DE1638486C2 - Single-phase induction motor that can be operated with two or four poles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zwei- oder vierpolig ' betreibbaren Einphaseninduktionsmotor mit StUndemuten, in denen eine Hauptwicklung und eine gegenüber dieser räumlich versetzte Hilfswicklung untergebracht sind, wobei die Hilfswicklung aus zwei 5 spiegelbildlich zueinander angeordneten Kurzschlußbügeln besteht, von denen jeder eine Nutengruppe umfaßt.The invention relates to a two- or four-pole 'operable single-phase induction motor with stub shafts, in which a main winding and an auxiliary winding that is spatially offset from this are housed, wherein the auxiliary winding consists of two 5 mirror images of each other arranged short-circuit clips consists, each of which comprises a group of grooves.

Mit Hilfe derartiger Kurzschlußbügel läßt sich zwar bei zweipoligem Betrieb ein ansehnliches Anlaufdrehmoment erzielen, bei vierpoligen Betrieb des Motors ist jedoch die Wirkung der Kurzschlußbügel auf den Anlaufvorgang zu gering, d. h. ein selbsttätiger Anlauf erfolgt nicht.With the help of such short-circuit bars, a considerable starting torque can be achieved with two-pole operation achieve, with four-pole operation of the motor, however, the effect of the short-circuit bar too low on the start-up process, d. H. an automatic start does not take place.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits das Anlaufdrehmcment von Einphasen-Induktionsmotoren der geschilderten Art im zweipoligen Betrieb mit einem Geringstmaß an Aufwand noch weiter zu erhöhen und zum andern die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß auch beim vierpoligen Betrieb ein verhältnismäßig sehr hohes Anlaufdrehmoment entsteht und hierbei ferner ein verhältnismäßig guter Wirkungsgrad erreicht wird. The invention is based on the object of increasing the starting torque of single-phase induction motors of the type described in two-pole operation with a minimum of effort, and on the other hand, to create the conditions for a relatively very high starting torque to arise even in four-pole operation this also achieves a relatively good level of efficiency .

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in den Ständernuten neben der Hauptwicklung und den beiden Kurzschlußbügeln eine Zusatzwicklung für zweipoligen Mc'orbetrieb sowie eine weitere in Serie mit einem Kondensator geschaltete Hilfswicklung für vierpoligen Moiorbetrieb so untergebracht bzw. angeordnet sind, daß die Kurzschlußbügel und die Zusatzwicklung im vierpoligen und die Hilfswicklung mit Kondensator im zweipoligen Betrieb unwirksam sind. Eei zwi-'poligem Motorbetrieb hat sich die Reihenschaltung der Zusatzwicklung mit der in sich parallel geschanetcn Hauptwicklung als besonders vorteilhaft erwiesen. Ferner ist zweckmäßig, den Nutenschritt der Kurzschlußbügel vom Nutenschritt der weiteren Hilfswicklung verschieden zu wählen, und zwar insbesondere größer als den der Hilfswicklung.This object is achieved in that, according to the invention, in the stator slots next to the main winding and the two short-circuit bars an additional winding for two-pole Mc'or operation and one further auxiliary winding connected in series with a capacitor for four-pole Moior operation housed in this way or are arranged that the short-circuit hoop and the additional winding in the four-pole and the Auxiliary winding with capacitor are ineffective in two-pole operation. A two-pole motor operation the series connection of the additional winding with the main winding, which is connected in parallel Proven to be particularly advantageous. It is also useful, the groove step of the short-circuit clip from To choose the groove pitch of the further auxiliary winding different, in particular larger than that of the Auxiliary winding.

Bekannt sind polumschaltbar Kleinstmotoren, die vier ausgeprägte, räumlich um 90° gegeneinander versetzte und mit Schlitzen zur Aufnahme von Kurzschlußringen versehene, bewickelte Pole enthalten und die vierpolig als reine Spaltpolmotoren und zweipolig als mit einer Kondensatorhilfsphase betriebene Spaltmotoren laufen. Auf Grund der ausgeprägten und geschlitzten Pole dominiert bei solchen Motoren die Spaltpoleigenschaft, so daß solche Motoren zumindest in den den Leistungsbereich von Kleinstmotoren übersteigenden Leistungskategcrien Einphasenmotoren herkömmlicher Bauart. <:\. h. solche mit genuteten Statoren, elektrisch nicht gleichwertig sind. Zum Zwecke der Umschaltung \on Einphasenmotoren vom zweipoligen auf \ierpoligen Molorbetrieb und umgekehrt ist ferner bekannt. Statorwicklungsteile zu, ab- und umzuschalten.Pole-changing miniature motors are known which contain four pronounced, spatially offset 90 ° from each other and provided with slots to accommodate short-circuit rings, wound poles and which run four-pole as pure shaded pole motors and two-pole as gap motors operated with an auxiliary capacitor phase. Owing to the pronounced and slotted poles, the split-pole property dominates in such motors, so that such motors can be used at least in the performance categories of conventional single-phase motors which exceed the performance range of miniature motors. <: \. H. those with grooved stators are not electrically equivalent. For the purpose of switching single-phase motors from two-pole to four-pole molor operation and vice versa, it is also known. Stator winding parts on, off and toggle.

Eine Wicklungsanordnung gemäß der Erfindung ist bezogen auf die bekannten Wicklungskon/eptioncn neu und zeitigt sowohl im zweipoligen wie auch im vierpoligen Betrieb überraschend hohe Anlaufdrehmomcnte und insbesondere einen äußerst guten Wirkungsgrad auch im vierpoligen Betrieb.A winding arrangement according to the invention is based on the known winding con / eptioncn new and produces surprisingly high levels in both two-pole and four-pole operation Starting torque and in particular an extremely good efficiency even in four-pole operation.

Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand eines Einphasen-Induktionsmolors mit zwölfnutigeni Ständer noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below on the basis of a single-phase induction motor with twelve-groove properties Stand explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen Querschnitt durch den Ständer des Motors mit eingezeichneten Wicklungen.F i g. 1 shows a cross section through the stand of Motor with drawn windings.

F i g. 2 eine Abwicklung des Ständers,F i g. 2 a processing of the stand,

Fig 3 einen Schaltungsausschnitt, umfassend die Haupt- und Zusatzwicklung im zweipoligen Betrieb.3 shows a circuit section, comprising the main and auxiliary windings in two-pole operation.

Wie den Figuren zu entnehmen ist, liegen die beiden Seiten 13, 14 des Kurzschlußbügels 15 in den Nuten 2 und 7 und die beiden Seiten 16, 17 des Kurzschlußbügels 18 in den Nuten 8 und 1 des Ständers, und zwar vorzugsweise am Nutengrund. As can be seen from the figures, the two sides 13, 14 of the shorting clip 15 are in the grooves 2 and 7 and the two sides 16, 17 of the shorting clip 18 are in the grooves 8 and 1 of the stator, preferably at the bottom of the groove.

Der Nutenschritt dieser Kurzschlußbügel ist damit 5. Die Zusatzwicklung umfaßt eine Teilspule 19, deren Spulenseiten in den Nuten 6 und 12 liegen.The groove pitch of this short-circuit clip is thus 5. The additional winding comprises a partial coil 19, the coil sides of which lie in the grooves 6 and 12.

Bei zweipoligem Motorbetrieb befindet sich der Schalter 20, der als Schiebeschalter ausgebildet sein kann, in der Stellung Ii. . With two-pole motor operation , switch 20, which can be designed as a slide switch , is in position Ii. .

Die aus den zwei Teilen 21, 22 mit einem Nutenschritt von drei bestehende Hilfswicklung einschließlich des Kondensators 23 ist in dieser SchalterstellungThe auxiliary winding consisting of the two parts 21, 22 with a slot pitch of three including the capacitor 23 is in this switch position unwirksam.ineffective.

Die Hauptwicklung besteht aus vier Teilspulen 24, 25. 26, 27 und ist im zweipoligen Bei:ich parallel geschaltet. The main winding consists of four sub-coils 24, 25, 26, 27 and is connected in parallel in the two-pole case.

Die Zusatzwicklung 19 liegt, wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, in Serie zur parallel geschalteten Hauptwicklung.As can also be seen in particular from FIG. 3, the additional winding 19 is in series with the parallel switched main winding.

Damit geht der Nennstrom bei entsprechendem höheren Wirkungsgrad um etwa 20°/o zurück.So the nominal current goes with the corresponding higher efficiency by about 20%.

In der gestrichelt angedeuteter. Lage ! des Schiebe schalters 20 läuft der Motor vierpolig, d. h theoretisch mit 1500 U/min.In the indicated by dashed lines. Position ! of sliding switch 20, the motor runs four-pole, d. h theoretically at 1500 rpm.

Die Kurzschlußbügel 15 und 18 sowie die Zusatzwicklung 19 s;nd in diesem Falle unwirksam.The short-circuit bars 15 and 18 and the additional winding 19 are ineffective in this case.

Die Hauptwicklungsspulen 24 bis 27 sind in Rl-ükgeschaltet, desgleichen die die Hilfswicklung bildenden Spulen 21 und 22 mit dem Kondensator Ii. Haupt- und Hilfswicklung liegen dabei zueinander parallel.The main winding coils 24 to 27 are connected in Rl-ük, as are the coils 21 and 22, which form the auxiliary winding, with the capacitor Ii. The main and auxiliary windings are parallel to each other.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Zwei- oder vierpolig betreibbarer Einphaseninduktionsmotor mit Ständernuten, mit einer Hauptwicklung und einer gegenüber der Hauptwicklbng räumlich versetzten Hilfswicklung, die aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Kiirzschlußbügeln bestellt, von denen jeder eine Nutengruppe umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ständernulen neben der Hauptwicklung (24 bis 27) und den beiden Km/-schlußbügcln (15, 18) eine Zusatzwicklung (19) für zweipoligen Motorbetrieb sowie eine weitere in Serie mit einem Kondensator (23) geschaltete Hilfswicklung (21. 22) für vierpoligen Motorbetrieb so untergebracht bzw. angeordnet sind, daß die Kurzschlußbügel und die Zusatzwicklung im vierpoligen und die Hilfswicklung mit Kondensator im zweipoligen Betrieb unwirksam sind.1. Two- or four-pole operable single-phase induction motor with stator slots, with a Main winding and an auxiliary winding spatially offset from the main winding, the ordered from two mirror-inverted short-circuit brackets, each one of which is one Groove group includes, characterized in that in the column columns next to the Main winding (24 to 27) and the two Km / -schlussbügcln (15, 18) an additional winding (19) for two-pole motor operation and another Auxiliary winding (21, 22) connected in series with a capacitor (23) for four-pole motor operation are housed or arranged so that the short-circuit bar and the additional winding are ineffective in four-pole operation and the auxiliary winding with capacitor in two-pole operation. 2. Einphaseninduktionsmotor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß bei zweipoligem Motorbetrieb die Zusatzwicklung (19) in Serie mit der in sich parallclgeschalteten Hauptwicklung (24 bis 27) liegt.2. Single-phase induction motor according to claim 1, characterized in that with two-pole Motor operation, the additional winding (19) in series with the main winding, which is connected in parallel (24 to 27). 3. Einphaseninduktionsmotor nach An spruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenschritt der Kurzschlußbügel (15. 18) vom Nutenschritt der weiteren Hilfswicklung (21. 22) verschieden ist.3. Single-phase induction motor according to claim 2. characterized in that the slot pitch of the shorting bar (15, 18) is different from the slot pitch of the further auxiliary winding (21, 22). 4. Einphasen-Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenschritt je Kurzschlußbügel »/_s (« — 1) betrügt, wobei η der maximal mögliche" Nutenschritt, nämlich die Ständernutenzahl minus I, ist,4. Single-phase induction motor according to one of claims 1 or 3, characterized in that the groove step per short-circuit bar »/ _s (« - 1) amounts to, where η is the maximum possible "groove step, namely the number of stator slots minus I, 5. Einphasen-Induktionsmotor nach einem der Ansprüche I, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenschritt der weiteren Hilfswicklung (21, 22) kleiner ist als der der Kurzschlußbügel (15, 18).5. Single-phase induction motor according to one of claims 1, 3 or 4, characterized in that that the groove pitch of the further auxiliary winding (21, 22) is smaller than that of the short-circuit bar (15, 18). 6. Einphasen-Induktionsmotor nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zwölf Ständernuten (1 bis 12) enthält und der Nutenschritt der Kurzschluß-6. Single-phase induction motor according to one of claims 1, 3, 4 or 5, characterized in that that it contains twelve stator slots (1 to 12) and the slot pitch of the short-circuit bügel (15, 18) fünf und der Nutenschritt der weiteren Hilfswicklung (21,22) drei beträgt.bracket (15, 18) is five and the groove pitch of the further auxiliary winding (21, 22) is three. 7, einphaseninduktionsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutenschritt der Zusatzwicklung (19) sechs beträgt.7, single phase induction motor according to claim 6, characterized in that the pitch of the additional winding (19) is six. 8. Einphasen-Induktionsmotor nach einem der Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwicklung (24 bis 27) aus Teilspulni besteht und daß die Strornflußrichtung in denjenigen Seiten der Teilspulen der Hauptwicklung, die jeweils mit den beiden Seiten des zugeordneten Kurzschlußbügels in um den Nutenschritt der Bügel voneinander entfernten Nuten (2, 7; 1, 8) liegen, entgegengesetzt ist.8. Single-phase induction motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the main winding (24 to 27) consists of Teilspulni and that the current flow direction in those sides of the sub-coils of the main winding, each with the two sides of the associated short-circuit clip in around the groove step the bracket spaced apart grooves (2, 7; 1, 8) are opposite. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings