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Publication number: DES0041010MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. September 1954 BekanintgemaCht am 25. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Das Patent 899 389 betrifft eine Einsteuereinrichtung für Antriebe mit Synchronmotoren mit zwei oder . mehr in einem Steuerkreis hintereinandergeschalteten und von den Polrädern der jeweils zugehörigen Motoren derart betätigten Unterbrechungs-Steilen — bestehend aus je zwei gegenüberliegenden und' im Raum ruhend angeordneten Kontakten und je einem vom Polrad angetriebenen Kontaktarm, der eine bestimmte feste Lage zum zugehörigen Polrad bzw. zur zugehörigen Arbeitsmaschine hat —, daß bei gleichzeitiger Verbindung aller Unterbrechungsstellen die im Steuerkreis liegenden Übertragungs- und Einsteuerorgane ansprechen.

Soll die vorbeschriebene Einrichtung in Räumen angeordnet werden, in denen bei auftretenden Kontaktfunken Explosionsgefahr besteht, so muß die Einrichtung in einem geschlossenen Gehäuse, gegebenenfalls mit Fremdbelüftung, untergebracht werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents, die es 'ermöglicht, die Einsteuereinrichtung auch in explösionsgefährdeten Räumen ohne zusätzliche Schutz- und Überwachungseinridhtungen anzubringen. Sie besteht 'darin, daß als »Unterbrechungsstellen« je ein im Steuerkreis liegendes Relais verwendet ist, das von der Hallspannung eines Halbleiterkörpers

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gesteuert wird, die in dem Halbleiterkörper von einem am Polrad des zugehörigen Motors befestigten Magneten induziert wird. Hierbei wird

_: , der Halbleiterkörper in einer Weise verwendet, die durch die Anmelderin unter der Bezeichnung »Hallgenerator« bekanntgeworden ist. Dieser Bezeichnung liegt die Möglichkeit zugrunde, die in einem stromdurchflossenen Halbleiterkörper unter der Wirkung eines Magnetfeldes auftretende HaIlspannung leistungsmäßig zu belasten und ihr daher leiistungaufnehmende Schaltelemente, wie z. B. leistungaufnehmende Verstärker oder, wie im vorliegenden Fall, Relaisspulen, nachzuschalten. Dies wird erreicht durch die Verwendung von Halbleitermaterialien mit hoher Trägerbeweglichkeit, insbesondere von 6000Cm²ZVSeC₁OdCr mehr. Halbleitermaterialien, die solch hohe Trägerbeweglichkeit aufweisen, sind ebenfalls durch die Anmelderin bekanntgeworden. Hierzu gehören vor allem die halbleitenden Verbindungen vom Typ A_1nBy, das sind Verbindungen von einem Element der III. Gruppe mit einem Element der V. Gruppe des Periodischen Systems. Für die vorliegende Erfindung eignen sich vor allem halbleiteriüe * Verbindungen mit einer Trägerbeweglichkeit von 6000 cm²/Vsec oder mehr aus einem der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium und einem der Elemente Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon.

Abgesehen davon, daß durch die Verwendung der vorgenannten Halbleitermaterialien die Hallspannung leistungsfähig belastet werden kann, ist für den vorliegenden Anwendungsfall von weiterer Bedeutung, daß es mit diesen Materialien möglich ist, mit technisch gut erreichbaren Dauermagnetfeldern Hallspannungen in der Größenordnung von einigen Volt zu erzielen, die genügen, um die gemäß der Erfindung als »Unterbrechungsstellen« vorgesehenen Relais ohne Zwischenverstärker direkt zu steuern.

Ein Beispiel für die erfindungsgemäße Verwendung von Hallgeneratoren als »Unterbrechungsstellen« für eine Einsteuervorrichtung nach dem Hauptpatent wird in der Zeichnung dargestellt. Die einander entsprechenden Schaltelemente der vorliegenden Erfindung und des Hauptpatents sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Und zwar entspricht dem mit 3 bzw. 4 bezeichneten Kontaktarm ein durch das Polrad des zugehörigen Motors angetriebener Arm, an dessen einem Ende ein Dauermagnet angeordnet ist. Dieser überstreicht mit seinem Feld bei jeder Umdrehung ein mit 5 bzw. 6 bezeichnetes Hajbteiterplättchen und induziert in diesem eine Hallspannung, die auf die Spule des Relais 31 bzw. 32 wirkt. Bei gleichzeitiger Erregung beider Hallgeneratoren, d. h. bei vorgegebener Stellung der beiden Arme 3 und 4 bzw. der entsprechenden Polräder, wird der Steuerkreis 7 über das Wischrelais 33, den Selbsthaltekontakt 34 und den Einschaltkontakt 35 geschlossen. Die den Bezeichnungen 8 und 10 entsprechenden Schaltvorrichtungen des Hauptpatents sowie die übrigen Schaltelemente des Steuerkreises werden durch die vorliegende Weiterbildung des Haup'tpatents nicht berührt und sind daher hier nicht eingezeichnet. Es sei noch darauf hingewiesen, daß man zweckmäßigerweise dafür Sorge trägt ■— etwa mit Hilfe eines weiteren Kontaktes des Relais 33 -—, daß der Primärstromkreis 36 der Halbleiterkörper geöffnet wird, nachdem das Einsteuersignal gegeben ist: . 70 -

Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verwendung von Hallgeneratoren als Schaltelement in Steuerkreisen von Einsteuereinrichtungen kann über die vorbeschriebene spezielle Anwendung hinaus allgemein zur Steuerung, Ein- und Ausschaltung und Signalgebung von Einsteuereinrichtungen einzelner und mehrerer selbständiger oder gekoppelter Systeme verwendet werden. Es kann z. B. die Ein- 'bzw. Ausschaltung von Steuer- und Arbeitskreisen in vorgegebenen Lagen bewerkstelligt werden oder es kann, um ein weiteres Beispiel zu nennen, durch Anordnung mehrerer Halbleiterkörper auf der Peripherie der Bahn des Magnetarmes eine vorgegebene Folgeschaltung mehrerer Betriebseinheiten durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einsteuereinrichtung, insbesondere für Antriebe mit Synchronmotoren mit zwei oder mehr in einem Steuerkreis hintereinandergeschalteten und von den Polrädern der jeweils zugehörigen Motoren derart betätigten Unterbrechungsstellen, daß bei gleichzeitiger Verbindung aller Unterbrechungsstellen die im Steuer- und Signalkreis liegenden Übertragungsund Einsteuerorgane ansprechen, nach Zusatzpatentanmeldung S 35550 VIIIb/21 c, dadurch gekennzeichnet, daß als »Unterbrechungsstellen« je ein im Steuerkreis liegendes Relais verwendet ist, das von der Hallspannung eines Halbleiterkörpers gesteuert wird, die in dem Halbleiterkörper von einem am Polrad des zugehörigen Motors befestigten Magneten induziert wird.

2. Einsteuereinrichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus einer halbleitenden Verbindung mit einer Trägerbeweglichkeit von 6000 cm²/Vsec oder mehr besteht.

3. Einsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterkörper eine halbleitende Verbindung von einem der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium und einem der Elemente Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon verwendet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen