DE666001C

DE666001C - Brushless small motor for direct and alternating current operation with winding-free iron armature

Info

Publication number: DE666001C
Application number: DEH148597D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD HIRSCH DIPL ING
Current assignee: RICHARD HIRSCH DIPL ING
Priority date: 1936-08-20
Filing date: 1936-08-20
Publication date: 1938-10-08
Also published as: FR825776A

Description

Die Erfindung· betrifft einen kollektorlosen Kleinmotor für Gleich- und Wechselstrombetrieb mit wicklungsfreiem Eisenanker. Bekannt sind solche kollektorlosen Kleinmotoren mit wicklungsfreiem Eisenanker, auf dessen Achse sich Nocken befinden, die das Ein- und Ausschalten des Magnetstromes bewirken. Solche Motoren zeichneten sich durch überaus große Einfachheit aus und spielten infolgedessen beispielsweise in. Baukästen für Bastler eine große Rolle. Man hat auch versucht, sie für ernstere technische Zwecke auszubauen, beispielsweise für Scheibenwischermotoren, jedoch haben sich die an sie gestellten Hoffnungen nicht erfüllt. Denn die bekannten Anordnungen haben den prinzipiellen Nachteil, daß das An- und Abschalten des Stromes durch leitende Elemente erfolgt, indem der Unterbrecher gleichzeitig die Funktion einer Elektrode übernimmt. Diese Anordnung hat zur Folge, daß der Motor, obgleich er als kollektorloser Motor anzusprechen ist, Schleifkontakte besitzt, die in ähnlicher Weise arbeiten wie die Schleifkontakte bei den üblichen Kollektormotoren. An diesen Schleifkontakten treten starke Funkenbildungen auf, die den Motor schon nach wenigen Tagen unbrauchbar machen.The invention relates to a brushless small motor for direct and alternating current operation with winding-free iron anchor. Such brushless small motors with winding-free iron armature are known Axis there are cams that cause the magnet current to be switched on and off. Such engines were distinguished by extremely great simplicity and, as a result, played for example in. Construction kits for hobbyists play an important role. They also tried to expand them for more serious technical purposes, for example for windscreen wiper motors, however, the hopes placed in them have not been fulfilled. Because the known arrangements have the principle Disadvantage that the on and off of the current is done by conductive elements by the interrupter also takes on the function of an electrode. This arrangement has the consequence that the motor, although it is to be addressed as a brushless motor, has sliding contacts that are similar Way work like the sliding contacts in the usual collector motors. On these Sliding contacts, strong sparks occur, which stop the motor after just a few Days useless.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden statt der Schleifkontakte Abreißkontakte verwendet, wie sie beispielsweise bei Automobilmotoren üblich sind. Diese Abreißkontakte sind feststehende Elemente, die außer der Unterbrecherbewegung keine sonstigen schleifenden Relativbewegungen ausführen, während die Übertragung der Nockenbewegung auf diese feststehenden Elektroden rein mechanisch durch Schleiforgane erfolgt, die nicht stromführend und die daher an der elektrischen Funktion in keiner Weise beteiligt sind. Demgemäß besteht die Erfindung in der Anordnung besonderer Unterbrecherkontakte, die von dem nur als mechanisches Schleiforgan wirkenden und nicht im Stromkreis der Unterbrecherkontakte liegenden Nocken gesteuert werden.According to the present invention, tear-off contacts are used instead of sliding contacts, as they are common, for example, in automobile engines. These tear-off contacts are fixed elements that, in addition to the Interrupter movement do not perform any other grinding relative movements while the transmission of the cam movement to these stationary electrodes is purely mechanical takes place by grinding organs, which are not current-carrying and which are therefore connected to the electrical Function in no way involved. Accordingly, the invention is in arrangement special breaker contacts, which only act as a mechanical grinding element and not in the circuit of the breaker contacts lying cams are controlled.

Durch diese Anordnung ist es möglich, Motoren zu bauen, die mit Drehzahlen von vielen Tausenden pro Minute funkenfrei und geräuschlos arbeiten. Des weiteren, hat die Anordnung den Vorteil, daß sich der Kontaktdruck erheblich stärker einstellen, läßt als bei den bekannten Motoren, so daß sich damit eine bessere Kontaktgebung und geringere Übergangswiderstände und Stromverluste ergeben. This arrangement makes it possible to build motors that run at speeds of many thousands per minute working without sparks and noiselessness. Furthermore, the Arrangement has the advantage that the contact pressure can be set considerably stronger than with the known motors, so that there is better contact and less Contact resistance and current losses result.

Die weiteren Merkmale der Erfindung bestehen in der besonderen isolierten Anordnung der Nocken und in der Anordnung der Ankerachse parallel zu den Magnetschenkeln, ferner in der Verstellbarkeit der Kontaktteile zum: Zwecke der Veränderung von Kontaktdauer und damit Drehmoment, Umdrehungszahl und Leistung.The other features of the invention are the particular isolated arrangement the cam and in the arrangement of the armature axis parallel to the magnet legs, furthermore in the adjustability of the contact parts for: the purpose of changing the contact duration and thus torque, number of revolutions and power.

Schließlich besteht bei einem Kleinmotor für Wechselstrombetrieb die Erfindung weiterhin in der Anordnung eines besonderen Ideinen Eisenankers " an einer der Federn derFinally, the invention continues to exist in the case of a small motor for alternating current operation in the arrangement of a special "iron anchor" on one of the springs of the

Kontaktvorrichtung, der durch den Hauptelektromagneten, angezogen wird und der nach der mechanischen Abschaltung durch den Nocken die Stromunterbrechung erst danaj vollzieht, wenn der Wechselstrom durch NuIF geht.Contact device, which by the main electromagnet, is attracted and after the mechanical shutdown by the Cam does not interrupt the power until the alternating current has passed through NuIF goes.

Fig. ι und 2 zeigen ein AusführungsbeispielFig. Ι and 2 show an embodiment

des Kleinmotors in seiner einfachsten Form, und zwar ist Fig. 2 ein Schnitt nach der Linieof the small motor in its simplest form, namely Fig. 2 is a section along the line

to A-B von Fig. 1.to AB of Fig. 1.

Es ist α ein Elektromagnet mit den Magnetschenkeln b. Der Ankere, bestehend aus einem stabförmigen Eisenstück ohne Wicklung und drehbar um die Achsel, ist so angeordnet, daß sich seine Drehebene senkrecht zur Ebene der Magnetschenkel befindet, was konstruktiv die raumsparendste und magnetisch beste Anordnung ergibt. Der Anker kann in eine Schwungmasse w eingebettet sein. 2.0 Fest mit der Achse verbunden sind Nocken e_t die beim Auftreffen auf eine hakenförmige Verlängerung der Feder/ die feststehenden, auf der Feder/ befestigten Kontaktstücke g und damit den Strom für den Elektromagnet α schließen, wenn die Mittellinie des Ankers um einen Winkel kleiner als 90⁰ von der Senkrechten abweicht. Der Nocken ist so gestaltet, daß der Strom so lange fließt, bis die Mittellinie des Ankers die Senkrechte überschritten hat. Während dieser Zeit wird der Magnet auf den Anker eine Zugkraft ausüben und die Drehung bewirken. Nach Unterbrechung des Stromes erfolgt während einer Vierteldrehung Stromlosigkeit, dann schaltet sich wieder der Elektromagnet auf eine Vierteldrehung ein usw. (Bei Verwendung eines vierzackigen Ankerrades erfolgen Stromfluß und Stromlosigkeit nach je V₈-Umdrehung usw.) Der Kondensator Λ dient zur Löschung des Funkens an der Kontaktstelle und zur Beseitigung von Rundfunkstörungen. Fig. 3 zeigt vergrößert nur die Nocken, die hier scheibenförmig ausgebildet sind. Es bedeuten ν den Anker, / die Nockenscheibe und k die Erhöhungen, auf dieser Scheibe, also die Nocken selbst (schraffiert).It is α an electromagnet with the magnet legs b. The anchor, consisting of a rod-shaped iron piece without winding and rotatable around the armpit, is arranged so that its plane of rotation is perpendicular to the plane of the magnet legs, which structurally results in the most space-saving and magnetically best arrangement. The anchor can be embedded in a flywheel w. 2.0 Firmly connected to the axis are cams e _t which when they hit a hook-shaped extension of the spring / the fixed contact pieces g attached to the spring / close the current for the electromagnet α when the center line of the armature is less than an angle 90 ⁰ deviates from the vertical. The cam is designed so that the current flows until the center line of the armature has crossed the vertical. During this time, the magnet will exert a pulling force on the armature and cause it to rotate. After interruption of the current occurs during a quarter turn absence of current, the electromagnet (done current flow and the absence of current when using a four-pointed anchor wheel after every V ₈ ° revolution, etc.) The capacitor Λ of the spark turns back to a quarter of a turn, etc. is used for deletion of the contact point and to eliminate radio interference. Fig. 3 shows enlarged only the cams, which here are disk-shaped. Ν denotes the armature / the cam disk and k the elevations on this disk, i.e. the cams themselves (hatched).

