DE3534908A1

DE3534908A1 - Vorrichtung zum schalten zweier elektromotoren

Info

Publication number: DE3534908A1
Application number: DE19853534908
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Hauk
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten zweier Elektromotoren, insbesondere zweier Gebläsemotoren einer Fahrerkabine, in mindestens eine niedrige und eine hohe Drehzahlstufe mittels eines Schalters, wobei die Elektromo toren in der hohen Drehzahlstufe parallel geschaltet sind.

Bei derzeit verwendeten Vorrichtungen zum Schalten zweier jeweils ein Gebläserad eines Radialgebläses antreibenden Elektromotoren für die Belüftung von Fahrerkabinen werden in beiden Drehzahlstufen die Elektromotoren parallel ge schaltet. Um jedoch für die niedrige Drehzahlstufe eine geringere Leistung den Elektromotoren zukommen zu lassen, werden in die jeweiligen Speiseleitungen Vorwiderstände eingebaut, die beim Schalten der hohen Drehzahlstufe über brückt werden.

Dieser bekannten Vorrichtung haftet der Nachteil an, daß durch die Vorwiderstände ein Energieverlust eintritt, der sich in einer Temperaturerhöhung des Vorwiderstandes und der mit ihm verbundenen Leitungen ausdrückt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin ge sehen, die Vorrichtung zum Schalten zweier Elektromotoren derart zu verbessern, daß die durch die Verwendung der Vor widerstände entstehende Erwärmung und der Energieverlust vermieden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Elektromotoren in der niedrigen Drehzahlstufe hin tereinander geschaltet sind.

Auf diese Weise dient der erstkommende Elektromotor gegen über dem nachfolgenden Elektromotor als Vorwiderstand, der an beiden Elektromotoren für eine geringere Leistung und somit für eine niedrige Drehzahl sorgt. Sobald wiederum die hohe Drehzahlstufe gewählt wird, werden wie bisher die bei den Elektromotoren parallel geschaltet, so daß an ihnen die volle zur Verfügung stehende Spannung ansteht.

Andere Lösungen, etwa in der Form von polzahlsteuerbaren Elektromotoren, sind zwar bekannt; sie haben sich jedoch als weit aufwendiger und teuer herausgestellt. Auch der Einbau einer Thermosicherung vermag das gestellte Problem nicht zu lösen.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.

Ein in der Zeichnung dargestellter Schaltkreis 10 weist insbesondere eine Stromquelle 12, etwa in der Form einer Batterie, einen ersten Elektromotor 14, einen zweiten Elek tromotor 16 und einen von Hand schaltbaren Schalter 18 auf.

Die als Stromquelle 12 verwendete Batterie hat eine Kapa zität von 88 Ah und liefert eine Spannung von 12 V. Sie weist in bekannter Weise einen Pluspol 20 und einen Minus pol 22 auf.

Der erste und der zweite Elektromotor 14 und 16 sind her kömmliche Gleichstrommotoren, die in einer niedrigen Dreh zahlstufe bei einer Stromaufnahme von 4 A bestückt mit einem entsprechenden Radialgebläserad bei einem Gegendruck von 25 mm WS eine Drehzahl von mindestens 2 700 Umin^-1 errei chen. Dies entspricht einer Luftfördermenge von 110 m³ h^-1.

In einer hohen Drehzahlstufe erreichen diese Elektromotoren 14, 16 bei einer Stromaufnahme von 7,5 A bei einem Gegen druck von 55 mm WS eine Drehzahl von 4 050 bis 4 550 Umin^-1, was einer Luftfördermenge von 160 m³ h ^-1 gleichkommt. Je der Elektromotor 14, 16 weist einen Plus- und einen Minus anschluß 42 und 44 auf.

Der Schalter 18 ist als Dreistellungsschalter mit einer er sten Stellung -1- für eine niedrige Drehzahlstufe der Elek tromotoren 14, 16, einer zweiten Neutralstufe -0- und einer dritten Stufe -2- für eine hohe Drehzahlstufe der Elektro motoren 14, 16 ausgestaltet. Der Schalter 18 weist insge samt sechs Ein- und Ausgänge auf, die im folgenden einzeln aufgeführt sind und mit Blick auf die Zeichnung benannt wer den. Selbstverständlich ist die Lage der Ein- und Ausgänge für die Erfindung unbedeutend und kann vollkommen anders gestaltet sein. Die jeweiligen Bezeichnungen sind ledig lich einer vereinfachten Beschreibung willen entsprechend gewählt.

