DE631196C - Anordnung zur Verbesserung der Strom-Zeit-Kennlinie von Gleichstromkleinstmotoren mit stossweiser Stromaufnahme - Google Patents

Description

Im Gegensatz zu großen Gleichstrommaschinen, deren Betriebsstrom, entsprechend der Unterteilung des Kollektors nur geringe Schwankungen aufweist, ist die Stromaufnähme bei Gleichstromkleinstmotoren sehr stoßweise. Dieses rührt daher, daß aus konstruktiven Gründen die Zahl der Ankerwicklungen sehr klein ist, so daß der Betriebsstrom während einer Umdrehung unter Um- ständen mehrmals bis auf Null zurückgeht. Zu diesen Gleichstromkleinstmotoren mit stoßweiser Stromaufnahme gehören insbesondere auch die sogenannten Anwurfmotoren nach dem Drehmagnetprinzip, die meist nur eine einzige Ankerwicklung aufweisen. Ihre Wirksamkeit beruht darauf, daß jeweils nur bei Annäherung der beweglichen Polstücke an die feststehenden sogenannten Kraftlinienleitstücke eine Stromeinschaltung und damit die Erzeugung eines Drehmomentes stattfindet, während bei der nachfolgenden Bewegungsphase, nämlich der Entfernung der Polstücke. von den Kraftlinienleitstücken, der Strom unterbrochen und das bewegliche Polstück nur durch seine Schwungkraft weiterbewegt wird. Meist ist sogar in diesem Fall die Zeit der Stromunterbrechung größer als die Stromschlußzeit, um jedes rückläufige Drehmoment mit Sicherheit zu vermeiden. In der Konstruktion des auf der Achse sitzenden Unterbrechers drückt sich diese Betriebsweise des Motors dadurch aus, daß die isolierenden Segmente mindestens ebenso breit oder sogar breiter als die stromführenden Segmente sind.

Derartige Gleichstromkleinstmotoren mit stoßweiser Stromaufnahme werden meist aus Trockenbatterien betrieben, namentlich dann, wenn sie z. B. für den Antrieb elektrischer Rasiergeräte und ähnlicher Apparate verwendet werden. In diesem Fall ist nämlich die Anwendung der Trockenbatterien schon deswegen geboten, um eine Gefährdung des Benutzers zu vermeiden. Andererseits haben jedoch die Motoren infolge ihrer stoßweisen Stromaufnahme eine unerwünschte Rückwirkung auf die Lebensdauer der Batterien, da diese durch die verhältnismäßig hohen Stromspitzen in den Perioden des Stromflusses unnötig stark beansprucht werden, obwohl der durchschnittliche Leistungsverbrauch nur gering ist.

Dieser Übelstand wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß dem Motor zur Verbesserung der Strom-Zeit-Kennlinie ein Kondensator parallel geschaltet ist. Hierfür eignet sich besonders ein Elektrolytkondensator, da es zur Erzielung der gewünschten Wirkung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Ludwig Linder in. Berlin-Spandau.

auf eine sehr große Kapazität ankommt und große Kapazitätswertß bei. Elektrolytkondensatoren leicht zu-verwirklichen sind.

Die Parallelschaltung ; von Kondensatoren zu mit einem Kontakt in Reihe liegenden in* duktiven Wicklungen ist zwar an sich bereits;: bekannt, geschieht jedoch bisher lediglich zu' dem Zweck, den Abschaltfunken zu verkleinern und die Ausbreitung hochfrequenter ίο Störschwingungen zu unterdrücken. Dementsprechend sind die Kapazitätswerte der bisher vorgesehenen .Parallelkondensatoren verhältnismäßig klein, so daß sie den Charakter der Stromkurven nur unmerklich beeinflussen. Bei der Erfindung kommt es dagegen auf die Anwendung einer so großen Kapazität an, daß ein wesentlicher Einfluß auf den Stromverlauf ausgeübt wird.

In Abb. ι ist die Anordnung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, M ist der Motor; C ist der Kondensator, der vorzugsweise ein Elektrolytkondensator sein soll. Mit U ist die Stromquelle, beispielsweise eine Trockenbatterie, bezeichnet. Um einen Begriff von der Größenordnung des Motors, Kondensators und der Stromquelle zu geben, sei beispielsweise angegeben, daß der Motor etwa eine Leistungsaufnahme von 0,4 Watt bei 4 Volt Spannung und o, 1 Ampere besitzen soll. In diesem Falle wäre etwa ein Kondensator von 2000 μ, F dem Motor parallel zu schalten.

In den Abb. 2 und 3 sind zwei Stromzeitkurven dargestellt, wobei Abb. 2 die Stromaufnahme ohne parallel geschalteten Kondensator und Abb. 3 die Stromaufnahme mit parallel geschaltetem Kondensator zeigen. §pie Abb. 2 zeigt, erhält der Motor während '.der Zeit a-b Strom. Im Punkte δ wird die Magnetwicklung des Motors abgeschaltet. Während der Zeit b-c läuft der Anker infolge seines Trägheitsmomentes bis zur nächsten Einschaltstelle c usf. Man ersieht aus dieser Kurve, daß die Stromaufnahme ohne Kondensator bis etwa 0,3 Ampere ansteigt. Vergleicht man die Kurve nach Abb. 2 mit der Kurve nach Abb. 3, so sieht man, daß hier die Stromspitzen verschwunden sind und daß der Strom nicht mehr auf den Wert Null zurückgeht. Beim Vergleich der Zeiten a-e in Abb. 2 und a'-e' in Abb. 3 erkennt man, daß der Motor mit parallel geschaltetem Kondensator eine höhere Drehzahl besitzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Anordnung zur Verbesserung der Strom-Zeit-Kennlinie von Gleichstromkleinstmotoren mit stoßweiser Stromaufnahme, insbesondere von solchen, die aus einer Trockenbatterie gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß 'dem Motor (M) ein Kondensator, vorzugsweise ein Elektrolytkondensator (C), parallel geschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen