DE2938625A1 - Schaltungsanordnung zum energiesparen - Google Patents
Schaltungsanordnung zum energiesparenInfo
- Publication number
- DE2938625A1 DE2938625A1 DE19792938625 DE2938625A DE2938625A1 DE 2938625 A1 DE2938625 A1 DE 2938625A1 DE 19792938625 DE19792938625 DE 19792938625 DE 2938625 A DE2938625 A DE 2938625A DE 2938625 A1 DE2938625 A1 DE 2938625A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- switches
- motor
- circuit arrangement
- circuit
- windings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 35
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 14
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/04—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors by means of a separate brake
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/26—Power factor control [PFC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Description
DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU
Nürnberg, den 24.o9.79 18/122/Ka
Frankl & Kirchner GmbH & Co KG Fabrik für Elektromotoren
u. elektrische Apparate,Scheffelstr. 73, 683o Schwctzingen
"Schaltungsanordnung zum Energiesparen"
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Energiesparschaltungen für Motoren sind insbesondere für mobile Einrichtungen bei Speisung aus begrenzton b.'nergiespeichern
und seit der sogenannten Energiekrise interessant geworden. Aus der DE-OS 27 3o 774 ist eine Schaltungsanordnung
bekannt, bei der bei einem Wechselstrom-Indukt i on.s-Motor
der Energieverbrauch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen dadurch minimiert wird, daß der Verlustfaktor
(cos.-j^) aufgrund von Strom- und Spannungs-Messungen
am Motor ermittelt wird und auf demjenigen Wert mittels elektronischer Schaltungsmittel konstant gehalten
wird, den er bei Nenndrehzahl und Nennlast annimmt. Hierdurch verkleinert sich der stabile Drehzahl- und
Drehmomentbereich, so daß eine solche Schaltungsanordnung
nur begrenzt einsetzbar ist.
Aus der DE-OS 28 24 474 ist eine Motorschaltung für Energieeinsparung bekannt, bei der die Drehzahl des
Motors unabhängig von der Last konstant gehalten wird. Hierzu ist eine gesonderte Drehzahlerfassung notwendig.
130015/0301
Heim Einsatz von Wechselstrom-Induktions-Motoren im
Nähmaschinenbereich, bei denen die abtriebsseitige Drehzahl durch Kupplungs-Brems-Einheiten gesteuert wird,
sind die bekannten Energiesparschaltungen sowohl vom Aufwand, als auch vom Einsatz her nicht geeignet. Denn
durch die Verwendung geeigneter Wechselstrom-Induktions-Motoren bleibt deren Drehzahl ohnehin praktisch stabil,
wenn man derartige Motoren im stabilen Drehzahlbereich hält.
Aufgabe dor Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung
nach dem Oberbogriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die
bei geringem Herstellungsaufwand eine für den Einsatzzweck optimale Energieeinsparung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird erreicht, daß der stabile Drehzahlbereich
schnellstmöglich erreicht und sicher beibehalten wird, und daß die Leerlaufverluste durch die vorgegebene Stromreduktion
im Leerlauf weitgehend verringert werden. Da lediglich Schalter und eine Ansteuerschaltung zur Beeinflussung
des Stromes eingesetzt werden, ist der Herst ellungsaufwand gering. Aus dem gleichen Grunde kann
beispieisweise die Schaltungsanordnung im Klemmbrett-Bereich
des Motors gegebenenfalls als Nachrüstsatz untergebracht
werden.
Durch die Maßnahme nach dem Anspruch 2 wird erreicht, daß unter den beim Nähbetrieb vorliegenden Betriebsbedingungen
mit Sicherheit ein Hochlaufen des Motors gewährleistet und mit sehr geringem Aufwand zu verwirklichen
ist.
130015/0301
Die Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 gibt eine besonders einfache Art der Ansteuerschaltung an, mittels
der der Motor auch bei kurzen und häufigen ,Lastwochsein im
stabilen Drehzahlbereich bleibt.
Der Anspruch 4 hat eine vorteilhafte Doppelverwendung
der Stromschalter zum Inhalt, die eine Reduktion der
in der Schaltungsanordnung verwendeten Bauelemente mit sich bringt.
der Stromschalter zum Inhalt, die eine Reduktion der
in der Schaltungsanordnung verwendeten Bauelemente mit sich bringt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung einiger Ausführung.sbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltung eines mit einer
Hauptwicklung und einer Hilfswicklung versehenen
Ein-Phasen-Wechselstrominduktionsmotors,
Fig. 2 eine Schaltung eines mit einer geteilten Haupt wicklung und einer Hilfswicklung versehenen Ein-Phasen-Wechselstromi
nduktionsmotors,
Fig. 3 eine Schaltung eines Drei-Phasen-Induktionsmotors
in Sternschaltung,
Fig. 4 bis Fig. 6 verschiedene Ausführungsformen von
Stromschaltern,
Stromschaltern,
Fig. 7 und 8 verschiedene Ausführungsformen von Stromschaltern
bei ihrer zusätzlichen Verwendung als Stromreduzierungsventil.
130015/0301
Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Nähmaschinenantriebe,
wobei ein Wechselstrom-Induktionsmotor auf eine
Kupplungs-Brems-Einheit arbeitet, mittels der die jeweilige Abtriebsdrehzahl im Zusammenspiel von Kupplung
und Bremse eingestellt wird. Die Kupplung wird elektromagnetisch erregt. Von der Kupplungsansteuerung ist
ein elektrisches Signal abgreifbar, das das Vorhandensein dieser Ansteuerung anzeigt. Es wird im folgenden
als Kupplungsimpuls bezeichnet. Derartige Antriebe mit Kupplungs-Brems-Einheiten sind z.B. aus der DE-AS 22 63
(entsprechend US-PS 3 885 17 5) bekannt. Deshalb werden diese allgemein bekannten Einrichtungen im folgenden
nicht näher erläutert.
Bei einer Schaltung gemäß Fig. 1 wird ein Wechselstrom-Tnduktionsmotor
mit einer Hauptwicklung 1 und einer Hilfswicklung 2 verwendet. Ein Phasenschieber-Kondensator 3
sorgt für ein nahezu zirkuläres Drehfeld für Anlauf und l.astbet.rieb des Motors; die Hilfswicklung 2 wird nicht
nur während des Hochlaufens eingeschaltet, sondern steht auch während des Lastbetriebes unter Strom. Den Betriebsstrom erhalten die Wicklungen aus zwei Netzschienen 4 und
5 für die Phase und den Null-Leiter. Weiterhin ist eine Erdungsschiene 6 vorhanden, über einen Schalter 7 gelangt
Netzstrom zur Hilfswicklung 2. Über einen Strom-Ventil-Schalter 8 gelangt Strom zur Hauptwicklung
Die Schalter 7 und 8 sind mit einer Ansteuerschaltung 9
verbunden. Darin ist ein Verzögerungsglied 1o eingangsseitig an eine Initialisierungsleitung 11 angeschlossen
und weist eine Ausgangsleitung 12 auf. Ein Impulsverlängerungsglied
13, angeschlossen an eine Eingangsleitung 14, weist eine Ausgangsleitung 15 auf, die
wie die Ausgangsleitung 12 des Verzögerungsgliedes 1o
130015/0301
in einem ODER-Gatter 16 als dessen Eingangsleitung endet. Die Ausgangsleitung 17 des ODER-Gatters führt
zu den Steuereingängen 18, 18' sowohl des Schalters
als auch des Strom-Ventil-Schalters 8.
Der Strom-Ventil-Schalter 8 besteht aus einem über den Steuereingang 18 ansteuerbaren Schalter 8a und einer
Phasen-Schieberschaltung 19, die für die Venti!wirkung
des Schalters 8a verantwortlich ist.
Die Netzschienen 4 und 5 werden über ein Netzfilter geführt, das weiterhin an die Erdungsschiene 6 angeschlossen
ist.
Die Schaltung arbeitet folgendermaßen:
Ein Initialisierungsimpuls auf der Initialisierungsleitung
1 1 , der beim Einschalten der Netzversorgurxj
durch einen nicht dargestellten Netzschalter erzeugt
wird, triggert das Verzögerungsglied 1o. Sein Ausgangsimpuls
läuft über das ODER-Gatter 16 zu den Eingängen der Schalter 7 und 8 und läßt diese schließen. Damit
fließt voller Betriebsstrom durch die Motorwicklungen 1 und 2. Der Motor beschleunigt und strebt seiner I.ocrlaufdrehzahl
zu. Die Zeitkonstante des Verzögerungsg]icdes ist so eingestellt, daß der Motor mit Schwungmasse
innerhalb der Laufzeit des Verzögerungsgliedes 1o seine Leer laufdrehzahl erreicht. Sobald die Kupplung am Motor
einschaltet, tritt ein Kupplungsimpuls auf der Leitung auf. Er wird über das Impulsverlängerungsglied 13 an
das ODER-Gatter 16 weitergegeben und bewirkt damit durch Einschalten der Schalter 7 und 8 vollen Strom
durch Hauptwicklung 1 und Hilfswicklung 2. Nach dom Ende
130015/0301
dos Kupplungsimpulses, der solange ansteht, wie die Kupplung Drehmoment vom Motor auf die Abtriebsseite
überträgt, beginnt die Wirkung des Impulsverlängerungsgiiodcs 13. Sobald seine Verzögerungszeit abgelaufen
ist, öffnen die Schalter 7 und 8. Der Motor dreht mit Leerlaufdrehzahl.
Der Strom durch die Hilfswicklung 2 wird nicht mehr benötigt, da nach Lösen der Kupplung
Leerlaufbedingungen vorliegen. Der Strom durch die Hauptwicklung 1 findet bei der Leerlaufdrehzahl im Motor
ein solches Drehmoment vor, daß die Drehbewegung des Motors erhalten bleibt. Mit dem Wegfall der Ansteuerung
des Schalters 8 wird dieser zum stromsteuernden Ventil, indem er jetzt, angesteuert von der mit ihm zusammengebauten
Phasen-Schieberschaltung 19,nur noch während eines Teiles der vollen Netzperiode leitet. Durch
die Reduktion des Motorstromes werden im Leerlauffall die Motorverluste erheblich verringert. Messungen zeigten
eine Verbrauchssenkung um ca. 8o %, wenn die Ventilwirkung des Schalters 8 optimal gemäß der Motortype eingestellt
wurde. Da durch die Ventilwirkung des Schalters mittels Ansteuerung durch die Phasenschieberschaltung 19
hochfrequente Störungen auf die Netzschienen 4 und 5 kommen können, ist das Filter 2o zur Abdämpfung dieser
Störungen vorgesehen.
Müssen hochfrequente Störungen, die bei der Ventilwirkung
dos Schalters 8 auftreten können, unbedingt vermieden worden, so ist die Beschaltung eines Ein-Phasen-Wechselstrom-Induktionsmotors
nach Fig. 2 auszuführen. Der Motor weist eine geteilte Hauptwicklung 1a und 1b auf
und eine Hilfswicklung 2 mit dem Phasenschieber-Kondennator
3, wobei Kondensator 3 und Wicklung 2 parallel zur Tei1-Hauptwicklung 1b liegen. In die Strompfade zu den
Wicklungen 1a, 1b, 2 sind Schalter 7a, 7b, 7c gelegt.
130015/0301
-a -
Dabei werden die Schalter 7b, 7c gemeinsam und gleichzeitig
angesteuert. Sie schalten die beiden Teil-Hauptwicklungen 1a, 1b parallel, sobald sie geschlossen worden.
Durch Schließen des Schalters 7a bei gleichzeitig geöffneten Schaltern 7b, 7c werden die beiden Te.il-Hauptwicklungen
1a, 1b in Serie geschaltet.
Eine Ansteuerschaltung 21 dient der funktionsgerechten
Ansteuerung von Schaltern 7a, 7b und 7c. Sie enthält ein Verzögerungsglied 1o, eingangsseitig an die
Initialisierungsleitung 11 angeschlossen, mit einer Ausgangsleitung 12, ein Impulsverlängerungsglied 13
mit einer Eingangsleitung 14 und einer Ausgangsleitung Die beiden Ausgangsleitungen 12, 15 werden über ein
ODER-Gatter 16 zusammengefaßt, dessen Ausgang auf die
Ausgangsleitung 17 geschaltet ist. Auf dieser Leitung stehende Signale werden sowohl einem UND-Gatter 22
als auch nach Inversion durch den Inverter 23 ei nein UND-Gatter 24 zugeführt. Der Ausgang des UND-Gatters
ist auf eine Leitung 25 geschaltet, die zu den Schaltern 7b, 7c führt. Der Ausgang des UND-Gatters 24 ist auf
eine Leitung 26 geführt, die denselben mit dem Schalter 7a verbindet. Der Ausgang des Impulsverlängerungsgliedes
13 führt über die Leitung 15 nicht nur zum ODER-Gatter 16, sondern über eine Leitung 27 zu einem
Monoflop 28 und einem Inverter 29. Der Ausgang des Inverters arbeitet auf ein Monoflop 3o. Auf eine
diskrete Ausbildung des Inverters kann verzichtet werden, wenn das Monoflop 3o bereits einen solchen integriert
enthält. Die Monoflops 28, 3o sind ausgangsseitig über Leitungen 31, 32 mit einem ODER-Gatter
verbunden, das ausgangsseitig über die Leitung 34 zu den Eingängen der UND-Gatter 22, 24 führt.
130015/0301
Die Funktion dieser Schaltung ist folgende:
Mit einem Initialisierungsimpuls auf der Initialisierungsleitung 11 zum Verzögerungsglied 1o werden über
das ODER-Gatter 11 und das UND-Gatter 22 die beiden Schalter 7b, 7c geschlossen. Die beiden Teilhauptwicklungen
1a, 1b liegen zusammen mit der Hilfswicklung 2 parallel zwischen den Netzschienen 4 und 5.
Der Motor erhält vollen Strom und läuft während der vom Verzögerungsglied 1o vorgegebenen Zeit hoch. Ein
Kupplungsimpuls gelangt über die Leitung 14, das Impulsverlängerungsglied 13, das ODER-Gatter 16 und das
UND-Gatter 22 ebenfalls zu den Schaltern 7b, 7c. Während des Kupplungsimpulses werden daher die Teil-Ilauptwicklungen
1a, 1b parallel geschaltet. Mit dem Ende des Kupplungsimpulses beginnt die Laufzeit des
Impulsverlängerungsgliedes 13 und hält die Schalter 7b, 7c bis zum Ende der Laufzeit geschlossen. Mit jedem
Schalten des Impulsverlängerungsgliedes 13, also sowohl
bei der Anfangsflanke des Kupplungsimpulses als auch bei dessen Ausklingen, werden eines der Monoflops 28,
getriggert. Die Ausgangssignale dieser Monoflops 28,3o werden von dem ODER-Gatter 33 zusammengefaßt und
steuern die UND-Gatter 22, 24, und zwar in dem Sinne, daß während der Laufzeit der Monoflops 28, 3o die
Gatter 22, 24 für Ansteuersignale der Schalter 7a, 7b, 7c undurchlässig sind. Die Schalter 7a, 7b, 7c sind dann
geöffnet, oder öffnen spätestens nach Ablauf der zu dieser Zeit vorliegenden Halbwelle der Netzphase. Deshalb
weisen die Monoflops 28, 3o Laufzeiten auf, die größer oder gleich einer halben Netzperiode sind.
Im Leerlauf, wenn der Kupplungsimpuls abgeklungen ist, gelangt über das Gatter 22 keine Ansteuerung zu den
Schaltern 7b, 7c. Dann gelangt vom Inverter 23 über
1 30015/0301
das UND-Gatter 24 ein Ansteuersignal zum Schalter 7a. Damit sind die Teil-Hauptwicklungen 1a, 1b in Serie geschaltet.
Der Stromfluß durch den Motor wird herabgesetzt. Die Verluste werden geringer. Messungen ergaben
eine Energieeinsparung von etwa 6o %.
Bei einem Drei-Phasen-Wechselstrom-Induktionsmotor in
der Schaltungsart gemäß Fig. 3 werden dessen drei Wicklungen 35, 36, 37 über Schalter 7, 8 für den Hochlauf
oder bei Abgabe von Drehmoment voll eingeschaltet. Der Schalter 8 wirkt zusammen mit einer Phasen-Schieberschaltung
19 als Stromventil, wenn der Motor im Leerlauf betrieben wird.
Die Schalter 7, 8 werden vor einer Ansteuerschallung 9
gesteuert, die der Ansteuerschaltung gemäß Fig. 1 und der dort vorgenommenen Beschreibung entspricht.
Die Funktion der Wicklungsschaltung ist folgende:
Ein auf der Initialisierungslextung 11 eintreffender
Impuls triggert das Verzögerungsglied 1o, das über das ODER-Gatter 16 die Schalter 7, 8 einschaltet. Ebenso
schaltet ein Kupplungsimpuls auf der Eingangsleitung des Impulsverlängerungsgliedes 13 über das ODER-Gatter
die Schalter 7, 8 ein. Diese Schalter bleiben nach Ende des Kupplungsimpulses gemäß der Laufzeit des Impulsverlängerungsgliedes
13 noch einige Zeit geschlossen. Dann öffnen sie. Der Schalter 7 unterbricht den Stromfluß
durch die Wicklung 37. Die Phasen-Schieberschaltung 19 wirkt nach Fortfall der Ansteuerung des Schalters 8 so,
daß dieser gemäß der Phasen-Schieberschaltung 19 als Stromventil arbeitet und nur während kurzer Zeiten innerhalb
jeder Netzperiode geschlossen ist. Die Wicklungen
130015/0301
35, 30 sind zusammen mit dem Stromventilschalter 8 in
Serie geschaltet. Durch die Herabsetzung des Stromflusses tritt hier eine Energieeinsparung von etwa 6o % ein.
In den Ansteuerschaltungen 9, 21 ist jeweils ein Impulsverlängerungsglied
13 enthalten. Es bewirkt, daß der jeweils angeschlossene Motor auch einige Zeit nach dem öffnen
der Kupplung, d.h. dem Ende des Kupplungsimpulses,
vollen Strom erhält. Dadurch wird erreicht, daß die Motordrehzahl auch bei häufigem Lastwechsel erhalten
bleibt, da das Drehmoment des Motors nicht unter dessen Kippmoment absinkt. Dementsprechend ist die Laufzeit des
Inipulsverlängerungsgliedes so einzurichten, daß nach kurzer, starker Belastung des Motors ein Erreichen des
stabilen Drehzahlbereiches und dadurch ein Verbleiben in demselben gewährleistet ist. Derartige Impulsverlängerungsglieder
13 sind als integrierte Schaltungen handelsüb-1 ich.
Man versteht unter Kippmoment bei den hier verwendeten
Wechselstrom-Induktionsmotoren dasjenige Moment, das
nach deren Hochlaufen, wobei Anlaufmoment und Hochlaufmoment
auftreten, erreicht wird. Das Kippmoment hat einen maximalen Wert, der beim weiteren Hochlaufen der
Motoren bis auf Null abnimmt. Der Drehzahlbereich zwischen dem Kippmoment und dem drehzahlmäßig darauffolgenden,
verschwindenden Drehmoment wird als stabiler Drehzahlbereich bezeichnet. Normale Betriebsbedingungen
liegen dann vor, wenn der Motor vom Stillstand her in den Bereich des stabilen Drehzahlbereichs hochlaufen
kann und wenn nach dem Hochlauf Last- und Speisungsbedingungen in solcher Kombination vorliegen, daß der
130015/0301
Motor nicht zum Verlassen des stabilen Drehzahlbereichs gezwungen wird. Da das Hochlaufen unter Last möglich
sein muß, wirkt die Ansteuerverlängerung der Schalter 7, 8 in dem Sinne, daß selbst bei Unterschreiten der
zum Kippmoment gehörenden Drehzahl der Motor nach Abschalten der Last wieder über das Kippmoment in den
stabilen Drehzahlbereich kommt.
Das Verzögerungsglied 1o, das in beiden Ansteuerschaltungen 9, 21 vorhanden ist und als integriertes Bauelement
handelsüblich ist, dient dem Hochlauf. Beim Hochlauf ist der stabile Drehzahlbereich noch nicht
erreicht. Durch ein genügend langes Aufschal ten der
vollen Betriebsspannung der Motoren durch das Verzögerungsglied 1o wird während des Hochlaufens erreicht,
daß das Kippmoment überschritten und damit der stabile Drehzahlbereich unter normalen Betriebsbedingungen
erreicht wird. Normal bedeutet auch hier, daß das Kippmoment überschritten werden kann, d.h. daß der Motor
nicht so hohen Lasten ausgesetzt ist, daß seine Drohbewegung blockiert ist.
Die Figuren 4, 5, 6 zeigen drei Ausführungsmöglichkeiten
einer potentialfreien Stromschaltung. Die einfachste Möglichkeit (Fig. 4) besteht darin, daß ein Ansteuersignal
über den jeweiligen Steuereingang 18 ein Relais 38 ansprechen läßt. Dieses schaltet einen Kontakt 39, der
unmittelbar die Stromschaltung übernimmt. Eine parallel zum Kontakt 39 liegende RC-Kombination 4o wirkt Funkonbildungen
entgegen.
130015/0301
-AH-
über längere Zeiträume zuverlässiger als eine Schaltung
gemäß Fig. 4 arbeitet die Variante gemäß Fig. 5, bei der ein Kontakt 39 des Relais 38 nicht den vollen Motorstrom
schaltet, sondern nur einen kleinen Hilfsstrom für einen Triac 41. Eine RC-Kombination 4o schützt den
Triac.!Bei einem Schalter 7 gemäß Fig. 6 werden Schaltkontakte
vermieden. Das Ansteuersignal über den Eingang 18 schaltet über einen Optokoppler 42 einen
Thyristor 43 ein, der in einer Diodenbrücke 44 liegt. Eine RC-Kombination 4o schützt auch hier das schaltende
Element, den Thyristor 43. Der Optokoppler 42 schaltet einen Strom auf das Gate des Thyristors 43, der von
einem Widerstand 45 vorgegeben wird und von einer Zener-Diode 46 so begrenzt wird, daß im Falle der Nichtansteuerung
des Optokopplers 4 2 an diesem keine Spannung ansteht, die ihm schaden könnte.
Erweitert man die Schalter nach den Figuren 5 und 6 durch
eine Phasen-Schieberschaltung 19, so kommt man zu den Ausführungsformen nach den Fig. 7 und 8. Hier werden
Triac 41 und Thyristor 4 3 auch während der Öffnungszeiten des Kontaktes 39 bzw. des Optokopplers 42
mit Ansteucrsignalen versorgt, die dann auftreten, wenn an einem Kondensator 47 über einen Widerstand 48
eine so hohe Spannung durch Aufladung aus der Netz-Malbwelle
erreicht wurde, daß ein Diac 49 zündet und damit einen kraftvollen Impuls auf die Gates von
Triac 41 und Thyristor 43 gibt.
130015/0301
Claims (5)
1.> Schaltungsanordnung zum Energiesparen bei aus
nduktionsmotor und einer Kupplungs-Brcms-Einheit bestehendem
Antrieb, insbesondere für Nähmaschinen, wobei die Wicklungen des Induktionsmotors so bemessen
sind, daß die Motordrehzahl unter normalen Betriebsbedingungen in einem stabilen Drehzahl boreich nahezu
konstant bleibt, und wobei die Kupplungs-Brems-Ej nheit.
zur Steuerung der Abtriebsdrehzahl dient, so daß der Motor im Wechsel von Last- und Leerlauf-Phasen arbeitet,
dadurch gekennzeichnet, daß Schalter (7,8) in Strompfade der Wicklungen (1, 2) eingefügt sind, die
den Strom durch die Wicklungen (1, 2) in vorgebbareni Maß reduzieren, wobei den Schaltern (7,8) eine Ansteuerschaltung
(9) zur Steuerung des Hochlaufens der Motordrehzahl und des Verbleibens im stabilen Drehzahlbereich
bei Laständerungen zugeordnet ist.
2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerschaltung (9) ein Verzögerungsglied (1o) enthält, das beim Anlegen der Netzspannung
getriggert wird, wobei die Zeitkonstante des Verzögerungsgliedes derart bemessen ist, daß der Motor
innerhalb der durch sie festgelegten Zeitspanne seinen stabilen Drehzahlbereich erreicht.
130015/0301
ORIGINAL INSPECTED
3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansteuerschaltung (9) ein Impulsverlängerungsglied (13) enthält, dessen Zeitkonstante so
bemessen ist/ daß der Motor unter allen Betriebsbedingungen im stabilen Drehzahlbereich bleibt.
4.) Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Schalter (8a) eine Phasenschieberschaltung (19) zum Steuern dieses
Schalters als verlustarmes Ventil zugeordnet ist.
5.) Schaltungsanordnung für einen Einphaseninduktionsmotor
mit geteilter Hauptwicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schalter (7a, 7b, 7c)
zum Umschalten der Teilhauptwicklungen (1a, 1b) in Reihe oder parallel vorgesehen sind.
130015/0301
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792938625 DE2938625A1 (de) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Schaltungsanordnung zum energiesparen |
AU62337/80A AU537447B2 (en) | 1979-09-25 | 1980-09-11 | Circuit arrangement |
US06/187,548 US4364001A (en) | 1979-09-25 | 1980-09-16 | Circuit arrangement for energy economy |
GB8030543A GB2059199B (en) | 1979-09-25 | 1980-09-22 | Control circuit arrangement for an induction motor with a clutch/brake unit |
BR8006043A BR8006043A (pt) | 1979-09-25 | 1980-09-22 | Circuito para poupar energia |
CA000360987A CA1157549A (en) | 1979-09-25 | 1980-09-24 | Circuit arrangement for energy economy |
SG55284A SG55284G (en) | 1979-09-25 | 1984-08-07 | A control circuit arrangement for an induction motor with a clutch/brake unit |
HK813/84A HK81384A (en) | 1979-09-25 | 1984-11-25 | A control circuit arrangement for an induction motor with a clutch/brake unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792938625 DE2938625A1 (de) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Schaltungsanordnung zum energiesparen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2938625A1 true DE2938625A1 (de) | 1981-04-09 |
DE2938625C2 DE2938625C2 (de) | 1988-05-19 |
Family
ID=6081717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792938625 Granted DE2938625A1 (de) | 1979-09-25 | 1979-09-25 | Schaltungsanordnung zum energiesparen |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4364001A (de) |
AU (1) | AU537447B2 (de) |
BR (1) | BR8006043A (de) |
CA (1) | CA1157549A (de) |
DE (1) | DE2938625A1 (de) |
GB (1) | GB2059199B (de) |
HK (1) | HK81384A (de) |
SG (1) | SG55284G (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3533979A1 (de) * | 1984-10-03 | 1986-04-10 | Smiths Industries P.L.C., London | Motorsteuerschaltung fuer einen drehstrommotor |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57206288A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Speed setting device for sewing machine |
DE4010376C2 (de) * | 1990-03-30 | 1993-12-09 | Kurt Prof Dr Ing Warbinek | Antrieb, insbesondere Einzelspindelantrieb für eine Arbeitsstelle einer Ringspinnmaschine |
JP2697289B2 (ja) * | 1990-11-10 | 1998-01-14 | ブラザー工業株式会社 | ミシンのための駆動装置 |
DE4124275A1 (de) * | 1991-07-22 | 1993-01-28 | Siemens Ag | Ueber einen umrichter gespeister, drehzahlregelbarer mehrphasiger motor |
US5325035A (en) * | 1993-02-12 | 1994-06-28 | Yong Ho Chiu | Control device for intermittent operation of an induction motor |
US8362735B2 (en) * | 2011-03-07 | 2013-01-29 | Protective Energy Economizer Technology | Single phase motor energy economizer for regulating the use of electricity |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2263259B2 (de) * | 1972-12-23 | 1976-05-20 | Frankl & Kirchner, Fabrik für Elektromotoren u. elektrische Apparate, 6830 Schwetzingen | Elektromotorischer regel- und steuerantrieb |
DE2730774A1 (de) * | 1976-07-19 | 1978-01-26 | Nasa | Leistungsfaktor-steuerungssystem fuer einen wechselstrom-induktionsmotor |
DE2824474A1 (de) * | 1977-10-06 | 1979-04-12 | Louis W Parker | Steuerschaltung zum betrieb eines induktionsmotors |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3702127A (en) * | 1969-09-26 | 1972-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Clutch-brake-motor assembly having mechanical and electromagnetic actuators |
US4032648A (en) * | 1970-04-06 | 1977-06-28 | Science Union Et Cie | Method and compositions containing thiochroman compounds for treating cardiac rhythm disorders |
US3860860A (en) * | 1973-04-03 | 1975-01-14 | Kollmorgen Photocircuits | Motion control system for direct current motors, particularly in sewing machine uses |
DE2415359A1 (de) * | 1974-03-29 | 1975-10-02 | Quick Rotan Becker & Notz Kg | Vorrichtung zum stillsetzen einer arbeitswelle in vorbestimmter winkellage |
JPS53103113A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-08 | Brother Ind Ltd | Device for controlling motor |
US4190793A (en) * | 1977-10-06 | 1980-02-26 | Louis W. Parker | Energy economizer for induction motors |
WO1980002895A1 (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-24 | Scott & Fetzer Co | Power factor controller for induction motor |
-
1979
- 1979-09-25 DE DE19792938625 patent/DE2938625A1/de active Granted
