Tragbarer Frequenzumformer Zum Betriebe von schnellaufenden Drehstrom- Asynchronmotoren, deren asynchrone Drehzahl höher liegen soll als diejenige, welche mit der normalen Netzfrequenz erreichbar ist, werden Frequenzumfor- mer gebraucht, um die Frequenz zu erhöhen. Gleich zeitig kann durch den Frequenzumformer auch die Spannung umgeformt werden, so dass z. B. die Dreh- strommotoren, welche zum Antrieb von Betonrütt- lern dienen, mit einer erhöhten Frequenz von z. B.
200 Hz und aus Sicherheitsgründen mit einer Span nung unter<B>50</B> V betrieben werden können. Daraus ergibt sich dann bei 2-poliger Ausführung eine asyn chrone Drehzahl des Rüttlermotors von etwa<B>11000</B> Ulmin. und der angestrebte, gefahrlose Betrieb. Für diese Zwecke sind Frequenzumformer bekannt, wel che als fahrbare oder tragbare Aggregate ausgebildet sind, welche aber ein zu hohes Gewicht aufweisen, als dass sie von einer einzigen Person bequem getragen werden könnten.
Die Erfindung ermöglicht, die Aufgabe zu lösen, einen tragbaren Frequenzumformer, der die zur Spei sung eines Betonrättlers notwendige Sekundärleistung von etwa<B>1</B> kVA abgibt, mit einem Gewicht von weni ger als<B>30 kg</B> zu bauen und der dadurch von einer einzigen Person leicht getragen werden kann.
Die sehr einfache konstruktive Lösung eines sol chen tragbaren Frequenzumformers wird nachstehend als Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung be schrieben.
Fig. <B>1</B> zeigt den Umformer im Schnitt, Fig. 2 in Ansicht.
Der erfindungsgemässe Umformer ist als Einwel- lenaggregat und zum Zwecke der bequemen Tragbar- keit mit vertikal stehender Welle ausgeführt. Wesent lich für die Erfindung ist die Anordnung des Motors, des Generators und des Lüfterrades in einem gemein samen, aus einem Stück bestehenden, vertikalen Ge- häuse mit Tragvorrichtung, um bei den gewünschten kleinen Abmessungen die erzeugte Verlustwärme wirksam abzuführen. Auf der Welle<B>1</B> sitzt das Pol rad 2 des Generators, welches im Stator <B>3</B> läuft.
Die umgeformte Frequenz wird am Stator <B>3</B> abgenommen. Oberhalb des Generators ist der Antriebsmotor ange ordnet, welcher aus dem Stator 4 und dem Kurz- schlussläufer <B>5</B> besteht. Das Lüfterrad <B>6</B> ist auf der selben Welle unterhalb des Generators angebracht und hat zur Erhöhung seiner Wirkung einen relativ grossen Durchmesser, der infolge der konischen Form des Gehäues bedeutend grösser als der Durchmesser der Statoren ausgeführt werden kann.<B>7</B> stellt das gemeinsame Gehäuse dar.
Dieses ist mit innen ange ordneten Rippen 21 und mit einer aufklappbaren Tragvorrichtung<B>8</B> versehen. Die Welle<B>1</B> ist oben im durchbrochenen Lagerschild<B>9</B> und unten in dem als Standfläche und als Lüftergehäuse ausgebildeten Lagerschild<B>10</B> gelagert. Letzteres ist mit radialen Luftaustrittsöffnungen <B>11</B> versehen. Um zu verhin- dem, dass grössere Gegenstände zum Ventilator ein dringen können, sind diese Luftschlitze mit Gitter stäben 12 abgedeckt.
Beim Betrieb des Umformers wird die Luft durch die Durchbrüche des oberen Lagerschildes<B>9</B> angesaugt, durchströmt das Gehäuse <B>7</B> in axialer Richtung, umspült die aktiven Teile 4, <B>5,</B> 2,<B>3</B> und wird durch die Zentrifugalwirkung des grossen Lüfterrades <B>6</B> oberhalb dem Boden des Lager schildes<B>10</B> radial ausgeblasen. Durch die konische Form des Gehäuses wird eine wirksame Luftführung erreicht und gleichzeitig ergibt sich dadurch die ange strebte, sehr gute Standfestigkeit und Tragbarkeit der Maschine. Die Lufteinlassöffnungen im oberen Lager schild<B>9</B> sind durch die Kappe<B>13</B> gegen Tropfwasser geschützt.
Alle zum Anschluss, Betrieb und Schutz der Maschine nötigen Schalt- und Schutzelemente sind von der Aussenseite her in eine Ausbuchtung des Gehäuses eingebaut. Es sind dies<B>'</B> der Anschluss und die Zugentlastungsmittel <B>17</B> des Speisekabels<B>16,</B> der Anlass- und Motorschutzschalter 14 sowie die Steck dose<B>15,</B> an welcher die umgeformte Spannung abge nommen werden kann.
Die magnetische Erregung des Polrades 2 des Generators kann auf übliche Weise mit Drehstrom erfolgen. Dazu sind oberhalb des Motors die drei Schleifringe<B>18</B> und der dazugehörige Bürstenapparat <B>19</B> vorgesehen. Die Verbindungsleitungen 20 von den Schleifringen zur Wicklung des Generatorpolrades 2 sind durch drei Bohrungen axial durch den Motor- kurzschlussläufer <B>5</B> geführt. Es ist aber auch möglich, im Polrad des Generators permanente Magnete ein zubauen, wodurch dann die Schleifringe und der Bürstenapparat wegfallen.
Fig. 2 erläutert die tragbare Anordnung sowie den Einbau der betriebsnötigen Schaltmittel in eine Ausbuchtung des Gehäuses.
Portable frequency converter To operate high-speed three-phase asynchronous motors whose asynchronous speed should be higher than that which can be achieved with the normal mains frequency, frequency converters are required to increase the frequency. At the same time, the voltage can be converted by the frequency converter, so that z. B. the three-phase motors, which are used to drive concrete vibrators, with an increased frequency of z. B.
200 Hz and for safety reasons with a voltage below <B> 50 </B> V. With the 2-pole version, this results in an asynchronous speed of the vibrator motor of around <B> 11000 </B> Ulmin. and the desired, safe operation. For these purposes, frequency converters are known which are designed as mobile or portable units, but which are too heavy to be carried comfortably by a single person.
The invention makes it possible to achieve the object of a portable frequency converter which emits the secondary power of about 1 kVA necessary for feeding a concrete rattle, with a weight of less than 30 kg > to build and which can therefore easily be carried by a single person.
The very simple structural solution of such a portable frequency converter will be described below as an exemplary embodiment using the drawing.
FIG. 1 shows the converter in section, FIG. 2 in view.
The converter according to the invention is designed as a single-shaft unit and, for the purpose of convenient portability, with a vertical shaft. Essential Lich for the invention is the arrangement of the motor, the generator and the fan wheel in a common, one-piece, vertical housing with support device in order to effectively dissipate the heat loss generated with the desired small dimensions. On the shaft <B> 1 </B> is the pole wheel 2 of the generator, which runs in the stator <B> 3 </B>.
The converted frequency is taken from the stator <B> 3 </B>. The drive motor, which consists of the stator 4 and the squirrel-cage rotor <B> 5 </B>, is arranged above the generator. The fan wheel <B> 6 </B> is mounted on the same shaft below the generator and, to increase its effectiveness, has a relatively large diameter which, due to the conical shape of the housing, can be made significantly larger than the diameter of the stators. <B > 7 </B> represents the common housing.
This is provided with ribs 21 arranged on the inside and with a hinged support device <B> 8 </B>. The shaft <B> 1 </B> is mounted at the top in the perforated end shield <B> 9 </B> and at the bottom in the end shield <B> 10 </B> designed as a standing surface and as a fan housing. The latter is provided with radial air outlet openings <B> 11 </B>. In order to prevent larger objects from penetrating the fan, these air slots are covered with grille bars 12.
When the converter is in operation, the air is sucked in through the openings in the upper end shield <B> 9 </B>, flows through the housing <B> 7 </B> in the axial direction, and washes around the active parts 4, <B> 5, < / B> 2, <B> 3 </B> and is blown out radially by the centrifugal effect of the large fan wheel <B> 6 </B> above the bottom of the bearing shield <B> 10 </B>. The conical shape of the housing achieves effective air flow and at the same time results in the very good stability and portability of the machine that is sought. The air inlet openings in the upper bearing plate <B> 9 </B> are protected against dripping water by the cap <B> 13 </B>.
All switching and protective elements required for connection, operation and protection of the machine are built into a recess in the housing from the outside. These are <B> '</B> the connection and the strain relief means <B> 17 </B> of the feed cable <B> 16 </B> the starter and motor protection switch 14 and the socket <B> 15, </B> at which the transformed voltage can be taken.
The magnetic excitation of the pole wheel 2 of the generator can take place in the usual way with three-phase current. For this purpose, the three slip rings <B> 18 </B> and the associated brush device <B> 19 </B> are provided above the motor. The connecting lines 20 from the slip rings to the winding of the generator pole wheel 2 are guided axially through three bores through the motor short-circuit rotor <B> 5 </B>. But it is also possible to install permanent magnets in the generator's pole wheel, which means that the slip rings and brushes are no longer necessary.
Fig. 2 explains the portable arrangement and the installation of the operational switching means in a bulge of the housing.