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Einphasen-Kondensatormotor mit dauernd eingeschalteter Hilfsphase
Die Erfindung bezieht sich auf Einphasen-Kondensatormotoren, die eine dauernd eingeschaltete
Hilfsphase haben. Derartige Motoren haben eine Haupt-und eine Hilfswicklung, die
beide auf dem Ständer gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei ein Kondensator
in Reihe zur Hilfswicklung geschaltet ist und beide Wicklungen während des Betriebes
dauernd parallel zueinander liegen. Um die Drehzahl solcher Motoren regeln zu können,
hat man vorgeschlagen, den Motor von dem Leitungsnetz über einen Transformator,
insbesondere einen Spartransformator, zu speisen, der mehrere Anzapfungen hat, an
welche die zur Verbindungsstelle der Haupt- und Hilfsphasenwicklung führende Stromzuführungslei-1.ung
über einen verstellbaren Kontakt wahlweise anschließbar ist. Man kann einen solchen
Einphasentnotor dann ohne weiteres an Einphasennetze mit verschiedenen Spannungen
anschließen und die Drehzahl in einfacher Weise regeln. Im folgenden wird nun gezeigt,
wie man den Anlauf eines solchen Motors verbessern kann.
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Erfirndungsgemäß ist zu diesem Zweck ein durch einen vom anlaufenden
Motor gesteuerter, bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Motorläufers auslösender
Schalter, insbesondere ein von dem Motorläufer gesteuerter Fliehkraftschalter vorgesehen,
durch den die Stromzuführungsleitung zu den Motorwicklungen von der vollen Netzspannung
auf den verstellbaren Kontakt umgeschaltet wird, der auf niedrigere Spannungen besitzende
Anzapfungen des Transformators entsprechend der gewünschten Motorbetriebsdrehzahl
einstellbar ist. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß ein solcher Motor zunächst
mit voller Netzspannung und hohem Drehmoment anläuft und sich dann selbsttätig auf
eine bestimmte niedrigere Drehzahl einstellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung in Verbindung
mit,einem Kondensatormoto-r mit dauernd eingeschalteter Hilfsphase dargestellt,
der in üblicher Weise ausgebildet sein kann. Der dargestellte Motor hat eine Hauptwicklung
1 und eine Hilfswicklung 2, die getrennt voneinander auf dem Ständer des Motors
um etwa 90 elektrische Grade gegeneinander versetzt angeordnet sind. In Reihe mit
der Hilfswicklung 2 ist ein Kondensator 3 geschaltet, der für die erforderliche
Phasenverschiebung der in den beiden Wicklungen fließenden Ströme sorgt.
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Die Wicklungen 1 und 2 sind miteinander bei 4 verbunden zwecks Anschlusses
an ein Einphasennetz. Die beiden anderen Enden der Wicklungen 1 und 2 sind an einen
Spartransformator 5 angeschlossen, dessen eines Wicklungsende 6 mit dem einen Pol
des Einphasennetzes verbunden -ist und hierdurch diesen Pol mit dem Verbindungspunkt
4 der Wicklungen 1 und 2 verbindet. Die Hilfswicklung 2 ist an das andere Ende 7
des Spartransformators 5 angeschlossen, und die Hauptwicklung 1 ist mit einer Anzapfung
8 an dem Mittelpunkt des Spartransformators 5 verbunden. Diese Anordnung gestattet
den Anschluß des Motors an verschiedene, insbesondere zwei Spannungen. Die Klemmen
6 und 7 des Spartransformators können an ein Netz von z. B. 230 Volt oder die Klemmen
6 und 8 an ein niedriger gespanntes Netz, z. B. mit 115 Volt, angeschlossen werden,
so daß der Motor mit einer von beiden Spannungen betrieben werden kann. Es ist klar,
daß hierbei der Spartransformator 5 jeder Wicklung in beiden Fällen dieselbe Spannung
zuführt.
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Um die Geschwindigkeit des Motors ändern zu können, ist der Spartransformator
5 mit einer Mehrzahl von Anzapfungen 9 versehen, und es ist ein an 4 angeschlossener
bzw. anschließbarer, verstellbarer Kontaktarm 10 angeordnet, der mit einer ,der
Anzapfungsstellen verbunden werden kann. Durch Verstellen des Kontaktarmes 10 kann
also die dem Motor zugeführte Spannung geändert werden und dadurch die Geschwindigkeit
des Motors auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt werden, wenn der Motor eine
Last antreibt, welche etwa die Eigenschaften eines Lüfters oder Gebläses hat.
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Bei der üblichen Anordnung von Einphasenmotoren dieser Art würde der
Kontaktarm 10 unmittelbar bei dem Punkt 4 angeschlossen werden, so daß die den
Wicklungen
zugeführte Spannung durch die jeweilige Stellung des Armes 10 bestimmt wird. Auf
diese Weise kann man eine Regelung der Geschwindigkeit des laufenden Motors in vielen
Fällen in ausreichendem Maße durchführen. In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch,
wie bereits dargelegt, notwendig, die Geschwindigkeit des Motors auf einen Wert
zu bringen, der .durch die Lastcharakteristik bestimmt ist, um so die gewünschte
Motorleistung bei Belastungen zu erreichen. Wein eine solche Anpassung bei verhältnismäßig
niedriger Geschwindigkeit des Motors erfolgt, wird die Spannung häufig so stark
vermindert, daß der Motor kein zur Bewältigung der Last ausreichendes Anlaufmoment
entwickeln kann.
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Um diese Schwierigkeit zu überwänden, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
ein geschwindigkeitsabhängiger Schalter 11 vorgesehen, der als Fliehkraftschalter
od. dgl. ausgebildet ist und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Läufers
12 gesteuert wird, wie dies .durch die gestrichelte Verbindungslinie 13 schematisch
dargestellt ist. Der Schalter 11 hat, wie,die Zeichnung zeigt, ein bewegliches Kontaktglied
14, das mit einem feststehenden Kontakt 15 in Verbindung steht, wenn der Motor still
steht oder eine für die Schalterbetätigung zu geringe Geschwindigkeit hat. Das Kontaktglied
kommt erst dann in Verbindung mit einem feststehenden Kontakt 16, wenn die Geschwindigkeit
des Motors die zur Betätigung des Schalters 11 erforderliche Geschwindigkeit ü#berschreitet.
Der feststehende Kontakt 15 ist mit der Klemme 6 des Spartransformators und so mit
dem einen Pol der Netzleitung verbunden, während der feststehende Kontakt 16 an
den beweglichen Kontaktarm 10 angeschlossen ist. Das Kontaktglied 14 des
Schalters ist mit dem Verbindungspunkt 4 der Motorwicklungen 1 und 2 verbunden.
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Die Arbeitsweise des Motors ist folgende: Wenn der Motor still steht,
wobei der Schalter 11 sich in der auf der Zeichnung dargestellten Lage befindet,
sind die Motorwicklungen 1 und 2 an die volle Netzspannung angeschlossen, so daß
der Motor, wenn er eingeschaltet wird, z. B. durch einen nicht besonders dargestellten
Netzschalter, mit voller Spannung anläuft und sein. maximales Anlaufmoment entwickelt.
Wenn der Motor die zur Auslösung des Schalters erforderliche Geschwindigkeit erreicht
hat, bewegt sich das Kontaktglied 14 nach dem Kontakt 16 hin und verbindet die Motorwicklungen
mit dem Kontaktarm 10. Der Motor läuft infolgedessen mit einer verminderten Geschwindigkeit,
die durch die Stellung des beweglichen Kontaktarmes 10 bestimmt ist. Er läuft also
immer mit voller Netzspannung an und läuft dann mit einer durch die Stellung des
Kontaktarmes 10 bestimmten Spannung weiter.
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Der Schalter 11 ist vorteilhaft so eingestellt, daß er bei einer Geschwindigkeit
des Motors schaltet, die etwa 500/9 der Synchrondrehzahl des Motors beträgt. Ein
Zentrifugalschalter üblicher Ausführung wird in dieser Betriebsstellung bleiben,
bis die Geschwindigkeit des Motors auf etwa 25 % der synchronen Drehzahl
abgesunken ist. Der Motor wird immer bei voller Spannung mit maximalem Drehmoment
anlaufen, und seine Drehzahl wird bei voller Spannung steigen, bis der Schalter
11 in Tätigkeit tritt. Wenn .die Geschwindigkeit auf ,einen höheren Wert eingestellt
ist, so wird die Motordrehzahl steigen, bis sie die gewünschte Geschwindigkeit erreicht
hat. Wenn jedoch die Geschwindigkeit auf einen niedrigeren Wert eingestellt ist
als die den Schalter betätigende Geschwindigkeit, so wird die Drehzahl des Motors
heruntergehen, und zwar bis auf eine Geschwindigkeit, auf welche der Kontaktarm
10 eingestellt :ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Motorgeschwindigkeit auf
einen bestimmten Wert vorher einzustellen, der zur Erreichung der gewünschten Leistung
erforderlich ist, und der Motor wird immer mit dem maximalen Anlaufmoment in Betrieb
kommen und mit der vorher eingestellten Geschwindigkeit weiterlaufen.