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Motor-Drehzahl-Regler
| f)ie I:r@incl:ut@ l)ctrittt einen Drehzahlregler für |
| einen elcktrischeti \lotor. insbesondere eine ver- |
| besserte Vorrichtung zur Regelung der Strom- |
| zuführting eines Elektromotors in einer Weise, daß |
| dieser mit irgendeiner gewünschten Drehzahl konti- |
| nuierlich, ausgehend von Null bis zum Maximum, |
| l;etriel)en werden kann. |
| Eine übliclic :\rt der Regelung der Drehzahl von |
| lacktro)motoren besteht in derlieliutzung vonRegel- |
| mitteIn, welche die Klemmenspannung des Motors |
| ändern. 1)icse :\rt von Drehzahlreglern hat den |
| Nachteil, (laß der Motor, wenn er mit niederer |
| 1>rehzahl arbeitet, mit verhältnismäßig geringer |
| SI),ititiuti(1 gespeist wird und infolgedessen nicht |
| sein maximale; Drehmoment liefern kann. Beim |
| \titriel) gewisser _\I)parate oder Vorrichtungen mit |
| geringer Geschwindigkeit ist es wünschenswert und |
| erf<)rcl@rlich, (laß der antreibende Motor sein maxi- |
| tnales 1)relititomettt bei geringer Umdrehungs- |
gesclii\ indi@@k:it entwickelt. wenn der Apparat und die Yorrichtung mit voller
Wirksamkeit arbeiten sollen. Tatsächlich erfordern viele Vorrichtungen und Apparate
größere Kraft für Arbeiten bei geringer Geschwindigkeit als für Arbeiten bei hoher
Geschwindigkeit, da im letzteren Fall die kinetische Energie der Teile die Wirkung
der Apparate oder Vorrichtungen erleichtert. Ein ausgezeichnetes Beispiel für den
Vorteil eines Elektromotors, der das volle Drehmoment bei geringer Drehzahl liefert,
ist der ./ltitrieb einer Nähmaschine durch einen Elektromotor. Zum Beispiel wird
bei der Nähmaschine oft eine geringe Geschwindigkeit gewünscht. wenn z. B. das Nähen
bei verhältnismäßig dickem Material oder bei mehreren Materialschichten erfolgen
soll, wobei eine Höchstkraft erforderlich ist, um die Maschinennadel durch das Material
zu stechen. Wenn der Antriebsmotor der Nähmaschine durch einen Drehzahlregler geregelt
wird,
der die Klemmenspannung des Motors ändert, kann dieser bei niederer Drehzahl jedoch
nicht sein größtes Drehmoment abgeben, so daß die ?Maschine bei niederer Geschwindigkeit
nicht zufriedenstellend arbeitet, da, wie oben erwähnt, die Tätigkeit der Maschine
gerade be.i niederer Geschwindigkeit im allgemeinen ein maximales Drehmoment erfordert.
Ein Nähmaschinenmotor ist lediglich als Beispiel genannt. Ähnliche Probleme tauchen
in Verbindung mit Antriebsmotoren für Apparate oder Vorrichtungen anderer Art auf.
Die Bezugnahme auf Nähmaschinenmotoren erfolgte also lediglich zur Verdeutlichung
und soll keine Begrenzung darstellen.
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Elektromotoren wurden auch durch Zentrifugalregler gesteuert. Derartige
Regler sind bei ihrer Wirkung von der Beschleunigung oder Verlangsamung des gesteuerten
Motors abhängig. Sie unterliegen daher dem Einfluß der Trägheit und anderer Wirkungen,
welche ihre Genauigkeit und Wirksamkeit beeinträchtigen.
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Gemäß der Erfindung wird ein verbesserter Drehzahlregler für einen
Elektromotor vorgesehen, der die Speisung des Motors bei irgendwelcher Drehzahl
mit voller Netzspannung gewährleistet, so .daß der Motor bei allen Drehzahlen im
wesentlichen dasselbe maximale Drehmoment abgeben kann. Ferner ist der verbesserte
Drehzahlregler in seiner Wirkung nicht von der Beschleunigung oder Verlangsamung
des Motors abhängig. Seine Herstellung ist verhältnismäßig billig und kann ohne
weiteres für übliche Motoren ohne Änderung ihrer Bauart benutzt werden, da die Motorwicklungen
bei der Drehzahlreglung nicht mitwirken.
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Ein Sondermerkmal des verbesserten Drehzahlreglers ist die Benutzung
einer mit dem Motorstromkreis in Reihe geschalteten Impedanz, die periodisch kurz
geschlossen wird, so daß der Motor durch elektrische Impulse mit voller Netzspannung
gespeist wird. Die Drehzahl des Motors wird durch Änderung der Dauer der Impulse
unter Kontrolle des Reglers gesteuert. Die maximale Drehzahl des Motors wird erzielt,
wenn die Zeitdauer zwischen den Impulsen Null wird, d. h. wenn die Impedanz dauernd
kurz geschlossen ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Impedanz
die Wicklung eines Elektromagnets, dessen Anker einen Kontakt in bezug auf einen
zweiten Kontakt in Schwingung versetzt. Die Kontakte sind mit der Wicklung des Elektromagnets
parallel geschaltet, so daß die letztere kurz geschlossen wird, wenn die Kontakte
sich berühren. Der zweite Kontakt ist einstellbar, um die Dauer der Berührung der
Kontakte zu ändern und so die Drehzahl des Motors zu wählen. Außerdem ist die bevorzugte
Ausführungsform derart, daß die Mittel zur Einstellung des zweiten Kontaktes so
mit ihm zusammenarbeiten, daß zugleich ein zur Ein- und Ausschaltung des Motors
geeigneter Schalter gebildet wird.
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Die die Ausführungsform der Erfindung darstellende Zeichnung zeigt
in Fig. i eine Seitenansicht eines der Erfindung entsprechend gebauten Reglers,
wobei gewisse Teile zur besseren Klarstellung der Bauart abgebrochen sind, Fig.2
eine Unteransicht des in Fig. i dargestellten Reglers, Fig. 3 eine Stirnansicht
des in den Fig. i und 2 dargestellten Reglers, und zwar von der linken Seite desselben,
Fig. 4 eine Teilansicht in verkleinertem Maßstab des dargestellten Reglers, und
zwar den Anker, den schwingenden Kontakt und das schwingende Dämpfun.gsglied und
Fig. 5 ein schematisches Schaltschema des Stromkreises des Reglers, wie er zum Steuern
der Drehzahl eines Motors benutzt wird.
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Wie in der Zeichnung dargestellt ist, besitzt die vorliegende bevorzugte
Ausführungsform des Motor-Drehzahl-Reglers eine Aufbauplatte io, die vorzugsweise
aus Isoliermaterial hergestellt ist und ein geeignetes Mittel zur Montage der Vorrichtung
bildet. Auf der Platte io ist ein im wesentlichen U-förmiges Glied i i angeordnet,
das aus magnetisch leitfähigem Material besteht, wie z. B. Eisen o. dgl. Die Enden
12 und 13 dieses Gliedes sind im wesentlichen rechtwinklig in 1)ezug auf
seine Schenkel nach auswärts gebogen. Das Ende 12 greift, in die Aufbauplatte io
ein, so d.aß das Glied ii etwa rechtwinklig zur Platte io steht. Das Glied ii ist
an der Platte io durch eine N-Iaschinenschraube o. dgl. i4 befestigt, welche die
Platte io durchdringt und mit ihrem inneren Ende in eine mit Gewinde versehene Bohrung
des angrenzenden Schenkels des U-förmigen Gliedes i i eingeschraubt ist. Auf der
Schraube 14 ist zwischen dem Glied i i und der Platte io eine Buchse i5 angeordnet.
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Die untere Fläche des Endteiles 12 des U-förmigen Gliedes i i dient
zum Tragen einer beweglichen Anker- und Kontaktkombination. Wie in der Zeichnung
dargestellt, umfaßt die Kombination ein federndes langgestrecktes Ankerglied 16,
das vorzugsweise aus einer aus magnetisch leitfähigem Material bestehenden Blattfeder
gebildet ist, ein federndes, zum Tragen des Kontaktes dienendes Glied 17, eine isolierende
Buchse oder Platte 18, einen biegsamen, einen Kontakt tragenden Arm i9 und eine
zweite isolierende Buchse oder Platte 2o. Das Ganze wird vorteilhaft durch Schrauben
21 zusammengehalten, wie es in Fig. i gezeigt ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich
ist, reichen die Schrauben durch vergrößerte Öffnungen der isolierenden Platte 20,
den biegsamen Kontaktarm i9, die isolierende Platte 18 und das federnde Glied 16
in der angeführten Reihenfolge. Die inneren Enden der Schrauben sind in mit Gewinde
versehene Bohrungen des Teiles 12 des U-förmigen Gliedes eingeschraubt. Es ist ersichtlich,
daß die Aussparungen im Glied i9 für die Schrauben 1)eträclitlich größer sind als
der Durchmesser der Schrauben, um die Isolierung zwischen diesem Glied und den Schrauben
zu gewährleisten. Wie dargestellt, wird diese Isolierung durch buchsenförmige, Vorsprünge
des Isoliergliedes 20 bewirkt, welche die Schrauben umgeben und mit Spiel durch
die Öffnungen im Glied i9 reichen. Selbstverständlichkönntediegewiinschte
Isolierung
statt durch solche mit der Platte 2o aus einem Stück bestehende Vorsprünge durch
gesonderte Buchsen von Isoliermaterial gebildet werden. Das hintere Ende des Ankergliedes
16 ist an dem verbreiterten hinteren Ende 17° des Gliedes 17 durch Nieten o. dgl.
22 befestigt, so daß der Anker einen Teil der durch die Schrauben 21 getragenen
Kombination bildet. Es ist ersichtlich, daß die Glieder i i und 17 leitend miteinander
verbunden sind, während der :arm i9 von den beiden Gliedern i i und 17 elektrisch
isoliert ist.
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Wie aus Fig. 4. ersichtlich ist. besteht hei der dargestellten lievorzugteti
Ausführungsform das Ankerglied 16 aus einer plattenähnlichen Blattfeder aus niagnetiscli
leitfähigem Material von im wesentlichen rechteckiger Gestalt, die mit einem Ausschnitt
oder einer Offnung versehen ist, die in der Nähe des freien Endes des Gliedes im
wesentlichen rechteckig ist und gegen das andere Ende des Gliedes hin, das vorteilhaft
geschlossen ist, sich verji.itigt. Das innere geschlossene Ende des Ankers 16 ist
vorteilhaft mit einer Nut oder Aussparung 16° versehen, deren Abmessungen so gewählt
sind, daß der gewünschte Grad von Biegsamkeit für das Glied erreicht wird. Das kontakttragende
Glied 17 hat, wie oben erwähnt, einen verbreiterten Endteil 17°, der im wesentlichen
rechteckig ist und Bohrungen besitzt für die liefestigungssclirauben 21 und die
Nietete 22, welche die Glieder 16 und 17 verbinden. Wie aus Fig.4 ersichtlich ist,
ist der kontakttragen:le Teil des Gliedes 17 langgestreckt und von neringerer Breite
als <las Glied 16, so daß ein zungenähnlicher Teil gebildet wird, der sich im
wesentlichen in der Mitte des verjüngten Teiles der Aussparung des Ankergliedes
16 befindet und in beträchtlichem Ahstand von der äußeren Kante der Aussparung endet.
:\n (lein Glied 17 ist in der Nähe seines äußeren freien Endes ein elektrischer
Kontakt 23 befestigt.
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Anstatt, \vie dargestellt und beschrieben, das Glied i6 und den Kontaktarm
17 aus (zwei getrennten i%lateriaistiickeii, die miteinander verbunden sind, zti
bilden, können sie natürlich auch aus einem einzigen Stück Federmaterial geformt
werden, aus dein mittlere Teile entfernt sind, um ein zungenähnliches kontakttragendes
Glied innerhalb der Seiten der Aussparung zu bilden. Weiter ist es nicht wesentlich.
daß das innere Ende des Ankergliedes ii>, wie dargestellt, geschlossen ist, noch,
daß die Seiten des Gliedes, welche die mittlere Aussparung begrenzen, wie dargestellt,
sich verjüngen. Ferner ist es nicht notwendig, daß die Glieder 16 und 17 über ihre
ganze Ausdehnung federnd sind. sie können vielmehr aus verhältnismäßig starrem Material
gebildet sein und teilweise biegsam ausgebildet oder mit eingesetzten biegsamen
Teilen versehen sein, um die Schwingbarkeit der Glieder zu newährleisten.
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Der Schenkel 24 des U-förmigen Gliedes i i trägt einen Elektromagnet
25, der derart daran angebaut ist, daß der Schenkel 24 und sein Endteil 13 mit dem
Elektromagnetkern zusammenwirken, um ein Polstuck des letzteren zu bilden. Vorteilhaft
ragen der Schenkel 24 und der Teil 13 des U-förmigen Gliedes durch den rechteckigen
Teil der CSffnung des Ankergliedes 16, wie in Fig. i und 2 gezeigt, so daß der Anker
16 den Schenkel 24 in der Nähe seines unteren Endes umgibt. Der Elektroinagnet 25
ist mit einem zweiten Polstück 26 versehen, dessen unteres oder freies Ende 27 einwärts
gegen das benachbarte Ende 13 des U-förmigen Gliedes i i gebogen ist. Der Endteil
27 hat größeren Abstand von dem Elektromagnet als der Teil 13, so daß das zwischen
den Enden der Polstücke sich erstreckende Feld beim Erregen des Elektromagnets so
gerichtet ist, daß es die maximale Anziehungskraft auf den Anker 16 ausübt, der
infolge seiner konsolartigen Anordnung bogenförmig ausschwingt. Die bei Erregung
des Elektromagnets erfolgende Bewegung des Ankers verursacht eine Biegung des Gliedes
17, da diese Glieder miteinander verbunden sind und die Federung der Glieder führt
sie in ihre Ursprungslage zurück, wie sie in Fig. i gezeichnet ist, wenn die Erregung
des Elektromagnets aufhört.
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An dem Ankerglied 16 ist in der Nähe seines f reffen Endes ein Glied
28 befestigt, das vorteilhaft rechteckig ist und eine im wesentlichen rechteckige
mittlereAussparung besitzt,diedem entsprechendenTeil der Aussparung des Gliedes
16 entspricht, so daß das Glied 28 gleichfalls den Schenkel 24 des Elektromagnets
an seinem unteren Ende umgibt. Dieses Glied 28 ist aus elektrisch leitendem nicht
magnetischen Material gebildet, z. B. aus Zink o. dgl., und bildet daher in seiner
Wirkung einen geschlossenen Stromkreis von einer Windung, einen Weg geringeren Widerstands
für elektrische Ströme, die durch die Änderungen im magnetischen Kraftfluß im Schenkel
24 induziert werden, wenn der Elektromagnet abwechselnd erregt und stromlos gemacht
wird, wie es nachfolgend beschrieben wird. Wie bekannt, sind die in dem Glied 28
induzierten Ströme derart. daß sie die Bewegung des letzteren hindern bzw. bremsen,
natürlich auch die der Glieder 16 und 17, so daß die Bewegungen dieser Glieder beim
Erregen und Stromloswerden des Elektromagnets gedämpft werden. Das verhindert, daß
das federartige Ankerglied 16 und das Kontaktglied 17 ihre natürliche Schwingungsfrequenz
erreichen. Selbstverständlich ist diese Schwingungsfrequenz auch durch die Abmessungen
dieser Glieder des obenerwähnten Schlitzes 16° und durch die Größe der Elektromagnetwicklung
gegeben. Die Abmessungen und Charakteristiken der Teile werden, vorteilhaft so gewählt,
daß die Schwingungsfrequenz des Ankers 16 und Gliedes 17 verschieden von der Periode
der elektrischen Erregung des Elektromagnets 25 ist. Beispielsweise erwies es sich
als vorteilhaft, Vorrichtungen der beschriebenen und dargestellten Art mit einer
Schwingungsfrequenz des Ankers 16 und Kontaktgliedes 17 im Bereich von 6oo bis goo
Schwingungen pro Minute auszustatten, wenn der Elektromagnet mit Wechselstrom von
6o Perioden pro Sekunde betrieben wird. Die Schwingungsfrequenz .kann dabei leicht
durch g 1 e eignete Wahl der Größe der Elektromagnetwickhin
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der Größe des Gewichts des Gliedes 28 und/oder der Größe und Federung der Glieder
16 und 17 bemessen werden.
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Vorteilhaft wird der Teil 27 des Polstückes 26 mit eitlem Anschlag
oder Puffer 29 versehen, der aus Gummi, Leder o. dgl. bestehen kann und mit dem
Glied ?8 zusammenwirkt und so den Weg des letzteren und der Glieder 16 und
17 begrenzt.
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Die elektrische Kontaktfläche 23 am Glied 17
kanli mit einer
Kontaktfläche 3o am äußeren Ende Lies Armes oder Gliedes i9 zusammenwirken, witnachfolgend
beschrieben wird. Uni die Datier dieses Zusammenwirkens zti regeln, ist der Arin
t< zwischen seiner 'efestigungsstelle und dem Kontakt 30 mit einem nockenförmigen
Teil oder Oberfläche 31 versehen. Im dargestellten Fall ist dieser Nocken
durch eine etwa V-förmige :\usl)iegting des Gliedes gebildet. Dieser nexkenförmige
Teil des Gliedes t c) kann mit einer zugeordaieten N<)c-kenfläche zusammenwirken
oder von ihr bewegt werden, und zwar gesteuert von dem Bedienenden, derart, rlaß
die Entfernung zwischen den Kontakten 23 und 30 geändert wird, wenn diese
sich in ihrer normalen Lage befinden. Durch diese Änderung der Entfernung wird die
Dauer ihres Zusammenwirkens beim Ausschwingen des Kontaktes 23 infolge der Wirkung
des Elektromagnets 25 beeinflußt. Die von dein Bedienenden gesteuerte Nockenfläche
wird im vorliegenden Fall durch ein etwa konisch gestaltetes Glied 32 gebildet,
das aus einem Stück mit einem Stoßstab 33 besteht oder an diesem befestigt ist.
Der Stah ist.gleithar in einer zylindrischen Führung 3d angeordnet, die durch eitle
Bohrung der :\ilfliaill)latte io ragt und mit ihr in irgendwelcher geeigneten Weise
verbunden ist.
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I)er Stab 33 ragt aus der Führung 3.1 heraus und kann durch den Bedienenden
betätigt werden, indem dieser sie hineindrückt. Dies kann in irgendwelcher gewünschten
Weise geschehen. Wenn die Vorrichtung in Verbindung mit einer Sämaschine o. dgl.
benutzt wird, ist es vorteilhaft, ein Steuerglied oder einen Hebel zum Zusammenwirken
mit dem äußeren Ende des Stabes 33 vorzusehen, der durch das Knie, den Fuß oder
die Iland des Bedienenden betätigt wird. Wenn nachfolgend und in. den Ansprüchen
von Handbetätigung des Gliedes gesprochen wird, soll infolgedessen unter diesen
Ausdruck die Betätigung durch 1 Land. Arni. Fuß, Schenkel oder einen anderen Teil
des Körpers des Bedienenden mitverstanden werden. Da Betätigungsglieder der erwähnten
Art bekannt und vielfach für ähnliche Betätigung anderer Regelarten benutzt sind,
ist ein derartiges Glied hier sticht dargestellt.
