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Fliehkraftkontaktregler für Gleichstrommotoren mit aussetzendem Betrieb
Bei kleineren Motoren, beispielsweise für den Antrieb von Rechenmaschinen, wird
die Geschwindigkeit gewöhnlich durch einen Fliehkraftregler überwacht, der den Stromkreis
des Motors öffnet, wenn die Drehzahl einen bestimmten Höchstwert überschreitet und
bei sinkender Drehzahl wieder schließt. Meist sind solche Kleinmotoren als Universalmotoren
gebaut, d.h. sie- können mit Wechselstrom und mit Gleichstrom betrieben werden.
Bei einem Betrieb mit Gleichstrom zeigt sich nun der Übelstand, daß durch Polisariation
ein ungleichmäßiger Kontaktabbrand an den Reglerkontakten auftritt, mit dem Ergebnis,
daß der Fliehkraftregler schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit nicht mehr einwandfrei
arbeitet.
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DieErfindung bezweckt, diesenNachteil zu beheben und besteht darin,
daß ebenfalls durch die Fliehkraft ein mit dem Regler vereinigter Umschalter, etwa
eine Schaltwalze; bei aussetzendem Betrieb jedesmal nach dem Einschalten des Motors
die Richtung des über die Drehzahlregelkontakte fließenden Gleichstromes umkehrt,
so daß der infolge Elektronenwanderung ungleichmäßige Kontaktabbrand ausgeglichen
und damit die Lebensdauer der Kontakte beträchtlich erhöht wird.
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Um ein rechtzeitiges Umschalten z. B. an der als Umpoler dienenden
Schaltwalze zu erzielen; wird die Umpolvorrichtung unter dem Einfuß der Fliehkraft
umgestellt,- ehe die Fliehkraftkontakte des Reglers zur Wirkung kommen.
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Zu diesem Zwecke werden beispielsweise die Federn für den Regler und
für den Umpoler verschieden stark bemessen, und zwar die Feder für den die Umpolvorrichtung
steuernden Schwungkörper schwächer als die Feder oder Federn für die Kontaktunterbrechung,
so daß bei steigender Drehzahl stets zuerst die Umpolvorrichtung geschaltet wird,
bevor der Regler seinen Kontakt öffnet und damit den Stromkreis des Motors unterbricht.
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Die Zeichnung gibt eine Ausführungsform des fiebkraftgesteuerten Umpolers
wieder, und zwar ist Abb. f eine Vorderansicht mit den Schwungkörpern des Reglers
in der Ruhelage,
Abb. 2 eine der Abb. i entsprechende Vorderansicht
mit nach außen gewanderten Schwungkörpern, Abb. 3 einsenkrechter Schnitt nach der
Linie III-TII der Abb. i.
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Der walzenförmige Unterteil! des Reglers, der aus Isolierstoff besteht,
hat außen zwei voneinander isolierte Schleifringe k1, k2 (Abb.3), durch die dem
Regler der Strom zugeführt wird. Mit einer Gewindebüchse b läßt sich der Regler
auf einem Gewindeansatz der Welle des zugehörigen Motors befestigen.
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Die segmentförmigen Schwungkörper s1, s2 sind auf Zapfen z1, z2 schwenkbar
gelagert. Der Schwungkörper s1 trägt an seinem kurzen Schenkel einen Kontakt k1;
der mit einem an dem Regler fest angebrachten Gegenkontakt k zusammenarbeitet, während
an den langen Schenkel eine einstellbare Zugfeder f1 angreift. Durch einen ortsfesten
Anschlag n, wird der Ausschlag des Schwungkörpers si begrenzt. Der Schwungkörper
s2 weist an dem Ende seines ebenfalls unter der Wirkung einer einstellbaren Zugfeder
f2 stehenden langen Schenkels eine Schaltklinke c auf, die auf ein auf einem Stifte
gelagertes Schaltradg einwirkt, das durch eine Feder g1 in seiner Stellung gehalten
wird. Zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des Schwungkörpers s2 dient ein Anschlag
n2. Ein weiterer Anschlag n3 ist als äußere Begrenzung für die Schaltklinke c vorgesehen,
die mit dem Ende des langen Schenkels des Schwungkörpers s2 in gelenkiger Verbindung
steht.
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Auf dem Stifte ist unterhalb des Schaltrades g und mit diesem gemeinsam
drehbar eine als Umpoler dienende Schaltwalze gelagert, welche zwei voneinander
isolierte Gruppen von Lamellen w1 und w2 aufweist. Zwei Schleifbügeln und 12 stellen
die Stromverbindung nach den Reglerkontakten k und k1 her.
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In der Ausgangsstellung (Abb: i) berührt der Schleifbügel 11 eine
Lamelle der Gruppe w1; während er bei der in Abb.2 wiedergegebenen Endstellung auf
einer Lamelle der Gruppe w2 liegt. Dagegen berührt der Schleifbügel 12 in Abb. i
eine Lamelle w2 und in Abb. 2 eine Lamelle w1; es hat also in einer zwischen den
Abb. i und 2 liegenden Stellung die gewünschte Umpölung stattgefunden.
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Die Feder f1 für den Regler ist so stark bemessen, daß nach dem Einschalten
die Fliehkraft sich noch nicht sogleich auf den Schwungkörpers, auswirken kann.
Der durch die Kontakte k, k1 geschlossene Motorstromkreis bleibt also für eine gewisse
Zeit unverändert bestehen. Dagegen ist der unter der Wirkung einer schwächeren Feder
f2 stehende lange Schenkel des Schwungkörpers s2 schon alsbald nach dem Einschalten
in der Lage, sich nach außen zu bewegen, so daß der Schalthebel; c das Schaltrad
g um einen Zahn weiterschaltet. Dadurch ist aber auch ein Wechsel der Kontaktlamellen
wund w2 an den Schleifbügeln l1 und 12 eingetreten: War also der Strom zuerst in
dem einen Sinne durch die Kontaktstelle k, k1 geflossen, so ist die Stromrichtung
nunmehr umgekehrt.
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Ist die Umpolung vollzogen, so wächst die Fliehkraft bei weiter steigender
Drehzahl schließlich so stark an, daß auch der Reglerschwungkörper s1 die Zugkraft
seiner Feder/, zu überwinden vermag, d. h. sein langer Schenkel beginnt nach außen
zu wandern, bis er in der äußersten Stellung durch den Anschlag n., einen Halt findet.
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Das Abheben des an dem kurzen Schenkel folgenden Kontaktes k1 von
dem ortsfesten Kontakt k unterbricht den Motorstromkreis und hat ein Sinken der
Drehzahl zur Folge, und zwar so lange, bis der Kontakt k1 infolge Zurückwanderns
des Schwungkörpers s1 wieder auf den ortsfesten Gegenkontakt k gelangt und dadurch
den Stromkreis erneut schließt, wodurch die Drehzahl wieder ansteigt; usf. Der geschilderte
Kreislauf wiederholt sich nach jedesmäligem Einschalten . des intermittierend arbeitenden
Motors.