DE1281020B

DE1281020B - Anlaufschaltung fuer einen Einphasenmotor

Info

Publication number: DE1281020B
Application number: DE1967D0052518
Authority: DE
Inventors: Erik Vedel
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1967-03-14
Filing date: 1967-03-14
Publication date: 1968-10-24
Also published as: GB1158693A; FR1556145A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H02k

H02p

Deutsche KL: 21 d2-18/02

Nummer: 1281020

Aktenzeichen: P 12 81 020.7-32 (D 52518)

Anmeldetag: 14. März 1967

Auslegetag: 24. Oktober 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufschaltung für einen Einphasenmotor mit einem mit der Hilfswicklung in Reihe liegenden Bimetallschalter, der zwei von dem den Schalter durchfließenden Strom und von einer weiteren Heizquelle beheizbare, sich gleichsinnig, aber mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbiegende Bimetallelemente aufweist, die beim Einschalten derart beheizt werden, daß sich der Schalter zunächst schließt und dann wieder öffnet.

Bei normalen Einphasenmotoren fließt im Einschaltaugenblick der größte Strom, nämlich der Kurzschlußstrom in der Hauptwicklung und der volle Startstrom in der Hilfswicklung. Man benötigt daher entsprechend kräftige Schalter, um diese Motoren einzuschalten. Außerdem müssen diese Schalter weitgehend prellfrei arbeiten, da schon eine geringe Prellung zu einem Verschmoren der Kontakte führen kann. Andererseits besteht ein Interesse daran, möglichst einfache Schalter zu verwenden. Ein typisches Beispiel hierfür sind Thermostatschalter, die unmittelbar in Abhängigkeit von einer Temperatur gesteuert werden und die, wenn auf eine Verstärkung verzichtet werden soll, nur eine begrenzte Schaltkraft zur Verfügung stellen. Solche Thermostatschalter sind dazu bestimmt, einen intermittierenden Motorbetrieb zu überwachen, und werden entsprechend häufig beansprucht. Sie können beispielsweise zum Schalten einer Kleinkältemaschine oder zur Steuerung eines ölbrennermotors benutzt werden.

Mit einer eingangs beschriebenen Anlaufschaltung ist es möglich, den vom Hauptschalter im Einschaltaugenblick zu schaltenden Motorstrom zu reduzieren, so daß ein einfacherer Hauptschalter verwendet werden kann. Bei einer bekannten Anlaufschaltung ist das eine Bimetallelement mit einer vom gesamten Motorstrom durchflossenen Heizwicklung und das andere Bimetallelement mit einer vom Hilfswicklungsstrom durchflossenen Heizwicklung versehen. Nachteilig ist es hierbei, daß eine der Heizwicklungen für den gesamten Motorstrom ausgelegt sein muß, der zu Beginn des Hochlaufs recht hohe Werte annimmt. Außerdem bildet der eine Heizwiderstand dauernd einen Vorwiderstand für die Hauptwicklung, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Zudem bereitet es Schwierigkeiten, die Anordnung unter Berücksichtigung der verschiedenen durch die Wicklungen fließenden Ströme so zu treffen, daß der Schalter sicher geschlossen wird, nach einer vorgegebenen Zeit wieder öffnet und dann sicher offengehalten wird.

Des weiteren sind Bimetall-Anlaßschalter bekannt, Anlaufschaltung für einen Einphasenmotor

Anmelder:

Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark)
Vertreter:

Dr.-Ing. U. Knoblauch, Patentanwalt,
ίο 6000 Frankfurt 1, Kühhornshofweg 10

Als Erfinder benannt:

Erik Vedel, Augustenborg (Dänemark)

die im Ruhezustand geschlossen sind und infolge Beheizung unter Ausnutzung des Hauptwicklungsstro-

ao mes öffnen. In diesem Zusammenhang ist auch ein Schalter vorgeschlagen worden, der aus zwei Bimetallelementen besteht, die vom hindurchfließenden Strom beheizt werden und von denen dem einen Element ein Anschlag und dem anderen ein vom

as Hauptwicklungsstrom durchflossener Heizwiderstand zum Offenhalten zugeordnet ist.

Es sind auch willkürlich ein- und ausschaltbare Vorwiderstände im Hilfswicklungskreis eines Einphasenmotors bekannt, um den Hochlauf zu erleichtern.

Eine weitere bekannte Schaltung weist in einer Motorzuleitung einen temperaturabhängigen Widerstand auf, welcher einen parallel geschalteten, normalerweise offenen Bimetallschalter beheizt. Auf diese Weise wird ebenfalls der für die Auslegung des Hauptschalters maßgebende Einschaltstrom vermindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlaufschaltung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die mit einfacheren Mitteln ein zeitlich genau definiertes Einschalten und Ausschalten des Bimetallschalters im Anlaufzweig ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs beschriebenen Schaltung dadurch gelöst, daß die weitere Heizquelle ein den Bimetallschalter überbrückender Hilfswicklungsstrombegrenzungswiderstand ist und in der Bahn des schnelleren Elements jenseits des Kontaktgabepunktes ein mechanischer Anschlag liegt.

Bei dieser Schaltung biegt sich das schnellere Element unter dem Einfluß der Wärmeabstrahlung des Strombegrenzungswiderstandes zum langsameren

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Element hin, holt es ein und schließt damit den Schalter, worauf sich beide Elemente unter dem Einfluß der im Überbrückungskreis erzeugten Heizleistung weiter ausbiegen, bis nach einiger Zeit das schnellere Element den seine Auslenkung begrenzenden Anschlag berührt, so daß sich bei weiterer Ausbiegung des langsameren Elements der Schalter wieder öffnet. Die Heizleistung des Strombegrenzungswiderstandes ist so bemessen, daß der Schalter bei laufendem Motor geöffnet bleibt.

Bei dieser Anordnung ist der Schalter nur von dem die Hilfswicklung durchfließenden Strom abhängig. Alle Nachteile, die durch eine Beheizung mittels des Hauptwicklungsstromes entstehen, entfallen daher. Allerdings gibt der Strombegrenzungswiderstand bei geöffnetem Schalter immer etwa die gleiche Heizleistung ab. Trotzdem vermag hierdurch der Schalter zunächst geschlossen und später offengehalten zu werden, weil im letztgenannten Fall der Anschlag wirksam wird. Bei geschlossenem Schalter ist der Einfluß des Strombegrenzungswiderstandes gering. Daher läßt sich die von der Schließdauer abhängige Anlaufzeit ziemlich genau durch die im Überbrückungskreis erzeugte Heizleistung festlegen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Anlaufschaltung mit dem Bimetallschalter in Ruhestellung,

F i g. 2 den Bimetallschalter unmittelbar nach Ablauf der Verzögerungszeit,

F i g. 3 den Bimetallschalter am Ende der Anlaufzeit und

F i g. 4 den Bimetallschalter in Dauerlaufstellung.

In F i g. 1 ist eine Wechselspannungsquelle 1 dargestellt, welche einen Einphasenmotor 2 mit einer Hauptwicklung 3 und einer parallel dazu liegenden Hilfswicklung 4 über einen Hauptschalter 5 speist. Der Hauptschalter wird von einem Thermostat U betätigt. Im Hilfswicklungszweig liegt ein Widerstand 6, der durch einen Bimetallschalter 7 überbrückt werden kann. Der Widerstände ist so bemessen, daß er den Strom durch die Hilfswicklung 4 auf einen so kleinen Wert begrenzt, daß dieser auch im Dauerbetrieb noch zulässig ist. Der Schalter 7 besitzt ein schnelleres Bimetallelement 8 und ein langsameres Bimetallelement 9, die entweder von dem durch den Widerstände hindurchfließenden Strom oder von dem durch die Elemente selbst hindurchfließenden Strom beheizt werden. Dem schnelleren Elemente ist ein mechanischer Anschlag 10 zugeordnet.

Beim Einschalten des Hauptschalters 5 fließt normalerweise ein Einschaltstrom, der etwa doppelt so groß ist wie der Kurzschlußstrom in der Hauptwicklung 3. Durch die Wirkung des Strombegrenzungswiderstandes ist bei der veranschaulichten Schaltung der Einschaltstrom nur etwas größer als der Kurzschlußstrom in der Hauptwicklung 3. Der durch den Widerstand 6 hindurchfließende Strom beheizt beide Bimetallelemente 8 und 9, von denen sich das Element 8 schnell nach rechts ausbiegt und mit dem langsameren Element 9 Kontakt schließt (F i g. 2). In diesem Augenblick erhält die Hilfswicklung 4 den vollen Anlaßstrom, und der Motor läuft hoch. Der hierbei durch die beiden Elemente 8 und 9 fließende Strom beheizt diese weiter, bis sich das Element 8 an den mechanischen Anschlag 10 anlegt (F i g. 3). Alsdann öffnet der Schalter. Der Strom im Hilfswicklungszweig wird wieder auf den ursprünglichen begrenzten Wert reduziert. Dieser Wert reicht aus, um dem Bimetallschalter7 über den Widerstände so viel Wärme zuzuführen, daß er die in F i g. 4 veranschaulichte Offenstellung beibehält. Beim Abschalten des Motors kühlen die Bimetallelemente 8 und 9 ab, worauf das geschilderte Einschaltspiel von neuem beginnen kann.

Claims

Patentanspruch:

Anlaufschaltung für einen Einphasenmotor mit einem mit der Hilfswicklung in Reihe liegenden Bimetallschalter, der zwei von dem den Schalter durchfließenden Strom und von einer weiteren Heizquelle beheizbare, sich gegensinnig, aber mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbiegende Bimetallelemente aufweist, die beim Einschalten derart beheizt werden, daß sich der Schalter zunächst schließt und dann wieder öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Heizquelle ein den Bimetallschalter (7) überbrückender Hitfswicklungsstrombegrenzungswiderstand (6) ist und in der Bahn des schnelleren Elements (8) jenseits des Kontaktgabepunktes ein mechanischer Anschlag (10) liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 90 556, 834 576,
851378;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1121173;
französische Patentschrift Nr. 1230 776;
USA.-Patentschrift Nr. 3 275 888.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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