DE907549C - Elektromechanischer Drehmomentwandler - Google Patents

Description

• Elektromechanischer Drehmomentwandler Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Drehmomentwan.dler zur Verstärkung von Drehmomenten, beispielsweise bei Verstellantrieben, die von Hand oder durch einen schwachen Steuermotor zu betätigen sind. Für derartige Zwecke sind mechanische Drehmomentverstärker sowie verschiedenartige elektrische Servoantriebe bekanntgeworden. Elektrische Einrichtungen der letztgenannten Art sind insbesondere angegeben worden zur Entlastung mechanischer Kraftübertra@gungsgetriebe. Dabei wird ein Elektromotor entweder durch eine Kontaktsteuereinrichtung (Kontaktwalze, Gabelkontakte) oder in Abhängigkeit von einer Druckmeßeinrichbung im Zuge des zu entlastenden Kraftübertragungsgetriebes gesteuert. Bei einer bekannten Schaltung der zuletzt genannten Art wirkt die druckabhängige Meßeinrichtung auf einen Steuerverstärker, der seinerseits den Getriebeentlastungsmotor im Rechts- oder Linksdrehsinn beeinflußt.
• Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Drehmomentverstärker nach Art der genannten elektrischen Servoantriebe, der jedoch unmnttelbar und ausschließlich das erforderliche Lastdrehmoment für eine mit der schwach belastbaren Steuerwelle praktisch gleichlaufende Abtriebswelle erzeugt. Der Gegenstand der Erfindung zeichnet sich durch besonders einfachen und übersichtlichen Schaltungsaufbau und entsprechend zuverlässige Betriebsweise aus.
• Erfindungsgemäß ist die belastete Abtriebswelle mit zwei gegenläufigen, vom gleichen Netz gespeisten Asynchronmotoren mit Schleifringläufern gekuppelt und reit .der gering belastbaren Antriebs-oder Steuerwelle über ein elastisch verformbares Regelorgan gekuppelt, welches je nach der Drehrichteng der Antriebswelle den Läuferstromkreis des einen oder des anderen Motors in Abhängigkeit von Antriebsdrehzahl und Belastung mehr oder weniger stark kurzschließt. Als Regelorgan kann vorzugsweise ein drehmoment- oder druckabhängiges Regelorgan Verwendung finden, beispielsweise für jede Drehrichtung mindestens ein Kohledruckregler,der als Anlasserwiderstand im Läuferstromkreis des betreffenden zugeordneten Asynchronmotors eingeschaltet ist.
• Die Zeichnung zeigt schematisch die Ausführung des Erfindungsgedankens. Der Drehmomentwandler besteht aus zwei an das gleiche Drehstromnetz i angeschlossenen Asynchronmötoren 2 und 3, die für gegenläufige Drehrichtung geschaltet sind und Schleifringläufer besitzen. Beide Motoren sind mit der belasteten Abtriebswelle 4 :des Drehmomentwandlers fest gekuppelt, mit der schwach bel:astbaren Steuerwelle 5, die beispielsweise durch ein Handrad 6 betätigt werden möge, dagegen unter Zwischenschaltung eines in geringen Grenzen elastisch verformbaren Regelorgans 7. Beispielsweise kann das Regelorgan 7 in der Weise ausgeführt sein, daß es zwei Gruppen von Kohledruckreglern (oder vier Gruppen von Kohledruckreglern in Brückenschaltung) enthält, von denen die eine Hälfte den Läuferstromkreisen des Motors 2, .die andere Hälfte den Läuferstromkreisen des Motors 3 als Anlasserwiderstände zugeordnet ist. Wird auf die Steuerwelle 5 vom Handrad 6 aus kein Drehmoment ausgeübt, so sind die Druckverhältnisse im Regelorgan 7 nach beiden Drehrichtungen ausgeglichen und die, beiden gegensinnigen Drehmomente der beiden Motoren 2 und 3 heben vin!ander auf, bzw. sie können bei diesem Betriebszustand und günstiger Bemessung des Regelorgans überhaupt zum Verschwinden gebracht werden. Wird am Handrad 6 eine Verstellung bzw. ein kleines Drehmoment eingeleitet, so verstärkt sich der Druck in der zugeordneten Gruppe von Kohledruckreglern,während er an der gegensinnig arbeitenden Gruppe von Kohledruckreglern womöglich noch n.achläßt. Die Folge ist, daß bei einem Motor, beispielsweise dem Motor 2, die zugeordneten Kohledruckwiderstände wie Anlasserwiderstände während des Anlaßvor-Banges wirksam sind, d. h. am Motor 2 ein mit dem an der Welle 5 eingeleiteten Drehmoment wachsendes Drehmoment entsteht, bis das Lastmoment überwunden ist und die Abtriebswelle sich zu drehen anfängt. Je nach der Größe des zu überwindenden Lastmoments ist eine etwas größere oder kleinere elastische Verformung am Regelorgan 7 notwendig, wobei jedoch in jedem Fall das am Handrad 6 aufzubringende Drehmoment um ein Vielfaches kleiner bleibt als das Lastmoment an der Welle 4. Dieses wird vielmehr im wesentlichen durch den Motor z (bzw. bei der umgekehrten Drehrichtung durch den Motor 3) aufgebracht und ,die hierfür erforderliche Energie aus dem Netz i gedeckt.
• Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel allein beschränkt. Insbesondere kann das elastisch verformbare, auf dieLäuferkreise der beiden Motoren 2 und 3 einwirkende Regelorgan auch in anderer Weise als mit Kohledruckreglern ausgeführt sein. Es sei nur beispielshalber un die Möglichkeiten erinnert, die durch die Verwendung piezoelektrischer Elemente gegeben sind. Es läßt sich mit derartigen Einrichtungen erreichen, daß die elastische Verdrehung zwischen der Steuerwelle 5 und der Abtriebswelle 4 in vergleichsweise sehr geringen Grenzen bleibt, selbst für die größten Lastmomente und Drehzahlen, so @daß von einem praktischen Gleichlauf der Abtriebswelle mit der Steuerwelle gesprochen werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromechanischer Drehmomentwandler, dadurch gekennzeichnet, daß die belastete Abtriebswelle mit zwei gegenläufigen, vom gleichen Netz gespeisten Asynchronmotoren mit Schleifringläufern gekuppelt und mit der gering belastbaren Antriebswelle über ein elastisch verformbares Regelorgan verbunden ist, das je nach der Drehrichtung der Antriebswelle den Läuferstromkreis des einen oder des anderen Motors in Abhängigkeit von Antriebsdrehzahl und Belastung mehr oder weniger stark kurzschließt.
2. 2. Elektromechanischer Drehmomentwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelorgandruckempfindiiche Elemente, vorzugsweise druckabhängige Widerstände, z. B. Kohledruckwiderstände, in Anlasserschaltung angeordnet sind.