DE633438C - Single-phase induction motor with automatically controlled auxiliary phase - Google Patents

Description

Einphaseninduktionsmotor mit selbsttätig gesteuerter Hilfsphase Einpliaseninduktionsmotoren werden zwecks Erzielung eines den Selbstanlauf bewirkendenDrelifeldes mit einerHilfsphasenwicklung versehen, in deren Stromkreis zur Vergrößerung des Anlaufmomentes dienende Mittel, z. B. Kapazitäten, Induktivitäten usw., geschaltet werden. Diese Mittel können auch während des Betriebes im Hilfsphasenkreis belassen werden, doch empfiehlt es sich, ihre Wirkung zur Erzielung günstiger Verhältnisse beim Betrieb zu verringern. So ist es bekannt, die kapazitive Wirkung von in den Hilfsphasenkreis geschalteten Kondensatoren für den Anlauf zu vergrößern, indem man entweder einen Hilfskondensator zuschaltet oder die dem Kondensator zugeführte Spannung vorübergehend erhöht. Der Anlaufkondensator bzw. die erhöhte Anlaufspannung kann nach dem Anlauf entweder von Hand oder selbsttätig abgeschaltet werden, wobei der Handschalter sachgemäße Bedienung verlangt, damit die Motorwicklung nicht infolge zu frühen oder zu späten Abschaltens des Atilaufkondensators - Schaden nimmt. Auch für die selbsttätige Schaltung sind bereits verschiedene Steuerungen vorgeschlagen worden, die aber nicht ganz befriedigen konnten. Die bisher bekannten selbsttätigen Schalter, die z. B. in Abhängigkeit von der Motordrehzahl arbeiten und als Fliehkraftschalter ausgebildet sind, erfordern eine besondere Ausbildung des Motors, da sie innerhalb oder außerhalb des Motorgehäuses auf der Welle angebracht werden müssen. Gegen die bekannten Schaltungen mit stromabhängigen Relais, die als Ersatz für Fliehkraftschalter zur Abschaltung der Anlaufkapazität benutzt werden sollten, ist einzuwenden, daß sie durch den Hauptstrom des Motors gesteuert -werden. Wo man jedoch Betriebsgrößen der zu steuernden Hilfsphase für die Umschaltung benutzt, da geschieht es entweder mit spannungsabhängigen Relais, die selbst dauernd Energie verzehren, oder aber man verwendet als den Anlauf verbessernde Mittel im Hilfsphasenkreis Drosseln und läßt diese in Abhängigkeit vom Hilfsphasenstrom ein- und ausschalten. In letzterem Falle erzielt man zwar einen wirtschaftlich günstigeren Aufbau und Betrieb des- Motors als mit spannungsabhängiger Steuerung, doch muß der Nachteil in Kauf genommen werden, daß die Schaltung nicht genau und betriebssicher genug erfolgt, weil die Verwendung von Drosseln zur Verbesserung des Anlaufs ein Absinken des Stromes in der Hilfsphase während des Anlaufs zur Folge hat.Single-phase induction motor with automatically controlled auxiliary phase single-phase induction motors are used with an auxiliary phase winding in order to achieve a self-starting Dreli field provided, in the circuit of which serving to increase the starting torque, z. B. capacitances, inductances, etc., can be switched. These funds can too be left in the auxiliary phase circuit during operation, but it is advisable to to reduce their effect to achieve favorable conditions in operation. So it is known the capacitive effect of switched into the auxiliary phase circuit Enlarge capacitors for start-up by using either an auxiliary capacitor switches on or temporarily increases the voltage supplied to the capacitor. Of the Starting capacitor or the increased starting voltage can either after start-up can be switched off manually or automatically, with the hand switch being used properly Operation requires so that the motor winding is not too early or too late as a result Shutdown of the Atilaufkondensers - damage takes. Also for automatic switching various controls have already been proposed, but not quite could satisfy. The previously known automatic switch that z. B. depending work from the engine speed and are designed as centrifugal switches, require a special design of the motor, as it is inside or outside the motor housing must be attached to the shaft. Against the known circuits with current-dependent Relays, which are used as a replacement for centrifugal switches for switching off the starting capacity should be used, the objection is that they are driven by the main current of the motor being controlled. However, where you can find operating parameters of the auxiliary phase to be controlled for the switchover is used, either with voltage-dependent relays, which constantly consume energy themselves, or they are used to improve the start-up Means throttles in the auxiliary phase circuit and lets them depend on the auxiliary phase current to switch on and off. In the latter case, an economically more favorable one is achieved Structure and operation of the motor as with voltage-dependent control, but must Disadvantage must be accepted that the circuit is not accurate and reliable enough is done because of the use of chokes to improve the start-up one The result is a decrease in the current in the auxiliary phase during start-up.

Gemäß der Erfindung kann nun ein sehr getiaues, betriebsicheres selbsttätiges Abschalten der das Anlaufmoment vergrößernden Mittel in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß im Hilfsphasenkreis ein Schalter mit elektromagnetischer Oberstromauslösung angeordnet wird, welcher bei oder nach dein Anläuf lediglich in Abhängigkeit vom Hilfsphäsenstrom den in all sich bekannter Weise den Anlauf verbessernden Kondensator schaltet. Es hat sich, nämlich bei Anordnung eines Kondensators im Hilfsphasenkreis gezeigt, daß der Strom und auch die Spannung in:. allen Teilen des Eilfsphasenkreises währeri2: des Anlaufes dauernd steigt. Man kann in--' folgedessen durch Einstellung des Überstromauslösers auf einen bestimmten Stromwert erreichen, daß der Schalter bei ganz bestimmten Motordrehzahlen, z. B. der Nenndrehzahl, urid nicht vqrher auslöst und den Anlaufkondensator abschaltet, da jedem Stromwert eine ganz bestimmte Drehzahl entspricht.According to the invention, a very sound, reliable automatic Switching off the means increasing the starting torque in a simple manner can be achieved that a switch with electromagnetic overcurrent release in the auxiliary phase circuit is arranged, which during or after your start-up only depending on the Auxiliary phases flow in a well-known manner improving the start-up Capacitor switches. It has proven itself, namely with the arrangement of a capacitor in the auxiliary phase circuit shown that the current and also the voltage in :. all parts of the emergency phase circle währeri2: the start-up increases continuously. One can consequently through attitude of the overcurrent release to reach a certain current value that the switch at very specific engine speeds, e.g. B. the rated speed, urid not previously triggered and switches off the starting capacitor, since each current value has a very specific speed is equivalent to.

Der gemäß der Erfindung im Hilfsphasenkreis angeordnete Überstromauslöser braucht nicht wie ein Fliehkraftschalter in den Motor eingebaut zu werden und kann deshalb ohne Schwierigkeiten leistungsfähiger als ein solcher ausgebildet werden. Außerdem hat er gegenüber diesem den Vorteil größerer Einfachheit und Billigkeit. Der Motor selbst behält den einfachen Aufbau eines gewöhnlichen Kurzschlußläufermotors.The overcurrent release arranged according to the invention in the auxiliary phase circuit does not need and can be built into the engine like a centrifugal switch can therefore be trained to be more efficient than such without difficulty. It also has the advantage over this of greater simplicity and cheapness. The motor itself retains the simple structure of an ordinary squirrel cage motor.

Der elektromagnetische Schalter mit Überstromauslösung kann ein einfacher Selbstschalter mit Schnellauslösung sein, die in Abhängigkeit von dem Strom im Hilfsphasenkreis wirkt. Um ein Auslösen des Schalters unmittelbar nach dem Einschalten infolge der Einschaltstromspitze (Ladestrom des Kondensators bzw. Rushstrom) zu verhindern, ist es zweckmäßig, den Auslösenechanismus so zu gestalten, daß sich die in der Stromspitze enthaltene Energie in Formänderungsarbeit aufzehren muß, so daß keine Auslösearbeit verrichtet werden kann. Dies kann z. B. durch Anordnung nachgiebiger oder elastischer Mittel (etwa einer zu spannenden Feder) im Schalter erreicht werden. Im übrigen bietet schon die Trägheit der Massen in den für den vorliegenden Zweck verwendbaren Schaltern Gewähr dafür, daß die Einschaltstromspitze den Schalter nicht auslöst. Das Ansprechen des Schalters kann mit einer gewissen Toleranz vor oder nach dem Erreichen des' eingestellten Stromes erfolgen.The electromagnetic switch with overcurrent release can be a simple Be automatic switch with quick release, depending on the current in the auxiliary phase circuit works. In order to trigger the switch immediately after switching on as a result of the Prevent inrush current peak (charging current of the capacitor or inrush current), it is advisable to design the trigger mechanism in such a way that the current peak must consume the energy contained in deformation work, so that no release work can be done. This can e.g. B. by arranging more resilient or elastic Means (such as a spring to be tensioned) can be achieved in the switch. Furthermore already offers the inertia of the masses in those usable for the present purpose Switches ensure that the inrush current does not trip the switch. The response of the switch can with a certain tolerance before or after Reaching the 'set current take place.

Der im Hilfsphasenkreis liegende mit Llberstromauslösung. versehene Schalter wird zweckmäßig in der Nähe des Motorschalters angeordnet, um die Bedienung der Schalter zu vereinfachen. Besonders vorteilhaft ist es, den Hilfschalter so dicht neben dem Motorschalter anzuordnen, daß beide gleichzeitig eingeschaltet werden können. Dabei kann man beide Schalter, am besten durch eine Freilaufkupplung, miteinander kuppeln, so daß der Hilfschalter gleichzeitig mit dem Motorschalter eingelegt werden. kann, beim Auslösen des Hilfschalters aber der Motorschalter eingeschaltet bleibt. Das Einschalten kann von Händ oder selbsttätig erfolgen. Als Motorschalter ist ein Schutzschalter vorteilhaft, besonders wenn im Hilfsphasenkreis ein Zusatzkondensator benutzt -wird, Nveil der Zusatzkondensator erfindungsgemäß h=ör Erreichen einer bestimmten Drehzahl, z: B. der Nenndrehzahl, nicht abgeschaltet wird. Dauert der Anlauf aber aus irgendwelchen Gründen zu lange oder wird er nach dem Einschalten des Motors unterbrochen, so würde der Motor ohne Schutzschalter der Gefahr des Verbrennens ausgesetzt sein, da der durch den Zusatzkondensator bedingte Strom auf die Dauer zu hoch ist. Die Verwendung eines Schutzschalters für den Motor in Verbindung mit dem Kondensatorschalter stellt also eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens dar.The one located in the auxiliary phase circuit with triggering current. provided The switch is conveniently placed near the engine switch for operation to simplify the switch. It is particularly advantageous to use the auxiliary switch in this way to be arranged close to the engine switch so that both are switched on at the same time can. Both switches can be connected to one another, ideally through a one-way clutch couple so that the auxiliary switch is engaged at the same time as the motor switch. can, but the motor switch remains switched on when the auxiliary switch is triggered. It can be switched on manually or automatically. The motor switch is on Circuit breaker advantageous, especially if there is an additional capacitor in the auxiliary phase circuit - is used, Nveil the additional capacitor according to the invention h = ör achieving a certain speed, e.g. the nominal speed, is not switched off. Does the Start-up too long for some reason or it becomes too long after switching on If the motor were interrupted, the motor would run the risk of burns without a circuit breaker be exposed, as the current caused by the additional capacitor in the long run is too high. The use of a circuit breaker for the motor in conjunction with the capacitor switch is a particularly advantageous embodiment of the Concept of the invention.

Zweckmäßig ist es, beide Schalter auf dem Kondensatorkasten aufzubauen und die erforderlichen Verbindungen zwischen den Schaltern und dem Kondensator fest zu verlegen. Die Aufstellung und Einrichtung wird so auf die einfachste Form gebracht, da außer dem Aufstellen des Motors nur der Kondensatorkasten zu befestigen und von diesem der Anschluß an den Motor und an das Netz herzustellen ist.It is useful to mount both switches on the capacitor box and make the necessary connections between the switches and the capacitor relocate. The installation and setup is brought to the simplest form, because apart from setting up the motor, only the capacitor box needs to be attached and from this must be connected to the motor and the mains.

Die Schalter können leicht auswechselbar angeordnet werden, z. B. in Form von Schraubstöpseln oder Sockelautomaten, so daß es möglich ist, ohne Lösen der Verbindungen dem Kondensator verschiedene Schalter zuzuordnen. Diese Möglichkeit ist von Wert für den Fall, daß ein und derselbe Kondensator für Motoren verschiedener Leistung verwendet werden soll, wodurch also verschiedene Schalter nötig werden.The switches can easily be arranged interchangeably, e.g. B. in the form of screw plugs or socket automats, so that it is possible without loosening of the connections to assign different switches to the capacitor. This possibility is of value in the event that the same capacitor for motors is different Power is to be used, which means that different switches are required.

Die Erfindung ist auch auf solche Kondensatormotoren anwendbar, bei denen die Änderung der Kondensatorleistung nach dem Anlauf nicht durch Abschalten von Kapazität, sondern durch Ändern der Spannung mittels vorgeschalteten Stufentransformators erfolgt. Der Schalter im Hilfsphasenkreis wird dann als Umschalter ausgebildet.The invention is also applicable to such capacitor motors which the change in capacitor power after start-up is not caused by switching off of capacity, but by changing the voltage by means of an upstream step transformer he follows. The switch in the auxiliary phase circuit is then designed as a changeover switch.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. Nach Fig. i hat der an das Einphasennetz io über den Schalter ii angeschlossene Einphaseninduktionsmotor eine Hauptphasenwicklung 1a und eine Hilfsphasenwicklung 13, mit der ein Kondensator 14 in Reihe geschaltet ist. In dem Kondensatorstromkreis liegt ein Schalter 15 mit Überstromauslösung, der unterbricht, sobald der im Kondensatorkreis fließende Strom auf einen-bestimmten Wert gestiegen ist.The drawing shows two exemplary embodiments of the invention. To Fig. I shows the single-phase induction motor connected to the single-phase network io via the switch ii a main phase winding 1a and an auxiliary phase winding 13 with which a capacitor 14 is connected in series. A switch 15 is located in the capacitor circuit Overcurrent release, which interrupts as soon as the current flowing in the capacitor circuit has risen to a certain value.

Soll der Kondensator 14 während des Betriebes dauernd eingeschaltet bleiben, so wird während des Anlassens ein Zusatzkondensator 16 eingeschaltet, in dessen Stromkreis der Schalter 15 angeordnet ist, wie Fig. a beispielsweise zeigt. Der selbsttätige Schalter 15 ist beim Anlauf geschlossen und öffnet erst dann, wenn die Drehzahl und damit der Strom des Zusatzkondensators eine bestimmte Größe erreicht hat. Bei denn Ausführungsbeispiel der Fig. z ist der Schalter 15 mit dem :Motorhauptschalter i i zusammengebaut und durch eine nicht gezeichnete Freilaufkupplung mit ihm verbunden. Zweckmäßig werden diese beiden- Schalter auch mit den Kondensatoren zusammengebaut, so daß eine geschlossene Einheit entsteht, die auch bei schwierigen räumlichen Verhältnissen leicht aufgestellt werden kann und eine große Übersichtlichkeit der Anlage ermöglicht.If the capacitor 14 is to remain switched on permanently during operation, an additional capacitor 16 is switched on during starting, in whose circuit the switch 15 is arranged, as FIG. A shows, for example. The automatic switch 1 5 is closed at startup and only opens when the speed and thus the current of the additional capacitor has reached a certain level. In the exemplary embodiment in FIG. Z, the switch 15 is assembled with the main motor switch ii and connected to it by an overrunning clutch (not shown). These two switches are also expediently assembled with the capacitors, so that a closed unit is created which can be easily set up even in difficult spatial conditions and enables a great overview of the system.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einphaseninduktionsmotormitselbsttätig gesteuerter Hilfsphase, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter mit elektromagnetischer Überstromauslösung 1e-. diglich in Abhängigkeit vom Hilfsphasenstrom einen an sich bekannten Anlaufkondensator schaltet. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische LTberstromschalter mit dem Motorschalter so vereinigt ist, z. B. durch eine Freilaufkupplung, daß beide Schalter gleichzeitig eingelegt werden können. jeder aber unabhängig vom anderen auslösen kann. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hilfsphasenkreis liegende Schalter (IJberstromschalter) und der in der Zuleitung zum Motor liegende Schalter (Motorschutzschalter) auf den Anlaufkondensator aufgebaut sind und der IVTotorschutzschalter aus einem Stöpselautomat besteht.PATENT CLAIMS: i. Single-phase induction motor with self-controlled Auxiliary phase, characterized in that a switch with electromagnetic overcurrent release 1e-. diglich a known starting capacitor depending on the auxiliary phase current switches. a. Device according to claim i, characterized in that the electromagnetic LTbercurrent switch is combined with the motor switch, e.g. B. by an overrunning clutch, that both switches can be inserted at the same time. but each regardless of can trigger others. 3. Device according to claim i, characterized in that the switch in the auxiliary phase circuit (overcurrent switch) and the one in the supply line Switches facing the motor (motor protection switch) built onto the starting capacitor and the IV motor protection switch consists of a plug machine.