DE2650146A1 - Dynamo fuer tachometrische zwecke - Google Patents

Description

Anmelderin: Manufacture de ViIebrequins de Lorette MAViLOR, S.A. Zk, avenue de la Liberation, L¹HORME (Loire), Frankreich

Dynamo für tachometrische Zwecke

Priorität: Französische Patentanmeldung Nr. 75 3^922 vom 5-11.1975

Die Erfindung betrifft einen Dynamo für tachometrische Zwecke.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich insbesondere auf das technische Gebiet der elektrischen Maschinen.

Es sind zahlreiche technische Anwendungen, insbesondere bei Geschwindigkeitssteuerungen, bekannt, wo es unerläßlich ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors, eines sich umdrehenden Organes oder eines sich in Umdrehung befindlichen mechanischen Teiles zu kennen und zu steuern.

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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen tachometrischen Dynamo zu schaffen, welcher mit besseren Ergebnissen als bisher bekannte Einrichtungen dieser Art diejenigen Eigenschaften bietet, welche ein tachometrischer Dynamo aufweisen muß, nämlich die Linearität, die Stabilität, die Schnelligkeit des Ansprechens und die Restschwingung. Ferner sollen die Außenabmessungen dieses Dynamos in axialer Richtung vermindert werden, um ihn kompakter aufbauen, leichter installieren und anpassen zu können.

Der tachometrische Dynamo gemäß der Erfindung geht aus von gewissen Eigenschaften der Ausführung eines elektrischen Kollektormotors, welcher Gegenstand des französischen Patentes Nr. 1 409 231 und des Zusatzpatentes Nr. 86 79¹* ist.

Was die Restschwingung betrifft, so wird daran erinnert, daß der tachometrische Dynamo eine Ausgangsspannung aufweisen muß, welche genau und schnell den Geschwindigkeitsveränderungen des Motors oder des sich umdrehenden Organs, das mit dem Dynamo verbunden ist, entspricht.

Ein tachometrischer Dynamo, der mit einem Motor verbunden ist, der eine genau konstante Geschwindigkeit aufweist, muß eine genau gleiche konstante Spannung abgeben. Indessen erzeugt dsr Durchgang der KoI1ektor1amel1 en unter den Bürsten eine Veränderung dieser Spannung, welehe» anstel1e konstant zu sein, eine Restschwingung aufweist, die durch ihre Amplitude und ihre Frequenz gekennzeichnet ist.

Bei dem tachometrischen Dynamo gemäß der Erfindung wird die Amplitude der Restschwingung vermindert. Die Verminderung der Restschwingung kann mittels eines elektrischen Filters, das aus einem Widerstand und einem Kondensator aufgebaut ist, gewährleistet werden, wobei die Kapazität des Filters umso höher ist, je niedriger die Frequenz der Restschwingung ist. Eine erhöhte Kapazität zieht eine Verzögerung des elektrischen Signals an den Klemmen der Kapazität nach sich, wobei diese Verzögerung proportional zu der Kapazität

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ist. Es ist folglich von Interesse, eine kleine Kapazität und eine hohe Frequenz der Restschwingung zu haben, um diese leichter mit einem elektrischen Filter zu eliminieren, wobei, um eine hohe Frequenz zu erhalten, eine große Anzahl von KoI1ektor1 ame]1 en erforderlich ist.

Der tachometrische Dynamo gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein festes Gehäuse mit seinen Induktorelementen und den in Bürstenhaltern befestigten Bürsten sowie einen sich umdrehenden Läufer oder Rotor mit einem aus Lamellen bestehenden Kollektor, wobei der Rotor mit seinen Wicklungen und der aus Lamellen bestehende Kollektor in eine unmittelbar oder in angesetzter Weise mit einer Welle verbundenen Kunststoffumhül1ung eingebettet sind und der Kollektor am Umfang des Rotors an dem Teil des größten Durchmessers derart angeordnet ist, daß der Kollektor durch eine sehr große Anzahl von Lamellen gebildet wird, die in geeigneter Weise mit den Wicklungen des Läufers oder Rotors verbunden sind, wodurch durch Bildung eines Ankers und einer Umfangsumgürtelung des Rotors die Restschwingung sehr wesentlich vermindert wird.

Diese und andere Kennzeichen ergeben sich aus der folgenden Beschrei bung .

Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform des tachometrischen Dynamos gemäßder Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine partielle Seitenansicht entsprechend Fig. 1 und folgend der Linie 2-2 von Fig. 1.

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Fig. 3 zeigt in Teil an sieht einen Axial schnitt einer anderen Ausführungsform des tachometrischen Dynamos, wobei der Kollektor zylindrisch ist.

Fig. k zeigt schematisch eine Ansicht, welche die Verbindung einiger Spulen des Kollektors darstellt.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Querschnittes in vergrößertem Maßstab, welcher die Befestigung des Kollektors des Rotors mit dem Harz zeigt.

Fig. 6 zeigt eine Prinzipschaltung eines elektrischen Filters an einem tachometrischen Dynamo gemäß der Erfindung.

Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, ist der Rotor 1 mit der Welle 2 vorzugsweise durch direktes Eingießen an der Welle 2 verbunden. Der Rotor 1 besteht aus einem gegossenen Kunststoff, in welchen die Läuferwicklungen la und die KoI1ektor1amel1 en 3 eingebettet sind.

Der Rotor 1 ist konisch ausgeführt, was ihm eine sehr gute Festigkeit verleiht. Der Rotor 1st ferner leicht, da er keine Eisenarmierung oder ein anderes metallisches Teil aufweist. Aus diesem Grunde ist seine Trägheit sehr klein.

Trotzdem sind seine Festigkeit, seine Robustheit, seine Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen auch bei großen Geschwindigkeiten sehr groß, da die Läuferwicklungen 1a und die KoI1ektor1amel1 en 3> welche geeignet festgelegt verbunden sind, eine echte Armatur des Rotors unabhängig von ihrer gewöhnlichen Funktion bilden. Dieser Rotor kann schnelle Beschleunigungen und Verzögerungen ohne Deformation annehmen, was den gesuchten Eigenschaften des tachometrischen Dynamos entspricht.

Der Kollektor 3, der als Frontaltyp (Fig. 1) oder als zylindrischer Typ (Fig. 3) ausgebildet sein kann, ist am Umfang des konischen Rotors in dem Teil des größten Durchmessers befestigt und damit ver-

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bunden. Der Rotor kann so durch eine sehr große Anzahl von Lamellen gebildet werden, wodurch, wie bereits erwähnt, die Frequenz der Restschwingung erheblich vergrößert werden kann. Der Umfangskol1ektor bildet eine Einfassung des Rotors und gewährleistet eine beträchtliche Stärkung durch Bildung einer Armatur.

Der Dynamo weist noch ein festes Gehäuse auf, welches beispielsweise

festen durch die Flansche h und 5 gebildet wird, welche die/Induktorelemente ka und 5a tragen, welche den Fluß schließen und zwischen welchen sich mit einem geeigneten Luftspalt der Rotor-Läufer 1 dreht.

Die Induktorelemente 4a, 5a können beispielsweise als Dauermagnete ausgebi1det sein.

Die Flansche k und 5 können durch beliebige Mittel, wie beispielsweise Schrauben, an dem Kranz 8 befestigt sein, welcher das Gehäuse vervol1 stand i g t.

Die umdrehende Befestigung des Rotors/und der Welle 2 wird in beliebiger geeigneter Weise, beispielsweise durch den Flansch 5, gewährleistet, welcher einen axialen Absatz 5b aufweist, in welchem ein Lager 9, beispielsweise ein Kugellager oder dergl., angeordnet ist. Das Lager 9 wird durch eine innere Mutter 10 zurückgehalten. Die Welle 2 umdreht sich in dem Rollenlager 9·

Es wird festgestellt, daß nur ein einziges Kugellager 9 insbesondere in den Figuren 1 und 3 dargestellt ist, denn die Dynamowelle ist rohrförmig und wird mit der Motorwelle verbunden, welche sie antreibt, wobei das Gehäuse des Dynamos fest mit dem Motorgehäuse verbunden ist. Das Kugellager hat nur den Zweck, die axiale Stellung des Rotors im Luftspalt aufrechtzuerhalten.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind die Kollektorlamellen 3 eng und fest mit dem Kunststoff des umhüllten Rotors 1

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ohne Möglichkeit des Spieles oder der Trennung durch eine Gegenüberstellung ihres Befestigungstei1 es in Schwalbenschwanzform oder mit Zähnen oder Haken 3a verbunden, wodurch eine vollständige Verankerung der Lamellen im Kunststoff des Rotors gewährleistet wird.

In bekannter Weise ist eine Reihe von Bürsten 11 in Bürsten träger η angeordnet, welche die Flansche 5 tragen. Ein äußeres Ende der Bürsten ist mit den KoI1ektor1amel1 en 3 in Berührung. Das andere äußere Ende nimmt den Druck einer Feder 13 auf, wobei der Druck, beispielsweise durch eine Schraube 1k, einstellbar ist, welche auch das Herausnehmen der Bürste zum Ersatz derselben ermöglicht. Selbstverständlich ist das dargestellte Ausführungsbeispiel der Bürste und des Bürstenhalters nicht begrenzt. Diese Bürsten und Bürstenhalter können auch in ihrer Gesamtheit mit den Flanschen 5 auswechselbar sein.

In Figur 6 ist schematisch die Schaltung eines elektrischen Filters gezeigt, welches an dem Dynamo angeordnet ist und im wesentlichen aus einem Widerstand 15 und einem Kondensator 16 besteht. Dieses Filter hat die zuvor beschriebene Aufgabe der Verminderung der Restschwi ngung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Welle des Dynamos eine hohle Buchse, wie sich aus den Figuren der Zeichnungen ergibt. Auf diese Weise kann die Welle des Motors oder die Achse oder ein anderes zu steuerndes Organ unmittelbar in die Buchse gesetzt werden. Es können so leichter die Motorwelle einer Bremse, von elektronischen Vorrichtungen, von Handrädern oder anderen Regelorganen ausgerüstet werden.

In dem dargestellten Beispiel ist der Rotor in beliebiger bekannter Weise auf der Hülse oder hohlen Welle 2 befestigt, welche unmittelbar oder in angesetzter Weise einen Ring 2a für den Rotor und das Kugellager aufweist.

Der tachometrische Dynamo gemäß der vorliegenden Erfindung weist

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insbesondere folgende Vorteile auf:

- Bessere Ansprecheigenschaft, insbesondere ein schnelleres Anspre chen infolge der vernachlässigbaren induktanz und der geringen
Trägheit des Rotors.

- Sehr verminderte Restschwingung, welche zur besten Ansprecheigen schaft des Dynamos beiträgt. Es ist eine hohe Frequenz der Restschwingung vorhanden, welche leichter durch ein elektrisches Fil ter eliminiert werden kann.

- Wesentliche Verminderung der axialen Abmessungen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann weitere Abwandlungen erfahren, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (2)

Manufacture de Viιebrequίns de Lorette MAVILOR, S.A. Patentansprüche

1. Tachometrischer Dynamo, gekennzeichnet durch ein festes Gehäuse mit seinen Induktorelementen und den in Bürstenhaltern befestigten Bürsten sowie einen sich umdrehenden Läufer oder Rotor mit einem aus Lamellen bestehenden Kollektor, wobei der Rotor mit seinen Wicklungen und 'der aus Lamellen bestehende Kollektor in eine unmittelbar oder in angesetzter Weise mit einer Welle verbundenen Kunststoffumhül1ung eingebettet sind und der Kollektor am Umfang des Rotors an dem Teil des größten Durchmessers derart angeordnet ist, daß der Kollektor durch eine sehr große Anzahl von Lamellen gebildet wird, die in geeigneter Weise mit den Wicklungen des Läufers oder Rotors verbunden sind, wodurch durch Bildung eines Ankers und einer Umfangsumgürtelung des Rotors die Restschwingung sehr wesentlich vermindert wird.

2. Tachometrischer Dynamo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ko11ektor1amel1 en eng und fest mit dem Kunststoff des Rotors dadurch verbunden sind, daß ihr Befestigungstei1 im Rotor schwa1benschwanzförmig oder mit Zähnen oder hakenförmigen Rückhalteschnäbeln ausgebi1det ist.

3· Tachometrischer Dynamo nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Gehäuse durch zwei feste Flansche beiderseits eines Umfangskranzes gebildet wird, wobei diese Flansche auf ihren inneren Flächen die Induktorelemente, insbesondere in Form von Dauermagneten, tragen, welche den Fluß schließen und zwischen welchen sich mit einem geeigneten Luftspalt der Rotor-Läufer dreht, wobei einer der Flansche einen zentralen Bereich zur Befestigung eines Rollenlagers aufweist, in welchem sich die den Rotor tragende Welle umdreht.

ORSGiMAL INSPECTED

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