DE1488894B2

DE1488894B2 - Elektromotor fuer eine gekapselte kaeltemaschine

Info

Publication number: DE1488894B2
Application number: DE19651488894
Authority: DE
Inventors: Langesoe Nordborg Granholm Niels Emil (Danemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1965-01-20
Filing date: 1965-01-20
Publication date: 1971-02-18
Also published as: NL6600652A; NL149956B; DE1488894A1; BE673702A; CH444296A; ES321650A1; FR1463431A; SE334939B; GB1096512A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor für eine gekapselte Kältemaschine mit Widerstands-Hilfsphase.

Derartige Elektromotoren müssen mit einem Schutzschalter ausgerüstet sein, der verhindert, daß die Wicklungen, z. B. bei blockiertem Rotor, eine zu hohe Temperatur annehmen. Bisher bereitete es jedoch Schwierigkeiten, die Temperatur der Hauptwicklung und diejenige der Hilfswicklung einwandfrei zu überwachen, weil die verhältnismäßig dickdrähtige Hauptwicklüng eine langsamere Temperaturanstiegsgeschwindigkeit, z. B. im Mittel 0,5° C/s, und die dünndrähtige Hilfswicklung eine höhere Temperaturgteschwinäi|kehyz.B. im Mittel 10° C/s besaß, und es kaumrjmöglich war, einen Temperaturfühler beiden Temperaturanstiegsgeschwindigkeiten anzupassen, ganz abgesehen davon, daß der großen Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hilfswicklung kaum ein Temperaturfühler zu folgen vermag.

Es ist daher eine Schutzschaltung für einen gekapselten elektrischen Einphasenmotor einer Kältemaschine bekannt, bei der die Temperaturen der Hauptwicklung und der Hilfswicklung je durch ein eigenes Temperaturmeßglied überwacht sind; z. B. wird die Hauptwicklung mit einem Wicklungsthermostaten und die Hilfswicklung mit einem auf das Strom-Zeit-Integral des Anlaßstromes ansprechenden Auslöser überwacht (deutsche Auslegeschrift 1 151 870).

Es ist ferner bekannt, die Hilfswicklung eines Einphasenmotors derart widerstandsarm auszulegen, daß sie über einen "längeren Zeitraum hinweg den Anlaßstrom führen, kann, ohne eine zu hohe Temperatur anzunehmen."Der für die Phasendrehung erforderliche Widerstand ist dabei in einem Vorwiderstand zusammengefaßt (USA.-Patentschrift 2 224 422).

Es ist ferner ein Einphasen-Elektromotor bekannt, der eine Anlaßvorrichtung in der Form eines der Hilfswicklung vorgeschalteten PTC-Widerstandes hat (USA.-Patentschrift 2 261 250).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Temperaturüberwachung der beiden Wicklungen vorzusehen, ohne daß hierbei irgendwelche Nachteile auftreten.

Diese Aufgabe wir'ä· erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) Die Hilfswicklung ist derart widerstandsarm, daß ihre Temperaturanstiegsgeschwindigkeit bei maximalem Anlaßstrom im Bereich der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hauptwicklung bei Kurzschlußstrom liegt.

b) Ein der Hilfswicklung vorgeschalteter Vorwiderstand ist außerhalb der Kapsel angeordnet.

c) Ein einziges temperaturabhängiges Glied, z.B. ein eingebauter Wicklungsthermostat, überwacht beide Wicklungen.

Hierbei kommt man mit einem einzigen gemeinsamen Temperaturüberwachungsglied aus, weil die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hilfswicklung durch deren widerstandsarme Auslegung derjenigen der Hauptwicklung angepaßt ist. Die Anpassung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man die Hilfswicklung mit ähnlichen Daten wie die Hauptwicklung auslegt, z.B. den gleichen Leiterquerschnitt verwendet. Die beim Anlassen entstehende Wärme wird hauptsächlich in dem Vorwiderstand außerhalb der Kapsel erzeugt, wo eine Wärmeentwicklung relativ ungefährlich ist, die Leistung der Kältemaschine nicht beeinflußt und nicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Motors führen kann.

Zweckmäßigerweise ist die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit beider Wicklungen kleiner als 2° C/s. Einer solchen Temperaturanstiegsgeschwindigkeit können auch die derzeit gebräuchlichen Wärmefühler ohne weiteres folgen.

ίο Mit besonderem Vorteil kann der Vorwiderstand ein PTC-Widerstand, also ein an sich bekannter Halbleiterwiderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes sein. Da man bewußt die beim Anlassen zu vernichtende Wärme an einem Punkt außerhalb der Kapsel konzentriert, kann man diese Wärme nunmehr benutzen, um den PTC-Widerstand während des Anlaßvorganges sukzessive auf eine Temperatur zu bringen, bei der der Strom durch die Hilfswicklung auf einen unbeachtliehen Wert abgesunken ist. Dieser PTC-Widerstand kann daher die Funktion eines Anlaßschalters übernehmen. Er dient ferner, als Schutzglied für die Hilfswicklung, weil nach einer durch die Temperaturerhöhung bestimmten Zeit ein zu hoher Strom durch die Anlaßwicklung automatisch unterbunden wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann man als temperaturabhängigen Schalter einen an sich bekannten eingebauten Wicklungsthermostaten verwenden, .sei es, daß dieser Thermostat sowohl -auf die Temperatur der Hauptwicklung wie auf die Temperatur der Hilfswicklung anspricht, sei es, daß er im wesentlichen "nur durch die Temperatur der Hauptwicklung beeinflußt wird, während die Hilfswicklung durch den vorgeschalteten PTC-Widerstand geschützt ist. Tn beiden Fällen kommt man mit einem einzigen Temperaturüberwachungsglied aus.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, schematisch veranschau-

licht ist. ^:·"·'- " - ^! "

Der Elektromotor 1 einer in einer Kapsel 2 untergebrachten Kältemaschine besitzt eine Hauptwicklung 3 und eine Hilfswicklung 4. Beide Wicklungen sind mit Leitern etwa gleichen Querschnitts ausge-

.45 legt. Eine Wechselspannung wird beiden Wicklungen gemeinsam über einen Hauptschalter 5 zugeführt.

Danach verzweigt sich die Leitung in einen zur Hilfswicklung 4 führenden Zweig mit einem außer-

, halb. der Kapsel angeordneten PTC-Widerstand 6,

während der gemeinsame Leiter einen Schutzschalter? besitzt, der von einem in der Wicklung angeordneten Temperaturfühler 8 gesteuert wird. Außerdem ist eine gemeinsame Rückleitung vorgesehen. Der Hauptschalters, der beispielsweise von einem Kühlschrankthermostaten gesteuert wird, und der PTC-Widerstand 6 sind in einem Schaltkasten an der Außenwand der Kapsel angeordnet.

Beim Einschalten des Hauptschalters 5 fließt über die . Hilfswicklung 4 und die Hauptwicklung 3 ein etwa gleich'großer'Strom. Dieser Strom erzeugt im PTC-Widerstand eine solche Wärme, daß dessen Temperatur rasch ansteigt. Der Temperaturanstieg ist so bemessen, daß kurz nach dem Hochlaufen des Motors der Widerstandswert des PTC-Widerstandes 6 so groß geworden ist, daß der dauernd durch die Hilfswicklung fließende Strom unbeachtlich ist.

Dieser beim Anlassen auftretende Funktionsablauf ist auch vorhanden, wenn der Anlaßstrom durch die

Hilfswicklung 4 fließt, ohne daß der Motor hochläuft.

Die Hauptwicklung führt beim Anlassen zunächst den Kurzschlußstrom, der dann während des Hochlaufens abnimmt. Ist der Rotor blockiert oder fließt aus einem anderen Grund längere Zeit hindurch ein zu großer Hauptwicklungsstrom, so teilt der Temperaturfühler an der Hauptwicklung 3 den Temperaturanstieg dem Schutzschalter 7 mit, so daß dieser öffnet. Der Schutzschalter 7 braucht lediglich im Zweig der Hauptwicklung zu liegen. Da die Hilfswicklung bei Temperaturerhöhung bereits durch den PTC-Widerstand »abgeschaltet« wird, braucht der Schutzschalter lediglich für den Hauptwicklungsstrom ausgelegt zu sein. Dies trifft nicht nur zu, wenn der Kontakt des Schutzschalters im Hauptwicklungszweig angeordnet ist, sondern auch dann, wenn er in der gemeinsamen Zuleitung zu Haupt- und Hilfswicklung liegt.

Statt des PTC-Widerstandes kann auch ein normaler Ohmscher Widerstand in Verbindung mit einem Anlaßrelais vorgesehen sein. In einem solchen Fall kann man die Temperaturüberwachung der Hilfswicklung 4 ohne Schwierigkeiten durchführen, da deren Temperaturanstiegsgeschwindigkeit derjenigen der Hauptwicklung 3 entspricht. Man kann auch die Wicklungstemperatur durch eine Abbildvorrichtung außerhalb des Motors oder außerhalb der Kapsel darstellen, was wegen der gemäßigten Temperaturanstiegsgeschwindigkeiten in beiden Wicklungen keine Schwierigkeiten macht.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromotor für eine gekapselte Kältemaschine mitWiderstands-Hilfsphase, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

c) Ein einziges temperaturabhängiges Glied, z. B. ein eingebauter Wicklungsthermostat, überwacht beide Wicklungen.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit beider Wicklungen kleiner als 2° C/s ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterquerschnitt der Hilfswicklung etwa gleich demjenigen der Hauptwicklung ist.

4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand in an sich bekannter Weise ein PTC-Widerstand ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen