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Schaltungsanordnung zur Betätigung automatischer, bimetallischer Aus- und Rückschalter
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Betätigung automatischer, bimetallischer Aus- und Rückschalter für Motoren mit einer Haupt- und einer Hilfsphasenwicklung.
Bekannterweise muss bei gewissen elektrischen Haushaltsgeräten, z. B. bei Kühlschränken, und auch bei Vorrichtungen für andere Zwecke dafür gesorgt werden, dass in jenen Fällen, bei denen für das Anfah- ren der zu betreibenden Maschine ein übergrosse Drehmoment erforderlich ist, so dass der Motor beim
Einschalten der Stromzufuhr zunächst nicht anlaufen kann, nach einem gewissen Zeitablauf, wenn das erforderliche Drehmoment bereits kleiner geworden ist, das Anfahren selbsttätig erfolgt. Bisnun hat man zu diesem Zwecke einen automatischen, bimetallischen Aus- und Rückschalter verwendet, wobei zum
Anwärmen des Bimetalls ein mit dem Anlassrelais bzw. mit der Hauptphasenspule des Motors in Reihe geschalteter Widerstand dient.
Demnach fliesst beim Anfahren des Motors der Kurzschlussstrom der Hauptphasenspule und der Hilfsphasenspule und im Betriebszustand der Belastungsstrom der Hauptphase durch den Heizwiderstand des Bimetalls. Daraus folgt, dass die notwendige Gestaltung der Ausschaltcharakteristik des Bimetalls nur in sehr engen Grenzen möglich ist, weil der Bimetallschalter beiNichtanlaufen des Motors diesen aus Schutzrücksichten zweckmässig möglichst rasch vorübergehend ausschalten soll, während in normalem Betriebszustand ein Ausschalten nicht stattfinden darf.
Erfahrungsgemäss bzw. gemäss angestellten Messungen kann letztere Bedingung nur erfüllt werden, wenn die Ausschaltzeit im obigen Fall den gewünschten Wert überschreitet. Dies ist aber mit Rücksicht auf die Erwärmung der Hilfsphasenspule des Motors ungünstig.
Wenn nun das elektrische Gerät auch über einen Überstromschutzautomaten angeschlossen werden soll, welcher dazu dient, im Notfall den Apparat "endgültig" ausser Betrieb zu setzen, so ist zwischen den nach den bezügliche Normen ausgestalteten Charakteristiken des bimetallischen Schalters und des Überstromschalters die gewünschte Selektivität nicht vorhanden. Dann erfüllt aber weder der Bimetallschalter noch der Überstromschutzautomat seine bestimmungsmässige Funktion.
Erfindungsgemäss sind zur Vermeidung dieser Nachteile die Hauptphasenwicklung, die Erregerwicklung eines Schaltrelais und der Reihekontakt des Bimetallstreifens einerseits und die Hilfsphasenwicklung, der Heizwiderstand des Bimetallstreifens und der Arbeitskontakt des Schaltrelais anderseits in Reihe geschaltet und beiden Reihenschaltungen gemeinsam ein Überstromschutzautomat vorgeschaltet.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung.
Der Heizwiderstand 2 des bimetallischen Aus- und Rückschalters 1 ist mit der Hilfsphasenspule 3des Motors und demHilfsphasenkontakt des Relais 4 in Reihe geschaltet. Hiedurch wird der Heizwiderstand 2 nur solange vom Strom durchflossen, als der Hilfsphasenkontakt des Relais 4 geschlossen ist. Durch die neue Schaltungsanordnung ist es möglich, die Charakteristik des automatischen Aus- und Rflckschalters den bezügliche Normen entsprechend bzw. unter Berücksichtigung der Erwärmung der Hilfsphasenspule sowie der Charakteristik des Überstromschutzautomaten 5 zu gestalten. Die Charakteristik des Bimetallautomaten bleibt unterhalb der Charakteristik der Überstromschutzautomaten, so dass die gewünschte Selektivität gewährleistet ist.
Im Normalbetrieb des Motors fliesst durch das Bimetall des Aus- und Rückschalterautomaten der Belastungsstrom der Hauptphasenspule 6. In diesem Zustand verläuft die bezügliche Charakteristik des Bimetallschalters oberhalb der Charakteristik des Überstromschutzautomaten 5, und die Selektivität ist
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wieder vorhanden. Die Leitungen 7 dienen zum Anschluss an das Netz bzw. an die Stromquelle des Appa- rates. Bei dieser Schaltungsart wird der Überstromschutzautomat den Strom immer unterbrechen. Falls nun der Motor z. B. infolge des auftretenden hohen Momentes nicht anlaufen kann und daher der Aus- und Rückschalter oder der Hilfsphasenkontakt des Motoranlassrelais nach dem Anlassen angezogen bleibt, so schaltet der Überstromschutzautomat aus.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei Motoren, in welchen der Phasenverschiebungswinkel zwischen Haupt- und Hilfsphase und damit der ohmsche Widerstand der Hilfsphasenspule im Verhältnis zur Hauptphase erhöht wird, der ohmsche Widerstand noch mehr ansteigt, da der Heizwiderstand des automatischen, bimetallischen Aus- und Rtlckschalters in Reihe mit der Hilfsphasenspule des Motors geschaltet ist.
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Circuit arrangement for actuating automatic, bimetallic off and back switches
The invention relates to a circuit arrangement for actuating automatic, bimetallic off and back switches for motors with a main and an auxiliary phase winding.
It is known that certain electrical household appliances such. B. in refrigerators, and also in devices for other purposes, it is ensured that in those cases in which an excessive torque is required for starting the machine to be operated, so that the motor at
Switching on the power supply can initially not start, after a certain period of time, when the required torque has already decreased, the start-up takes place automatically. Until now an automatic, bimetallic off and back switch has been used for this purpose, with the
A resistor connected in series with the starter relay or with the main phase coil of the motor is used to heat the bimetal.
Accordingly, when the motor starts up, the short-circuit current of the main phase coil and the auxiliary phase coil and, in the operating state, the load current of the main phase flows through the heating resistor of the bimetal. It follows that the necessary design of the switch-off characteristic of the bimetal is only possible within very narrow limits, because the bimetal switch should expediently switch it off temporarily as quickly as possible for reasons of protection when the motor does not start, while switching off may not take place in normal operating conditions.
Experience has shown that the latter condition can only be met if the switch-off time in the above case exceeds the desired value. However, this is unfavorable in view of the heating of the auxiliary phase coil of the motor.
If the electrical device is to be connected via an overcurrent protection device, which is used to "finally" put the device out of operation in an emergency, the desired selectivity is not available between the characteristics of the bimetallic switch and the overcurrent switch designed according to the relevant standards . But then neither the bimetal switch nor the overcurrent protection device fulfills its intended function.
According to the invention, to avoid these disadvantages, the main phase winding, the excitation winding of a switching relay and the series contact of the bimetal strip on the one hand and the auxiliary phase winding, the heating resistor of the bimetal strip and the working contact of the switching relay on the other hand are connected in series and an overcurrent protection device is connected upstream of both series connections.
The drawing shows an example of the circuit arrangement according to the invention.
The heating resistor 2 of the bimetallic off and back switch 1 is connected in series with the auxiliary phase coil 3 of the motor and the auxiliary phase contact of the relay 4. As a result, the heating resistor 2 only flows through the current as long as the auxiliary phase contact of the relay 4 is closed. The new circuit arrangement makes it possible to design the characteristics of the automatic off and reverse switch in accordance with the relevant standards or taking into account the heating of the auxiliary phase coil and the characteristics of the automatic overcurrent protection device 5. The characteristics of the automatic bimetal remains below the characteristics of the automatic overcurrent protection, so that the desired selectivity is guaranteed.
During normal operation of the motor, the load current of the main phase coil 6 flows through the bimetal of the automatic switch-off and reset switch. In this state, the characteristic of the bimetal switch is above the characteristic of the automatic overcurrent protection 5, and the selectivity is
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available again. The lines 7 are used for connection to the network or to the power source of the apparatus. With this type of connection, the automatic overcurrent protection will always interrupt the current. If now the engine z. B. can not start due to the high torque occurring and therefore the off and back switch or the auxiliary phase contact of the motor starter relay remains attracted after starting, the overcurrent protection device switches off.
Another advantage of the invention is that in motors in which the phase shift angle between main and auxiliary phase and thus the ohmic resistance of the auxiliary phase coil is increased in relation to the main phase, the ohmic resistance increases even more, since the heating resistance of the automatic, bimetallic off - and reverse switch is connected in series with the auxiliary phase coil of the motor.