DD218229A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTACTLESS CIRCUIT OF THE STARTUP PHASE OF ONE PHASE AC POWER MOTORS - Google Patents

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DD218229A1 DD25550483A DD25550483A DD218229A1 DD 218229 A1 DD218229 A1 DD 218229A1 DD 25550483 A DD25550483 A DD 25550483A DD 25550483 A DD25550483 A DD 25550483A DD 218229 A1 DD218229 A1 DD 218229A1
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Wolfgang Zwicker
Karl-Heinz Guenther
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Grunhain Elektromotorenwerk
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur kontaktlosen Zu- und Abschaltung der Anlaufhilfsphase von Einphasenwechselstrommotoren, insbesondere Einphasenasynchronmotoren, mit in Reihe zur Anlaufhilfsphase geschaltetem Leistungsbauelement, vorzugsweise einem Triac. Das Ziel der Erfindung besteht dabei darin, eine von den spezifischen Motorkenndaten unabhaengig wirkende, unter allen Anlauf- und Betriebsbedingungen zuverlaessig funktionierende sowie Bauelemente sparende elektronische Schaltungsanordnung zu entwickeln, die universell fuer das gesamte Typenspektrum hochausgenutzter Einphasenwechselstrommotoren mit Anlaufhilfsphase einsetzbar ist. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass der fuer die Zu- und Abschaltung der Anlaufhilfsphase eingesetzte Triac, durch einen von der Motorbetriebsspannung gespeisten freischwingenden Impulsgenerator angesteuert wird, wobei die Zu- und Abschaltung des Impulsgenerators ueber eine spezielle Transistorschaltstufe mit ausgepraegtem Kipp- und Hystereseverhalten erfolgt. Die Ansteuerung der Transistorschaltstufe erfolgt dabei durch eine drehzahlproportionale Gleichspannung. Fig. 1The invention relates to a circuit arrangement for the contactless connection and disconnection of the starting aid phase of single-phase AC motors, in particular single-phase asynchronous, with connected in series to the auxiliary starting phase power device, preferably a triac. The object of the invention is to develop an independently of the specific engine characteristics acting reliably under all start-up and operating conditions and components-saving electronic circuitry that is universally applicable to the entire type spectrum of highly-used single-phase AC motors with start-up auxiliary phase. According to the invention this is achieved in that the triac used for the connection and disconnection of the startup auxiliary phase, is driven by a free-running pulse generator powered by the motor operating voltage, wherein the connection and disconnection of the pulse generator via a special transistor switching stage with pronounced tilt and hysteresis. The control of the transistor switching stage is carried out by a speed-proportional DC voltage. Fig. 1

Description

-1 - 25S 504 2-1 - 25S 504 2

Schaltungsanordnung zur kontakttosen Schattung der Anlaufhilfsphase von Einphasenwechselstrommotoren Anwendungsgebiet der ErfindungCircuit arrangement for contactless shading of the start-up auxiliary phase of single-phase AC motors Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur kontaktlosen Zu- und Abschaltung der Anlaufhilfsphase von Einphasenwechselstrommotoren, insbesondere Einphasenasynchronmotoren, mit in Reihe zur Anlaufhilfsphase geschaltetem Leistungsbauelement, vorzugsweise einem Triac.The invention relates to a circuit arrangement for the contactless connection and disconnection of the starting aid phase of single-phase AC motors, in particular single-phase asynchronous, with connected in series to the auxiliary starting phase power device, preferably a triac.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Einphasenwechselstrommotoren werden zur Lösung von Antriebsaufgaberj in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten eingesetzt, so z.B. im Handwerk, in der Landwirtschaft, im Haushalt und in zunehmendem Maße auch in der Industrie. Entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall resultieren hieraus ganz spezifische Anforderungen an das Anlauf- und Botriebsverhalten der Motoren. Zur Erfüllung dieser Forderungen wurden verschiedene Auslegungen der Hilfsphase geschaffen.Single phase AC motors are used to solve drive applications in a variety of applications, e.g. in craft, agriculture, household and increasingly also in industry. Depending on the particular application, this results in very specific requirements for the startup and botching behavior of the engines. Various interpretations of the auxiliary phase have been created to meet these requirements.

Zur Erzielung eines hohen Anlaufmomentes werden Motoren mit Anlaufhilfsphase, insbesondere Einphasenwechselstrommotoren mit Anlaßkondensator oder Widerstandshilfswicklung eingesetzt. Hierfür ist eine Schalteinrichtung erforderlich, die die Hilfsphase zu- und nach Hochlauf des Motors wieder abschaltet. Es ist bekannt und üblich hierfür drehzahlabhängig schaltende Fliehkraftschalter, motor- oder hauptphasenstromabhängig schaltende Anlaßrelais sowie zeitverzögernd wirkende Schaltgeräte und Schaltungen zu verwenden. Es sind auch Ausführungen bekannt, die auf elektronischem Wege die Drehzahlabhängigkeit der Kondensatorspannung, der Frequenz in einer speziellen Schlupfspule (DE-AS 2306368), der Phasenverschiebung zwischen Haupt- und HMfsphasenstrom (DE-QS 1810885) oder der Phasenverschiebung zwischen Hilfsphasenstrom und angelegter Motorbetriebsspannung (DE-OS 2146436) als Abschaltkriterium benutzen. Als Schaltelement für die Anlaufhilfsphase wird hierbei in der Regel ein kontaktfrei schaltendes elektronisches Leistungsbauelement, vorzugsweise ein Triac, eingesetzt.To achieve a high starting torque motors are used with startup auxiliary phase, in particular single-phase AC motors with starter capacitor or auxiliary resistance winding. For this purpose, a switching device is required, which closes the auxiliary phase and switches off again after startup of the engine. It is known and customary for this purpose to use speed-dependent switching centrifugal switch, motor or main phase current dependent switching starter relay and time-delay acting switching devices and circuits. Embodiments are also known which electronically determine the speed dependence of the capacitor voltage, the frequency in a special slip coil (DE-AS 2306368), the phase shift between main phase and phase current (DE-QS 1810885) or the phase shift between auxiliary phase current and applied motor operating voltage ( DE-OS 2146436) use as shutdown criterion. As a switching element for the start-up aid phase in this case is usually a non-contact switching electronic power device, preferably a triac used.

Weiterhin sind auch Ausführungen bekannt, bei denen die von einem Tachogenerator bzw. Impulsgeber erzeugte drehzahlproportionale Spannung bzw. Frequenz zur Ansteuerung des die Anlaufhilfsphase schaltenden Leistungsbauelementes herangezogen wird. (US-PS 2929978), DE-AS 2215323).Furthermore, embodiments are also known in which the speed-proportional voltage or frequency generated by a tachogenerator or pulse generator is used to control the power-assisted phase switching power component. (US-PS 2929978), DE-AS 2215323).

Je nach Anwendungsfall besitzen die bekannten mechanischen, elektrischen und elektronischen Schalteinrichtungen Vor- und Nachteile. Nachteile der mechanischen Schalteinrichtungen (Fliehkraftschalter) sind insbesondere die geringe Zuverlässigkeit infolge des mechanischen und elektrischen Verschleißes, das ungünstige Geräuschverhalten, der hohe mechanische Aufwand sowie die Abhängigkeit der, Abschaltdrehzahl der Anlaufhilfsphase von den Anlaufbedingungen des Motors und dem Alterungsund Verschleißzustand der Schalteinrichtung, wodurch der Anlaßkondensator spannungsmäßig gefährdet werden kann. Das Auftreten instabiler Schaltzustände, insbesondere bei Schweranlauf, ist nicht ausgeschlossen und kann zu Schaden an den Schaltkontakten, am Anlaßkondensator und an der Anlaufhilfswicklung führen.Depending on the application, the known mechanical, electrical and electronic switching devices have advantages and disadvantages. Disadvantages of the mechanical switching devices (centrifugal force switch) are in particular the low reliability due to the mechanical and electrical wear, the unfavorable noise behavior, the high mechanical complexity and the dependence of, Abschaltdrehzahl the startup assist phase of the startup conditions of the engine and the aging and wear state of the switching device, whereby the starting capacitor tension can be endangered. The occurrence of unstable switching states, particularly with heavy starting is not excluded and may lead to damage to the switching contacts, the starting capacitor and the start-up auxiliary winding.

