DE1269170B - Kontaktlose Schalt- und Steuereinrichtung mit einer Sprungcharakteristik beim Ein- und Ausschalten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al-36/18

1269 170
P 12 69 170.2-31
15. Februar 1966
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft eine kontaktlose Schalt- und Steuereinrichtung, insbesondere zum Ansteuern eines kollektorlosen Gleichstrommotors, mit einer Sprungcharakteristik beim Ein- und Ausschalten.

Zum Ansteuern kollektorloser Gleichstrommotoren sind bereits Steuerorgane in Form von bewegten Permanentmagneten bekanntgeworden, welche den ohmschen Widerstand von magnetfeldabhängigen Widerständen verändern. Dabei ruft die durch das Steuerorgan bewirkte Widerstandsänderung eine Span- ίο nungsänderung hervor, die beispielsweise zum Schalten eines Transistors ausgenutzt wird. Außerdem sind beim kollektorlosen Gleichstrommotor Steuerorgane in Form einer bewegten Spule bekanntgeworden, welche sich, je nach der Rotorstellung, innerhalb oder außerhalb eines magnetischen Streufeldes befindet und damit an ihren Klemmen eine induzierte Spannung aufweist oder nicht. Die induzierte Spannung wird zum Steuern des Stromes in den Wicklungen des Motors verwendet. Auch ist bereits die Erscheinung bekannt, daß ein Übertrager, der durch ein Magnetfeld stark vormagnetisiert wird, wegen seiner Sättigung keine Sekundärspannung mehr abgeben kann. Die Sekundärspannung steigt aber an, wenn man die Vormagnetisierung entfernt. Diese von einer Vormagnetisierung abhängige Sekundärspannung läßt sich steuern.

Der Anwendungsbereich dieser bekannten Einrichtung ist einmal dadurch begrenzt, daß die erzielbaren Spannungsänderungen relativ klein sind und zum anderen die Steuerspannung immer allmählich und nicht sprunghaft von einer kleinen Amplitude in eine große Amplitude übergeht.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Grenzen der bereits vorgeschlagenen Schalt- oder Steuereinrichtungen zu überwinden oder wesentlich zu erweitern und dabei eine sprunghafte Änderung eines Schaltungszustandes zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung mindestens einen an einen Oszillator angeschlossenen nichtlinearen gedämpften Schwingkreis aufweist mit einer einen instabilen Kennlinienbereich bewirkenden Dimensionierung der Schwingkreiselemente und mit einem mindestens einen Parameter des Kreises beeinflussenden Steuerorgan, insbesondere einem die Induktivität des Schwingkreises in an sich bekannter Weise beeinflussenden Permanentmagneten.

Durch die Steuerorgane wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung also nicht nur eine Wertänderung eines elektrischen Schaltgliedes erreicht, sondern ein ganzer Resonanzkreis beeinflußt. Auf diese Weise können mit Hilfe der Steuerorgane wesentlich größere Kontaktlose Schalt- und Steuereinrichtung
mit einer Sprungcharakteristik beim Ein- und
Ausschalten

Anmelder:

Dr.-Ing. Ernst Lüder,

7000 Stuttgart S, Heslacher Wand 35

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Ernst Lüder, 7000 Stuttgart

Spannungsänderungen als bisher am Schalt- oder Steuerausgang der Einrichtung erzielt werden. Dies ergibt den Vorteil, daß die nachgeschalteten Elemente große Toleranzspannen hinsichtlich ihrer Durchlaßspannung, Kippspannung oder sonstiger Schwellwerte aufweisen dürfen. Außerdem springt, wie nachfolgend noch erläutert wird, bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schalt- und Steuereinrichtung die Steuerspannung schlagartig vom Zustand kleiner Amplitude in einen Zustand großer Amplitude, so daß der Schaltvorgang dem schlagartigen öffnen oder Schließen eines körperhaften Kontaktes ähnlich wird.

