DE1463426C3 - Arrangement for starting a DC motor - Google Patents

Description

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Sekundärwicklung des Signalübertragers zugeleitet Empfängerpolen 46 und 47 einschließlich der Überwird. Hierdurch läßt sich verhältnismäßig nieder- lappung, die sich aus den Polbreiten 43, 46 und 47 ohmig und mit niedrigen Spannungspegeln arbeiten, ergibt. Die Zeit des hohen magnetischen Flusses zwiohne daß sich die verschiedenen zusammenwirkenden sehen dem Signalpol 43 und den Empfängerpolen 46 Steuersysteme gegenseitig Energie wegnehmen. 5 und 47 über die Teile 54 kann so eingestellt werden,Secondary winding of the signal transmitter is fed to receiver poles 46 and 47 including the via. This allows for a relatively low overlap, which results from the pole widths 43, 46 and 47 ohmic and work with low voltage levels, results. The time of the high magnetic flux between that the different interacting see the signal pole 43 and the receiver pole 46 Control systems take energy away from each other. 5 and 47 via the parts 54 can be set so that

Bei Synchronmotoren ist es bekannt, Zusatz- daß eine genaue Übereinstimmung mit den mechani-In the case of synchronous motors, it is known that an exact match with the mechanical

spulen zur Verzerrung des Statorfeldes vorzusehen, sehen Stellungen der Nord- und Südpole des Perma-coils to distort the stator field, see positions of the north and south poles of the perma-

um zu erreichen, daß solche Motoren immer in nentmagnetrotors besteht, und zwar durch Begrenzungin order to ensure that such motors always exist in nentmagnetrotors, namely by limitation

der selben Richtung anlaufen (deutsche Patentschrift der Spannungen, die an den Detektorspulen 48 und 49start in the same direction (German patent specification of the voltages applied to the detector coils 48 and 49

1060 327). Diese Zusatzspulen sind bei Schritt- to induziert werden.1060 327). These additional coils are to be induced at step.

motoren auf Zwischenpolen angebracht (USA.- Die einzelnen elektrischen Stromkreiselemente sindmotors mounted on intermediate poles (USA .-- The individual electrical circuit elements are

Patentschrift 3 042 819). gemäß F i g. 5 und 6 miteinander verbunden. JeweilsPatent Specification 3,042,819). according to FIG. 5 and 6 connected to each other. Respectively

Im Unteranspruch ist ein vorteilhafte Weiterbildung ein Verstärker 54 und eine Schaltanordnung 57 dienenIn the dependent claim, an advantageous development is an amplifier 54 and a switching arrangement 57 are used

angegeben. Auf magnetischer Leitfähigkeit beruhende dazu, das empfangene Tastsignal zu verstärken bzw.specified. Based on magnetic conductivity to amplify or amplify the received tactile signal.

Kommutatoren sind gemäß der österreichischen Pa- 15 den Anlaßstrom zu schalten,Commutators are to switch the starting current in accordance with the Austrian Pa- 15,

tentschrift 221185 bekannt. Für den Fall des praktischen Betriebs sei ange-tentschrift 221185 known. In the case of practical operation, please

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines nommen, daß der Pennanentmagnetrotor 53 sich gegenIn the following, the invention is taken on the basis of one that the Pennanent magnet rotor 53 is against

Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt den Uhrzeigersinn aus der Stellung gemäß F i g. 3Embodiment explained. It shows clockwise from the position shown in FIG. 3

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Motor mit heraus bewegt. Stehen nun die Teile 54 hoher magneti-F i g. 1 shows a longitudinal section through a motor with moved out. Are the parts 54 of high magnetic

einer Anordnung zum Anlassen nach der Erfindung, 20 scher Permeabilität dem Signalpol 43 und einem deran arrangement for tempering according to the invention, 20 shear permeability the signal pole 43 and one of the

F i g. 2 eine Stirnansicht der Anordnung nach Empfängerpole 46 oder 47 gegenüber, dann sind derenF i g. 2 is an end view of the arrangement according to receiver poles 46 or 47 opposite, then theirs

F i g. 1, von links gesehen, Wicklungen 44 und 49 magnetisch miteinander ver-F i g. 1, seen from the left, windings 44 and 49 magnetically

F ig. 3 eine Stirnansicht der Anordnung nach kettet; stehen jedoch die Teile 54 hoher PermeabilitätFig. Figure 3 is an end view of the arrangement after chains; however, the high permeability parts 54 are available

F i g. 1, von rechts gesehen, nicht beiden Polen 43, 46, 47 gegenüber, so sind dieseF i g. 1, seen from the right, not opposite the two poles 43, 46, 47, these are the two

F i g. 4 die Ansicht nach F i g. 3 in vergrößertem 25 Wicklungen magnetisch entkoppelt. DementsprechendF i g. 4 the view according to FIG. 3 in an enlarged 25 windings magnetically decoupled. Accordingly

Maßstab, werden die Detektorwicklungen 48 oder 49 währendScale, the detector windings 48 or 49 are during

F i g. 5 und 6 jeweils einen Schaltplan. . r~ ■,, , ^ , _ ^ ^ ,.=.*»F i g. 5 and 6 each have a circuit diagram. . r ~ ■ ,,, ^, _ ^ ^,. =. * »

Beim dargestellten Motor ist ein Permanentma- ^{emer Teildrehun}§ _T ^des Permanentmagnetrotors 53 gnetrotor 53 mit vier Polen vorgesehen. Es können abwechselnd mit der Wicklung 44 gekoppelt und von aber auch zwei Pole oder sogar mehr als acht Pole 30 dieser entkoppelt, und die Kopplungen der Detektorvorgesehen sein. Der Motor hat zum Antrieb Haupt- wicklungen 48 und 49 mit der Wicklung 44 sind in der pole 41, Anlaßpole 42, die gegenüber den Hauptpolen _π, η . , . ,
41 um einen elektrischen Winkel von 90° versetzt sind, ^{Phase um} T S^eS^enemander verschoben,
und Signalpole 43, die gegenüber den Hauptpolen 41 Eine Signalquelle K induziert über die magnetische ebenfalls um einen elektrischen Winkel von 90 ° ver- 35 Kopplung eine Ausgangsspannung in einer der Deteksetzt sind und die jeweils eine Wicklung 44 zum An- torwicklungen 48 oder 49, und zwar in der, die mit legen eines Synchronisierungssignals für den Motor der Spule 44 gekoppelt ist; die Ausgangsspannung der sowie eine auch um die Anlaßprobe 42 gelegte Anlaß- Wicklung 48 oder der Wicklung 49 wird mit Hilfe wicklung 45 tragen. Gegen die Signalpole 43 sind des zugehörigen Verstärkers 56 verstärkt, um die ihm »Empfängerpole« 46 und 47 um einen Winkel ver- 40 nachgeschaltete Schaltanordnung 57 zu betätigen. DieIn the illustrated engine is a Permanentma- ^{emer Teildrehun} § _T is ^the permanent magnet rotor 53 gnetrotor 53 with four poles provided. It can alternately be coupled to the winding 44 and also decoupled from two poles or even more than eight poles 30 thereof, and the couplings of the detectors can be provided. The motor has main windings 48 and 49 to drive it, with winding 44 being in pole 41, starting poles 42 which are opposite to main poles _π , η. ,. ,
41 are offset by an electrical angle of 90 °, ^phase shifted by T S ^e S ^enemander,
and signal poles 43, which are set opposite the main poles 41. A signal source K induces an output voltage in one of the detectors via the magnetic coupling, likewise by an electrical angle of 90 °, and each has a winding 44 to the motor windings 48 or 49, and although in the one, which is coupled with the laying of a synchronization signal for the motor of the coil 44; the output voltage of the starting winding 48 or winding 49, which is also placed around the starting sample 42, is carried by winding 45. The associated amplifier 56 is amplified against the signal poles 43 in order to actuate the “receiver poles” 46 and 47 connected downstream of it at an angle. the

schoben, der ^- entspricht (p bedeutet hier die Anzahl ^f ^ ^Span™ⁿS ^ste^^{rt de}* ^S _R ^tr°^m l^{urch d}jf ^An"push, which corresponds to ^ - (p means the number ^ f ^ ^Span ™ ⁿ S ^ste ^ ^{rt de} * ^S _R ^tr ° ^m l ^{urch d} jf ^An "

p ^ ^Kr laßwicklungen 45 oder 51 so, daß der Rotor 53 von p ^ ^Kr let windings 45 or 51 so that the rotor 53 of

der Magnetpole des Rotors); sie tragen Detektor- selbst anlaufen kann. Der Rotor dreht sich zuerstthe magnetic poles of the rotor); they carry a detector - it can even start. The rotor turns first

wicklungen 48 bzw. 49. Die Hauptpole 41 tragen je- .., , „,. , , π ,· · , τ-> * ι ^ -tiwindings 48 and 49. The main poles 41 each carry ..,, ",. ,, π, · ·, τ-> * ι ^ -ti

weils eine Antriebswicklung 50 und eine Anlaßwick- 45 ^{uber den Wmkel}7"> bis eine der Detektorwicklungenbecause there is a drive winding 50 and a starting winding 45 ^{over the angle} 7 "> to one of the detector windings

lung 51. Jeder Signalpol 43 trägt ebenfalls die Anlaß- 48 und 49, die vorher nicht mit der Wicklung 44 ge-treatment 51. Each signal pole 43 also carries the starter 48 and 49, which were not previously connected to the winding 44.

wicklung 45, um als Anlaßpol arbeiten zu können. koppelt war, magnetisch mit dieser gekoppelt wird,winding 45 in order to be able to work as a starting point. was coupled, is magnetically coupled to it,

Die Antriebswicklungen 50 bestehen aus Spulen L₁ so daß die Schaltanordnung 57 die Anlaßwicklungen 45The drive windings 50 consist of coils L ₁ so that the switching arrangement 57 has the starting windings 45

und L₁, die mit Spulen Z₂ und L₂' und Transistoren T₁ und/oder 51 entsprechend ummagnetisiert und einand L ₁ , which are remagnetized with coils Z ₂ and L ₂ 'and transistors T ₁ and / or 51 accordingly and a

und T₂ einen Oszillator bilden (F i g. 5 und 6). 50 weiteres Drehmoment auf den Pennanentmagnetrotorand T _{2 form} an oscillator (Figs. 5 and 6). 50 more torque on the Pennanent magnet rotor

Der Permanentmagnetrotor 53 trägt an seiner Stirn- ausgeübt wird.The permanent magnet rotor 53 carries is exerted on its forehead.

seite sektorenförmige Teile 54 aus einem Material Es kann so ein annähernd konstantes Anlaßdrehhoher magnetischer Permeabilität, die den Empfänger- moment unabhängig von der Ruhestellung der Pole polen 46 und 47 gegenüberstehen können, und da- des Rotors erzielt werden, da zwei Anlaßwicklungen 45 zwischen Teile 55 niedriger magnetischer Permeabilität. 55 und 51 vorhanden sind, deren Phasenabstand vonein-Die Bogenlängen hängen ab von der Länge der Zeit _and_er ÜL beträgt
der Leitfähigkeit zwischen dem Signalpol 43 und den P side sector-shaped parts 54 made of one material An approximately constant starting torque with high magnetic permeability, which can oppose the receiving moment independently of the rest position of the poles poles 46 and 47, and the rotor, since two starting windings 45 between parts 55 low magnetic permeability. 55 and 51 are present, the phase distance vonein-The arc lengths depend _on the length of time _he d is ÜL
the conductivity between the signal pole 43 and the P

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

1 2 chende Schaltmittel an die Gleichstromquelle ange- Patentansprüche: schlossen sind. Eine solche Anordnung ist aus der" USA.-Patent-1 2 corresponding switching means attached to the direct current source. Such an arrangement is from the "USA. 1. Anordnung zum Anlassen eines Gleichstrom- schrift 2 753 501 bekannt. Ein Anlauf des Motors aus motors mit einem Permanentmagnetrotor und mit 5 dem Stillstand setzt voraus, daß die Pole des permaauf Hauptpolen aufgebrachten Ständerwicklungen, nentmagnetischen Rotors nicht auf die Polschuhe des die über von einer Steuerspannung ausgesteuerten Feldmagneten ausgerichtet sind, da der Motor sonst in Gegentakt geschalteten Transistoren abwech- nicht mit Sicherheit anzuwerfen ist. Durch die Proselnd an eine Gleichstromquelle schaltbar sind, portionierung des magnetischen Aufbaus und des Luftwobei die Steuerspannung von in Tastwicklungen io spalts wird eine Ausrichtung des Rotors bei unerregbei Drehung des Rotors induzierten Spannungen tem Hauptfeld so erzielt, daß sich die Magnetpole des gebildet wird und zum Anlassen in wählbarer Rotors auf die Polzwischenräume des Hauptfeldes in Drehrichtung Ständerwicklungen dienen, die über der Regel einstellen. Eine solche Proportionierung ist einen itromWendeschalter, über einen die jeweilige für zweipolige Motoren durchführbar, bei vier- oder Stellung des stehenden oder langsam rotierenden 15 noch mehrpoligen Motoren, wie sie durch die Verwen-Rotors berücksichtigenden Kommutator und über dung von schier beliebig permanentmagnetisierbaren bei höherer Drehzahl den Stromfluß unterbre- Ferriten als Rotor herstellbar sind, würde eine solche1. Arrangement for starting a direct current writing 2 753 501 known. A start-up of the motor motor with a permanent magnet rotor and with 5 the standstill assumes that the poles of the permaauf Main poles applied stator windings, magnet rotor not on the pole shoes of the which are aligned via field magnets controlled by a control voltage, otherwise the motor Transistors switched in push-pull alternately cannot be started with certainty. Through the Proselnd can be switched to a direct current source, portioning of the magnetic structure and the air space the control voltage of io gap in feeler windings is an alignment of the rotor when unregbei Rotation of the rotor induced voltages system main field achieved so that the magnetic poles of the is formed and for tempering in selectable rotor on the pole spaces of the main field in Direction of rotation are used stator windings that set above the rule. Such proportioning is an itrom reversing switch, via one the respective for two-pole motors can be carried out, with four or Position of the stationary or slowly rotating 15 even multi-pole motors, as they are by the Verwen rotors taking into account the commutator and the transfer of almost any permanent magnetisable at a higher speed the current flow interrupted ferrites than rotor can be produced, would such , chende Schaltmittel an die Gleichstromquelle an- Bemessung jedoch zu einem erheblichen Herstellungsgeschlossen sind, dadurch gekennzeich- aufwand führen. Außerdem bedingt sie einen vergrößern e t, daß die zum Anlassen dienenden Wicklungen 20 ten Luftspalt im Hauptfeld und damit erhöhte Erals besondere Wicklungen (45, 51) auf in einem regungsverluste. Schließlich ist eine Synchronisierung gegenseitigen Bogenabstand gleich dem elektri- mit einem äußeren Steuersignal und ein automatischerHowever, the corresponding switching means are connected to the direct current source, but are closed to a considerable manufacturing process, thereby leading to marked expenditure. It also requires you to enlarge e t that the windings used for starting 20 th air gap in the main field and thus increased Erals special windings (45, 51) on in one excitation losses. Finally there is a synchronization mutual arc distance equal to the electric with an external control signal and an automatic . τ,,- , , π , . Hochlauf bis zu einer derartigen synchronen Drehzahl. τ ,, -,, π,. Run-up to such a synchronous speed sehen Winkel _χ angeordneten Polen (41, 42, 43) _{nicht vorgesehen} see angle _χ arranged poles (41, 42, 43) _{not provided} sitzen und über den Kommutator je nach Rotor- 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese stellung selektiv derart speisbar sind, daß ein An- Anordnung so weiterzubilden, daß. der Gleichstromlauf aus jeder Ruhestellung erfolgt und daß zu motor, der auch vielpolig sein kann, mit Sicherheit aus einer Synchronisierung mit einer Signalfrequenz jeder beliebigen Ruhestellung des Rotors anlaufen und ein Übertrager mit zwei Sekundärwicklungen vor- mit einem äußeren Steuersignal synchronisie'rt werden gesehen ist, an dessen Primärwicklung die Signal- 30 kann.sit and over the commutator depending on the rotor 35 The invention is based on the object of this position can be fed selectively in such a way that an arrangement has to be further developed so that. the direct current run takes place from every rest position and that to motor, which can also be multi-pole, with certainty start a synchronization with a signal frequency of any rest position of the rotor and a transformer with two secondary windings can be synchronized with an external control signal is seen, at whose primary winding the signal 30 can. quelle (K) liegt und von dessen Sekundärwicklun- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zumsource (K) lies and its secondary winding- The object is achieved in that the for gen jeweils eine in Reihe mit einer Tastwicklung Anlassen dienenden Wicklungen als besondere Wick-(£₂, L₂') geschaltet ist. lungen auf in einem gegenseitigen Bogenabstand gleichIn each case one winding serving in series with a tactile winding is connected as a special winding (£ ₂ , L ₂ '). lungs on equal to each other at a mutual arc distance 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- , , , ^ · . ,.,. , , π , . _ , ..2. Arrangement according to claim 1, characterized in that,,, ^ ·. ,.,. ,, π,. _, .. . . . , _t ,β Αν**· *■ d^em elektrischen Winkel -=- angeordneten Polen sitzen. . . , _T, β Αν ** · * ■ d ^em electrical angle - = - poles arranged sit kennzeichnet, daß der Kommutator ein magneti- 35 1 ° indicates that the commutator is a magnetic 35 1 ° scher Kommutator mit abwechselnden Sektoren und über den Kommutator je nach Rotorstellung selek-shear commutator with alternating sectors and via the commutator depending on the rotor position hoher (54) und niedriger (55) magnetischer Per- tiv derart speisbar sind, daß ein Anlauf aus jederhigh (54) and low (55) magnetic tripods can be fed in such a way that a start-up from each meabilität ist, deren Anzahl jeweils der halben Ruhestellung erfolgt und daß zu einer Synchroni-meability, the number of which is half the rest position and that a synchronous Hauptpolzahl entspricht und in deren Bereich sierung mit einer Signalfrequenz ein Übertrager mitCorresponds to the main number of poles and a transformer with a signal frequency in their area . .· - j-TT * ι π . . . . , 4o zwei Sekundärwicklungen vorgesehen ist, an dessen. . · - j-TT * ι π. . . . , 4o two secondary windings is provided on whose stationäre, gegen die Hauptpole um _Ύ elektrisch p_rimärwicki_{ung die} signalquelle liegt und von dessenstationary, against the main poles around _Ύ electrical _{primary winding the} signal source lies and from its versetzte und in halber Hauptpolzahl gleichmäßig Sekundärwicklungen jeweils eine in Reihe mit einer verteilt angeordnete Sende-Signalpole (43) ange- Tastwicklung geschaltet ist.staggered secondary windings, each one in series with one, evenly in half the main number of poles distributed transmission signal poles (43) is connected to tactile winding. ordnet sind, die jeweils zwischen zwei Empfänger- . Der mit einem kräftigen Anzugsmoment erfolgende polen (46, 47) liegen, welche mit dem jeweiligen 45 Hochlauf des Motors bis zur synchronen Drehzahl Signalpol (43) je nach der Stellung des Rotors (53) spielt sich also so ab, daß die ersten Umdrehungen von magnetisch kuppelbar und ansteuerungsmäßig dem durch die Anlaßwicklungen erzeugten Feld vermit einer Umschaltelektronik (56, 57) für die je- ursacht werden. Die Stellung des Kommutators beweils selektiv zu speisende Anlaßwicklung (45; 51) stimmt, welche der Anlaßwicklungen gespeist wird, verbunden sind. 5° Die Kommutation erfolgt zunächst entsprechend derare arranged, each between two recipient. The one that takes place with a strong tightening torque poles (46, 47), which are 45 with the respective motor run-up up to the synchronous speed Signal pole (43) depending on the position of the rotor (53) is played in such a way that the first revolutions of can be magnetically coupled and controlled in terms of the field generated by the starting windings switching electronics (56, 57) for each of the causes. The position of the commutator remains start winding (45; 51) to be selectively fed is correct, which of the start windings is fed, are connected. 5 ° The commutation initially takes place according to Rotorstellung. Nach Erreichen einer mäßigen Um-Rotor position. After reaching a moderate level drehungszahl, die ausreichend hoch sein muß, um inspeed, which must be high enough to work in den transistorsteuernden Tastwicklungen vom rotierenden Rotor Impulse erzeugen zu lassen, ist diethe transistor-controlling tactile windings from the rotating Letting the rotor generate pulses is that Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum 55 Tätigkeit der Anlaßpole überflüssig, und sie können Anlassen eines Gleichstrommotors mit einem Perma- außer Betrieb gesetzt werden. Der Hochlauf erfolgt nentmagnetrohr und mit auf Hauptpolen aufgebrach- . nun weiter nach Art eines kommutatorlosen deichten Ständerwicklungen, die über von einer Steuer- strommotors, bis in der Nähe der synchronen Drehspannung ausgesteuerten in Gegentakt geschalteten zahl die Transistorsteuerung von der Signalfrequenz-Transistoren abwechselnd an eine Gleichstromquelle ^6o spannung übernommen wird. Der Motor verbleibt schaltbar sind, wobei die Steuerspannung von in in einer synchronen Drehzahl, die durch Änderung der Tastwicklungen bei Drehung des Rotors induzierten Signalfrequenz variiert werden kann. Die Übergänge Spannungen gebildet wird und zum Anlassen in wähl- zwischen diesen verschiedenen Stadien gehen hierbei barer Dreh richtung Ständerwicklungen dienen, die fließend vor sich.The invention relates to an arrangement for eliminating the need for the operation of the starting poles, and they can be used to disable starting a DC motor with a perma-. The run-up takes place with the magnet tube and the main poles. now further in the manner of a commutator-less dense stator windings, which is taken over by a control current motor until close to the synchronous three-phase voltage controlled ^{in push-pull the transistor control of the signal frequency transistors alternately to a direct current source 6o voltage.} The motor remains switchable, with the control voltage being able to be varied from in at a synchronous speed, the signal frequency induced by changing the feeler windings when the rotor rotates. The transition voltage is formed and for tempering in between these different stages go here barer direction of rotation are used stator windings, which are flowing in front of you. über einen Stromwendeschalter, über einen die je- ⁶5 Dem einwandfreien Übergang zwischen den Phasen weilige Stellung des stehenden oder langsam rotieren- dient die Maßnahme, daß den Transistoren die Signalden Rotors berücksichtigenden Kommutator und spannung jeweils über die Reihenschaltung der die über bei höherer Drehzahl den Stromfluß unterbre- Rotorumdrehung abtastenden Tastwicklung und derVia a commutator switch, via one of the ⁶ 5 The correct transition between the phases of the stationary or slowly rotating position, the measure is that the transistors, the signal of the rotor taking into account commutator and voltage in each case via the series connection of the via the at higher speed Current flow interrupt rotor rotation scanning sensing winding and the