DE1034755B - Einrichtung zum selbsttaetigen Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung von Einphasen-Induktionsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung von Einphasen-Induktionsmotoren. Diese Schalteinrichtungen sind der Einfachheit wegen mit einem wärmeempfindlichen Schaltorgan, z. B. einer Bimetallfeder, ausgerüstet, die beim Einschalten des Motors vom Motorstrom erhitzt wird. Hierdurch krümmt sich die Bimetallfeder und schaltet nach kurzer Zeit die Hilfswicklung vom Netz ab. Da die Bimetallfeder vom Motorstrom weitererhitzt wird, bleibt die Hilfswicklung während der Einschaltzeit des Motors abgeschaltet.

Bei derartigen Schalteinrichtungen besteht die Gefahr, daß die Hilfswicklung bereits abgeschaltet wird, bevor der Motor seine Betriebsdrehzahl erreicht hat. Außerdem arbeiten diese Schalteinrichtungen sehr träge.

Weiterhin sind Schalteinrichtungen bekannt, bei weichen für das Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung zwei getrennte Bimetallstreifen vorgesehen, sind, von denen der eine vom Strom der Hauptwicklung und der andere vom Strom der Hilfswicklung beheizt wird. Bei diesen Schalteinrichtungen ist zum Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung ein vom Strom der Hilfswicklung beheizter Bimetallstreifen, der bei seiner Erwärmung einen Schnappschalter steuert, und außerdem ein durch den Strom der Hauptwicklung beheiztes Bimetallelement erforderlich, durch welches der Schnappschalter in die Startlage zurückgestellt wird. Dieses den Schnappschalter in die Startlage zurückstellende Bimetallelement besteht aus zwei sich bei Erwärmung in entgegengesetzter Richtung krümmenden Teilen. Der eine Teil des Bimetallelementes biegt beim Einschalten des Motors durch den anfänglichen starken Stromfiuß schnell in Richtung zum Anlaßbimetall aus und bringt den Schnappschalter in die Startstellung, in der die Hilfswicklung eingeschaltet ist. Nachdem der Motor angelaufen ist, geht die Stromabnahme wieder auf den normalen Wert zurück, wodurch das von dem Motorstrom durchflossene Ende des Bimetallelementes weniger erhitzt wird und sich in eine Zwischenlage zurückbewegt. Von dieser Zwischenlage aus wird der Schnappschalter, nachdem der Stromnuß unterbrochen worden ist, in die Startlage zurückgestellt. Bei längerer Beheizung des Bimetallelementes krümmt sich der andere Teil in entgegengesetzter Richtung und bewegt sich von dem Anlaßbimetallschenkel weg.

Diese Schalteinrichtung ist bei einer kurzzeitigen Stromunterbrechung oder beim Stehenbleiben des Motors infolge Überlastung nicht in der Lage, den Schnappschalter in die Startlage zurückzuführen, weil das Bimetallelement im ersten Fall sich wegen der Kürze der Zeit nicht genügend abkühlen kann,

Einrichtung zum selbsttätigen Ein-
und Ausschalten der Hilfswicklung
von Einphasen-Induktionsmotoren

Anmelder:

Gebr. von Alten,

Elektro-Apparate- und Relais-Bau,
Kronberg (Taunus)

Friedrich Victor von Alten, Kronberg (Taunus),
ist als Erfinder genannt worden

so während im zweiten Fall die Beheizung nicht unterbrochen wird. In beiden Fällen wird die Hauptwicklung des Motors so lange von dem hohen Anlaufstrom durchflossen, bis der Überlastschalter den Stromkreis unterbricht. Hierbei kann die Hauptwicklung sehr leicht durchbrennen. Erst nachdem das Bimetallelement sich genügend abgekühlt hat und der Überlastschalter den Stromkreis wieder geschlossen hat, wird der Schnappschalter in die Startlage zurückgestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung zu schaffen, die wesentlich einfacher aufgebaut ist und bei der die geschilderten Nachteile beseitigt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Bimetallfedern sich unter Wärmeeinwirkung in entgegengesetzter Richtung krümmen und derart miteinander gekoppelt sind, daß sie beim Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung sich gegenseitig so beeinflussen, daß die vom Strom der Hilfswicklung beheizte Bimetallfeder die vom Strom der Hauptwicklung beheizte Bimetallfeder in ihrer das öffnen der Hilfsphasenkontakte bewirkenden Bewegung unterstützt. Durch diese Anordnung der Bimatallfedern ergeben sich kurze Schaltzeiten, denn die vom Strom der Hauptwicklung beheizte Bimetallfeder schließt beim Anlaufen des Motors infolge des hohen Anlaufstromes die Kontakte zum Einschalten der Hilfswicklung sehr schnell und hält sie so lange geschlossen, bis der Motor angelaufen ist. Während dieser Zeit wird der andere Bimetallstreifen vom Strom der Hilfswicklung beheizt und versucht, die Schaltkontakte zu öffnen. Dies ist aber erst dann möglich, wenn der Motor angelaufen und die Stromaufnahme der Hauptwicklung auf ihren normalen Wert zurückgegangen ist. Bis zu diesem Zeitpunkt steht die

809 578/170

Claims (3)

von der Hilfswicklung beheizte Bimetallfeder unter einer Vorspannung. Sobald sich die vom Strom der Hauptwicklung beheizte Bimetallfeder etwas abgekühlt hat, wird sie von der vorgespannten anderen Bimetallfeder fast ruckartig zurückgebogen, wodurch sich die Schaltkontakte öffnen und die Hilfswicklung ausgeschaltet ist. Durch das schnelle öffnen und Schließen der Schaltkontakte kann auf die sonst üblichen Schnappschalter verzichtet werden. Dies führt zu einem wesentlich einfacheren Aufbau der Schalteinrichtung. Die beiden Bimetallfedern werden durch ein Zwischenglied in formschlüssiger Verbindung gehalten, welches vorzugsweise an einer der beiden Bi metall federn befestigt ist. Durch das den Formschluß herstellende Zwischenglied werden die beiden sich in entgegengesetzter Richtung krümmenden Bimetallfedern stets in gleichem Abstand zueinander gehalten, so daß Schwankungen in der Umgebungstemperatur keinen störenden Einfluß auf die Wirkungsweise der Schalteinrichtung ausüben können. In der Zeichnung ist die Schalteinrichtung nach der Erfindung näher erläutert. Der Einphasen-Induktionsmotor 1 ist in an sich bekannter Weise mit einer Hauptwicklung 6 und einer Hilfs- oder Anlaufwicklung 5 ausgerüstet. Die gemeinsame Verbindungsstelle 4 der Haupt- und der Hilfswicklung 6 bzw. 5 ist durch eine Leitung 3 an den Hauptschalter 2 angeschlossen, der die Verbindung zu dem einen Pol des Netzes herstellt. Das andere Ende der Hauptwicklung 6 ist durch eine Leitung 7 an eine Heizwicklung 8 angeschlossen, die durch die Leitung 9 mit dem anderen Pol des Netzes verbunden ist. Die Heizwicklung 8 dient zur Beheizung einer Bimetallfeder 10, die mit einem starren Zwischenglied 11 versehen ist. Dieses Zwischenglied 11 dient zur Steuerung der mit einem Schaltkontakt 16 versehenen Bimetallfeder 12. Zur Beheizung der Bimetallfeder 12 ist eine Heizwicklung 17 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende an den Schaltkontakt 16 und mit ihrem anderen Ende über eine Leitung 18 an das Netz angeschlossen ist. Die beiden Bimetallfedern 10 und 12 sind hierbei so angeordnet, daß ihre beiden Enden sich unter Wärmeeinwirkung gegeneinander bewegen. Eine Leitung 14 verbindet die Hilfswicklung 5 mit dem Gegenkontakt 15, der an einer Kontaktfeder 13 befestigt ist. Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung ist folgende: Beim Schließen des Hauptschalters 2 fließt der Strom von dem einen Pol des Netzes durch die Leitung 3, die Hauptwicklung 6, die Leitung 7, die Heizwicklung 8 und die Leitung 9 zu dem anderen Pol des Netzes. Durch den hohen Anlaufstrom wird die Bimetallfeder 10 sehr schnell erhitzt, wodurch sie sich in Pfeilrichtung krümmt. Hierbei stößt das starre Zwischenglied 11 an die mit dem Schaltkontakt 16 ■versehene Bimetallfeder 12 an und nimmt diese mit, bis die Kontakte 15 und 16 geschlossen sind. Sobald dies erfolgt ist, wird die Hilfswicklung 5 eingeschaltet, und der Motor 1 läuft an. Der durch die Hilfswicklung 5, die Leitung 14, die Kontakte 15 und 16, die Heizwicklung 17 und die Leitung 18 zu dem anderen Pol des Netzes fließende Nebenstrom erhitzt nunmehr die Bimetallfeder 12, die sich in entgegengesetzter Richtung wie die Bimetallfeder 10 krümmt. ίο Da die Stromaufnahme der Hauptwicklung 6, nachdem der Motor angelaufen ist, sich erheblich verringert, geht auch die Temperatur der Bimetallfeder 10 zurück. Die Rückwärtsbewegung der Bimetallfeder 10 wird durch die Bimetallfeder 12 beschleunigt, so daß die Kontakte 15 und 16 sich schneller öffnen. Die Heizwicklung 8 ist so bemessen, daß bei normaler Leistungsaufnahme des Motors die Hilfswicklung 5 abgeschaltet bleibt. Sollte der Motor 1 aus irgendeinem Grund einmal stehenbleiben, so wird die Hilfswicklung 5 infolge der erhöhten Stromaufnahme der Hauptwicklung 6 selbsttätig durch die Bimetallfeder 10 wieder eingeschaltet, wodurch der Motor 1 erneut anlaufen kann. Falls der Anlaufstrom des Motors groß genug ist, können die Bimetallfedern 10 und 12 auch direkt beheizt werden. Hierdurch werden die besonderen Heizwicklungen 8 und 17 eingespart. Paten tan s ρ R C c π ε

1. Einrichtung zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung von Einphasen-Induktionsmotoren mit einer vom Strom der Hilfswicklung und einer vom Strom der Hauptwicklung heizbaren Bimetallfeder, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bimetallfedern (10, 12) sich unter Wärmeeinwirkung in entgegengesetzter Richtung krümmen und derart miteinander gekoppelt sind, daß sie beim Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung sich gegenseitig so beeinflussen, daß die vom Strom der Hilfswicklung beheizte Bimetallfeder die vom Strom der Hauptwicklung beheizte Bimetallfeder in ihrer das öffnen der Hilfsphasenkontakte bewirkenden Bewegung unterstützt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bimetallfedern (10, 12) durch ein Zwischenglied (11) in formschlüssiger Verbindung gehalten werden.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Formschluß herstellende Zwischenglied (11) an einer der beiden Bimetallfedern (10, 12) befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 838 012, 870 435.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen