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Elektrischer Hilfsmotor@mit schrittweiser Drehbewegung zum Antreiben
von Schaltwerken elektrisch angetriebener oder gesteuerter Fahrzeuge Die Erfindung
betrifft einen elektrischen Hilfsmotor mit schrittweiser Drehbewegung zum Antrieb
von Schaltwerken, Fahrschaltern, Fahrtwendern, Motortrennschaltern u. a. Schaltgeräten
im elektrischen Bahnbetrieb. Die Aufgabe besteht darin, für den Hilfsmotor eine
möglichst einfache Bauart zu erhalten und verwickelte Getriebe, wie sie gewöhnlich
bei durchlaufenden Motoren erforderlich sind, zu vermeiden. Bei den bekannten Schrittschaltmotoren,
wie sie für Anzeigegeräte Verwendung finden, mit zweipoligem Anker und mehrpoligem
Ständer mit Erregerwicklungen auf dem bewegten und stillstehenden Teil wird gewöhnlich
der Läufer gleichbleibend erregt, während die Ständerpole aufeinanderfolgend erregt
werden. Liegen die Läuferpole zwischen zwei benachbarten Ständerpolen und wird die
Erregung des einen Ständerpoles beseitigt, so schaltet der Läufer zwar weiter, sucht
sich aber infolge seiner Eigenerregung an dem aberregten Ständerpol zu halten, so
daß eine der Weiterbewegung hinderliche Kraft vorhanden ist, die von der Nutzwirkung
in Abzug gebracht werden muß. Im allgemeinen sind bei Anzeigegeräten auch keine
großen Kräfte aufzubringen, so daß auch in dieser Richtung die Vergleichsmöglichkeit
mit dem Gegenstand der Erfindung fehlt.
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Für Fernübertragungssysteme hat man ferner Schrittschaltwerke mit
mehreren feststehenden und umlaufenden Teilen verwendet; es wurden hierbei jedoch
auf den Läufern keine Wicklungen vorgesehen und nur einfache elektromagnetische
Kräfte ausgenutzt, ähnlich den bei Elektromagneten zur Wirkung gebrachten. Große
Antriebskräfte, wie sie für den Antrieb von Schaltwerken erforderlich sind, können
mit derartigen Einrichtungen nichtaufgebracht werden, 'und es müssen außerdem mindestens
drei Systeme vereinigt werden, um überhaupt zu einer Drehbewegung zu kommen. Abstoßende
Kräfte können hierbei auch nicht erzeugt werden. Man hat bei derartigen Anordnungen
auch auf den Läuferteaen Erregerwicklungen vorgesehen, jedoch nicht darauf Bedacht
genommen, daß beim Sehalten mittels des einen Systems am anderen System hemmende
Kräfte erzeugt werden. Schließlich ist es bekannt, ein mehrpoliges Läufersystem
bei einem Schrittschaltmotor in einem zweipoligen Ständersystem laufen zu lassen.
Diese Anordnung wird jedoch recht umständlich durch die notwendig werdende Umschaltung
der einzelnen Erregerwicklungen auf den Läuferpolpaaren; denn hierzu ist außer dem
Steuerschalter eine besondere Schaltwalze erforderlich, deren bewegte Kontakte mit
den Läuferwicklungen verbunden sind. Auch bei dieser Anordnung ergeben sich der
Weiterbewegung widerstrebende Kräfte nach dem bekannten
Grundsatz,
daß das Magnetsystem die eingenommene Lage aufrechtzuerhalten sucht.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Hilfsmotor mit schrittweiser
Drehbewegung zum Antreiben von Schaltwerken elektrisch angetriebener oder gesteuerter
Fahrzeuge, bei dem Ständer und Läufer in mehrere Systeme zerlegt sind, die Ständer
und Läufer dieser Systeme abwechselnd erregt werden und die Läufer 'im Drehsinn
gegeneinander versetzt sind, und besteht darin, daß an den jeweils wirksamen Systemen
die benachbarten Ständerpole in verschiedenem Sinne magnetisiert und de jeweils
zum Schalten nicht benutzten Systeme völlig abgeschaltet sind. Durch diese Anordnung
werden jegliche magnetischen Rückhaltkräftevermieden, und es wird durch die abstoßenden
bzw. anziehenden Kräfte benachbarter Ständerpole des jeweils eingeschalteten Systems
die höchstmögliche Kraftwirkung entfaltet. Beim Übergehen aus einer Schaltstellung
in die folgende ist es zweckmäßig, die benachbarten Ständerpole bzw. -polgruppen
wenigstens kurze Zeit lang gleichzeitig zu erregen, um den bewegten Teil des Hilfsmotors
gegen Verstellung durch äußere Kräfte zu sichern.-In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
dargestellt. Bei der in .den Abb. i und 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich
um einen Hilfsmotor, bei dem die Anzahl der Pole .am Läufer und Ständer übereinstimmt.
