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Anlaßvorrichtung für Wechselstrom- und Drehstrom-Kollektormotoren
mit Drehzahlregelung. Wechselstrom- und Drehstrom-Kollektormotoren laufen erst in
einer Bürstenstellung an, die über der niedrigsten Betriebsdrehzahl liegt. Sollen@daher
solche Motoren mit niedriger Betriebsdrehzahl laufen, so müssen die Bürsten zum
Anlassen zunächst auf eine höhere Drehzahl gestellt und sofort nach dem Anlaufen
des Motors zurückgestellt werden. Es kommt nun aber häufig vor, daß die Bürsten
auf die niedrige Betriebsdrehzahl gestellt werden, und daß dann schon der Motor
unter Strom gesetzt wird. Vergeht hierbei eine nennenswerte Zeit, bis die Bürsten
in die Anlaufstellung gebracht werden, so kann der Motor verbrennen. Auf jeden Fall
aber verbrennt der Kollektor unnötig, wenn die Bürsten bei eingeschaltetem Strom
auf die Anlaufdrehzahl gedreht werden.
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Die Abb. i zeigt ein Beispiel der bisherigen Einrichtung. Die Bewegung
des Bürstenhebels i eines Drehstrom-Kollektormotors wird durch die Lasche 2 so auf
den die Bürsten tragenden Ring g übertragen, daß dieser Ring verdreht wird. An diesem
Ring befindet sich an einer beliebigen Stelle ein Nocken q., auf den bei der Verdrehung
des Ringes im Sinne der Geschwindigkeitserhöhung eine Rolle 5 an einem Hebel 6 aufstößt,
so daß dieser Hebel einen Kontakt 7 schließt und dadurch den in allen Abbildungen
durch einen gefiederten Pfeil angedeuteten Motorstromkreis schließt. Der Strom muß
dabei bereits bei der niedrigsten Betriebsdrehzahl eingeschaltet werden, weil er
sonst unterbrochen würde, wenn man von der Anlaufdrehzahl auf eine niedrigere Betriebsdrehzahl
zurückgeht. Zur Vermeidung dieser Übelstände hat man Einrichtungen getroffen, bei
denen der Strom erst geschlossen wird, wenn die Bürsten in einer Stellung stehen,
bei der der Motor mit Sicherheit anläuft. Dabei kann man aber dann die Drehzahl
nicht vermindern, sondern der Motor läuft mit der Drehzahl, die durch die zum Anlaufen
erforderliche Bürstenstellung gegeben ist. Es ist auch ein Motor bekannt geworden,
bei dem sich die Bürstenstellung in Abhängigkeit von einem Fliehkraftregler nach
dem Einschalten des Stromes auf einen gewünschten Wert einstellt. Diese Einrichtung
hat aber den Nachteil, daß man den Motor nicht willkürlich nach dem augenblicklichen
Bedarf regeln kann.
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Nach der Erfindung soll deshalb die Einrichtung so getroffen werden,
daß die Bürsten nach dem Einschalten zum Zweck der willkürlichen Regelung der Drehzahl
auch im Sinne der Drehzahlverminderung verdreht werden können, ohne daß dadurch
der Strom unterbrochen wird.
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Die Abb.2 bis 1i geben Beispiele-,der Erfindung.
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In der Abb. 2 ist ein T-förmiger Führungsschlitz 8 für den Bürstenhebel
i in der Draufsicht dargestellt. Über .dem Führungsschlitz befindet sich eine Stromschiene
i i. Wird der Bürstenhebel i im Schlitz 9 aufwärts bewegt, so legt sich das Kontaktstück
io auf die Stromschiene i i, und der Motor wird unter
Strom gesetzt.
Zur Bürstenverschiebung kann nun der Bürstenhebel i im Schlitz 8 bewegt werden,
und zwar nach links im Sinne der Gesch"vindigkeitsverminderung, nach rechts im Sinne
der Geschwindigkeitserhöhung. Der Strom kann also nur bei einer Bürstenstellung
eingeschaltet werden, die zum Anlaufen genügt, denn an dieser Stelle ist der Schlitz
angeordnet.
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Die Anordnung nach der Abb. 2 hat jedoch noch den Nachteil, dafl der
Bürstenhebel r, wenn er für eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt ist, also
z. B. die Stellung nach der Abb.3 einnimmt, zunächst im Sinne rler Geschwindigkeitserhöhung
verschoben werden muß, ehe durch die Querbewegung des Bürstenhebels 1 im Schlitz9
ausgeschaltet werden kann. Dadurch wird der Motor vor dem Ausschalten noch einmal
beschleunigt, was unzweckmäßig ist. illan kann deshalb die Einrichtung so treffen,
daß der Schlitz die Gestalt eines b erhält, wie dies in der Abh.3 dargestellt ist.
Dabei wird dann ini Schlitz i 9 eine Sperrung, z. B. in Gestalt der Sperrklinke
12, angeordnet, so daß der Hebel i durch den Schlitz i9 zwar zur Unterbrechung des
Stromes abwärts bewegt werden kann, während die Einschaltung des Stromes nur durch
den Schlitz 9 möglich ist, wohin der Hebel i durch den Schlitz 18 bewegt werden
kann. An Stelle des Schlitzes i9 kann man selbstverständlich auch mehrere solche
Schlitze zwischen 9 und i9 anordnen. Man kann aber auch den Schlitz t 9 ganz weglassen
und z. B. ini Griff i eine federnde Vorrichtung 31 anordnen, die eine Be%vegung
des Hebels i aus dein Schlitz 18 in den Schlitz 8 nur .-ltirch den Schlitz 9 zuläßt,
während die BIwegung aus dein Schlitz 8 in den Schlitz 18, d.li. die Ausschaltung,
an jeder beliebigen Stelle erfolgen kann. Die Schlitze haben dann -die Gestalt eines
h.
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Die Abb. 6 zeigt eine andere Atisführungsfc.rin der Erfindung. Durch
den Schalter i,, u ird der Strom eingeschaltet, und zwar wird durch die Einschaltung
das Schienenstück 14 unter Spannung gesetzt, während das Schienenstück 13 zunächst
stromlos bleibt. Wird also der Hebel i finit dein Kontaktstück io zum Einschalten
zunächst auf das Schienenstück 13 geschoben, so erhält der Motor noch keinen Strom.
Damit der 'Motor anläuft, muß der Hebel i vielmehr so weit nach rechts verschoben
«erden, daß sein Kontaktstück io auf die Schiene i- kommt. Läuft niin der Motor
an, so schaltet der I'liehkraftschalter 17 den Umsclialter i6 in die punktiert gezeichnete.
Lage, wodurch auch die Kontaktschiene 13 unter Spannung gesetzt wird. \ unihehr
ist es möglich, den Hebel i in die gezeichnete Stellung zu bringen, ohne daß der
Strom unterbrochen wird. Sobald der Hebel 16 wieder in die gezeichnete Lage gelegt
wird, ist der Motor ausgeschaltet. Er kann durch die Bewegung dieses Hebels wieder
eingeschaltet werden, solange er noch läuft, aber nicht mehr, sobald er zum Stillstand
gekommen ist. Um ihn beim Stillstand anlaufen zu lassen, müssen die Bürsten unter
allen Umständen erst wieder in die Anlaufstellung gebracht werden. Das Beispiel
zeigt, daß eine bei laufendem und stillstehendein 'Motor verschiedeneStellung einnehmende
Vorrichtung die Stromzuführung zum Motor im Bereich der für das Anlaufen ungenügenden
Bürstenstellung hei stillstehendem Motor unterbricht.
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Eine besondere einfache Ausführungsform des Erfindungsgedankens zeigen
die Abbildungen 7 bis 9. In diesen Abl)ildungen ist i der Bürstenliebe'. 2o ist
ein Schaltarm zur Einschaltung des 'lotorstronies. Er ist mit cinein zweiten Arm
22 durch den Bogen 21 starr verbunden. 24. und 25 sind Anschläge für den
Bürstenhebel auf den Armen 2o und 2=. Beide Arire sind uni die Achse 26 drehbar,
um die auch der Bürstenhebel i drehbar ist. Der Schaltami 2o schaltet den Strom
über das Segment 23 ein.
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Die Vorrichtung wirkt so: Wird der Bürstenliebei in der Abb.7 in der
Pfeilrichtung gedreht, so bleibt der Schaltann 2:i in seiner Ruhelage, bis der Bürstenliebe'
in die Lage IM kommt und somit ain Anschlag 24 anstößt. Erst bei der Weiterbewegung
in die in der Abb. 8 gezeichnete Lage lII wird der -Motorstrom eingeschaltet, indem
der Schaltarm 20 auf das Segment 23 mitgenoininen wird. In der Lage III des Bürstenhebels
stehen aber die Bürsten in einer Steilarg, bei der der Motor sicher anläuft. Nunmehr
kann der Bürstenhebel i für langsamen Lauf des Motors bis in die Lage I' zurückgedreht
werden, ohne daß der Motorstrom unterbrochen wird, weil der Arm 2o erst in der Pfeilrichtung
mitgenommen wir l, wenn der Bürstenliebe' i Weiterbewegt wird, nachdem er am Anschlag
:..z3 angestoßen ist; erst bei dieser Weiterbewegung wird der Motorstrom unterbrochen.
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Nach der Einschaltung des Stromes in der Lage III kann der 'Motor
;furch Weiterdrehung der Bürsten auch beschleunigt werden, indem der Bürstenhebel
i nach rechts, z. B. bis in die in der Abb. 9 dargestellt Lage '-, weitergeführt
wird, die der Höchstgeschwindigkeit entspricht. Eine Zurückstellung der Bürsten
zur Verzögerung des Motors bis in die Lage VI ändert an der Stellung des Schaltarms
20 noch nicht. Erst wenn der Bürstenhebel i die Lage VI in der Pfeilrichtung
überschreitet, nimmt er den Schaltarm 2o am Anschlag 2; mit, aber auch dann bleibt
der Motorstrom noch eingeschaltet, bis der Bürstenhebel i in
die
Lage IV kommt. Wird er darüber hinaus in die Stellung i bewegt, so nimmt er den
Schaltarm 2o in die in der Abb. 7 gezeichnete Ausschaltstellung mit.
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Das Wesen der Ausführungsform nach den Abb. 7 bis 9 besteht also darin,
daß der Schalter zum Einschalten des Motorstromes durch die Bürstenbewegung erst
dann mitgenommen wird, wenn die Bürsten in die Anlaufstellung gelangen, während
er in die Ausschaltstellung erst bei Unterschreitung der Bürstenstellung für die
geringste Geschwindigkeit mitgenommen wird. Die Vorrichtung nach den Abb. 7 bis
9 erfüllt also auch die Bedingungen, daß der Motor nur bei der richtigen Bürstenstellung
unter Strom gesetzt werden; und daß er aus jeder Betriebsstellung heraus ausgeschaliet
«erden kann, ohne vorher noch einmal durch Verschiebung der Bürsten im Sinne der
Drehzahlsteigerung beschleunigt zu werden.
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Da nun Wechselstrom- und Drehstrorn-Kollektormotoren mit verschiedener
Belastung bei verschiedener Bürstenstellung anlaufen, so kann der Punkt der Bürstenstellung,
bei dem der Motorstrom eingeschaltet wird, auch einstellbar gemacht werden, und
zwar sowohl beim Einbau nach der Art der vom Motor angetriebenen Maschine als auch
betriebsmäßig nach der vorzunehmenden Arbeit. Die Einstellung kann z. B. in den
Beispielen nach den Abb.2 bis 5 durch Verschiebung des Schlitzes, in den Beispielen
nach den Abb. 6 bis 9 durch Verschiebung der Kontaktschierten für die Einschaltung
des Motors erfolgen, wie dies in der Abb. io beispielsweise dargestellt ist. 27
ist eine Schraubenspindel, die durch das Handrad 28 gedreht werden kann;
durch die Drehung wird die Mutter 29 auf der Spindel 27 und damit auch die an ihr
befestigte Kontaktschiene 14 verschoben.
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Im Beispiel nach den Abb.7 bis 9 kann z. B. auch der Anschlag 24.
einstellbar gemacht werden, wofür die Abb. i i ein Beispiel zeigt. Der Bogen 2i
ist hierzu in dieser Abbildung mit einem Langloch 30 versehen, in dem der
Anschlag 24 an, einer beliebigen Stelle festgeklemmt werden kann. Die Stellung des
Anschlags bestimmt, bei welcher Bürstenstellung der Motorstrom eingeschaltet wird.
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Alle Ausführungsformen nach der Erfindung, von denen nur einige Beispiele
ausgeführt sind, sind geeignet, die erheblichen Mißstände zu beseitigen, die jetzt
beim Anlaufenlassen der Wechsel- und Drehstrom-Kollektormotoren bestehen. Insbesondere
werden die Kollektoren und die Bürsten geschont, und die Gefahr der Verbrennung
des Motors wird beseitigt, die namentlich dann besteht, wenn der Motor in einer
für Anlaufen ungeeigneten Stellung unter Strom gesetzt wird und längere Zeit bei
dieser Stellung unter Strom bleibt.