DE1133015B

DE1133015B - Device for automatic switching for pole-changing asynchronous motors

Info

Publication number: DE1133015B
Application number: DEL20822A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Hartwagner
Original assignee: Loher & Soehne GmbH
Current assignee: Loher & Soehne GmbH
Priority date: 1955-01-04
Filing date: 1955-01-04
Publication date: 1962-07-12

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Umschaltung für polumschaltbare Asynchronmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Umschaltung für polumschaltbare Asynchronmotoren mit einer Arbeitswicklung und einer Brems- oder Anlaufwicklung, deren Polzahl ein "Vielfaches der Arbeitswicklung ist.Device for automatic switching for pole-changing asynchronous motors The invention relates to a device for automatic switching for Pole-changing asynchronous motors with a working winding and a brake or Starting winding, the number of poles is a "multiple of the working winding.

Für verschiedene Antriebe durch Drehstrommotaren besteht die Aufgabe, den Antriebsmotor schnell abbremsen und selbsttätig abschalten zu können. Die Bremsung kann dabei mechanisch, elektrisch oder kömbiniert erfolgen. Eine elektrische Bremsung durch Gegenstrom hat sehr hohe Läuferverluste zur Folge. Dies erfordert bei häufiger Abbremsung eine größere Motortype. Wirtschaftlich ist demgegenüber die Bremsung durch übersynchronen Lauf, wie sie z. B. bei Aufzugmotoren üblich ist. Der Motor wird hierbei mit Polumschaltung (1 : 4 bis 1 : 8) ausgeführt. Für die Bremsung wird die vielpolige Wicklung im Sinne des Drehfeldes eingeschaltet, die den Motor bis in die Nähe der synchronen Drehzahl dieser Wicklung abbremst. Darauf fällt die mechanische Bremse ein.For various drives by three-phase motors, the task is to be able to brake the drive motor quickly and switch it off automatically. The braking can be done mechanically, electrically or combined. Electric braking countercurrent causes very high rotor losses. This requires more often Braking a larger engine type. In contrast, braking is economical by oversynchronous run, as z. B. is common in elevator motors. The motor is carried out with pole changing (1: 4 to 1: 8). For braking will the multi-pole winding in the sense of the rotating field switched on, which the motor up brakes close to the synchronous speed of this winding. This is where the mechanical one falls Brake.

Um bei Asynchronmotoren, die beim Bremsen zunächst im Übersynchronismus arbeiten, ein Abbremsen des Motors von der synchronen Drehzahl abwärts bis Null zu ermöglichen, ist es bekannt, den Motor in der Nähe der synchronen Drehzahl selbsttätig, z. B. mit Hilfe eines Fliehkraftschalters auf Gegenstrombremsung umzuschalten. Ferner gehört es bereits zum Stand der Technik, einen polumschaltbaren Asynchronmotor dadurch stillzusetzen, daß er zunächst übersynchron auf die kleine Drehzahl abgebremst und anschließend durch Gegenstrombremsung ohne erneute Polumschaltung stillgesetzt wird.In order to start with asynchronous motors when braking in oversynchronism work, a braking of the motor from the synchronous speed down to zero to enable, it is known to automatically start the motor close to the synchronous speed, z. B. to switch to counter-current braking with the help of a centrifugal switch. Further it is already part of the state of the art, a pole-changing asynchronous motor thereby shut down that it is initially braked over-synchronously to the low speed and is then stopped by countercurrent braking without renewed pole switching.

Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß auf der Welle des Asynchronmotors der Kurzschlußläufer einer weiteren Asynchronmaschine sitzt, deren drehbar gelagerter Ständer Schaltkontakte betätigt, die die selbsttätige Umschaltung während des Bremsvorganges oder Anlaufvorganges bewirken. Für die selbsttätige Bremsung des polumschaltbaren Motors, die zunächst übersynchron durch Einschalten der vielpoligen Wicklung erfolgt, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor Erreichen des Synchronismus eine Umschaltung der vielpoligen Wicklung auf Gegenstrom herbeigeführt. Es findet hier also ebenfalls keine weitere Polumschaltung, sondern lediglich eine Umdrehung der Feldrichtung der vielpoligen Wicklung statt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nicht nur eine Steuerung der Bremsung, sondern auch die Steuerung des Anlaufvorganges eines Asynchronmotors möglich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein zuverlässiges Umschalten von der übersynchronen Bremsung auf die Gegenstrombremsung bei Erreichen der jeweils gewünschten Drehzahl gewährleistet und eine leichte Einstellbarkeit dieser Drehzahl ermöglicht ist. Zum Zweck der Umschaltung einer Bremswicklung von Übersynchronismus auf Gegenstrom ist die Polzahl der Asynchronmaschine kleiner als die Polzahl der Bremswicklung. Zum selbsttätigen Umschalten beim Anlauf ist die Polzahl der Asynchronmaschine größer als die des Motors.Compared to this prior art, the invention consists in that in a device of the type described above, according to the invention on the shaft of the asynchronous motor the squirrel cage of another asynchronous machine is seated, whose rotatably mounted stand actuates switching contacts that enable automatic switching effect during the braking process or the start-up process. For automatic braking of the pole-changing motor, which is initially oversynchronous by switching on the multi-pole Winding takes place, is carried out by the device according to the invention before reaching the Synchronism brought about a switchover of the multi-pole winding to counter-current. There is no further pole change here either, but only one Rotation of the field direction of the multi-pole winding instead. With the help of the invention The device is not only a control of the braking, but also the control the start-up process of an asynchronous motor is possible. Another advantage of the invention lies in the fact that a reliable switchover from oversynchronous braking is based the countercurrent braking is guaranteed when the desired speed is reached and an easy adjustability of this speed is made possible. For the purpose of switching of a brake winding from oversynchronism to countercurrent is the number of poles of the asynchronous machine smaller than the number of poles in the brake winding. For automatic switching when starting up the number of poles of the asynchronous machine is greater than that of the motor.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielhaft erläutert. In den Abb.1 und 2 der Zeichnung ist im Querschnitt und in der Ansicht eine Schaltvorrichtung gezeigt, wie sie beispielsweise zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zur Anwendung kommen kann.The invention is illustrated in the following description with reference to the drawing explained by way of example in one embodiment. In Figures 1 and 2 of the drawing is shown in cross-section and in the view of a switching device such as, for example can be used to carry out the method according to the invention.

Ein Zentrifugen-Antriebsmotor mit 4- und 16-poliger Ständerwicklung, dessen 16-polige Wicklung während der Füllperiode eingeschaltet ist, soll von 1500 n bis zum Stillstand rein elektrisch abgebremst werden. Nach Abschalten der 4-poligen Wicklung wird die 16-polige Wicklung im Sinne des Drehfeldes (übersynchron) eingeschaltet.A centrifuge drive motor with 4- and 16-pole stator winding, whose 16-pole winding is switched on during the filling period, should be from 1500 n can be braked purely electrically to a standstill. After switching off the 4-pole Winding, the 16-pole winding is switched on in the sense of the rotating field (oversynchronous).

Die Umschaltung auf die entgegengesetzte Drehrichtung muß nun vor Erreichen des neuen Synchronismus (375 n) erfolgen. Dies geschieht durch eine Schalteinrichtung nach den Abb. 1 und 2. Sie besteht aus einer kleinen Asynchronmaschine mit dem Käfigläufer 1, der fest auf der Welle 2 des Antriebsmotors sitzt. Der dazugehörige Ständer 3 ist um einen kleinen Winkel drehbar angeordnet und an seinem Umfang mit den Schaltkontakten 4 versehen. Die Polzahl dieser kleinen Asynchronmaschine muß geringer sein (z. B. 12) als die Polzahl der Bremswicklung (z. B. 16) des zu bremsenden Motors.You must now switch to the opposite direction of rotation Reaching the new synchronism (375 n) take place. This is done by a switching device according to Fig. 1 and 2. It consists of a small asynchronous machine with a squirrel cage 1, which is fixed on the shaft 2 of the drive motor sits. The associated Stand 3 is arranged to be rotatable through a small angle and with it on its circumference the switch contacts 4 provided. The number of poles of this small asynchronous machine must be less (e.g. 12) than the number of poles of the brake winding (e.g. 16) of the one to be braked Engine.

Ist die Ständerwicklung im Sinne des Hauptdrehfeldes eingeschaltet, so wird sie bis 500 n generatorisch wirken, d. h., der Ständer versucht sich im Sinne der Drehrichtung des Läufers bis zu dem Anschlag 5 zu verdrehen. Unter dieser Drehzahl wirkt die Asynchronmaschine motorisch, d. h., ihr Ständer wird entgegen der Drehrichtung durch die Rückwirkung verdreht. Durch diese Verdrehung, die durch die Gegenfeder 6 in gewissen Grenzen einstellbar ist, erfolgt nun, z. B. bei etwa 400 n, eine Kontaktgebung mit dem Kontakt 7. Dadurch wird ein Schütz betätigt, das eine Umschaltung der 16-poligen Wicklung auf Gegenstrom bewirkt. Hierdurch wird der Motor völlig abgebremst und bei seiner Neigung zu einer Drehrichtungs-Umkehr durch einen Schleppschalter völlig vom Netz getrennt.If the stator winding is switched on in the sense of the main rotating field, so it will act as a generator up to 500 n, i. i.e., the stand tries its hand at To turn the direction of rotation of the rotor up to the stop 5. Under this Speed, the asynchronous machine acts as a motor, i. i.e., your stand will be opposite the direction of rotation is twisted by the reaction. By this twisting that by the return spring 6 is adjustable within certain limits, now takes place, for. B. at about 400 n, a contact with the contact 7. This actuates a contactor that causes the 16-pole winding to switch to countercurrent. This will the motor braked completely and with its tendency to reverse the direction of rotation completely separated from the mains by a drag switch.

Die selbsttätige Schalteinrichtung, die in der im vorstehenden beschriebenen Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen worden ist, kann erfindungsgemäß auch unabhängig davon Verwendung finden. So kann sie z. B., wie bereits bemerkt, für das zweistufige Anlassen eines Aufzugsmotors benutzt werden, wobei die Umschaltung auf der zweiten Stufe nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl erfolgt. In diesem Fall muß die Polzahl der Schalteinrichtung größer sein als die des Motors selbst.The automatic switching device, which is described in the above Manner has been used to carry out the method according to the invention, can also be used independently of this according to the invention. So she can z. B., as already noted, are used for the two-stage starting of an elevator motor, switching to the second stage after reaching a certain speed he follows. In this case, the number of poles of the switching device must be greater than that of the engine itself.

Der Läufer der Schalteinrichtung kann als Massivläufer ausgebildet sein. Es kann aber auch die Welle selbst als Läufer dienen.The rotor of the switching device can be designed as a solid rotor be. However, the shaft itself can also serve as a runner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for automatic switching for Pole-changing asynchronous motors with a working winding and a brake or Starting winding, the number of poles of which is a multiple of the working winding, characterized in that that on the shaft of the asynchronous motor of the squirrel cage of another asynchronous machine sits, whose rotatably mounted stand actuates switching contacts, which the automatic Switch over during the braking process or the start-up process.

2. Device according to claim 1 for switching a brake winding from oversynchronism to countercurrent, characterized in that the number of poles of the asynchronous machine is smaller than the number of poles the brake winding is.

3. Apparatus according to claim 1 for automatic switching during start-up, characterized in that the number of poles of the asynchronous machine is greater than that of the engine.

4. Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that that the rotor of the asynchronous machine is designed as a solid rotor or that the The motor shaft itself serves as a rotor:

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the triggering of the switching process by one of the Rotation of the asynchronous machine is initially adjustable counteracting spring. In Considered publications: German patent application H 4900 VIIIb / 21 c (published on April 24, 1951); Austrian patent specification No. 95 080.