DE1199391B

DE1199391B - Device for automatic switching on and off of the auxiliary winding of single-phase induction motors

Info

Publication number: DE1199391B
Application number: DEA41083A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Victor Von Alten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-09-05
Filing date: 1962-09-05
Publication date: 1965-08-26

Description

Vorrichtung zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung von Einphasen-Induktionsmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der Hilfswicklung von Einphasen-Induktionsmotoren, bei der ein vom Strom der Hauptwicklung thermisch gesteuertes Schaltelement bewegliche Schaltkontakte betätigt, durch welche die Hilfswicklung während des Anlaßvorganges eingeschaltet und nach erfolgtem Hochlauf des Motors wieder abeeschaltet wird.Device for automatically switching the auxiliary winding on and off of single-phase induction motors The invention relates to an apparatus for automatic switching on and off of the auxiliary winding of single-phase induction motors, in which a switching element thermally controlled by the current of the main winding is movable Switching contacts actuated through which the auxiliary winding during the starting process switched on and switched off again after the motor has run up.

Bei bekannten Anlaßvorrichtungen dieser Art bleibt der Heizstromkreis des thermisch gesteuerten Schaltelem-entes auch während des Anlaßvorgangs im Hauptstromkreis eingeschaltet. Hierbei wird das Heizelement durch den hohen Anlaufstrom thermisch stark beansprucht, was zu einer vorzeitigen Beschädigung führen kann.In known starting devices of this type, the heating circuit remains of the thermally controlled switching element also during the starting process in the main circuit switched on. Here, the heating element becomes thermal due to the high starting current heavily used, which can lead to premature damage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine thermisch gesteuerte Schaltvorrichtung zu schaffen, die für Einphasen-Induktionsmotoren mit kurzen Ausschaltzeiten geeignet istundderenHeizelementnurauf eine vorbestimmte Maximaltemperatur beheizbar ist.The invention is based on the object of a thermally controlled To create switching device for single-phase induction motors with short switch-off times is suitable and whose heating element can only be heated to a predetermined maximum temperature is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das thermisch gesteuerte Schaltelement weitere Schaltkontakte betätigt, die beim Einschalten der Hilfswicklung den Heizstromkreis des thermisch gesteuerten Schaltelementes ausschalten. Hierbei empfiehlt es sich, den Heizstromkreis des thermisch gesteuerten Schaltelementes während des Anlaufvorganges in an sich bekannter Weise kurzzuschließen. Eine nach der Erfindung ausgebildete Schaltvorrichtung besitzt den Vorteil, daß die Heizwicklung beim Anlaufen oder bei Überlastung des Motors nicht überhitzt werden kann, weil der Heizstromkreis beim Überschreiten der höchstzulässigen Temperatur ohne zusätzliche Hilfskontakte selbsttätig abgeschaltet wird. Die nunmehr unbeheizte Heizwicklung kühlt sich sehr schnell ab, wodurch kurze Schaltzeiten für die Hilfsphase erreicht werden. Ein weiterer Vorteil besteht noch darin, daß die Haupt- und Hilfswicklung während des Anlaufvorganges die volle Netzspannung erhalten, weil die Heizwicklung in dieser Zeit ausgeschaltet ist.This object is achieved in that the thermally controlled switching element actuates further switching contacts that are activated when the Auxiliary winding switch off the heating circuit of the thermally controlled switching element. It is recommended that the heating circuit of the thermally controlled switching element to be short-circuited during the start-up process in a manner known per se. One after the invention trained switching device has the advantage that the heating winding cannot overheat when starting or if the motor is overloaded because the heating circuit when the maximum permissible temperature is exceeded without additional Auxiliary contacts is switched off automatically. The now unheated heating coil cools down very quickly, resulting in short switching times for the auxiliary phase will. Another advantage is that the main and auxiliary windings Receive full mains voltage during the start-up process because the heating coil is switched off during this time.

Als thermisch gesteuertes Schaltelement wird vorzugsweise in an sich bekannter Weise ein vom Strom der Hauptwicklung durchflossener Hitzdraht verwendet. Die Ausführune, der Schaltvorrichtung kann hierbei beispielsweise so getroffen werden, daß der Hitzdraht mit seinem einen Ende an zwei die beweglichen Schaltkontakte tragenden Schaltarmen befestigt ist und von einer dort angreifenden Rückholfeder gespannt wird. Vorzugsweise werden die beiden beweglichen Schaltkontakte in an sich bekannter Weise als Schnappschalter ausgebildet. Um eine schnelle Abkühlung und große Schaltwege zu erreichen ist es ratsam, einen langen Hitzdraht zu benutzen, der in an sich bekannter Weise im Gehäuse der Schaltvorrichtung ausgespannt ist. Damit der lange Hitzdraht im Gehäuse der Schaltvorrichtung untergebracht werden kann, wird er durch Umlenkrollen geführt.As a thermally controlled switching element is preferably in itself As is known, a hot wire through which the current from the main winding flows is used. The execution of the switching device can be made here, for example, that the hot wire with its one end to two of the movable switching contacts carrying Switching arms is attached and tensioned by a return spring acting there will. The two movable switching contacts are preferably known per se Way designed as a snap switch. For quick cooling and long switching travel to achieve it is advisable to use a long hot wire, which is known in and of itself Way is stretched out in the housing of the switching device. So the long hot wire can be accommodated in the housing of the switching device, it is by pulleys guided.

Die Schaltvorrichtung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die Stellung der beweglichen Schaltkontakte bei ausgeschaltetem Motor und F i g. 2 die Stellung der beweglichen Schaltkontakte während des Anlaufvorganges.The switching device is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment, namely FIG. 1 the position of the movable switching contacts when the engine is switched off and F i g. 2 the position of the movable switching contacts during the start-up process.

Die Schaltvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Hitzdraht 2 und zwei beweglichen Schaltkontakten 3 und 4, die mit den ortsfesten Gegenkontakten 5 und 6 zusammenwirken. Der Hitzdraht 2 ist mit seinem einen Ende 7 an der Anschlußklemme 8 und seinem anderen Ende 9 an dem Gelenkpunkt 10 der beiden die beweglichen Schaltkontakte 3 und 4 tragenden Schaltarme 11 und 12 befestigt. Er ist außerdem wellenförinig im Gehäuse der Schaltvorrichtung 1 ausgespannt und wird durch Umlenkrollen 13 geführt. An dem Gelenkpunkt 10 greift eine Rückholfeder 14 an, die den Heizdraht 2 spannt. Die beiden Schaltarme 11 und 12 werden durch eine Zugfeder 15 in die obere bzw. untere Schnappstellung gezogen. In der oberen Schnappstellung liegen sie an den ortsfesten Anschlägen 16 und 17 an. Der Gelenkpunkt 10 ist durch eine Leitung 18 mit der Anschlußklemme 19 verbunden. Ebenso ist die Anschlußklemme 20 durch eine Leitung 21 mit dem Gegenkontakt 5 und die Anschlußklemme 8 durch eine Leitung 22 mit dem Gegenkontakt 6 verbunden. Dor Elektromotor ist mit 23, die Hauptwicklung mit 24 und die Hilfswicklung mit 25 bezeichnet.The switching device 1 consists essentially of a hot wire 2 and two movable switching contacts 3 and 4, which interact with the stationary mating contacts 5 and 6 . The hot wire 2 is fastened with its one end 7 to the connection terminal 8 and its other end 9 to the pivot point 10 of the two switching arms 11 and 12 carrying the movable switching contacts 3 and 4. It is also stretched out in the form of a wave in the housing of the switching device 1 and is guided by pulleys 13. A return spring 14, which tensions the heating wire 2, acts on the hinge point 10. The two switching arms 11 and 12 are pulled into the upper or lower snap position by a tension spring 15. In the upper snap position, they rest against the stationary stops 16 and 17 . The pivot point 10 is connected to the connection terminal 19 by a line 18 . Likewise, the connection terminal 20 is connected to the mating contact 5 by a line 21 and the connection terminal 8 is connected to the mating contact 6 by a line 22. The electric motor is denoted by 23, the main winding by 24 and the auxiliary winding by 25.

Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung ist folgende: Beim Schließen des Motorschalters 26 fließt der Strom vom Netz über die Leitung 27 zu der Anschlußklemme 19 und von dort über die Leitung 18, den Gelenkpunkt 10, den Hitzdraht 2 zur Anschlußklemme 8 und von hier über die Leitung 28, die Hauptwicklung 24 zurück zur Netzleitung 29. Durch die Wärmewirkung des erhöhten Anlaufstromes dehnt sich der Hitzdraht 2 sehr schnell aus, und die Rückholfeder 14 kann jetzt den Gelenkpunkt 10 der beiden Schaltarme 11 und 12 nach oben ziehen. Sobald der Kippunkt erreicht ist, werden die Enden der beiden Schaltarme 11 und 12 von der Zugfeder 15 ruckartig so weit nach unten bewegt, bis die Schaltkontakte 3 und 4 auf den Gegenkontakten 5 und 6 aufliegen.The operation of the switching device is as follows: When the motor switch 26 is closed , the current flows from the mains via the line 27 to the connection terminal 19 and from there via the line 18, the hinge point 10, the hot wire 2 to the connection terminal 8 and from here via the line 28 , the main winding 24 back to the power line 29. Due to the thermal effect of the increased starting current, the hot wire 2 expands very quickly, and the return spring 14 can now pull the pivot point 10 of the two switching arms 11 and 12 upwards. As soon as the tipping point is reached, the ends of the two switching arms 11 and 12 are jerkily moved downward by the tension spring 15 until the switching contacts 3 and 4 rest on the mating contacts 5 and 6.

Wie die F i g. 2 zeigt, ist in dieser Schaltstellung die Hilfswicklung 25 eingeschaltet und der Hitzdraht 2 kurzgeschlossen. Die Haupt- und die Hilfswicklung erhalten während des Anlaufvorgganges die volle Netzspannung, weil der Hitzdraht 2 jetzt ausgeschaltet ist. Der Hitzdraht 2 kühlt sich während der Anlaufzeit des Motors 23 wieder ab und zieht den Gelenkpunkt 10 nach unten. Sobald dieser den Kippunkt der beiden Schaltarme 11 und 12 überschreitet, werden diese von der Zugfeder 15 ruckartig wieder nach oben gezogen, bis sie an den Anschlägen 16 und 17 anliegen. Hierdurch wird die Hilfswicklung 25 ausgeschaltet und der Hitzdraht 2 eingeschaltet. Der Hitzdraht 2 liegt jetzt im Strompfad der Hauptwicklung 24 und ist so bemessen, daß bei normaler Stromaufnahme des Motors 23 die Schaltkontakte 3 und 4 ,geöffnet bleiben.As the F i g. 2 shows, in this switching position, the auxiliary winding 25 is switched on and the hot wire 2 is short-circuited. The main and auxiliary windings receive full mains voltage during the start-up process because the hot wire 2 is now switched off. The hot wire 2 cools down again during the start-up time of the motor 23 and pulls the hinge point 10 downwards. As soon as the latter exceeds the tipping point of the two switching arms 11 and 12, these are pulled upwards again suddenly by the tension spring 15 until they rest against the stops 16 and 17. As a result, the auxiliary winding 25 is switched off and the hot wire 2 is switched on. The hot wire 2 is now in the current path of the main winding 24 and is dimensioned so that the switching contacts 3 and 4 remain open with normal current consumption of the motor 23.

Sollte der Motor 23 durch kurzzeitigen Netzausfall oder einer überbelastuno, einmal stehenbleiben, so wird die Hilfswicklung 25 durch die erhöhte Stromaufnahme der Hauptwicklung 24 wieder selbsttätig eingeschaltet, und der Motor 23 kann erneut anlaufen.If the motor 23 should stop due to a brief power failure or an overload, the auxiliary winding 25 is automatically switched on again due to the increased current consumption of the main winding 24, and the motor 23 can start again.

Claims

Claims: 1. Device for automatic switching on and off of the auxiliary winding of single-phase induction motors, in which a switching element thermally controlled by the current of the main winding actuates movable switching contacts through which the Hiliswickluno is switched on during the starting process and switched off again after the motor has started up , characterized in that the thermally controlled switching element actuates further switching contacts (4, 6) which switch off the heating circuit of the thermally controlled switching element when the auxiliary winding (25) is switched on.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the heating circuit of the thermally controlled switching element is short-circuited in a manner known per se during the start-up process. 3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a hot wire (2) through which the current of the main winding (24) flows is used as the thermally controlled switching element in a manner known per se. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the hot wire (2) with its one end (9) is attached to two switching arms (11, 12) carrying the movable switching contacts (3, 4) and one engaging there Return spring (14) is tensioned. 5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the hot wire (2) controls a snap switch in a manner known per se. 6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the hot wire (2) is stretched out in a manner known per se in the housing of the switching device (1) . 7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the hot wire (2) stretched out in the housing of the switching device (1) is guided by pulleys (13). 8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the hot wire (2) switches on the motor (23) with a short delay time. Considered publications: German Patent Nos. 357 292, 839 221, 849 135, 870 435; German Auislegeschriften No. 1 111725, 1 121 173; French patent specification No. 1286 543.