DE2650146A1 - DYNAMO FOR TACHOMETRIC PURPOSES - Google Patents
DYNAMO FOR TACHOMETRIC PURPOSESInfo
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Description
Anmelderin: Manufacture de ViIebrequins de Lorette MAViLOR, S.A. Zk, avenue de la Liberation, L1HORME (Loire), FrankreichApplicant: Manufacture de ViIebrequins de Lorette MAViLOR, SA Zk, avenue de la Liberation, L 1 HORME (Loire), France
Dynamo für tachometrische ZweckeDynamo for tachometric purposes
Priorität: Französische Patentanmeldung Nr. 75 3^922 vom 5-11.1975Priority: French patent application No. 75 3 ^ 922 of 5-11.1975
Die Erfindung betrifft einen Dynamo für tachometrische Zwecke.The invention relates to a dynamo for tachometric purposes.
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich insbesondere auf das technische Gebiet der elektrischen Maschinen.The subject matter of the invention relates in particular to the technical field of electrical machines.
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.There are numerous technical applications, especially in speed controls, known, where it is essential, the speed of rotation a motor, a revolving organ or a rotating mechanical part know and control.
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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.The invention has the task of providing a tachometric To create dynamo, which with better results than previously known devices of this type offers those properties, which a tachometric dynamo must have, namely the linearity, the stability, the speed of response and the residual vibration. Furthermore, the external dimensions of this dynamo should be reduced in the axial direction in order to make it more compact and lighter install and customize.
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.The tachometric dynamo according to the invention is based on certain properties of the execution of an electric commutator motor, which is the subject of French patent No. 1 409 231 and additional patent No. 86 79 1 *.
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.As for the residual vibration, remember that the tachometric Dynamo must have an output voltage, which accurately and quickly the changes in speed of the motor or the rotating organ connected to the dynamo.
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.A tachometric dynamo connected to a motor that has an exactly constant speed, it must be exactly the same deliver constant tension. However, the passage of the coil cells under the brushes produces a change in this voltage, which instead of being constant, has a residual oscillation that is characterized by its amplitude and its frequency.
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 KapazitätIn the tachometric dynamo according to the invention, the amplitude the residual vibration is reduced. The reduction of the residual vibration can be ensured by means of an electrical filter made up of a resistor and a capacitor, the capacity of the filter being higher, the lower the frequency of the residual oscillation. Increased capacity draws a delay in the electrical signal at the terminals of the capacitance, this delay being proportional to the capacitance
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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.is. It is therefore of interest, a small capacity and a to have high frequency of the residual oscillation to make this easier with to eliminate an electrical filter, a large number of KoI1ektor1 ame] 1 s required to obtain a high frequency is.
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.The tachometric dynamo according to the invention is characterized by a solid housing with its inductor elements and the in Brush holders attached brushes as well as a rotating one Runner or rotor with a collector consisting of lamellas, the rotor with its windings and the one consisting of lamellas Collector are embedded in a plastic casing connected directly or separately to a shaft, and the collector is arranged on the circumference of the rotor on the part of the largest diameter in such a way that the collector by a very large number is formed by lamellae, which are connected in a suitable manner to the windings of the rotor or rotor, whereby through Formation of an armature and a circumferential girdle of the rotor Residual vibration is reduced very significantly.
Diese und andere Kennzeichen ergeben sich aus der folgenden Beschrei bung .These and other characteristics can be found in the following description exercise.
Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.Based on the drawings, using the example of a preferred embodiment the subject matter of the invention will be explained in more detail.
In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows
Fig. 1 einen Axialschnitt einer Ausführungsform des tachometrischen Dynamos gemäßder Erfindung.Fig. 1 is an axial section of an embodiment of the tachometric Dynamos according to the invention.
Fig. 2 zeigt eine partielle Seitenansicht entsprechend Fig. 1 und folgend der Linie 2-2 von Fig. 1.Fig. 2 shows a partial side view corresponding to FIGS. 1 and following line 2-2 of 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. 3 shows in part an axial section of another embodiment of the tachometric dynamo, the collector being cylindrical.
Fig. k zeigt schematisch eine Ansicht, welche die Verbindung einiger Spulen des Kollektors darstellt.Fig. K is a schematic view showing the connection of some coils of the collector.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Querschnittes in vergrößertem Maßstab, welcher die Befestigung des Kollektors des Rotors mit dem Harz zeigt.Fig. 5 shows a view of a cross section on an enlarged scale, which shows the attachment of the collector of the rotor with the resin.
Fig. 6 zeigt eine Prinzipschaltung eines elektrischen Filters an einem tachometrischen Dynamo gemäß der Erfindung.Fig. 6 shows a basic circuit of an electrical filter a tachometric dynamo according to the invention.
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.As can be seen from the drawings, the rotor 1 is connected to the shaft 2 preferably connected by direct casting on the shaft 2. Of the Rotor 1 consists of a cast plastic in which the rotor windings la and the KoI1ektor1amel1 en 3 are embedded.
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.The rotor 1 is conical, which gives it a very good strength confers. The rotor is also light because it has no iron reinforcement or any other metallic part. For this reason its indolence is very small.
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.Nevertheless, its strength, its robustness, its resilience against deformations even at high speeds large, since the rotor windings 1a and the KoI1ektor1amel1 en 3> which are connected in a suitably fixed manner, form a real armature of the rotor regardless of their usual function. This rotor can accelerate and decelerate quickly without deformation assume what the sought properties of the tachometric dynamo is equivalent to.
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-The collector 3, as a frontal type (Fig. 1) or as a cylindrical Type (Fig. 3) can be formed, is attached to the circumference of the conical rotor in the part of the largest diameter and thus 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.bound. The rotor can thus through a very large number of lamellae are formed, whereby, as already mentioned, the frequency of the residual oscillation can be increased considerably. The circumference collector forms an enclosure of the rotor and ensures a considerable Strengthening by creating a fitting.
Der Dynamo weist noch ein festes Gehäuse auf, welches beispielsweiseThe dynamo still has a solid housing, which for example
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.solid is formed by the flanges h and 5, which carry the / inductor elements ka and 5a, which close the flow and between which the rotor-armature 1 rotates with a suitable air gap.
Die Induktorelemente 4a, 5a können beispielsweise als Dauermagnete ausgebi1det sein.The inductor elements 4a, 5a can, for example, be permanent magnets be trained.
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.The flanges k and 5 can be fastened by any means, such as, for example, screws, to the rim 8 which makes up the housing.
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·The rotating attachment of the rotor / and the shaft 2 is in any in a suitable manner, for example by the flange 5, ensured, which has an axial shoulder 5b in which a Bearing 9, for example a ball bearing or the like. Is arranged. The bearing 9 is retained by an inner nut 10. the Shaft 2 turns in the roller bearing 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.It is found that only a single ball bearing 9 in particular is shown in Figures 1 and 3, because the dynamo shaft is tubular and is connected to the motor shaft that drives it, wherein the housing of the dynamo is firmly connected to the motor housing. The only purpose of the ball bearing is the axial position of the rotor maintain in the air gap.
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind die Kollektorlamellen 3 eng und fest mit dem Kunststoff des umhüllten Rotors 1According to a further characteristic of the invention are the collector lamellae 3 tightly and firmly with the plastic of the wrapped rotor 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.without the possibility of play or separation through a juxtaposition its fastening part in dovetail shape or with Teeth or hooks 3a connected, creating a complete anchorage the fins in the plastic of the rotor is guaranteed.
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 a known manner, a number of brushes 11 are arranged in brush carriers η which carry the flanges 5. An outer end of the brushes is in contact with the collector elements 3. The other outer end receives the pressure of a spring 13, the pressure being adjustable, for example by means of a screw 1 k, which also enables the brush to be removed for replacement. Of course, the illustrated embodiment of the brush and the brush holder is not limited. These brushes and brush holders can also be exchangeable in their entirety with the flanges 5.
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.The circuit of an electrical filter is shown schematically in FIG shown, which is arranged on the dynamo and consists essentially of a resistor 15 and a capacitor 16. This The filter has the previously described task of reducing the residual oscillation.
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.According to a preferred embodiment, the shaft is the dynamo a hollow socket, as can be seen from the figures of the drawings. In this way, the shaft of the motor or the axis or another element to be controlled can be placed directly in the socket. This makes it easier for the motor shaft of a brake, electronic devices, handwheels or other regulating devices be equipped.
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.In the example shown, the rotor is known in any way Way attached to the sleeve or hollow shaft 2, which directly or in an attached manner a ring 2a for the rotor and the Has ball bearings.
Der tachometrische Dynamo gemäß der vorliegenden Erfindung weistThe tachometric dynamo according to the present invention has
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insbesondere folgende Vorteile auf:in particular the following advantages:
- Bessere Ansprecheigenschaft, insbesondere ein schnelleres Anspre
chen infolge der vernachlässigbaren induktanz und der geringen
Trägheit des Rotors.- Better response property, in particular faster response due to the negligible inductance and the low
Inertia of the rotor.
- 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.- Very reduced residual vibration, which is the best response the dynamo contributes. There is a high frequency of the residual oscillation, which is easier due to an electrical fil ter can be eliminated.
- Wesentliche Verminderung der axialen Abmessungen.- Significant reduction in axial dimensions.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann weitere Abwandlungen erfahren, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The invention is not limited to the illustrated embodiments, but it can experience further modifications without departing from the scope of the invention.
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