-
1980
- 1980-09-11 AU AU62337/80A patent/AU537447B2/en not_active Ceased
- 1980-09-16 US US06/187,548 patent/US4364001A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-09-22 BR BR8006043A patent/BR8006043A/pt unknown
- 1980-09-22 GB GB8030543A patent/GB2059199B/en not_active Expired
- 1980-09-24 CA CA000360987A patent/CA1157549A/en not_active Expired
-
1984
- 1984-08-07 SG SG55284A patent/SG55284G/en unknown
- 1984-11-25 HK HK813/84A patent/HK81384A/xx unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2263259B2 (de) * | 1972-12-23 | 1976-05-20 | Frankl & Kirchner, Fabrik für Elektromotoren u. elektrische Apparate, 6830 Schwetzingen | Elektromotorischer regel- und steuerantrieb |
DE2730774A1 (de) * | 1976-07-19 | 1978-01-26 | Nasa | Leistungsfaktor-steuerungssystem fuer einen wechselstrom-induktionsmotor |
DE2824474A1 (de) * | 1977-10-06 | 1979-04-12 | Louis W Parker | Steuerschaltung zum betrieb eines induktionsmotors |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DD-B.: KOVACS: Betriebsverhalten von Asynchron- maschinen, VEB-Verlag Technik Berlin, 1957, S.201-204 * |
DE-B.: Armin RICHTER: Einphasenmotoren, Elitera- Verlag Berlin, 1972, S.48 * |
DE-B.: HEUMANN-STUMPE: Thyristoren, Eigenschaften und Anwendungen, Teubner Stuttgart, 1970, S.50-52 * |
DE-Z.:Bekleidung und Wäsche, 7-8, 1967, S.435-447 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3533979A1 (de) * | 1984-10-03 | 1986-04-10 | Smiths Industries P.L.C., London | Motorsteuerschaltung fuer einen drehstrommotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU537447B2 (en) | 1984-06-21 |
CA1157549A (en) | 1983-11-22 |
BR8006043A (pt) | 1981-04-07 |
AU6233780A (en) | 1981-04-02 |
GB2059199B (en) | 1984-06-27 |
DE2938625C2 (de) | 1988-05-19 |
US4364001A (en) | 1982-12-14 |
SG55284G (en) | 1985-03-08 |
HK81384A (en) | 1984-11-25 |
GB2059199A (en) | 1981-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3124097C2 (de) | ||
EP0542955B1 (de) | Laststeuerungs-schaltung für netzbetriebenen einphasen-asynchron-kondensator-motor | |
DE69018781T2 (de) | Elektronischer Regelkreis für Wechselstrommotoren. | |
DE4130532A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur drehzahl- und/oder leistungsaufnahme-regulierung eines elektromotors | |
DE2938625A1 (de) | Schaltungsanordnung zum energiesparen | |
DE602004012158T2 (de) | Anlasssystem für einen einphasen-induktionsmotor | |
DE4201005C2 (de) | Schaltungsanordnung zum netzunabhängigen, aussetzerfreien Bremsen eines Reihenschlußmotors | |
EP0153484A1 (de) | Verfahren zum Bremsen von Asynchronmotoren | |
DE3030465C2 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Umrichters mit Gleichstromzwischenkreis zur Speisung einer Drehfeldmaschine | |
EP1114989B1 (de) | Vorrichtung zum Messen einer Rotorunwucht | |
WO1997048177A1 (de) | Anordnung mit einem elektronisch kommutierten motor | |
DE3732214A1 (de) | Sofort-umschaltsystem fuer einphasen-wechselstrommotor | |
DE3929236C2 (de) | ||
DE2060641B2 (de) | Antriebsanordnung für ein in einer vorbestimmten Lage stillzusetzendes Organ | |
DE19705907C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Leistungssteuerung von an ein Wechselspannungs-Versorgungsnetz angeschlossenen elektrischen Verbrauchern | |
EP0388464B1 (de) | Steuereinrichtung | |
DE19650403A1 (de) | Verfahren zur Ermittlung von Auslaufdrehzahl und/oder Drehrichtung | |
DE3623755A1 (de) | Einrichtung zur ueberlastsicherung von elektrischen antrieben | |
DE3426930C2 (de) | ||
DE3111599A1 (de) | "steuerung fuer einen wechselstrommotor" | |
DE1763293C3 (de) | Anordnung zur Drehzahlsteuerung oder -regelung eines Drehstrom-Asynchronmotors | |
DE2659540A1 (de) | Schaltungsanordnung zur drehzahlregelung eines dreh- bzw. wechselstrommotors | |
EP0322835B1 (de) | Bremsschaltung für mit mehreren Wechselstrommotoren, insb. schnellaufenden Wechselstrommotoren ausgerüsteten Werkzeugmaschinen | |
DE2905389C2 (de) | ||
DE3343202A1 (de) | Magnetverstaerker und schaltung zur drehzahlsteuerung oder -regelung von motoren und verwendung derselben |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8105 | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ORTLIEB, WOLFGANG, DIPL.-ING., 8000 MUENCHEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |