DE4320073A1

DE4320073A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des wirkenden Drehmomentes an der Antriebswelle von Rotations-Elektromotoren in der Anlaufphase

Info

Publication number: DE4320073A1
Application number: DE4320073A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Phys Nitzschmann
Original assignee: Bernd Dipl Phys Nitzschmann
Current assignee: NITZSCHMANN, BERND, DIPL.-PHYS., 24937 FLENSBURG,
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1994-12-22

Description

Stand der Technik

Es ist eine Vielzahl von elektrischen und mechanischen Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um das wirkende Drehmoment an der Welle von Elektromotoren in der Anlaufphase zu beeinflussen. In den meisten in der Technik auftretenden Fällen ist eine Verringerung des Drehmomentes an der Antriebswelle erforderlich, um entweder den Motor mechanisch zu entlasten, oder um nachgeschaltete Maschinen vor zu hohem Anlauf-Drehmoment zu schützen.

Die verwendeten elektrischen Verfahren basieren auf einer Herabsetzung des elektrischen Wirkungsgrades des Motors und/oder auf einer Verringerung der zugeführten elektrischen Leistung im Anfahrprozeß. Die verwendeten mechanischen Verfahren basieren auf Umwandlung der an der Antriebswelle geleisteten Arbeit in Reibungswärme, oder auf Umsetzung der Drehgeschwindigkeit der antreibenden Welle durch mechanische Getriebe. Hydraulische oder pneumatische Drehmomentwandler arbeiten mit der Umsetzung von mechanischer Arbeit in Reibungswärme.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung des wirkenden Drehmomentes an Antriebswellen von Rotations-Elektromotoren mit nachgeschalteten Mechanismen im Anfahrmoment, basierend auf der Umwandlung von mechanischer Arbeit in voll reversible Materialverformung.

Die Vorrichtung selbst beinhaltet zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zieles keine mechanisch sich berührenden Teile, die an den Berührstellen gegeneinander beweglich sind (z. B. Kugel-, Gleitlager, Gleitflächen).

Ziele der Erfindung sind a) eine Linearisierung der Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie an der Abtriebswelle, b) ein verzögerter Anstieg des wirkenden Drehmoments an der Antriebswelle.

Zur Aufnahme der Verformungsenergie wird eine mechanische Feder verwendet, die so ausgeführt sein muß, daß sie zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zieles einen ausreichend großen Betrag an mechanischer Arbeit an der Welle in Verformungsenergie umsetzen kann. Eine mögliche Ausführungsform ist in der beigelegten Zeichnung skizziert.

Besonderes Merkmal der verwendeten Feder ist es, daß zur Ereichung des erfindungsgemäßen Zieles die Feder mechanisch so ausgeführt sein muß, daß ein Drehwinkel <360 Grad zwischen Welle 4 und Welle 5 (siehe Skizze) durch elastische Torsion der Feder möglich ist und daß mechanische Arbeit des Antriebs während des gesamten Anfahrvorganges teilweise in Verformungsenergie umgewandelt wird.

Im Gegensatz dazu stehen Vorrichtungen, die zur Dämpfung von Materialschwingungen oder zum Ausgleich von Laufunebenheiten ebenfalls Materialverformungen verwenden, die aber einen möglichst geringen Schlupf zwischen An- und Abtriebswelle zum Ziel haben,oder bei denen die Materialverformungen zu einem nicht vernachlässigbaren Teil irreversibel sind, wie z. B. bei Verwendung von Gummiblöcken.

Die Welle 5 eines Getriebes 7 ist über eine Feder 1, 2, 3a mit der Welle 4 eines Motors 6 verbunden. Im Einschaltmoment beginnt die Drehbewegung der Antriebswelle 4. Die zwischen der Welle 4 und der Federhalterung 1 wirkende Hebelkraft verursacht die Verformung des Federmaterials 2. Entsprechend geringer ist das wirkende Drehmoment an der Abtriebswelle 5, das zudem bei passender Auslegung der Feder bekanntermaßen linear ansteigt. Die Feder muß erfindungsgemäß vom Material und von den Abmessungen her so konstruiert sein, daß bei Ende der Anlaufphase des Motors 6 eine weitere Verformung von 2 nicht stattfindet.

Claims

Vorrichtung und Verfahren zur Verringerung des wirkenden Anlauf-Drehmomentes an der Antriebswelle von Elektromotoren, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zwischenschalten eines Federmechanismus in die Antriebswelle mechanische Energie in Verformungsenergie umgewandelt wird, wodurch sich das wirkende Drehmoment an der Welle verringert. Besonderes Merkmal der verwendeten Feder ist es, daß zur Erreichung des erfindungsgemäßen Zieles die Feder mechanisch so ausgeführt sein muß, daß ein Drehwinkel <360 Grad zwischen den an der Feder angreifenden Wellenteilstücken durch elastische Torsion der Feder möglich ist und daß mechanische Arbeit des Antriebs während des gesamten Anfahrvorganges teilweise in Verformungsenergie umgewandelt wird.