern
16 der Arme befestigt sind. Mit dem Schleifring q. sind durch Schrauben 8 an drei
Stellen Kontaktmesser 7 von L-förmiger Gestalt und mit dem Schleifring .4' ein solches
7' durch eine Schraube 8' verbunden, wie die Abb. 4: und 5 erkennen lassen; die
Schenkel der auf der einen Seite der Schleifringe 4"1! befestigten Kontakte ;, 7'
sind etwas länger als die Schenkel der auf der anderen Seite des Schleifringes 4
befestigten Kurzschlußleiter 7, so daß erstere dauernd mit den Gegenkontakten 9,
g' in Berührung stehen, während die anderen mit entsprechenden Armen 9 nur dann
in Eingriff kommen, wenn die Schleifringe in die mit strichpunktierten Linien in
den beiden Bildern dargestellte Stellung gelangen (vgl. auch Schaltbild 8).
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Die radialen Arme 2 des Rades 3 besitzen an zwei einander gegenüberliegenden
Stellen
Nasen 31, an die durch Stifte 33 Stangen 3a angelenkt sind.
Die anderen Enden dieser Lenkstangen 32 sind durch Stifte 34 mit einem der Fliehkraft
folgenden Schwungkörper 36 gelenkig verbunden, der ein Schwunggewicht 37 trägt und
dessen anderes Ende durch .einen Stift 39 an die Nase 38 einer Ringsegmentschiene
15 angelenkt ist, welche durch Stellschrauben 13 mit den Armen 12 der Nabe
i i des Rotors io starr verbunden ist. Bei laufender Welle i dreht sich also das
mit den Armen 2 ausgestattete Rad 3 zugleich mit dem Rotor io, und die durch Fliehkraft
gegen die in gebrochenen Linien dargestellte Lage getriebenen Schwungkörper 36 ziehen
das Rad 3 unter Überwindung des Widerstandes der zwischengeschalteten Feder 17 gegen
die Nabe i i hin. Dabei gleiten die längeren Kontaktmesser 7 und 7' an den
zugehörigen Armen 9, 9' entlang, während die Leiter 7 mit den kürzeren Schenkeln
sich allmählich den Kurzschlußar men 9 nähern und schließlich mit ihnen in Eingriff
kommen.
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Die Kurzschlußarme 9 und 9' sind durch Schraubbolzen i9 und i9' isoliert
an zwei Ringsegmentschienen 15 angeschlossen, und zwar die Arme 9 an die eine, die
Arme 9 und 9' an die andere Schiene. 6 sind isolierende Unterlagen. Wie schon gesagt,
sind diese Schienen, die Kurzschlußleiter 7, 7' und die Arme 9, 9' symmetrisch
zur Welle i angeordnet und stehen die Leiter 7 und 7' mit den längeren
Schenkeln mit den ihnen gegenüber an der Segmentschiene 15 sitzenden Kontaktarmen
9, 9' ständig in Berührung, während die Leiter 7 und 7' mit den kürzeren
Schenkeln an die zugehörigen Arme 9 der anderen Segmentschiene 15 nur dann anfahren,
wenn der Rotor eine bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht.
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Der Arm 2o ist einerseits mit dem Lager bei 14. (Abb. i) fest verbunden
und greift andererseits mit seinem Gabeleide 22 tun die Welle, um als Widerlager
für das unter dein Druck der Feder 17 stehende Rad 3 zu dienen und zugleich den
elektrischen Strom einer Rotorpliase fortzuleiten. An den Arm 2o sind Bürstenhalter
23 durch Bolzen 2.4, 24' und Muttern 21, 21' fest angeschlossen, die gegen den Arm
durch Scheiben und Ringe 6 isoliert sind. Die durch die Bürsten 25 hindurchgehenden
Bolzen 26 treten auf beiden Seiten nur wenig heraus. Der Kontakt wird durch .eine
zwischen den vorspringenden Teilen 28 der Bürstenhalter vorgesehene Feder 29 gesichert.
In der dargestellten Ausführungsform sind vier Bürstenhalter am .Arm 2o angeordnet,
von denen die beiden äußeren, 23, gegen den Schleifring q., die beiden inneren,
23', gegen den Schleifring 4' sich anlegen.
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Abb.8 zeigt das Schaltbild. Die Rotorphasen a und
b sind über die Schleifringe 4,4', die Phase c über die Welle i und über
die Leitungen d, e, f mit dem Rheostaten q.o verbunden. Hat der Rotor eine
bestimmte Drehzahl erreicht, so fahren die Schwungkörper 36 unter der Fliehkraftwirkung
nach außen und ziehen (las Rad 3 mit, wodurch die Kurzschlußleiter 7 mit den kürzeren
Schenkeln auf der einen Seite des Rades 3 mit den zugehörigen Kurzschlußarmen 9,
wie Abb. 8 zeigt, in iserührung kommen, von denen einer mit der Phase b und der
andere mit der Phase c über die Leitungen g und 7a verbunden ist. Über die Kontakte
7, 7' und die Gegenkontakte 9, 9' sind somit alle Phasen auf den Ring q.
kurzgeschlossen. Gleichzeitig treffen die Bolzen 26 der Bürsten 25 auf den Boden
der Aussparungen 27 der Bürstenhalter, so daß die Bürsten 25, 25' von den Schleifringen
4., .a.' abgehoben werden. Wenn andererseits der zum Stator gesandte Strom abgeschaltet
wird, so kommt der Rotor zum Stillstand, und das Rad 3 wird durch die Feder 17 in
seine F frühere Stellung zurückgeführt.