I ist die Kontaktvorrichtung, bestehend wiederum wie in Fig. 1 und 2 aus zwei Blattfedern mit je einem Kontaktstück. Die ganze Kontaktvorrichtung ist um die Spindel 0 drehbar und verstellbar. Es ist nun aus der Fig. 3 ersichtlich, daß während der Drehung der Nockenscheibe bei der Stellung I der Kontaktvorrichtung die Einschaltdauer des Hauptmagneten des Motors am längsten sein wird, bei der Stellung II am kürzesten, d. h. man I is the contact device, again consisting of two leaf springs, each with a contact piece, as in FIGS. 1 and 2. The entire contact device can be rotated and adjusted around the spindle 0. It can now be seen from Fig. 3 that during the rotation of the cam in position I of the contact device, the duty cycle of the main magnet of the motor will be the longest, in position II it will be shortest, ie one

hat es in der Hand, durch Festlegung der Kontaktvorrichtung zwischen I und II die jtaktdauer und damit Drehmoment, Umiungszahl und Leistung des Kleinmotors dten Grenzen zu verändern. ■ ■In Fig. 2 ist ρ ein auf der Blattfeder / durch den Metallstreifen q befestigtes kleines Eisenstück, das sich dicht am Magnetschenkel b befindet. Wird nun der Kleinmotor mit Wechselstrom gespeist, so wird das kleine Eisenstück vom Hauptmagneten angezogen, wodurch die Kontaktstücke nach der mechanischen Abschaltung durch den Nocken noch geschlossen bleiben und erst nach spätestens Vioo Sekunde geöffnet werden, nämlich dann, wenn der Wechselstrom durch Null geht. In diesem Falle ist der Kondensator Λ überflüssig.has the ability to change the cycle duration and thus the torque, number of revolutions and power of the small motor by setting the contact device between I and II. ■ ■ In Fig. 2, ρ is a small piece of iron attached to the leaf spring / through the metal strip q , which is located close to the magnet leg b . If the small motor is now fed with alternating current, the small piece of iron is attracted by the main magnet, so that the contact pieces remain closed after the mechanical shutdown by the cam and are only opened after a few seconds at the latest, namely when the alternating current passes through zero. In this case the condenser Λ is superfluous.

Claims

Patent claims:

1. Brushless small motor for direct and alternating current operation with winding-free Iron armature, on the axis of which there are cams that cause the magnetic current to be switched on and off, marked by special interrupter contacts, which only act as a mechanical grinding element and cams that are not in the circuit of the breaker contacts are controlled.

2. Small motor according to claim 1, characterized in that the cams are insulated are arranged and have a resilient Piece on which one of the breaker contacts is attached, the switching on and off cause.

3. Small motor according to claim 1 and 2, characterized in that the armature axis is arranged parallel to the magnet leg.

4. Small motor according to claim 1 to 3, characterized in that the contact having resilient piece (/, Fig. 3) is adjustable, so that the contact duration and thus torque, number of revolutions and power can be changed.

5. Small motor according to claim 1 to 4 for AC operation, characterized in that one of the springs (/) of the contact device is provided with a small iron armature (p) which is attracted by the main electromagnet (b) and which after the mechanical shutdown by the Cam (e) only interrupts the current when the alternating current goes through zero.

1 sheet of drawings