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lin Innern der Führung 3.4 ist der Stab 33 mit einem Ring oder einem
zylindrischen Flansch 35 versehen, der ein Auflager für ein Ende einer Druckfeder
36 bildet, deren anderes Ende gegen die -#inwärts gebogene Kante des angrenzenden
Endes der Führung ;,d abliegt, so daß das konisch geformte Glied 32 für gewöhnlich
in seiner zurück-
(1 Lage gehalten wird, wie in Fig. i darz71 ist, jedoch
durch einen auf das äußere Ende
| des Stabes 33 ausgeübten Druck vorwärtsbewegt |
| werden kann. Angrenzend an <las hintere Ende des |
| konisch gestalteten Gliedes 33 ist die Führung 34 |
| mit einer Scheibe oder einem Rillg 37 versehen, der |
| vorzugsweise aus Isoliermaterial gebildet ist und |
| die untere Fläche des Gliedes i 9 berührt, so daß die |
| nockenförmige Fläche 31 dieses Gliedes an der Be- |
| rührung mit dem Glied 32 gehindert wird, wenn |
| letzteres sich in seiner zurück<@ezt)genen Lage ge- |
| mäß Fig. t befindet. |
| !--,in Anschlußkabel 38 des Elektromagnets 25 |
| i-, vorteilhaft niit dein U-i@irmi@@ent Glied i t ver- |
| bunden, und letzteres ist mit titleni Kontaktstift 39 |
| verselieil. der nach ausgärt:, nüiulich nach rechts, |
| durch die Aufbauplatte io liindurcliragt. Eine |
| liuclise 4o unr(,il)t deal z\ isclieti 1eill Glied i 1 und |
| der _\tifbaul)latte io @ie@Jenrl;#ti Teil des Kotitakt- |
| sti@tes, so daß hontal<tstift iuir1 litlchse die Lage- |
| rung d°s l@liedes i i auf der Platte to unterstützt. |
| Das andere Zuleitungskabel Ir des Elektromagnets |
| 25 ist elektrisch mit denn Glied ist, r. H. durch Ail- |
| iöteii o. dgl., verbunrlc#n. |
| Ein elektrischer l@ollrlcnsatrir 42 w i1-(1 durch dell |
| im wesentlichen waagerecht liegeilrlen Teil des |
| U-förmigen Gliedes i i getra@cil. Eine Zuleitung 43 |
| dieses Kond.nsators ist elektrisch finit dein Glied i i |
| und die andere durch ein;#n 1,c-itun""sclralit .I4 mit |
| dem Glied id verl>undcn. Das Fiilil-tnigsgliec13d |
| bildet einen z#,vcit:n Strcmiansclllul.i für den 1tegler |
| und ist leitend mit (lein Glied 3= verllunden, und |
| zwar in der .\usfüliruit"rsforni dadurch, daß das |
| Glied 32. der Stab) 33 ulicl Iühruiig 34 sämtlich aus |
| Metall bestehen. Sell)stverstänrllich könnte der Stall |
| 33 auch atis anderem l;#itenden Material als atis |
| \-fetall oder aus isoliei-enrleni Material bestehen. |
| Falls isolierendes 1\1aterial 1>eiiittzt wird, könnten |
| die Fühl-U11934 lind rkis Glied 3 2 elektrisch durch |
| einen biegsamen Dralit oder citt sonstiges Mittel |
| verbunden sein. |
| Beim Gebrauch des Drehzahlreglers gemäß Er- |
| findung ist eine Zuleitung 45 des -Motors .Il, dessen |
| Drehzahl .geregelt werden soll. finit einer Strom- |
| zuführungsleitung L1 verbunden. Die andere An- |
| schlußleitung.t6 des NI ottrrs ist dann finit dem An- |
| schlußkontakt 39 des l@c#glers N-erl)unden, Lind die |
| Stromzufülirungsleitung I_= ist mit dem Führungs- |
| glied 3.1 des Reglers verbunden. Wenn die Teile des |
| Reglers sich in ihrer dargestellten Lage befinden, |
| die den wirkungslosen Zustand des lZeglers und des |
| Motors entsprechen, ist (ei- \lot<irstrom unter- |
| brochen und der Elel:troniagllet 25 iticllt erregt. |
| Wenn der Motor in Galt- gesetzt werden soll, |
| drückt der Bedienende den Stal) 33 nach innen. Da- |
| durch wird das kegelig geformte Glied 32, in Fig. t, |
| nach links bewegt, so dali es finit der nockenförinigen |
| Oberfläche 3 1 cles Gliedes i() iii I>eriihrung
kommt. |
| Diese Berührung des Gliedei 32 und des Teiles 3 1 |
| schließt einen Stromkreis N-mi .eiti@ 1- Seite der Kraft- |
| versorgung durch L", Führung 34, Stab 33, Glie- |
| der 32 und i9, Leitung 41 zu dem Elektromagnet |
| 25. Dieser Stromkreis wii-cl durch die andere Lei- |
| tung 38 des Elektromagnets durch <Mied i i, An- |
| 39 zur \lot@)rleituiig +(l. srldaiin durch |
die Motorwicklung und die Leitung 45 zur anderen Kraftversorgungsleitung
L1 vervollständigt. Infolgedessen wird der Elektromagnet 25 erregt, .,o daß der
Anker 16 und das kontakttragende Glied
17 gegen die Teile 13 unld 27 der
Polstücke angezogen werden.
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Wenn der :Motor mit Wechselstrom betrieben wird, bewirkt der. Periodenwechsel
des Stromes ein schnelles Schwingen des Ankers 16 und des kontaktarme: 1;. Infolgedessen
wird der Kontakt 23 de; Gliedes t; schnell periodisch gegen und von (lern Kontakt
30 bewegt. Der Abstand zwischen diesen Kontakten ist zur Zeit des Beginns der Berührung
zwischen dem konischen Glied 32 und der Nockenfläclie 31 vorteilhaft. derart, daß
die Schwingbewegung des Kontaktes 23 einen Ausschlag. Bewirkt, der nicht genügt,
um eine Berührung dieses Kontaktes finit dein Kontakt 3o herbeizuführen. Die Impedanz
der Wicklung des Elektroinagnets 25 ist vorteilhaft derart, daß, wenn die Impedanz
in Serie mit dein Motor M liegt, der Spannungsabfall so groß ist, daß der Motor
nicht läuft. Wenn der Bedienerode den Stab 33 weiter hineindrückt jedoch, bewegt
das nunmehr im Eingriff mit dem Nockenteil 31 des Gliedes i9 befindliche kegelige
Glied 32 das Glied i9 und seinen Bontakt 30 weiter in Richtung auf den Kontakt 23.
Wenn der Motor mit niedrigen. Touren laufen soll, ist die Bewegung des Stabes 33
derart, daß das Glied 19 so eingestellt wird, daß die Kontakte 23 und
30 während jeder Schwingung des Ankers 16 sich nur sehr kurze Zeit berühren.
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Die Berührung der Kontakte 23 und 30 schließt die Wicklung
des Elektromagnets 25 kurz, so daß während der licriilirungsdauer der Kontakte 23
und 30 der Motor .11 mit einem elektrischen Impuls von voller \etzspannung
versorgt wird. Der Strom fließt dann von L2 durch die Glieder 34, 33, 32, i9, Kontakte
30, 23 und (las Glied 1 i zum Anschlußkontakt 39, von dort zum Motor und durch ihn
hindurch zur Stromzuleitung L1. Die Frequenz dieser Impulse von voller Netzspannung
ist natürlich dieselbe wie die Schwingungsfrequenz des Ankers 16, die, wie oben
beschrieben, durch geeignete \\'ahl der Dimensionen und Charakteristiken der verschiedenen
Teile der Vorrichtung gewählt wurde. ltifoilge;lesseii läuft der Motor .11 mit einer
Drehzahl. die von der Dauer der Zwischenräume zwischen den momentanen Berührungen
der Kontakte 23 und 3o abhängt. Die gewählte Drehzahl kann äußerst gering sein;
trotzdem kann der :Motor im wesentlichen sein volles Drehmoment abgeben infolge
der Schnelligkeit der Impulse, die im Bereich von 6oo his qoo pro Minute liegen
können und der Tatsache, daß sie mit voller Netzspannung t*rfcilgeii. Wenn hiiliere
1>relizalilen gewünscht werten, wird der Stab 33 weiter nach links gedrückt, gemäß
Fig. i und 2, so daß die Eingriffsdauer der Kontakte 23 11n(1 30 während
jeder Schwingung des erstgenannten verlängert wird, mit dem Ergebnis, claß der Nlotor
.l/ volle Spatinungsiinpulse eiitspi-echend l:üier-,r Dauer erhält und daher mit
?iiiher@r I)relizahl liitift. Der Regler ist so gebaut, daß der Stab 33 weit genug
bewegt werden kann, um eine dauernde Berührung der Kontakte 23 und 30 miteinander
zu erzielen. Der Motor 11 wird sodann mit voller Nenndrehzahl und liei voller Netzspannung
laufen, da die Impedanz des Elektromagneten 25 dauernd kurz geschlossen ist. Die
Drehzahl des Nfotors kann von Null zum -.Maximum leicht geändert werden, einfach
durch Betätigung des Stabes 33. Bei allen Drehzahlen wird der Motor durch Impulse
von voller Netzspannung gespeist, so daß er im wesentlichen mit seinem vollen Drehmoment
arbeiten kann, unabhängig von der gewählten Drehzahl.
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Wenn der Druck auf den Stab 33 beendet wird, bewegt die Feder 36 ihn
in die in Fig. i und 2 dargestellte Lage zurück, so daß das Glied i9 auf der Scheibe
oder dem Ring 37 aufruht und die Berührung zwischen der Nockenfläche 31 und
dem kegeligen Glied 3 2 unter?nochen ist, mit dem Ergebnis, daß der Stromkreis des
Elektromagnets und des Motors unterbrochen ist. Es ist ersichtlich, daß infolgedessen
der Stromregler zugleich einen Aus-und Einschalter neben der Bewirkung einer Auswahl
der Drehzahl des Motors darstellt.
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Es sei darauf hingewiesen, daß der der Erfindung entsprechende Regler
derart ist, daß, während der Motor 1I durch schnelle Impulse elektrischer Kraft
voller Spannung erregt wird, der Motorstrom nicht vollständig unterbrochen wird,
wenn die Kontakte 23 und 30 siel-. voneinander entfernen, da die Impedanz
des Elektromagnets im Stromkreis in Serie mit dem Motor verbleibt. Dadurch wird
das Funken zwischen den Kontakten 23 und 30 wesentlich gemindert. Der Kondensator
40, der die Kontakte überbrückt. mindert das Funken weiter oder beseitigt es vollkommen,
so daß Beschädigungen der Kontakte vermieden und ihre Lebensdauer verlängert werden.
Gegebenenfalls kann der Kondensator fortgelassen werden, ohne die Wirkung der Vorrichtung
zu ändern, ausgenommen vielleicht ein leichtes Funken an den Kontakten.
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Während der Stromregler gemäß Erfindung speziell in seiner Anwendung
mit Wechselstrom betrieben worden ist, ist es offensichtlich, daß die Vorrichtung
nicht auf die Verwendung dieses Wechselstroms beschränkt ist, sondern leicht auch
mit Gleichstrom Verwendung finden kann. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen,
daß, wenn die Kontakte 23 und 30 sich berühren, die Wicklung des Magnets
25 kurz geschlossen ist und der Anker 16 in seine obere Lage durch seine Federung
zurückgeführt wird, gleichgültig, ob die Vorrichtung mit Gleich- oder Wechselstrom
betrieben wird. Bei Anwendung des Gleichstroms ist kein weiterer Unterbrecher erforderlich.
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Weiter braucht die in Reihe mit dem Motor geschaltete Impedanz nicht
die Spule des Elektroinagnets zii sein, sie kann vielmehr auch ein besonderes die
Kontakte 23 inid 30 überbrückendes Element sein. Der Elektromagnet dient
dann lediglich zur Betätigung der Kontakte. Weiter kann in solchen Fällen die Impedanz
ein nichtinduktiver \\"iclerstan(l sein.
Infolgedessen ist der Ausdruck
Inmpedanz, wie er in Beschreibung und Ansprüchen der Anmeldung benutzt wird, in
seinem allgemeinen Sinn zu verstehen, so daß er sowohl Ohmschen Widerstand plus
Induktanz oder einfach einen nichtinduktiven Widerstand bedeuten kann. Es ist offensichtlich,
daß die Gleichung für einen induktiven Stromkreis:
sich reduziert auf 1 =
wenn au = o, d. h. die elektromotorische Kraft nicht variiert, oder wenn L = o,
d. h. der Stromkreis nichtinduktiv ist.
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Selbstverständlich kann der neue Stromregler mit einem geeigneten,
Gehäuse versehen werden. Dieses ist nicht dargestellt worden mit Rücksicht auf Vereinfachung
und um die Eigentümlichkeiten der Vorrichtung klarer zu zeigen.