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Fliehkraftanlasser für Elektromotoren. Für Elektromotoren, welche
selbsttätig angelassen werden sollen, verwendet man vielfach Anlaßwiderstände,welche
mit dem Rotor des Motors umlaufen und durch einen Fliehkraftschalter kurzgeschlossen
werden. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen der Anlaßwiderstand in mehrere
Stufen unterteilt ist und bei welchen diese Stufen bei verschiedenen Drehzahlen
kurzgeschlossen oder abgeschaltet werden entweder durch eine Schaltvorrichtung,
welche unter dem Einfluß der Fliehkraft bei jeder Drehzahl eine andere Stellung
einnimmt, oder durch mehrere Schaltvorrichtungen, von denen jede bei einer anderen
Drehzahl durch die Fliehkraft aus ihrer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung umgelegt
wird.
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Bei dieser letzteren Art von Fliehkraftschaltern kommt es darauf an,
folgende Bedingungen zu erfüllen: i. Die Bewegung der Kontaktvorrichtung aus der
Ruhestellung in die Arbeitsstellung muß ruckweise vor sich gehen, damit eine möglichst
geringe Funkenbildung an den Kontakten auftritt.
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2. Sofort nach dem Einschalten muß ein genügender Kontaktdruck entwickelt
werden, um den Übergangswiderstand so klein als möglich zu halten. 3. Der Übergang
aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung (Einschalten der Kontaktvorrichtung)
soll bei einer höheren Drehzahl erfolgen als die Rückkehr in die Ruhestellung (Ausschalten
der Kontaktvorrichtung), damit bei vorübergehenden Belastungsstößen und dadurch
bewirktem Drehzahlabfall der Anlaßwiderstand nicht vorgeschaltet wird.
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Die sämtlichen zu einer Schaltstufe gehörenden Kontakte, deren Anzahl
der Phasenzahl der Rotorwicklung entspricht, müssen gleichzeitig verbunden werden
und mit gleichem Kontaktdruck anliegen, damit der Motor auch nicht vorübergehend
mit einachsiger Rotorwicklung läuft.
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5. An den Kontakten darf eine eventuelle Funkenbildung keine schädlichen
Perlen hervorrufen.
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Die ersten drei Bedingungen sollen nach der Erfindung dadurch erfüllt
werden, daß bei der Bewegung der Kontaktvorrichtung aus der Ruhestellung in die
Arbeitsstellung, also im Sinne der Fliehkraft, wobei die Entfernung des Massenschwerpunktes
der beweglichen Teile von der Drehachse des Motors wächst, gleichzeitig der Abstand
der Federachse von der Drehachse der Kontaktvorrichtung abnimmt. Während der Bewegung
aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung nimmt
dann die Fliehkraft
zu, das Moment der Federkraft oder die Komponente der Federkraft, welche der Fliehkraft
entgegenwirkt, nimmt dagegen ab. Während in der Ruhestellung der Kontaktvorrichtung
bei Beginn der Schaltbewegung die Fliehkraft der Gegenkraft der Feder gerade das
Gleichgewicht hält bzw. dieselbe nur tun einen geringen Betrag überschreitet, der
eben ausreicht, um die Bewegung einzuleiten, entwickelt sich während der Bewegung
gegen die Arbeitsstellung ein immer größerer Überschuß der Fliehkraft über -die
entgegenwirkende Komponente der Federkraft, wodurch die Bewegung immer stärker beschleunigt
wird. Das Einschalten geschieht also ruckweise. In der Arbeitsstellung wird die
Fliehkraft ganz beträchtlich größer sein als die ihr entgegenwirkende Komponente
der Federkraft. Es ist also sofort ein genügender Kontaktdruck vorhanden. Die Rückbewegung
der Kontaktvorrichtung in die Ruhestellung tritt erst bei einer niedrigeren Drehzahl
ein, nämlich wenn in der Arbeitsstellung die Fliehkraft so weit gesunken ist, daß
sie der Gegenkraft der Feder nicht mehr das Gleichgewicht halten kann. Die Drehzahlen,
bei denen das Einschalten und das Ausschalten eintritt, können vorausberechnet und
durch entsprechende Bemessung der Kontaktvorrichtung auf beliebige gewünschte Werte
gebracht werden.
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Die vierte Bedingung soll dadurch erfüllt werden, daß das Kontaktstück
um jede in der Kontaktebene liegende Achse innerhalb gewisser Grenzen frei beweglich
ist. Beim Einschalten der Kontaktvorrichtung wird dann, sobald das Kontaktstück
zwei der Gegenkontakte berührt, eine solche Drehung eintreten, daß auch der dritte
Kontakt berührt wird. Liegt der Drehpunkt (Stützpunkt des Kontaktstückes) in der
Mitte zwischen den drei kurzzuschließenden Gegenkontakten, so wird sich auch der
Druck gleichmäßig auf die drei Gegenkontakte verteilen.
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Durch das rasche Einschalten aller drei Kontakte ist auch die Funkenbildung
an den Kontakten auf ein Mindestmaß verringert. Damit aber auch die kleinen Funken,
die trotzdem vielleicht noch auftreten, auf keinen Fall schädliche Perlen am Kontaktstück
hervorrufen können (Bedingung 5), soll das Kontaktstück nicht nur um jede in der
Kontaktebene liegende Achse, sondern auch in der Kontaktebene, also um eine zu ihr
senkrechte Achse, frei drehbar sein. Es wird sich dann durch das Vibrieren des Motors
immer wieder in andere Stellungen drehen, so daß die Funken, wenn überhaupt, dann
immer an anderer Stelle des Kontaktstückes entstehen.
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Die Abb: r zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt.
r ist die Welle des Motors, 2 ein auf der Welle des Motors befestigtes Gußstück,
welches den Kontaktapparat trägt; 3 sind die Gegenkontakte, an «-elche bestimmte
Punkte des Anlaß-Nviderstandes angeschlossen sind; 4 bis 8 ist die Kontaktvorrichtung,
bestehend aus dein im Drehpunkt 5 gelagerten Hebel 4., der am Ende zur Erhöhung
seiner Masse das Gewichtstück 6 trägt, 7 das Kontaktstück, welches in der Arbeitsstellung
die Gegenkontakte 3 verbindet, 8 eine nachgiebige Unterlage, welche das Kontaktstück
mit den übrigen Teilen der Kontaktvorrichtung verbindet; 9 ist die Feder. Die Komponente
der Federkraft, welche der Fliehkraft entgegenwirkt, ist angenähert proportional
dem Abstand zwischen der Achse der Feder und dem Drehpunkt 5.
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Die Abb. 2 zeigt die Gegenkontakte 3 von innen (in der Richtung A,
Abb. r) gesehen. Die Lage der Kontaktplatte 7 in der eingeschalteten Stellung ist
ebenfalls angedeutet. Die federnde Zwischenlage 8, auf welche das Kontaktstück sich
stützt, liegt hier in der Mitte zwischen den drei Gegenkontakten, so daß der Druck
sich gleichmäßig auf diese Gegenkontakte verteilt. Die Abstützung durch die nachgiebige
Zwischenlage 8 wirkt auf die Kontaktplatte ähnlich wie eine punktförmige Abstützung.
Die Platte hat außerdem freies Spiel, so daß sie sich nach allen Richtungen in gewissen
Grenzen drehen kann. Sie wird daher immer auf allen drei Kontakten gut aufliegen.