DE1273050B - In der Drehrichtung umkehrbarer Gleichstrommotor mit Dauermagnetlaeufer - Google Patents

Description

• In der Drehrichtung umkehrbarer Gleichstrommotor mit Dauermagnetläufer Die Erfindung bezieht sich auf Gleichstrommotoren mit Dauermagnetläufer, welche in der Drehrichtung umkehrbar sind. Die Ständerspulen werden über in Abhängigkeit von der Läuferstellung gesteuerte Ständertransistoren aus einer Gleichstromquelle gespeist. Der Strom durch die Ständerspulen ist durch einen gemeinsamen Umschalter derart umkehrbar, daß die Stromrichtung in den Ständertransistoren in beiden Stellungen des Umschalters unverändert bleibt.
• Es ist schon eine derartige Anordnung bekanntgeworden, bei welcher die Ständerspulen beim Betrieb des Motors über Transistoren gespeist werden. Auch dieser bekannte Motor ist in der Drehrichtung umkehrbar, wobei für beide Fälle die Stromrichtung über die Transistoren unverändert bleibt. Dieser bekannte Motor hat jedoch den Nachteil, daß für seinen Anlauf ein mechanischer Kommutator erforderlich ist, welcher erst bei einer Drehzahl des Läufers, welche in der Nähe der Solldrehzahl liegt, durch Fliehkrafteinfluß ausgeschaltet wird. Erst bei der Drehzahl, bei welcher der mechanische Kommutator aussetzt, wird die Speisung der Ständerspulen des Motors über die Transistoren vorgenommen, deren Stromdurchlässigkeit von Steuerspulen gesteuert wird. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Motors besteht darin, daß durch den Umschalter für die Reversierbarkeit des Motors lediglich die beiden Ständerspulen in ihrer Wirkung ausgetauscht werden. Ein solcher Aufbau eines Motors ist dementsprechend nur dann möglich, wenn zwei n-Ständerspulen im Motor vorgesehen sind, wobei h eine ganze Zahl sein muß. Für einen Motor mit beispielsweise drei Ständerspulen wäre der Aufbau nach der bekannten Anordnung nicht möglich. Ein weiterer erheblicher Nachteil des bekannten Motors ist darin zu sehen, daß derselbe, wie jeder zweisträngige Motor, nicht aus jeder Stellung anläuft, sondern daß hierzu bevorzugte Stellungen des Läufers erforderlich sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor der eingangs geschilderten Art anzugeben, bei welchem die Nachteile der bekannten Anordnung vermieden sind. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß jeder Ständertransistor des eingangs geschilderten Motors mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke im Gleichstromzweig einer aus vier Dioden gebildeten Graetz-Brückenschaltung liegt, welche aus einer Batterie über den Umschalter gespeist ist, und daß seine Ständerspulen zwischen Brücke und Umschalter angeschlossen sind. Durch die Erfindung wird ein über Transistoren gespeister Gleichstrommotor angegeben, welcher, wie bei herkömmlichen Motoren, mit mechanischem Kommutator zu seiner Reversion nur einen einzigen Umschalter benötigt und welcher aus jeder beliebigen Stellung des Läufers heraus anläuft.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines elektrischen Schaltbildes dargestellt.
• Mit 1 und 2 sind zwei Ständerspulen bezeichnet: Die Erfindung ist keineswegs auf nur zwei Ständerspulen beschränkt, sondern es wurden der übersichtlichkeit halber nur zwei gezeichnet. Der Motor nach der Erfindung kann mit einer beliebigen Anzahl von Ständerspulen ausgerüstet sein, wie es durch die Unterbrechung des Stromkreises durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Mit 3 ist die Stromquelle bezeichnet, aus welcher der Motor nach Schließen des Schalters 4 gespeist wird. Die Speisung der Ständerspulen erfolgt über die Transistoren 5 und 6, in deren Basiskreisen die Gleichrichterelemente 7 und 8 sowie die Induktionsspulen 9 und 10 liegen. Jeder der Ständertransistoren liegt im Gleichstromzweig einer Graetz-Brückenschaltung, welche aus den Gleichrichtern 11, 12,13 und 14 aufgebaut ist. Mit 15 ist der Umschalter bezeichnet, durch welchen die Drehrichtung des Motors umkehrbar ist. 16 ist ein Steuertransistor, welcher in einer Rückkopplungsschaltung liegt, durch welche ein Oszillator gebildet ist. Die Rückkopplungsspule des Oszillators ist mit 17 bezeichnet, und die Oszillatorausgangsspule trägt die Bezeichnung 18. Der mechanische Aufbau des Motors nach der Erfindung ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Mit der Welle des Motors ist ein weichmagnetisches Segment 19 gekoppelt, durch welches der von der Ausgangsspule 18 ausgehende Fluß in Abhängigkeit von der Läuferstellung in eine der Induktionsspulen 9 oder 10 transformatorisch hineingekoppelt wird.
• . Die Wirkungsweise des Motors nach der Erfindung ist folgende: Durch Schließen des Schalters 4 wird der Motor an Spannung gelegt, und es kann über die Ständerspulen 1 oder 2 ein Strom fließen, wenn der zugehörige Transistor stromdurchlässig ist. Das weichmagnetische Segment 19 möge gerade der Induktionsspule 9 gegenüberstehen, so daß der Fluß des Oszillators in diese Spule gekoppelt wird. Dadurch wird der Ständertransistor 5 stromdurchlässig gesteuert, und es kann bei der in der Zeichnung dargestellten Lage des Umschalters 15 ein Strom von der Batterie über den Gleichrichter 12, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 5, den Gleichrichter 14 und die Ständerspule 1 zurück zur Batterie fließen. Dadurch erhält der Motor ein Drehmoment und beginnt hochzulaufen. Durch die Rotation des Läufers dreht sich auch das weichmagnetische Segment 19 und bewirkt dadurch die Durchschaltung des Ständertransistors 6, während gleichzeitig der Ständertransistor 5 stromdurchlässig wird. Auf diese Weise ist jeweils nur einer der Ständertransistoren stromdurchlässig, und es erhält auch nur eine der Ständerspulen Strom.
• Durch Umlegen des Umschalters 15 in seine andere Position wird der Strom durch die Ständerspulen umgekehrt, und der Motor erhält die entgegengesetzte Drehrichtung wie vorher. Für diesen Fall würde der Strom dann, wenn der Ständertransistor 5 stromdurchlässig ist, von der Batterie 3 über die Ständerspule 1, den Gleichrichter 13, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 5 und den Gleichrichter 9 zurück zur Batterie fließen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Ständertransistoren im Gleichstromzweig einer Graetz-Brückenschaltung ist es somit auf einfache Weise möglich, ohne Austausch der Ständerspulen, dieselben durch das Umlegen eines einzigen Umschalters in beiden Richtungen von Strom durchfließen zu lassen und somit die Reversierbarkeit des Motors sicherzustellen.

Claims (1)

1. Patentanspruch: In der Drehrichtung umkehrbarer Gleichstrommotor mit Dauermagnetläufer und Ständerspulen, deren Speisung über in Abhängigkeit von der Läuferstellung gesteuerte Ständertransistoren erfolgt und deren Strom durch einen gemeinsamen Umschalter derart umkehrbar ist, daß die Stromrichtung in den Ständertransistoren in beiden Stellungen des Umschalters unverändert bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständertransistor (5, 6) mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke im Gleichstromzweig einer aus vier Dioden (11 bis 14) gebildeten Graetz-Brückenschaltung liegt, welche aus einer Batterie (3) über den Umschalter (15) gespeist ist, und daß die Ständerspulen (1, 2) zwischen Brücke und Umschalter angeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 718 353; deutsche Auslegeschriften Nr. 1079 730, 1110 292; britische Patentschrift Nr. 873 797; USA.-Patentschrift Nr. 2 753 501; Neues aus der Technik, 1960, Nr. 9, S.1 bis 3.