DE3940849A1 - Einrichtung fuer eine drehrichtungsumkehrung bei stromwendermotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine Dreh­ richtungsumkehrung bei Stromwendermotoren, wobei der Stromwendermotor mit einer Elektronik zur Drehzahl­ regelung ausgerüstet ist, die durch einen Potentiometer geregelt wird.

Die Drehrichtungsumkehrung bei Stromwendermotoren soll einerseits in einem geringen Zeitraum und andererseits sanft bei guter Kommutierung erfolgen.

Um bei einem Stromwendermotor mit einer sehr hohen Drehzahl eine Drehrichtungsumkehrung vornehmen zu können, ist es bislang erforderlich, daß der Motor abgeschaltet wird, damit eine Umpolung des Ankers problemlos durchge­ führt werden kann.

Ein erneutes Einschalten des Motors kann erst dann wieder erfolgen, wenn der Motor annähernd zum Stillstand gekommen ist.

Erfolgt eine Drehrichtungsumkehrung im eingeschalteten Zustand und bei einer hohen Drehzahl, so wird der Strom­ wendermotor zerstört.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Einrichtung für Stromwendermotoren zu schaffen, womit bei einem nicht abgeschalteten Motor und im vollen Lauf, eine sanfte und motorschonende Drehrichtungsumkehrung durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß mit dem gleichen Bedienungselement die Drehrichtung und die Drehzahl des Motors bestimmt wird, und daß selbst bei Stromwendermotoren mit einer Drehzahl von über 25 000 U/min eine schnelle und sanfte Drehrich­ tungsumkehrung durchgeführt werden kann.

Diese Merkmale sind im besonderen bei Elektrowerkzeugen vorteilhaft.

Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Potentiometer mechanisch bedient werden kann, wobei dann der Motor elektronisch gesteuert und geschaltet wird, und somit für stationäre Stromwendermotoren vorteilhaft zur Anwendung kommt.

Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug ge­ nommen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 einen Schaltplan des Stromwendermotors für eine erfindungsgemäße Einrichtung einer Drehrichtungs­ umkehrung,

Fig. 2 eine sinnbildliche Darstellung des Potentiometers mit einem integrierten Umschalter in einer Seiten­ ansicht,

Fig. 3 eine sinnbildliche Darstellung nach der Fig. 2 in einer Vorderansicht.

Soll bei einem Stromwendermotor die Drehrichtung und die Drehzahl des Motors sowie eine Drehrichtungsumkehrung über ein einziges Bedienungselement erfolgen, ist hier­ für eine elektronische Drehzahlregelung erforderlich, die über einen Potentiometer bedient wird, und durch einen zweipoligen Umschalter wird die gewünschte Dreh­ richtung bestimmt.

In der Fig. 1 ist ein entsprechender Schaltplan für eine sanfte und motorschonende Drehrichtungsumkehrung darge­ stellt. Der Stromwendermotor ist als Universalmotor aus­ gelegt und folgendermaßen geschaltet:

Der Netzanschluß führt zu den Schaltgliedern des Ein- und Ausschalters 1, und der Anker ist zwischen den Feldwick­ lungsteilen 2 a und 2 b geschaltet. Das eine Drahtende 3 des Feldwicklungsteils 2 a führt zu dem einen Kontaktan­ schluß des Ausschalters 1 und das andere Drahtende 4 zu der Brücke 5 des Umschalters 6, und das eine Drahtende 7 des Feldwicklungsteils 2 b führt zu dem anderen Kontaktan­ schluß des Ausschalters 1 und das andere Drahtende 8 zu der Brücke 9 des Umschalters 6. Die Bürsten des Ankers sind mit den Schaltgliedern des Umschalters 6 verbunden. Zwischen dem Feldwicklungsteil 2 b und dem Ausschalter 1 ist eine entsprechende elektronische Einrichtung 10 für die Drehzahlregelung geschaltet. Die elektronische Ein­ richtung 10 kann auch in einer anderen Art und Weise zum Stromwendermotor geschaltet sein, wobei der Stromwender­ motor in Reihenschluß als auch in Nebenschluß zu der elektronischen Einrichtung 10 geschaltet sein kann. Die elektronische Einrichtung 10 wird über einen Potentio­ meter, der im Schaltplan nicht dargestellt ist, gesteuert.

Um nun bei einem nicht abgeschalteten Stromwendermotor eine sanfte und motorschonende Drehrichtungsumkehrung durch­ führen zu können, wird der Umschalter 6 über das Bedienungs­ element des Potentiometers betätigt.

Das Bedienungselement des Potentiometers kann ein Stellrad, ein Drehknopf oder eine Schiebevorrichtung sein.

In der Fig. 2 ist eine Ansicht des Potentiometers mit einem integrierten Umschalter sinnbildlich dargestellt und mit einem Stellrad 11 als Bedienungselement versehen. Der Potentiometer wird über eine Welle 12 betätigt, wobei der Potentiometer für die Drehzahlregelung des Motors im Rechts- oder Linkslauf gleichsinnig wirkt, indem das Stell­ rad 11 nach links oder rechts betätigt wird, Fig. 3, und somit ist der Potentiometer von der 0 Stellung aus, in der Drehrichtung nach rechts oder links, funktions­ gleich zu der elektronischen Einrichtung 10 ausgelegt. Der Umschalter 6 für die Drehrichtungsumkehrung und die Welle 12 des Potentiometers sind derart zueinander an­ geordnet, daß in dem Bereich der 0 Stellung des Poten­ tiometers der Umschalter 6 über die Welle 12 betätigt wird in der Art, daß an der Welle 12 eine entsprechende Vorrichtung vorhanden ist, womit der Umschalter 6 ge­ schaltet wird, hierbei kann der Umschalter 6 und der Potentiometer aus einer voneinander getrennten oder aus einer einheitlichen Baueinheit bestehen.

Die Anordnung des Umschalters 6 zum Potentiometer kommt auch sinngemäß zur Anwendung, wenn der Potentiometer als Schiebeelement ausgelegt ist.

Wird nun der Stromwendermotor über den Ein- und Ausschalter 1 eingeschaltet, so läuft der Motor in der Drehrichtung an, die durch die Stellung des Potentiometers vorgegeben ist.

Eine Drehrichtungsumkehrung des Stromwendermotors kann im eingeschalteten Zustand durchgeführt werden, indem das Bedienungselement des Potentiometers, in den Fig. 2 und 3 als Stellrad 11 dargestellt, zu der 0 Stellung und über die 0 Stellung hinaus geführt wird, hierbei wird der Motor in der 0 Stellung des Potentiometers durch die elektronische Einrichtung 10 vom Stromkreis getrennt und über die 0 Stellung hinaus der Motor durch den Umschalter 6 umgepolt.

Ist der Stromwendermotor umgepolt und wird das Stellrad 11 in der gleichen Richtung weiter gedreht, so wird dem Motor über die elektronische Einrichtung 10 von einer Null­ spannung an aufwärts, entsprechend der Bedienung des Potentiometers, wieder Strom zugeführt.

Selbst wenn der Motor noch eine hohe Drehzahl in der ent­ gegengesetzten Drehrichtung aufweist, erfolgt eine sanfte Schnellabbremsung bei einer guten Kommutierung, da nach einer Umpolung des Motors dem Motor stets einen Strom von der Nullspannung an aufwärts zugeführt wird.

Eine entsprechende sanfte Drehrichtungsumkehrung erfolgt auch dann noch, wenn durch eine schnelle Bedienung des Potentiometers der Potentiometer die Endstellung erreicht, in der dem Motor die höchste Spannung über die elektro­ nische Einrichtung zugeführt wird, weil die Drehzahl des Motors lineal zum Anstieg der Spannung abgebremst wird, wonach eine Drehrichtungsumkehrung erfolgt.

Die hier beschriebene Drehrichtungsumkehrung erfolgt durch eine manuelle Bedienung und durch mechanische Schaltvorgänge.

Die Drehrichtungsumkehrung kann auch sinngemäß nach dem Ausführungsbeispiel derart durchgeführt werden, indem der Potentiometer des Stromwendermotors mechanisch über eine elektronische Steuerung betätigt wird und hierbei die Umpolung des Ankers durch Schaltdioden erfolgt, wobei die Schaltdioden durch eine entsprechende Elektronik, die über den Potentiometer gesteuert wird, geschaltet werden.

Die Einrichtung für eine Drehrichtungsumkehrung findet bei allen Auslegungsformen eines Stromwendermotors Anwendung, die sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom betrieben werden.

Claims (2)

1. Einrichtung für eine Drehrichtungsumkehrung bei Stromwendermotoren, wobei der Stromwendermotor mit einer Elektronik zur Drehzahlregelung ausgerüstet ist, die durch einen Potentiometer geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem nicht abgeschalteten Stromwendermotor eine sanfte, schnelle und motorschonende Drehrichtungsumkehrung dadurch erreicht wird, indem der Umschalter (6) über das Bedienungselement des Potentio­ meters geschaltet wird in der Weise, daß der Potentio­ meter von der 0 Stellung aus in der Drehrichtung nach rechts und links, für die eine oder andere Drehrichtung des Motors, funktionsgleich zu der elektrischen Ein­ richtung (10) ausgelegt ist (Fig. 1), wobei der Umschalter (6) und die Welle (12) des Potentiometers derart zuein­ ander angeordnet sind, daß in dem Bereich der 0 Stellung des Potentiometers der Umschalter (6) über die Welle (12) betätigt wird in der Art, daß an der Welle (12) eine entsprechende Vorrichtung vorhanden ist, womit der Um­ schalter (6) geschaltet wird (Fig. 2 und 3), hierbei kann der Umschalter und der Potentiometer aus einer von­ einander getrennten oder aus einer einheitlichen Bauein­ heit bestehen, und in dem Bereich der 0 Stellung des Potentiometers wird der Motor durch die elektronische Einrichtung (10) vom Stromkreis getrennt und gleichzeitig der Motor durch den Umschalter (6) umgepolt, und nach einer Umpolung wird dem Motor stets einen Strom von der Nullspannung an aufwärts zugeführt, hierbei wird die Drehzahl des Motors lineal zum Anstieg der Spannung abgebremst, wonach eine Drehrichtungsumkehrung erfolgt.

2. Einrichtung für eine Drehrichtungsumkehrung bei Stromwendermotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Potentiometer mechanisch über eine elektronische Steuerung betätigt wird und hierbei die Umpolung des Motors durch Schaltdioden erfolgt in der Weise, daß die Schaltdioden durch eine Einrichtung an der Welle (12) des Potentiometers, in der 0 Stellung des Potentiometers, elektronisch ange­ steuert und geschaltet werden, wobei der Stromwender­ motor jeweils die über dem Potentiometer gewählte Drehrichtung aufweist.