CS216496B1

CS216496B1 - Connection for electronic switching off the starting condensor of the induction motor fed from the single-phase network

Info

Publication number: CS216496B1
Application number: CS872480A
Authority: CS
Inventors: Jiri Jansta; Jaroslav Hasa
Original assignee: Jiri Jansta; Jaroslav Hasa
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-10-29

Description

Vynález se týká zapojení pro elektronické odpínání kondenzátoru indukčního motoru napájeného z jednofázové sítě. Zapojení obsahuje elektronický spínací obvod s triakem, který po zapnutí motoru připojí rozběhový kondenzátor a po rozběhnutí motoru, tedy po poklesu rozběhového proudu odpojí rozběhový kondenzátor.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a circuit for electronically disconnecting a capacitor of an induction motor fed from a single-phase network. The wiring includes an electronic switching circuit with a triac that switches on the starting capacitor when the motor is switched on and disconnects the starting capacitor after starting the motor, ie after the starting current has dropped.

Indukční motor napájený jednou fází nachází jako zdroj pohonu nejširší pole působnosti. Jeho předností je klidný a tichý chod, prakticky synchronní otáčky a provoz bez údržby. Na statoru má indukční motor bu5 vinutí hlavní a pomocné, nebo je použit trojfázový motor s přemostěnou fází kondenzátorem, systém zapojení Steinmetz. Základní nevýhodou těchto indukčních motorů napájených z jednofázové sítě je poměrně malý rozběhový moment a poměrně vysoký rozběhový proud o velikosti pěti až šesti násobku jmenovitého proudu. Velikost záběrového momentu závisí na hodnotě kondenzátoru. Z ní vyplývá zatížení pomocné nebo přemostěné fáze a tím i oteplení motoru. Je-li nutný velký záběrový moment, kapacita kondenzátoru musí být vysoká. Tím však vzniká nepřípustné oteplení motoru, proto se tento kondenzátor musí po rozběhu odpojit, respektive musí se odpojit značná část jeho kapacity. Toto odpojování kapacity po rozběhu se praktikuje bučí odstředivým mechanickým odpínačem, který je součástí motoru a bývá častým zdrojem poruch, nebo ručně, pomocí spínačeA single-phase induction motor finds the widest field of application as a drive source. Its advantages include quiet and quiet operation, virtually synchronous speed and maintenance-free operation. On the stator, the induction motor has either a main and auxiliary winding, or a three-phase motor with a bypassed phase capacitor, a Steinmetz wiring system. The main disadvantage of these induction motors supplied from a single-phase mains is a relatively low starting torque and a relatively high starting current of five to six times the rated current. The starting torque depends on the capacitor value. This results in a load on the auxiliary or bypassed phase and thus on the engine warming. If high starting torque is required, the capacitor capacity must be high. However, this causes an unacceptable warming of the motor, so this capacitor must be disconnected after starting, or a significant part of its capacitance must be disconnected. This disconnection of capacitance after start-up is practiced either by a centrifugal mechanical switch-disconnector, which is a part of the motor and is often a source of faults, or manually, by means of a switch

216 496216 496

216 496 umístěného vně motoru, kde doba zapojení kondenzátoru závisí na vůli obsluhovatele a proto opět hrozí nebezpečí poškození vinutí. V poslední době se využívá pro odpojování kapacity proudové relé. Také zde dochází vlivem použití mechanických dílů k nespolehlivému odpojování kapacity, případně po dobéhu motoru se kapacita zpětně nepřipojí k vinutí motoru.216 496 located outside the motor, where the capacitor engagement time depends on the operator's will and therefore again there is a risk of winding damage. Recently, a current relay has been used to disconnect capacity. Here, too, due to the use of mechanical parts, unreliable disconnection of the capacity occurs, or after the motor coasting, the capacity is not reconnected to the motor winding.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro elektronické odpínání rozběhového kondenzátoru indukčního motoru napájeného z Jednofázové sítě, jehož podstata spočívá v tom, že kondenzátor je zapojen mezi první uzel do trojúhelníka spojených fází Indukčního motoru a první pól reverzačního přepínače, přičemž rozběhový kondenzátor, ke kterému je paralelně připojen vybíjecí odpor je připojen přes ochranný odpor triaku k první elektrodě kondenzátoru, které je spojena s prvním pólem reverzačního přepínače a přes triak ke druhé elektrodě kondenzátoru, která je spojena s prvním uzlem fází indukčního motoru, přičemž triak má druhou anodu zapojenou na rozběhový kondenzátor a první anodu zapojenu jednak na druhou elektrodu kondenzátoru, jednak přes řídíoí odpor na nulový vodič napájecího napětí a jednak přes odpor na řídící elektrodu triaku spojenou s ochranným odporem,' který je připojen alespoň ke dvěma antiparalelně zapojeným diodám zapojeným současně na řídicí odpor a nulový vodič, přičemž druhý uzel fází indukčního motoru je připojen současně ne druhý pevný kontakt a třetí pevný kontakt reverzačního přepínače a třetí uzel fází indukčního motoru je připojen současně na první pevný kontakt a čtvrtý pevný kontakt reverzačního přepínače a fázový vodič napájecího napětí je připojen na druhý pól reverzačního přepínače.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the circuit for electronically disconnecting the starting capacitor of an induction motor powered from a single-phase network, which consists in that the capacitor is connected between the first node in the delta connected phase of the induction motor and the first pole of the reversing switch. a discharging resistor connected via a triac protective resistor to a first capacitor electrode connected to a first pole of the reversing switch and through a triac to a second capacitor electrode connected to a first phase induction motor node, the triac having a second anode connected to a start capacitor; the first anode is connected both to the second electrode of the capacitor, through the control resistor to the neutral conductor of the supply voltage and through the resistor to the triac control electrode connected to the protective resistor connected at least at least two anti-parallel diodes connected simultaneously to the control resistor and the neutral wire, the second induction motor phase node being connected at the same time to the second fixed contact and the third reversing switch solid contact and the third induction motor phase node connected to the first fixed contact and the fourth the reversing switch contact and the supply voltage phase conductor are connected to the other pole of the reversing switch.

Výhoda zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že není použito pohyblivých dílů, ani kontaktů relé, takže nenastává opotřebení, zapojení umožňuje snadné nastavení hodnoty do jaké výše otáček je rozběhový kondenzátor připojený a tato regulace je dosažena změnou řídicího odporu, není mechanické spojení s rotorem motoru, takže lze toto zepojení použit i dodatečně, proudové rázy při zapnutí při stejném rozběhovém kondenzátoru jsou menší, protože je v sérii zapojen řídicí odpor, oproti jiným zapojením s elektronickým připojováním rozběhového kondenzátoru je méně pracné, protože nepoužívá transformátor.The advantage of the circuit according to the invention is that no moving parts or relay contacts are used, so that no wear occurs, the circuit allows easy adjustment of the speed to which the starting capacitor is connected and this control is achieved by changing the control resistance. so that this connection can be used additionally, the inrush current surges at the same starting capacitor are less because the control resistor is connected in series, compared to other wiring with the electronic starting capacitor connection less laborious because it does not use a transformer.

Schéma zapojení elektronického odpínání rozběhového kondenzátoru Indukčního motoru napájeného z jednorázové sítě podle vynálezu je znázorněno na přiloženém výkrese.The circuit diagram of the electronic disconnection of the starting capacitor of the induction motor supplied from the disposable mains according to the invention is shown in the attached drawing.

Zapojení pro elektronické odpínání rozběhového kondenzátoru indukčního motoru napájeného z jednofázové aítě je tvořeno kondenzétorem 1, který je zapojen mezi první uzel 18 fází indukčního motoru 21 a první pól 12 přepínače 22. příčená rozběhový kondenzátor 2, ke kterému Je paralelně připojen vybíjecí odpor 4, je připojen přes ochranný odpor g triaku k první elektrodě kondenzátoru 1, která je spojenaThe circuit for electronically disconnecting the starting capacitor of an induction motor fed from a single-phase network consists of a capacitor 1 which is connected between the first phase node 18 of the induction motor 21 and the first pole 12 of the switch 22. connected through a triac protective resistor g to the first electrode of the capacitor 1 which is connected

216 496 β prvním pólem 12 reverzačního přepínače 22 a přes triek J ke druhé elektrodě kondenzátoru i, která je spojena s prvním uzlem fází 18 indukčního motoru 22. přičemž triak má druhou anodu zapojenou na rozběhový kondenzátor 2 a první anodu zapojenou jednak na druhou elektrodu kondenzátoru 1. Dále přes řídicí odpor 2 na nulový vodič N a přes odpor 6 na řídicí elektrodu triaku 2 spojenou s ochranným odporem 8, který je připojen alespoň ke dvěma antiparalelně zapojeným diodám 10 a 11 zapojeným současně na řídicí odpor 2 a nulový vodič N. Druhý uzel 19 fází indukčního motoru 21 je připojen současně na druhý pevný kontakt 15 a třetí pevný kontakt 16 reverzačního přepínače 22 a třetí uzel 20 fází indukčního motoru 21 je připojen saoučasně na první pevný kontakt 14 a čtvrtý pevný kontakt 17 reverzačního přepínače 22. Přitom fázový vodič k napájecího napětí je připojen na druhý pól 13 reverzačního přepínače 22.216 496 β through the first pole 12 of the reversing switch 22 and via triek J to the second electrode of capacitor i, which is connected to the first phase node 18 of the induction motor 22. the triac has a second anode connected to the start capacitor 2 and a first anode connected to the second capacitor electrode Further, via a control resistor 2 to a neutral conductor N and a resistor 6 to a triac control electrode 2 connected to a protective resistor 8, which is connected to at least two anti-parallel diodes 10 and 11 connected simultaneously to the control resistor 2 and a neutral conductor N. the phase node 19 of the induction motor 21 is connected simultaneously to the second fixed contact 15 and the third fixed contact 16 of the reversing switch 22 and the third node 20 of the induction motor 21 is connected simultaneously to the first fixed contact 14 and the fourth fixed contact 17 of the reversing switch 22. to the supply voltage is connected to the second pole 13 rev erosion switch 22.

Funkce elektronického odpínání rozběhového kondenzátoru indukčního motoru je následující: po přepnutí reverzačního přepínače 22 do pracovní polohy, ve které se spojí první pól 12 reverzačního přepínače 22 se čtvrtým pevným kontaktem 17 reverzačního přepínače 22 a druhý pól 13 reverzačního přepínače 22 se třetím pevným kontaktem 16 reverzačního přepínače 22, přivede se napájecí napětí na uzel, kde je spojený řídicí odpor 2 ^a diody 10 a 11 a na druhý uzel 19 fází indukčního motoru 21 a přitom se kondenzátor 1 a ochranný odpor 2 triaku £ připojí k třetímu uzlu 20 fází indukčního motoru 21. To odpovídá’ jednomu směru otáčení rotoru indukčního motoru 21.The function of the electronic disconnection of the starting capacitor of the induction motor is as follows: after switching the reversing switch 22 to the operating position, the first pole 12 of the reversing switch 22 is connected with the fourth fixed contact 17 of the reversing switch 22 and the second pole 13 of the reversing switch 22 with the third the supply voltage is applied to the node where the control resistor 2 ^{and the} diodes 10 and 11 are connected and to the second node 19 of the induction motor 21, while the capacitor 1 and the triac protection resistor 2 are connected to the third node 20 of the induction motor 21 This corresponds to one direction of rotation of the rotor of the induction motor 21.

Přes řídicí odpor 2 začne protékat rozběhový proud indukčního motoru 2]., čímž se na něm vytvoří takové napětí, které přes diody 10 a 11 ochranný odpor 8 a přechod řídicí elektroda - anoda triaku J vyvolá takový proud, že triak 3 sepne a připojí rozběhový kondenzátor 2 přes ochranný odpor 2 triaku J, paralelně ke kondenzátoru 1.The starting current of the induction motor 2] starts to flow through the control resistor 2, thereby generating a voltage thereon which, via diodes 10 and 11, a protective resistor 8 and a control electrode-triac anode junction generates a current such that a capacitor 2 via a protective resistor 2 of the triac J parallel to the capacitor 1.

Po rozběhnutí indukčního motoru 21 několikanásobně poklesne proud odebíraný motorem tedy i úbytek napětí na řídicím odporu 2· Toto napětí je pak srovnatelné s úbytkem napětí na diodách 10 a 11, takže proud přes ochranný odpor 8 do řídicí elektrody triaku je tak malý, že triak 3 vypne, tedy odpojí rozběhový kondenzátor 2 od kondenzátoru 1. Tím se ještě sníží proud tekoucí přes řídicí odpor 2» sníží se i úbytek napětí na něm a vypnutí triaku J je ještě jistější. Odpor 6 zapojený mezi řídicí elektrodu a anodu triaku 3, slouží k zajištění blokovací schopnosti triaku a vybíjecí odpor 4 zajišluje vybití rozběhového kondenzátoru 2 po odpojení triakem Po přepnutí reverzačního přepínače 22 do pracovní polohy pro opačný směr otáčení indukčního motoru 2,1 ^ojí se první pól 1,2 reverzačního přepínače 22 s druhým pevným kontaktem 15 reverzačního přepínače 22 a druhý pól 13 reverzačního přepínače 22 se spojí s prvním pevným kontaktem 14 reverzačního přepínače 22, přivede napájecí napětí na uzel, kde je spojený řídicí odpor 2 ^a dioda 10 a 11 a na třetí uzel 20 fází indukčního motoru 21. Přitom se kondenzátor 1 a ochranný odpor 2 triaku 2 připojí ke druhému uzlu 19 fází indukčního motoru 21. Funkce připojení a odpojení rozběhovéhoAfter starting the induction motor 21, the current drawn by the motor decreases several times and thus the voltage drop across the control resistor 2 is comparable to the voltage drop across the diodes 10 and 11, so that the current through the protective resistor 8 to the triac control electrode is so small that This will reduce the current flowing through the control resistor 2 and reduce the voltage drop therein, and the tripping of the triac J is even more certain. A resistor 6 connected between the control electrode and the triac anode 3 serves to provide triac blocking capability and the discharge resistor 4 discharges the starting capacitor 2 after tripping the triac. After switching the reversing switch 22 to the operating position for the opposite direction of rotation of the induction motor 2.1. the pole 1.2 of the reversing switch 22 with the second fixed contact 15 of the reversing switch 22 and the second pole 13 of the reversing switch 22 are coupled to the first fixed contact 14 of the reversing switch 22, applying power to the node where control resistor 2 ^and diodes 10 and 11 and to the third node 20 of the induction motor phases 21. In this connection, the capacitor 1 and the protective resistor 2 of the triac 2 are connected to the second node 19 of the phases of the induction motor 21.

216 496 kondenzátorů 2 triakem 2 je stejná jako v předešlém aměru otáčení rotoru indukčního motoru 21.The 216 496 capacitors 2 of the triac 2 are the same as in the previous rotation direction of the rotor of the induction motor 21.

Zapojení pro elektronická odpínání rozběhového kondenzátorů indukčního motoru napájeného z Jednofázové sítš, lze použít v kterékoliv oblaati elektrotechniky nebo strojírenství, kde je potřebné dosáhnout nejvyššího záběrového momentu u elektromotorů.Wiring for electronic disconnection of induction motor starting capacitors fed from Single Phase Network, can be used in any field of electrical engineering or engineering where it is necessary to achieve the highest starting torque of electric motors.

Claims

SUBJECT, INVENTION

Connection for electronically tripping of induction motor starting capacitors from single-phase mains, characterized in that the capacitor (1) is connected between the first node (18) in the delta connected phases of the induction motor (21) and the first pole (12) of the reversing switch (22) wherein the starting capacitor (2) to which the discharge resistor (4) is connected in parallel is connected via a protective resistor (5) of the triac (3) to the first capacitor electrode (1), which is connected to the first pole (12) of the reversing switch 22) and via a triac (3) to a second electrode of capacitors (1) which is connected to a first phase node (18) of the induction motor (21), the triac (3) having a second anode connected to the starting capacitor (2) and a first an anode connected to the second electrode of the capacitors (1), through the control resistor (7) to the neutral conductor (N) of the supply voltage, and through the resistor (6) to the triac control electrode (3) sp with a β protective resistor (8) connected to at least two anti-parallel connected diodes (10, 11) connected simultaneously to the control resistor (7) and the neutral conductor (N) of the supply voltage, the second node (19) of the induction motor phase ( 21) is connected simultaneously to the second fixed contact (15) and the third fixed contact (16) of the reversing switch (22), while the third node (20) of the induction motor phase (21) is connected to the first fixed contact (14) and the fourth fixed contact a contact (17) of the reversing switch (22), the supply voltage phase conductor (L) being connected to the second pole (13) of the reversing switch (22).