Nachteile der elektrischen und elektronischen Schelteinrichtungen sind die meist erforderliche Anpassung der Schalteinrichtung an den Motor oder die konstruktive Änderung des Motors selbst. Dadurch ist bei vielen Varianten eine universelle Anwendung fur unterschiedlichste Anlauf- und Betriebsbedingungen nicht gewährleistet.Disadvantages of the electrical and electronic scissor devices are the most required adaptation of the switching device to the motor or the structural change of the motor itself. As a result, a universal application for a variety of start-up and operating conditions is not guaranteed in many variants.

Schaltungsvarianten mit indirekter Erfassung der Läuferdrehzahl zur Steuerung des Leistungsbauelementes, beispielsweise über die Phasenverschiebung zwischen Hilfsphasenstrom und angelegter Motorbetriebsspannung,'weisen den Nachteil auf, daß eine genaue Anpassung der elektronischen Schaltung an die Kenndaten des Motors erforderlich ist. Ihre Funktionssicherheit ist bei Schwankungen der Netzspannung, der Belastung sowie der Temperatur in Frage gestellt. In der Regel sind derartige Schaltungen auch durch einen hohen schaltungstechnischen Aufwand gekennzeichnet.Circuit variants with indirect detection of the rotor speed for controlling the power device, for example via the phase shift between auxiliary phase current and applied motor operating voltage, 'have the disadvantage that a precise adjustment of the electronic circuit to the characteristics of the engine is required. Their reliability is questioned in the event of fluctuations in the mains voltage, the load and the temperature. In general, such circuits are also characterized by a high circuit complexity.

Schaltungsvarianten mit direkter Erfassung der Läuferdrehzahl zur Steuerung des Leistungsbauelementes, beispielsweise über die Tachogeneratorspannung, sind demgegenüber universell einsetzbar, haben aber den Nachteil, daß kein exaktes Schaltverhalten, insbesondere bei Schweranlauf, infolge des fehlenden bzw. nicht ausgeprägten Zweipunktverhaltens gegeben ist. Dadurch Rönnen Anlaßkondensator und Anlaufhilfswicklung unzulässig beansprucht werden.Circuit variants with direct detection of the rotor speed for controlling the power component, for example via the tachogenerator, are universally applicable, however, have the disadvantage that no exact switching behavior, especially in heavy starting, due to the lack of or not pronounced two-point behavior is given. As a result, the starting capacitor and starting auxiliary winding can be subjected to inadmissible stress.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, insbesondere aber eine von den spezifischen Motorkenndaten unabhängig wirkende, unter allen Anlauf- und Betriebsbedingungen zuverlässig funktionierende sowie Bauelemente sparende elektronische Schaltungsanordnung zu entwickeln, die universell für das gesamte Typenspektrum hochausgenutzter Einphasenwechselstrommotoren mit Anlaufhilfsphase einsetzbar ist.The object of the invention is to avoid the disadvantages described, but in particular to develop independent of the specific engine characteristics independently, under all start-up and operating conditions reliably functioning and components-saving electronic circuitry that can be universally used for the entire type spectrum of highly-used single-phase AC motors with start-up auxiliary phase is.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schaltungsanordnung zur kontaktlosen Schaltung der Antaufhilfsphase von Einphasenwechselstrommotoren, insbesondere eine Steuerschaltung für das in Reihe zur Anlaufhilfsphase geschaltete Leistungsbauelement, vorzugsweise einem Triac, zu schaffen, die das Abschalten der Anlaufhilfsphase in einem relativ eng tolerierten Drehzahlabschaltbereich knapp unterhalb der Kippdrehzahl ermöglicht, wobei dieser Abschaltbereich für alle zulässigen Anlauf- und Betriebsbedingungen eingehalten werden soll. Die Schaltungsanordnung soll so ausgeführt sein, daß die Energiezufuhr für die Anlaufhilfsphase bis zum Abschaltmoment nahezu verlustlos erfolgt, wobei zur Vermeidung von Strom- und Spannungsspitzen die Abschaltung phasengetreu im Stromnulidurchgang der Netzhalbweilen vorgenommen werden soll.The invention has for its object to provide an electronic circuit arrangement for contactless switching of Antaufhilfsphase of single-phase AC motors, in particular a control circuit for the series connected to the auxiliary starting phase power device, preferably a triac, the switching off the start-up aid phase in a relatively narrow tolerated speed cut-off just below the tilting speed allows, this shutdown is to be complied with for all allowable start-up and operating conditions. The circuit arrangement should be designed so that the power supply for the start-up aid phase until Abschaltmoment is almost lossless, to avoid current and voltage spikes, the shutdown phase-accurate in Stromnulidurchgang the network should be made.

Die Schaltungsanordnung soll darüber hinaus ausgeprägtes Zweipunktverhalten aufweisen, um instabile Schaltzustände der Anlaufhilfsphase zu vermeiden. Die Hysterese zwischen Abschalt- und Wiederzuschaltpunkt soll dabei möglichst groß sein, um ein ungewolltes Wiederzuschalten der Anlaufhilfsphase während des Betriebes, z. B. infolge stark wechselnder Last, auszuschließen.The circuit arrangement should moreover have pronounced two-point behavior in order to avoid unstable switching states of the start-up aid phase. The hysteresis between shutdown and Wiederschaltaltpunkt should be as large as possible in order to prevent unintentional restarting the start-up aid phase during operation, for. B. due to strongly changing load exclude.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das in Reihe zur Anlaufhilfsphase geschaltete und für die Zu- und Abschaltung üblicherweise eingesetzte elektronische Leistungsbauelement, vorzugsweise ein Triac, durch einen von der Motorbetriebsspannung gespeisten freischwingenden Impulsgenerator angesteuert wird, wobei die Zu- und Abschaltung des Impulsgenerators über eine, zwei Transistoren gleicher Zonenfolge enthaltende Transistorschaltstufe mit ausgeprägtem Kipp- und Hystereseverhalten erfolgt, deren Abschaltschwelle höher liegt als deren Wiederzuschaltschwelle. Die Ansteuerung der Transistorschartstufeerfolgt dabei bekannterweise durch eine drehzahlproportionale Gleichspannung, welche durch einen mit aer Motorwalle gekoppelten Drehzahlgeber, beispielsweise einem permaoWWrneeneterregten Wechselspannungstechogenerator einfachster Bauart, mit nachfolgender einfachet Glemhrichterschaiturrg erzeugt wird..According to the invention the object is achieved in that the series connected to the auxiliary starting phase and for the connection and disconnection usually used electronic power component, preferably a triac, is driven by a powered by the motor operating voltage free-running pulse generator, wherein the connection and disconnection of the pulse generator via one, two transistors same zone sequence containing transistor switching stage with pronounced tilt and hysteresis behavior takes place, the turn-off threshold is higher than their Wiederzuschaltschwelle. The driving of the Schottky circuit stage is carried out by a speed-proportional DC voltage, which is generated by a coupled with aer engine ramp speed sensor, for example, a permaoWWrneeneterten Wechselspannungstechogenerator simple design, followed by einfachem Glemhrichterschaiturrg.

-2- 255 504 2-2- 255 504 2

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Fig. 1 zeigte eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für einen Einphasenwechselstrommotor mit Anlaßkondensator.The invention will be explained below using an exemplary embodiment. Fig. 1 shows a circuit arrangement according to the invention for a single-phase AC motor with starter capacitor.

Die Zu- und Abschaltung der Anlaufhilfsphase des Einphasenwechselstrommotors M1 erfolgt durch einen Triac V3, der in Reihe zur Anlaufhilfswicklung W2 und zum Anlaßkondensator CA geschaltet ist und die üblicheTräger-Stau-Effekt-Beschaltung, bestehend aus dem Widerstand R4 und dem Kondensator C3, aufweist. Die Ansteuerung des Triacs V3 wird hierbei durch eine spezielle Steuerschaltung, welche aus einem freischwingenden Impulsgenerator, bestehend aus dem Diac V 2, dem Kondensator C2 sowie den Widerständen R2 und R3, und einer vorangeschalteten Transistorschaltstufe, bestehend aus den Transistoren V5 und V6 sowie den Widerständen R6, R7 und R8, aufgebaut ist, realisiert. Das für die Steuerung erforderliche dreh/ahlproportionale Signal wird, wie allgemein üblich, durch einen Drehzahlgeber G1, beispielsweise einem pormanemmagneterregten Wechselspannungstachogenerator, geliefert, wobei zur Erzielung eines Gleichspannungssignals eine einfache Gleichrichterschaltung, bestehend aus Diode V4 und Kondensator C4, nachgeschaltet wird. N.ich Zuschaltung des Einphasenwechselstrommotors M1 über den Schalter S1 an das Netz mit den Netzleistungen L1 und L ? wird die Hauptwicklung W1 des Motors an Spannung gelegt und erhält Strom. Gleichzeitig wird über eine Net7gleichrichterschaltung, bestehend aus der Diode VI, dem Kondensator C1 und dem Widerstand R1, die Betriebsspannung für den Impulsgenerator geliefert. Aufgrund der fallenden U-I-Kennlinie des Diacs V2 werden kontinuierlich negative Zundimpulse im kHz-Bereich erzeugt. Dabei muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Summe aus den Widerständen R2 und R3 einerseits so klein gewählt wird, daß der durch sie fließende Speisestrom größer als der Schaltstrom des Diacs V 2 ist, damit der Kondensator C 2 überhaupt auf die Schaltspannung aufgeladen wird, andererseits aber auch so groß gehalten wird, daß der Speisestrom kleiner als der Haltestrom bei durchgeschaltetem Diac V2 ist, damit das Löschen sowie das Einleiten eines neuen Ladezyklus' ermöglicht wird. Der Einsatz dieses freischwingenden Impulsgenerators hoher Impulsfolgefrequenz zur Ansteuerung des Triacs V3 garantiert dessen sichere Zündung unmittelbar nach dem jeweiligen Stromnulldurchgang, sobald der Haltestrom erreicht ist. Die genügend hoch über dem erforderlichen Zündstrom liegenden Zündimpulsspitzenwerte sichern einen kleinen Anfangshaltestrom und damit das Einschalten des Triacs V3 bei sehr kleinem Zündwinkel. Hierdurch wird praktisch eine vollständige Energieübertragung durch den Triac V3 ermöglicht und es tritt nahezu keine Beeinträchtigung des 'Anzugsmomentes des Einphasenwechselstrommotors M1 auf.The start-up phase of the single-phase AC motor M1 is switched on and off by a triac V3, which is connected in series with the auxiliary starting winding W2 and the starting capacitor CA and has the usual carrier-jam effect circuit consisting of the resistor R4 and the capacitor C3. The control of the triac V3 is in this case by a special control circuit, which consists of a free-running pulse generator consisting of the diac V 2, the capacitor C2 and the resistors R2 and R3, and a preceding transistor switching stage, consisting of the transistors V5 and V6 and the resistors R6, R7 and R8, constructed. The required for the control rotation / ahlportionaleale signal is, as is common practice, by a speed sensor G1, for example, a pormanemmagneterregten AC tachogenerator supplied, to achieve a DC signal, a simple rectifier circuit consisting of diode V4 and capacitor C4, is connected downstream. N.ich connection of the single-phase AC motor M1 via the switch S1 to the network with the network performance L1 and L? The main winding W1 of the motor is energized and receives power. At the same time, the operating voltage for the pulse generator is supplied via a Net7gleichrichterschaltung consisting of the diode VI, the capacitor C1 and the resistor R1. Due to the falling U-I characteristic of the Diacs V2 continuously negative ignition pulses are generated in the kHz range. The condition must be satisfied that the sum of the resistors R2 and R3 on the one hand chosen so small that the current flowing through them is greater than the switching current Diacs V 2, so that the capacitor C 2 is charged at all to the switching voltage, on the other hand, but also kept so large that the supply current is smaller than the holding current with diac V2 switched through, so that the deletion and the initiation of a new charging cycle 'is made possible. The use of this freewheeling pulse generator high pulse repetition frequency for driving the triac V3 guarantees its safe ignition immediately after each current zero crossing, as soon as the holding current is reached. The ignition pulse peak values sufficiently high above the required ignition current ensure a small initial holding current and thus the switching on of the triac V3 with a very small ignition angle. As a result, practically a complete energy transfer through the triac V3 is made possible and there is almost no impairment of the 'tightening torque of the single-phase AC motor M1.

Die Abschaltung des Impulsgenerators erfolgt durch Kurzschließen des Kondensators C2, da die Schaltspannung des Diacs V2 damit nicht mehr erreicht wird. Der Widerstand R3 dient hierbei zur Entladestrombegrenzung. Durch Dimensionierung der Widerstände R2 und R3 im Verhältnis 10:1 wird erreicht, daß die Spannung zwischen den Bezugspunkten X1 und X2 ca. 40V nicht überschreitet. Damit kann der Transistor V 5 der Transistorschaltstufe, ein Bipolarkleinspannungstransitor, die Abschaltfunktion übernehmen.The shutdown of the pulse generator is done by shorting the capacitor C2, since the switching voltage of Diacs V2 is thus no longer achieved. The resistor R3 serves to discharge current limit. By dimensioning the resistors R2 and R3 in the ratio 10: 1 it is achieved that the voltage between the reference points X1 and X2 does not exceed about 40V. Thus, the transistor V 5 of the transistor switching stage, a Bipolarkleinspannungstransitor, take over the Abschaltfunktion.

Die Ansteuerung der Transistorschartstufe erfolgt durch ein annähernd drehzahlproportionales Gleichspannungssignal, das durch einen mit der Motorwelle gekoppelten Drehzahlgeber^ 1, beispielsweise einem permanentmagneterregten Wechselspannungstachogenerator einfachster Bauart, mit nachfolgender Gleichrichtung mit Diode V4 und Siebung mit Kondensator C4 erzeugt wird. Der weiterhin vorgesehene Widerstand R5 diept zur raschen Entladung des Kondensators C4, um bei wiederholten Anläufen Fehler durch Kondensatorrestladung auszuschließen. Der einzusetzende Wechselspannungstacbogenerator ist praktischerweise so zu dimensionieren, daß die bei Leerlaufdrehzahl erzeugt Spannung 3V nicht überschreitet und eine Frequenz von einigen hundert Hertz besitzt.The control of the transistor Schartstufe takes place by an approximately speed-proportional DC signal, which is generated by a coupled to the motor shaft speed sensor ^ 1, for example, a permanent magnet AC voltage tachogenerator of the simplest type, with subsequent rectification with diode V4 and screening with capacitor C4. The further provided resistor R5 diept for rapid discharge of the capacitor C4 to exclude errors due to capacitor residual charge in repeated attempts. The AC voltage arc generator to be used is conveniently dimensioned so that the voltage generated at idling speed does not exceed 3V and has a frequency of several hundred hertz.

Die für die Steuerung des freischwingenden Impulsgenerators eingesetzte Transistorschaltstufe besteht außer dem Transistor V5 noch aus einem weiteren Transistor V6 sowie aus den Widerständen R6, R7 und R8. Solange das vom Drehzahlgeber G1 erzeugte und am Widerstand R 5 anstehende Gleichspannungssignal unter dem der Abschaltdrehzahl entsprechenden Wert liegt, ist Transistor V 5 gesperrt und Transistor V6 über Widerstand R 8 durchgesteuert. Erst wenn die Spannung über dem Widerstand R5 in die Nähe des mit dem Widerstand R6 einstellbaren Umschaltpunktes gelangt, welcher der Abschaltdrehzahl entspricht, fließt ein Eingangsstrom in die Basis des Transistors V 5 und bringt die Schaltung zum Kippen. Nach diesem Umschalten ist Transistor V5 leitend und Transistor V6 gesperrt. Der Eingangsstrom fließt jetzt vollständig in die Basis des Transistors V5. Mit weiter steigender Drehzahl und damit Eingangsspannung bleibt der Impulsgenerator und damit auch die Anlaufhilfsphase abgeschaltet.The transistor switching stage used for the control of the free-running pulse generator consists, in addition to the transistor V5, of a further transistor V6 and of the resistors R6, R7 and R8. As long as the DC voltage signal generated by the speed sensor G1 and pending on the resistor R 5 is below the shutdown speed corresponding value, transistor V 5 is turned off and transistor V6 through resistor R 8 controlled. Only when the voltage across the resistor R5 comes close to the switching point adjustable with the resistor R6, which corresponds to the turn-off speed, does an input current flow into the base of the transistor V 5 and bring the circuit to tilt. After this switching, transistor V5 is turned on and transistor V6 is off. The input current now flows completely into the base of the transistor V5. With further increasing speed and thus input voltage of the pulse generator and thus the start-up aid phase remains switched off.

Wenn die Drehzahl und damit die Eingangsspannung auf Werte unterhalb der Abschaltdrehzahl absinkt, sperrt der Transistor V 5 erst dann wieder, wenn der für das Aufrechterhalten des stromführenden Zustandes benötigte Basisstrom unterschritten wird. Da sich durch den Widerstand R7 noch kein Strom ausgebildet hat, liegt dieser Schaltpunkt drehzahlmäßig deutlich tiefer. Durch dieses hysteresebehaftete Schaltverhalten wird ein wiederholtes und Undefiniertes Ab- und Zuschalten bei allen Anlauf- und Betriebsbedingungen des Motors verhindert.When the speed and thus the input voltage drops to values below the turn-off speed, the transistor V 5 blocks only when the base current needed to maintain the current-carrying state is exceeded. Since no current has yet formed through the resistor R7, this switching point is significantly lower in terms of speed. This hysteresis switching behavior prevents repeated and undefined switching off and on in all starting and operating conditions of the motor.

Die gesamte elektronische Schaltungsanordnung, bestehend aus Leistungs-, Steuer- und Schutzelektronik wird vorteilhafterweise zu einer kompakten elektronischen Baugruppe A1 zusammengefügt und so gestaltet, daß sie beispielsweise im Klemmenkasten des Motors untergebracht werden kann.The entire electronic circuit arrangement, consisting of power, control and protection electronics is advantageously assembled into a compact electronic assembly A1 and designed so that it can be accommodated for example in the terminal box of the engine.

Die angegebene Schaltungsanordnung für einen Einphasenwechselstrommotor M1 ist ebenso für Drehstrommotoren anwendbar, welche am Einphasennetz betrieben werden.The specified circuit arrangement for a single-phase AC motor M1 is also applicable to three-phase motors, which are operated on the single-phase network.

Claims (6)

-з- 255 504-z- 255 504 Erfindungsansprüche:Invention claims: 1. Schaltungsanordnung zur kontaktlosen Schaltung der Anlauf hilfsphase von Einphasenwechselstrommotoren, insbesondere Einphasenasynchronmotoren, mit in Reihe zur Anlaufhilfsphase geschaltetem Leistungsbauelement, vorzugsweise einem* Triac, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung des Triacs (V3) ein freischwingender Impulsgenerator, bestehend aus dem Diac (V2), dem Kondensator (C2) und den Widerständen (R2) und (R3), verwendet wird.1. Circuit arrangement for contactless switching of the start-up auxiliary phase of single-phase AC motors, in particular single-phase asynchronous motors, connected in series with the auxiliary starting phase power component, preferably a * triac, characterized in that for driving the triac (V3) a free-running pulse generator consisting of the Diac (V2) , the capacitor (C2) and the resistors (R2) and (R3) is used. 2. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung des Triacs (V3) zur Realisierung einer maximalen Leistungsübertragung mit sehr kleinen Zündverzögerungswinkeln erfolgt, indem mittels Diac (V2) ständig negative Zündimpulse im kHz-Bereich erzeugt werden, deren Spitzenwerte genügend hoch über dem erforderlichen Zündstrom des Triacs (V3) liegen, so daß ein sicheres Zünden bei kleinen Anfangshalteströmen erreicht wird.2. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the ignition of the triac (V3) to realize a maximum power transmission with very small Zündverzögerungswinkeln done by Diac (V2) constantly negative ignition pulses are generated in the kHz range whose peak values are sufficiently high the required ignition of the triac (V3) are, so that a safe ignition is achieved at small initial holding currents. 3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Speisung des Impulsgenerators erforderliche Gleichspannung aus der Motorbetriebsspannung mittels Diode (V 1), Kondensator (C 1) und Widerstand (R 1) orhdllon wild.3. Circuit arrangement according to item 1 and 2, characterized in that the required for the supply of the pulse generator DC voltage from the motor operating voltage by means of diode (V 1), capacitor (C 1) and resistor (R 1) orhdllon wild. Sdi.HiuiKjsiinordnung nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abschaltung des Impulsgenerators durch eine, ein ausgeprägtes Kipp- und Hystereseverhalten aufweisende Transistorschaltstufe, bestehend aus den Transistoren (V5) und (V6) sowie den Widerständen (R6), (R7) und (R8) erfolgt.Sdi.HiuiKjsiinordnung according to item 1 to 3, characterized in that the connection and disconnection of the pulse generator by a, a pronounced tilting and hysteresis behavior having transistor switching stage consisting of the transistors (V5) and (V6) and the resistors (R6), (R7) and (R8) takes place. 5. Schaltungsanordnung nach Punkt 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistorschaltstufe so dimensioniert ist, daß die Abschaltschwelle deutlich höher als die Wiederzuschaltschwelle liegt.5. Circuit arrangement according to item 4, characterized in that the transistor switching stage is dimensioned so that the turn-off threshold is significantly higher than the Wiederzuschaltschwelle. 6. Schaltungsanordnung nach Punkt 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Transistorschaltstufe durch eine von einem Drehzahlgeber (G 1) mit nachfolgender Gleichrichterschaltung erzeugte annähernd drehzahlproportionale Gleichspannung erfolgt.6. Circuit arrangement according to item 4 and 5, characterized in that the control of the transistor switching stage by one of a speed sensor (G 1) with subsequent rectifier circuit generated approximately speed-proportional DC voltage. 7. Schaltungsanordnung nach Punkt 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte elektronische Schaltungsanordnung, einschließlich Leistungs- und Schutzelektronik zu einer kompakten elektronischen Baugruppe (A 1) zusammengefügt und so gestaltet ist, daß sie sich beispielsweise im Klemmenkasten des Motors unterbringen läßt7. Circuit arrangement according to item 1 to β, characterized in that the entire electronic circuit arrangement, including power and protection electronics assembled into a compact electronic assembly (A 1) and designed so that it can be accommodated for example in the terminal box of the engine Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
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