Der Anwendungsbereich der erfindungsgemäß ausgebildeten Schalt- oder Steuereinrichtung ist sehr breit, da sie den Einsatz verschiedenartiger Steuerorgane erlaubt und der Umschaltvorgang durch eine Veränderung der Induktivität, der Kapazität, eines ohmschen Widerstandes, der Amplitude der Eingangsspannung eines Oszillators oder der Frequenz eines Oszillators bewirkt werden kann.

Als steuernde Größen können mindestens ein Permanentmagnet, der auf die Drossel des Resonanzkreises einwirkt, der Strom durch eine Sekundärwicklung der Drossel im Resonanzkreis oder die Gleichspannung an einer Kapazitätsdiode vorgesehen sein. Dabei ändert die Kapazitätsdiode ihre Kapazität in Abhängigkeit von einer Gleichspannung an ihren Klemmen. Als steuernde Größen sind auch in Reihe mit der Induktivität und der Kapazität liegende ohmsche Widerstände brauchbar, deren Wert beispielsweise von der magnetischen Induktion, der angelegten Spannung, dem Strom oder vom Lichteinfall abhängt. Der Umschaltvorgang könnte außerdem mit HiKe von Steuerorganen auch an sich bekannter Bauart bewirkt werden, welche die Ausgangsspannung und/oder die Frequenz des Oszillators beeinflussen. Außer dem Ansteuern eines kollektorlosen Gleichstrommotors kann

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die erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Schalt- An Hand der beiden Diagramme läßt sich die

oder Steuereinrichtung insbesondere bei elektronischen Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der vorliegen-Zündungsanlagen im Kraftfahrzeug, für die Steuerung den Erfindung erläutern. Angenommen, der Schwingvon Waschmaschinen und Buchungsmaschinen sowie kreis befindet sich in seinem stabilen Arbeitspunkt 3 anderen Maschinen verwendet werden, bei denen ge- 5(Fi g. 2), dann kann beispielsweise durch eine Ansteuerte Kontakte benötigt werden. Die Erfindung hebung der an den Schwingkreis angelegten Spannung kann also überall dort eingesetzt werden, wo man U₀, die eine Verschiebung der linearen Kennlinie 2 elektronische Kontakte braucht. in die gestrichelt dargestellte Lage 2' bewirkt, der

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Schwingkreis in einen Zustand gebracht werden, in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit io welchem er nur noch einen einzigen stabilen Arbeitsder Zeichnung. Im einzelnen zeigt punkt 4' hat. Der Schwingkreis kippt daher in den

F i g. 1 einen nichtlinearen Reihenschwingkreis, Arbeitspunkt 4'. Dieser Arbeitspunkt hat einen höhe-

F i g. 2 und 3 Kennlinien eines nichtlinearen ren Strom / als der Arbeitspunkt 3. Dadurch kann Reihenschwingkreises, parallel zu irgendeinem Element des Schwingkreises

F i g. 4 einen schematisierten zentralen Teillängs- 15 eine höhere Spannung abgegriffen werden, mit der sich schnitt durch einen mit einer erfindungsgemäß aus- eine nachgeschaltete elektronische Schaltstufe od. dgl. gebildeten Einrichtung versehenen kollektorlosen steuern laßt. Gleichstrommotor, Ein Kippen des Schwingkreises in eine andere

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in stabile Lage mit geändertem Stromwert kann auch Fig. 4, 20 durch eine Änderung der Kapazität C oder der

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Frequenz W der angelegten Spannung U₀ bewirkt Fig. 4, werden, wodurch eine Änderung des Steigungs-

F i g. 7 ein Schaltbild der Steuerschaltung eines winkeis α der linearen Kennlinie 2 erreicht wird, erfindungsgemäß ausgebildeten kollektorlosen Gleich- In bevorzugter Weise wird jedoch das Kippen des Strommotors, 25 Resonanzkreises durch eine Veränderung der Induk-

F i g. 8 eine Teildarstellung einer der F i g. 7 tivität L des Schwingkreises bewirkt, beispielsweise entsprechenden, aber abgewandelten Schaltung, mit HiUe eines Permanentmagneten oder des Stromes

F i g. 9 eine Teildarstellung einer zweiten abgewan- in einer Sekundärwicklung auf dem Kern einer als delten Schaltung. Induktivität verwendeten Drossel. Durch eine Vor-

In den F i g. 2 und 3 sind Kennlinien für einen aus 30 magnetisierung der Drossel wird der Verlauf der F i g. 1 ersichtlichen Reihenschwingkreis dargestellt, Kennlinie 1 beeinflußt, und man erhält eine Kennder aus einem relativ kleinen ohmschen Widerstand R, linie 1', die nunmehr einen einzigen stabilen Zustand einer Induktivität L und einer Kapazität C aufgebaut des Resonanzkreises erlaubt. Bei einer Änderung der ist und dessen Zustand durch eine Beeinflussung der Kennlinie 1 in die Kennlinie 1' kippt der Schwingkreis Induktivität L mittels eines Permanentmagneten M 35 von dem stabilen Arbeitspunkt 3 in den Arbeitsverändert werden kann. punkt 4", in welchem ein höherer Strom fließt als

In dem Strom/Spannungs-Diagramm der F i g. 2 im Arbeitspunkt 3.

ist die Kennlinie lfür die an der nichtlinearen Drossel!, Das Verhalten der Drosseln unter dem Einfluß der

auftretende Spannung Ul(I) dargestellt. Außerdem ist Änderung der magnetischen Durchflutung läßt sich eine lineare Kennlinie 2 eingetragen, welche die Span- 40 aus F i g. 3 ersehen. Die Drossel weiste zunächst eine

Gemäß der Spannungsgleichung für den Reihen- punkt 3 in F i g. 2. Mit Hilfe eines Permanentschwingkreis gilt, falls der Kreis induktiv ist und der magneten M, der an die Drossel L herangebracht wird, ohmsche Widerstand R vernachlässigt wird: 45 läßt sich dann die Induktivität der Drossel beispiels-

_ .j. weise bis auf einen Wert L₁ (F i g. 3) verringern. Dabei

U₀- Ul(I) — Uc, kippt der nichtlineare Schwingkreis um die Kante 7

also der Kennlinie 6 in den oberen Zweig der Kennlinie

mit einem höheren Strom und einer höheren Spannung ₅o _um. Diesem Kippen entspricht die Umstellung des Resonanzkreises vom Arbeitspunkt 3 auf seinen

Die Punkte 3, 4 und 5, an denen sich die beiden Arbeitspunkt 4 oder 4" in Fig. 2. Wird die Voreingetragenen Spannungskurven schneiden, sind mög- magnetisierung wieder entfernt, so erhält man wieder liehe Arbeitspunkte des Schwingkreises, wobei die die ursprüngliche Induktivität L₀, und der Kreis Schnittpunkte 3 und 4 stabile Arbeitspunkte dar- 55 kippt um die Kante 8 wieder in den Zustand kleinen stellen und der Schnittpunkt 5 einen instabilen Stromes um. Das Kippen um die Kanten 7 und 8 Arbeitspunkt bezeichnet, wie von der Theorie der kann sehr rasch vor sich gehen, nichtlinearen Resonanzkreise her bekannt ist. Wie aus dem Verlauf der Kennlinie 6 in F i g. 3

In F i g. 3 ist der Betrag der Drosselspannung Ul hervorgeht, läßt sich eine erfindungsgemäß ausgein Abhängigkeit von der Induktivität!, der Drosselin 60 bildete Vorrichtung auch so einstellen, daß bei einer einem nichtlinearen gedämpften Schwingkreis dar- Erniedrigung der Induktivität der Drossel vom Wert gestellt. Diese Kennlinie 6 ist ebenfalls von der L₀ (Arbeitspunkt 9 in F i g. 3) bis zum Wert L₁ Theorie der nichtlinearen Schwingkreise her bekannt. (Arbeitspunkt 10 in F i g. 3) ein Kippen des Resonanz-Die mit einer durchgehenden Linie gezeichneten Teile kreises um die Kante 7 erreicht wird, ein Zurückder Kennlinie 6 bezeichnen den stabilen Bereich, 65 kippen des Resonanzkreises nach Entfernen des während der mit einer gestrichelten Linie gezeichnete Magneten jedoch unterbleibt. Beim Entfernen der Kurvenzweig einen instabilen Bereich der Kennlinie Vormagnetisierung erhält man nämlich wieder den darstellt. Wert L₀; man befindet sich aber im Arbeitspunkt 11,

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und ein Kippen in den ursprünglichen Zustand um lungsteil 19 a an die Gleichspannungs-Betriebsquelle die Kante 8 ist nicht möglich. Dieser Fall tritt ein, 36 für den kollektorlosen Gleichstrommotor gelegt wenn die Induktivität L der gesättigten Drossel in ist. Die parallel zur Spule 31 des zweiten Resonanzdem zwischen den beiden Kennlinienkanten 7 und 8 kreises und zur Spule 32 des dritten Resonanzkreises liegenden, durch die Induktionswerte B₁ und B₂ 5 abgegriffenen Ausgangsspannungen werden in entbegrenzten Bereich beispielsweise auf den Wert L₀ sprechender Weise über eine Diode 37 und 39 auf gelegt wird. Leistungstransistoren 38 und 40 gegeben, deren Emitter-

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Schalt- oder Kollektor-Strecken in Reihe mit dem Wicklungsteil 190

Steuereinrichtung mit einem nichtlinearen Resonanz- oder 19 c des Motors an die Gleichspannungsquelle 36

kreis hat also ein außerordentlich vielseitiges An- io gelegt sind,

wendungsgebiet. Alle drei Resonanzkreise sind auf den in F i g. 2

In den Fig. 4 bis 7 ist ein praktisches Ausführungs- eingezeichneten Arbeitspunkt 3 gelegt, befinden sich beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, bei also normalerweise im Zustand eines kleinen Stromes/, welchem das vorstehend erläuterte Kippen eines nicht- der durch jeden der Resonanzkreise fließt. Sobald der linearen Resonanzkreises mit Hilfe der Veränderung 15 mit dem Rotor des Motors umlaufende Permanentder Induktivität des Resonanzkreises angewandt wird. magnet 25 in den Bereich einer gesättigten Drossel 20 F i g. 4 zeigt einen schematischen Teillängsschnitt bis 22 eines der drei Resonanzkreise gelangt, beispielsdurch einen kollektorlosen Gleichstrommotor, der weise gemäß F i g. 7 in den Bereich der Drossel 22, aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 15 besteht, auf wird die Induktivität dieser Drossel 22 von ihrem in dessen Innenseite ein lamellierter zylinderringförmiger 20 F i g. 2 eingetragenen Normalwert L₀ auf die Induk-Eisenkörper 16 angeordnet ist, der den magnetischen tivität L₁ verringert. Dabei erfolgt ein Kippen um die Rückschluß für einen homogenen Permanentmagnet- Kante 7 der Kennlinie 6 in den Arbeitspunkt 10 im rotor 17 bildet, der auf einer Motorwelle 18 befestigt Bereich höheren Stromes. Damit erfolgt auch ein ist. Die Ankerwicklung 19 des Motors ist stationär Kippen des Schwingkreises vom Arbeitspunkt 3 angeordnet und beispielsweise direkt auf dem unge- 25 beispielsweise in den Arbeitspunkt 4". Die Folge nuteten Rückschlußkörper 16 in geeigneter Weise davon ist eine Erhöhung der Spannung auch an der befestigt. Die Ankerwicklung 19 ist — wie aus dem Spule 32 des Schwingkreises, die als Ausgangsspannung Schaltbild der F i g. 7 hervorgeht — in drei gleiche abgenommen und über die Diode 39 auf die Basis Teilwicklungen 19 a, 19 b und 19 c aufgeteilt, die nach des Leistungstransistors 40 gegeben wird. Die Schal-Art einer Drehstromwicklung gleichmäßig über den 30 tung ist so ausgelegt, daß dabei das Basispotential der Umfang des Motors verteilt sind. Zum Betrieb des Leistungstransistoren so weit abgesenkt wird, daß sie Motors müssen die einzelnen Wicklungsteile mittels durchlässig werden und über die Emitter-Kollektoreiner gesonderten Steuerschaltung angesteuert werden, Strecke des Leistungstransistors 40 ein Gleichstrom so daß der Betriebsgleichstrom des Motors zur von der Spannungsquelle 36 durch die Teilwicklung Erzielung eines Drehmoments auf den Rotor nach- 35 19 c des Gleichstrommotors fließen kann. Sobald der einander und in einer bestimmten Folge durch die mit dem Rotor bewegte Permanentmagnet 25 aus dem einzelnen Teilwicklungen fließt. Bereich der Drossel 22 gelangt, kippt der Schwingkreis Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Steuer- wieder in seinen ersten stabilen Arbeitspunkt 3 zuschaltung für jede der drei Teilwicklungen einen rück, der Leistungstransistor 40 wird gesperrt und der nichtlinearen Reihenschwingkreis mit einer Drossel 20, 40 Gleichstromfluß durch die Teilwicklung 19 c unter-21 und 22 auf. Die Drosseln sind gemäß F i g. 4 und brochen. Zu diesem Zeitpunkt hat jedoch der ent-6, jeweils um 120° gegeneinander versetzt, auf der sprechend dimensionierte Permanentmagnet 25 bereits Innenseite des stationären Lagerschildes 24 angeordnet die nächstfolgende Ferritkerndrossel 21 des zweiten und liegen im Bereich eines ringsegmentförmigen Resonanzkreises beeinflußt und diesen Resonanzkreis Permanentmagneten 25, der auf der Motorwelle 18 45 in seinen anderen Arbeitspunkt im Bereich größeren befestigt ist und zusammen mit dem Permanent- Stromes gekippt, so daß der Leistungstransistor 38 rotor 17 umläuft. Zur Vermeidung einer Unwucht ist durch Absenkung seines Basispotentials durchlässig diesem Magneten 25 ein Gegengewicht 26 zugeordnet. geworden ist und nunmehr ein Gleichstromfluß durch Die drei Drosseln können natürlich auch um jeweils die Teilwicklung 19 b erfolgt.

120° gegeneinander versetzt an der Innenseite des 50 Dieses Steuer- und Schaltspiel geht weiter über den

Gehäuses 15 befestigt werden (Drosseln 20', 22' in dritten Resonanzkreis zurück zum ersten Resonanz-

F i g. 4). Durch den Magneten 25 wird in bereits kreis und wiederholt sich fortlaufend. Durch die

geschilderter Weise die Induktivität der Drosseln 20 aufeinanderfolgende Einschaltung der drei Teilwick-

bis 22 verändert. Die Abmessungen und die Anordnung lungen 19 a bis 19 c wird im Gleichstrommotor in an

des Magneten 25 sind so getroffen, daß in jeder 55 sich bekannter Weise ein durch den Rotor gesteuertes

Rotorstellung eine der Drosseln 20 bis 22 mit Sicher- umlaufendes Magnetfeld erzeugt, das ein Drehmoment

heit durch ihn beeinflußt wird. auf den Rotor ausübt.

Gemäß F i g. 7 sind die drei Reihenschwingkreise, Die vorstehend beschriebene Steuerschaltung kann die außer den Drosseln 20, 21, 22 jeweils einen Kon- auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Beispielsdensator 27, 28, 29 und eine Spannungsabgriff- 60 weise könnte durch die symmetrische oder unsymmespule 30, 31, 32 aufweisen, parallel zueinander an irische Anordnung mehrerer umlaufender Permanenteinen Oszillator 33 gelegt. An die Stelle der Spulen 30, magnete 25 auch ein gleichzeitiges Zu- und Abschalten 31, 32 können auch ohmsche Widerstände oder der Einzelwicklungen 19 a bis 19 c an die Gleich-Kapazitäten treten. Die parallel zur Spule 30 des Spannungsquelle 36 bewirkt werden. Das Schalten der ersten Resonanzschwingkreises abgegriffene Ausgangs- 65 Leistungstransistoren 35, 38 und 40 muß auch nicht spannung ist über eine Diode 34 auf die Basis eines direkt mit Hilfe der Ausgangsspannung der Resonanz-Leistungstransistors 35 gegeben, dessen Emitter-Kol- kreise erfolgen, sondern die Leistungstransistoren lektor-Strecke in Reihe mit dem ersten Ankerwick- könnten mit Vorstufen, beispielsweise mit Kollektor-

Basis-Stufen (sogenannte Emitterschaltungen) versehen sein, die mittels der Ausgangsspannung der Resonanzkreise gesteuert werden.

In den F i g. 8 und 9 sind zwei weitere Abwandlungsmöglichkeiten der in Zusammenhang mit F i g. 7 beschriebenen Schaltung veranschaulicht. Dabei ist der Einfachheit halber nur einer der drei Resonanzkreise dargestellt. Bei einer Schaltung gemäß F i g. 8 erfährt die parallel zu einem ohmschen Widerstand 41 abgegriffene Steuerspannung des nichtlinearen Resonanzkreises mit der Drossel 20' und dem Kondensator 27' eine Gleichrichtung direkt über die Emitter-Basis-Diode des Leistungstransistors 35'. Dadurch wird ein pulsierender Kollektorstrom durch die zugeordnete Teilwicklung 19 a des Gleichstrommotors erzielt, der bei Bedarf mittels eines Kondensators 42 geglättet werden kann.

Bei dem in F i g. 9 dargestellten Schaltungsbeispiel mit dem aus einer Drossel 20", einem Kondensator 27" und einem ohmschen Widerstand 43 gebildeten Resonanzkreis wird die einem Verbraucher 44 (beispielsweise einer Teilwicklung eines kollektorlosen Gleichstrommotors) zugeführte Leistung durch eine parallel zu dem Widerstand 43 gelegte Gleichrichterschaltung 45 direkt dem niditlinearen Resonanzkreis entnommen. Der nichtlineare Resonanzkreis übernimmt damit gleichzeitig die Funktion der Steuerung und der Leistungsabgabe. Ohne die Gleichrichterschaltung 45 kann im Verbraucher 44 auch ein Wechselstrom erhalten werden. Die obere Grenze der dem Verbraueher zur Verfügung stehenden Leistung ist durch die maximale Dämpfung des nichtlinearen Kreises bestimmt, oberhalb welcher der Kreis keine zwei stabilen Zustände mehr aufweist.

Die Steuerschaltung könnte auch mit Hilfe linearer Resonanzkreise gebildet werden. Bei einer kleinen Induktivitätsaussteuerung, bei welcher lineare Verhältnisse vorliegen, kann auf Grund der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie auch bei einer nicht gesättigten Drossel eine beispielsweise zum Ansteuern eines Transistors ausreichende Änderung der Spannung Ul mit Hilfe eines Permanentmagneten erzielt werden. Das ausgeprägtere Sprungverhalten eines nichtlinearen Resonanzkreises gewährleistet jedoch eine sicherere Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit den eingangs hervorgehobenen Vorteilen.

Wie bereits erwähnt, ist die Anwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern die Erfindung betrifft praktisch einen elektronischen Kontakt, der in den verschiedenartigsten Steueranlagen eingesetzt werden kann, zumal seine Steuerung nicht nur durch eine Veränderung der Induktivität des Resonanzkreises, sondern außerdem durch eine Veränderung der Kapazität (beispielsweise durch Verwendung einer Kapazitätsdiode), der Spannung oder der Frequenz des Oszillators und — bei entsprechender Dimensionierung — selbst durch eine Veränderung des ohmschen Widerstandes des Resonanzkreises bewirkt werden kann. Dabei können die Steuerorgane, also beispielsweise ein Permanentmagnet, mit den verschiedenartigsten Trägern gekoppelt sein, beispielsweise rotierenden Wellen oder in Längsrichtung verschiebbaren Maschinenteilen. Sie können aber auch fest mit den Elementen der Resonanzkreise gekoppelt sein, wie beispielsweise im Fall einer Steuerwicklung auf der Drossel oder der gleichzeitigen Verwendung einer Kapazitätsdiode als Kapazität eines Resonanzkreises. Zur zusätzlichen Beeinflussung der am Resonanzkreis abgegriffenen Ausgangsspannung können strom- oder spannungsabhängige Widerstände im Resonanzkreis vorgesehen werden.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Kontaktlose Schalt- und Steuereinrichtung, insbesondere zum Ansteuern eines kollektorlosen Gleichstrommotors, mit einer Sprungcharakteristik beim Ein- und Ausschalten, gekennzeichnet durch mindestens einen an einen Oszillator angeschlossenen nichtlinearen gedämpften Schwingkreis mit einer einen instabilen Kennlinienbereich bewirkenden Dimensionierung der Schwingkreiselemente und mit einem mindestens einen Parameter des Kreises beeinflussenden Steuerorgan, insbesondere einem die Induktivität des Schwingkreises in an sich bekannter Weise beeinflussenden Permanentmagneten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan eine Sekundärwicklung einer Drossel im Resonanzkreis vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan eine an einer veränderlichen Gleichspannung hegende Varaktordiode vorgesehen ist, die gleichzeitig die veränderliche Kapazität des Resonanzkreises bildet.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis mit einem mittels des Steuerorganes veränderlichen ohmschen Widerstand (K) versehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch an sich bekannte Steuerorgane, die auf den Oszillator einwirken, zum Verändern seiner Ausgangsspannung und/oder Frequenz vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Beeinflussung der am Resonanzkreis abgegriffenen Schalt- oder Steuerspannung strom- oder spannungsabhängige Widerstände im Resonanzkreis vorgesehen sind.

7. Kontaktlose Schalt- oder Steuereinrichtung nach Anspruch 1 zum Ansteuern eines kollektorlosen Gleichstrommotors mit mehreren feststehenden Teilwicklungen, die über eine Steuerschaltung an eine Gleichspannungsquelle gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Stator (15, 24) des Motors eine der Zahl der einzelnen Teilwicklungen (19a bis 19c) entsprechende Anzahl von vorzugsweise mit einem Kern aus sättigbarem Material versehenen Drosseln (20, 21, 22) neben der Bahn von mindestens einem mit dem Rotor (17, 18) umlaufenden Permanentmagneten (25) in gleicher Winkelteilung über den Umfang der Maschine verteilt sind und diese Drosseln (20 bis 22) jeweils Bestandteil eines Resonanzkreises der Steuerschaltung für den Motor sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise jeweils parallel zu einem Element (30, 31, 32) der Resonanzkreise liegende Steuerausgang jeweils über ein Gleichrichterglied (34, 37, 39) in den Emitter-Basis-Kreis eines Leistungstransistors (35, 38, 40) gelegt ist, der den Stromfluß von der

Betriebsgleichstromquelle (36) in die zugeordnete Teilwicklung (19 a, 19 b, 19 c) des Motors steuert.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerausgang in den Emitter-Basis-Kreis eines vor den Leistungstransistor in an sich bekannter Weise als Kollektor-Basis-Stufe geschalteten Vortransistors gelegt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise parallel zu einem Element (41) des Resonanzkreises liegende Steuerausgang direkt an die Emitter-Basis-Strecke des Transistors (35') gelegt ist und die Gleichrichtung der abgegriffenen Steuerspannung direkt über die Emitter-Basis-Diode des Transistors (35') erfolgt (F i g. 8).

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den in an sich bekannter Weise parallel zu einem Element (43) des Resonanzkreises liegenden Steuerausgang ein

Verbraucher (44) direkt über eine Gleichrichterschaltung (45) gelegt ist (F i g. 9).

12. Kontaktlose Schalt- oder Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als elektronischer Kontakt für Schaltwerke verschiedenster Art, beispielsweise Schaltwerke für Waschmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steuerorgan, beispielsweise ein Permanentmagnetkörper, mittels eines vorzugsweise zeitlich gesteuerten Organträgers auf einer Bahn beweglich angeordnet ist, die an den kontaktlos beeinflußbaren induktiven und/oder kapazitiven und/oder ohmschen Elementen mindestens eines Resonanzkreises vorbeiführt, wobei die Ausgänge der Resonanzkreise mit elektronischen Leistungsschaltern verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 047 240;
»Funkschau«, 1962, Heft 14, S. 377/378.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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