So sind an dem Schalter 18 ein oberer Eingang 24 und ein oberer Ausgang 26 vorgesehen. Ferner befinden sich an ihm ein linker äußerer Ausgang 28, ein linker innerer Ausgang 30, ein rechter äußerer Eingang 32 und ein rechter innerer Eingang 34. Die Ein- und Ausgänge 24 bis 34 erstrecken sich über jeweils eine Leitung in das Innere des Schalters 18 zu Kontakten, wobei jedoch die jeweils zusammengehörigen Leitungen und Kontakte mit den Ein- und Ausgängen 24 bis 34 als eine Einheit betrachtet werden. In dem Schalter 18 ist eine linke und eine rechte Schaltbrücke 36 und 38 vorgese hen, wobei die linke Schaltbrücke 36 an dem oberen Eingang 24 schwenkbar angreift und mit diesem stets leitend ver bunden ist, während die rechte Schaltbrücke 38 an dem obe ren Ausgang 26 schwenkbar angreift und mit diesem ebenfalls stets leitend verbunden ist. Die linke und die rechte Schalt brücke 36 und 38 sind über ein manuell verschiebbares Schalt glied 40 in die drei vorgenannten Stellungen bringbar und dort arretierbar.

Zwischen dem Pluspol 20 und dem Plusanschluß 42 des ersten Elektromotors 14 erstreckt sich eine Leitung 46 und zwi schen dem Minuspol 44 des ersten Elektromotors 14 und dem oberen Eingang 24 eine Leitung 48. Des weiteren führt eine Leitung 50 von dem Pluspol 20 zu dem rechten äußeren Ein gang 32 und eine Leitung 52 von dem linken inneren Aus gang 30 zu einer mit dem Minusanschluß 44 des zweiten Elek tromotors 16 und dem Minuspol 22 verbundenen Leitung 54. Schließlich sind der obere Ausgang 26 und der Plusanschluß 42 des zweiten Elektromotors 16 über eine Leitung 56 ver bunden, während sich zwischen dem linken äußeren Ausgang 28 und dem rechten inneren Eingang 34 eine Brücke 58 erstreckt.

Ausgehend von dem Vorbeschriebenen ergibt sich folgende Funktion in dem Schaltkreis 10.

Zum Erreichen der niedrigen Drehzahlstufe der Elektromoto ren 14, 16 wird der Schalter 18 durch das Bewegen seines Schaltgliedes 40 in die erste Stellung -1- gebracht, in welcher die linke Schaltbrücke 36 eine Verbindung zwischen dem oberen Eingang 24 und dem linken äußeren Ausgang 28 und die rechte Schaltbrücke 38 eine Verbindung zwischen dem oberen Ausgang 26 und dem rechten inneren Eingang 34 erstellt. Auf diese Weise wird ein Stromfluß ausgehend von dem Pluspol 20 durch die Leitung 46, den ersten Elektro motor 14, die Leitung 48, die linke Schaltbrücke 36, die Brücke 58, die rechte Schaltbrücke 38, die Leitung 56, den zweiten Elektromotor 16 und die Leitung 54 zu dem Minuspol 22 geleitet. An den beiden Elektromotoren 14, 16 liegt je weils nur die halbe Spannung an, und sie drehen daher das ihnen zugeordnete Gebläserad in der niedrigen Drehzahlstu fe.

In der hohen Drehzahlstufe, zu der der Schalter 18 in die dritte Stellung -2- mittels des Schaltgliedes 40 gebracht wird, verbinden die linke Schaltbrücke 36 den oberen Ein gang 24 mit dem linken inneren Ausgang 30 und die rechte Schaltbrücke 38 den oberen Ausgang 26 mit dem rechten äuße ren Eingang 32. Auf diese Weise wird nun ein geschlossener Stromkreis von dem Pluspol 20 über die Leitung 46, den er sten Elektromotor 14, die Leitung 48, die linke Schalt brücke 36, die Leitung 52 und die Leitung 54 zu dem Minus pol 22 für den ersten Elektromotor 14 hergestellt. Für den zweiten Elektromotor 16 wird der Stromkreis ausgehend von dem Pluspol 20 gebildet aus der Leitung 50, die über die Leitung 46 mit dem Pluspol 20 in Verbindung steht, die rechte Schaltbrücke 38, die Leitung 56, den zweiten Elek tromotor 16 und die Leitung 54 bis zu dem Minuspol 22. Auf diese Weise steht an beiden Elektromotoren 14, 16 die glei che Spannung an, und sie entwickeln mit den ihnen zugeord neten Gebläserädern die gesamte Gebläseleistung.

In der zweiten Stellung des Schalters 18, also in dessen Neutralstellung -0-, stellen die linke und die rechte Schaltbrücke 36, 38 keine Verbindung her; es ist also kein Stromkreis geschlossen.

Claims

Vorrichtung zum Schalten zweier Elektromotoren (14, 16), insbesondere zweier Gebläsemotoren einer Fahrerkabine, in mindestens eine niedrige und eine hohe Drehzahlstufe mit tels eines Schalters (18), wobei die Elektromotoren (14, 16) in der hohen Drehzahlstufe parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (14, 16) in der niedrigen Drehzahlstufe hintereinander geschaltet sind.