Der Hilfsmotor ist hier in zwei auf der gleichen Achse angeordnete Systeme zerlegt,
die abwechselnd erregt werden, wobei die beiden Läufer um eine halbe Polteilung
versetzt sind. Jede Hälfte des Hilfsmotors hat vier Ständerpole b1 bis e1 bzw. bz
bis e2, und die Erregerwicklungen dieser Pole sind in jeder Motorhälfte in Reihe
geschaltet. Die Läufer sind mit ,a1 bzw. a2 bezeichnet, und die Läuferwicklungen,
welche über die Bürsten p, q, w und Schleifringe gespeist werden, sind jeweils
mit den Ständerwicklungen in Reihe geschaltet.
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Befindet sich der Fahrschalter gemäß Abb. 2 in der. Nullstellung,
so ist folgender Stromkreis geschlossen: Vom positiven Netzpol zur Bürste p der
(gemäß der Darstellung) linken Hilfsinotorhälfte über den äußeren Schleifring, die
Läuferwicklung, den inneren Schleifring, die Bürste q, Kontaktfinger q und r des
Steuerschalters, sämtliche Ständerpolwicklungen, Kontaktfinger t zum negativen Netzpol.
Es ergibt sich somit eine Magnetisierung, wie sie in der Abb. i durch Angabe der
Nord- und Südpole angedeutet ist. Beim Weiterschalten in die Schaltstellung I wird
die linke Hilfsmotorhälfte erberregt und dafür die rechte erregt. Der Erregerstromkreis
läßt sich aus den Abb. i und 2 ohne weiteres ableiten. Die erzielte Magnetisierung
ist in Abb. i (rechte Hälfte) ebenfalls angedeutet, und der Läufer:a@ wird somit
im Uhrzeigersinne um eine halbe Polteilung weiterbewegt. Die Drehrichtung ist durch
die erzeugten gleichnamigen bzw. ungleichnamigen Pole eindeutig festgelegt. Beim
Weiterschalten in die Stellung 2 wird wiederum die linke Motorhälfte erregt, die
rechte hingegen erberregt. Die Schaltpunkte t und r werden aber entgegengesetzt
der vorherigen Schaltung .an das Netz gelegt, so daß die Polarität der Ständerpole
gegenüber dem Anfangszustand umgekehrt wird, die Erregung des Läufers a bleibt hingegen
die gleiche. Es ergibt sich daher wiederum ein Weiterdrehen des Hilfsmotors um eine
halbe Polteilung usw.
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Wie aus der Abb. 2 hervorgeht, überlappen sich die Beläge der Schaltwalze
weitgehend, so daß in keinem Augenblick beide Motorhälften erberregt sind. Die Läufer
bzw. die Achse des Hilfsmotors wird daher niemals sich selbst überlassen, und diese
Teile können demzufolge durch äußere Ursachen im Betrieb nicht verstellt werden.
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Durch Rückwärtsdrehen des Steuerschalters läßt sich jede bereits durchlaufene
Schaltstellung des Hilfsmotors einstellen.