DE1488894B2 - ELECTRIC MOTOR FOR AN ENCLOSED COOLING MACHINE - Google Patents
ELECTRIC MOTOR FOR AN ENCLOSED COOLING MACHINEInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor für eine gekapselte Kältemaschine mit Widerstands-Hilfsphase. The invention relates to an electric motor for an encapsulated refrigeration machine with a resistance auxiliary phase.
Derartige Elektromotoren müssen mit einem Schutzschalter ausgerüstet sein, der verhindert, daß die Wicklungen, z. B. bei blockiertem Rotor, eine zu hohe Temperatur annehmen. Bisher bereitete es jedoch Schwierigkeiten, die Temperatur der Hauptwicklung und diejenige der Hilfswicklung einwandfrei zu überwachen, weil die verhältnismäßig dickdrähtige Hauptwicklüng eine langsamere Temperaturanstiegsgeschwindigkeit, z. B. im Mittel 0,5° C/s, und die dünndrähtige Hilfswicklung eine höhere Temperaturgteschwinäi|kehyz.B. im Mittel 10° C/s besaß, und es kaumrjmöglich war, einen Temperaturfühler beiden Temperaturanstiegsgeschwindigkeiten anzupassen, ganz abgesehen davon, daß der großen Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hilfswicklung kaum ein Temperaturfühler zu folgen vermag.Such electric motors must be equipped with a circuit breaker that prevents the windings, e.g. B. if the rotor is blocked, assume a temperature that is too high. So far it prepared however difficulties, the temperature of the main winding and that of the auxiliary winding are correct to be monitored because the relatively thick-stranded main winding has a slower temperature rise rate, z. B. on average 0.5 ° C / s, and the thin-wire auxiliary winding a higher Temperaturgteschwinäi | kehyz.B. average 10 ° C / s possessed, and it was hardly possible, a temperature sensor to adapt to both rates of temperature rise, not to mention that the large one Temperature rise rate of the auxiliary winding can hardly be followed by a temperature sensor.
Es ist daher eine Schutzschaltung für einen gekapselten elektrischen Einphasenmotor einer Kältemaschine bekannt, bei der die Temperaturen der Hauptwicklung und der Hilfswicklung je durch ein eigenes Temperaturmeßglied überwacht sind; z. B. wird die Hauptwicklung mit einem Wicklungsthermostaten und die Hilfswicklung mit einem auf das Strom-Zeit-Integral des Anlaßstromes ansprechenden Auslöser überwacht (deutsche Auslegeschrift 1 151 870).It is therefore a protective circuit for an enclosed electric single-phase motor of a refrigeration machine known, at which the temperatures of the main winding and the auxiliary winding each by a own temperature measuring element are monitored; z. B. the main winding with a winding thermostat and the auxiliary winding having a responsive to the current-time integral of the starting current Trigger monitored (German interpretation document 1 151 870).
Es ist ferner bekannt, die Hilfswicklung eines Einphasenmotors derart widerstandsarm auszulegen, daß sie über einen "längeren Zeitraum hinweg den Anlaßstrom führen, kann, ohne eine zu hohe Temperatur anzunehmen."Der für die Phasendrehung erforderliche Widerstand ist dabei in einem Vorwiderstand zusammengefaßt (USA.-Patentschrift 2 224 422).It is also known to design the auxiliary winding of a single-phase motor with such low resistance that that they can conduct the starting current for a "longer period of time, without too high a temperature "The resistance required for the phase rotation is in a series resistor summarized (U.S. Patent 2,224,422).
Es ist ferner ein Einphasen-Elektromotor bekannt, der eine Anlaßvorrichtung in der Form eines der Hilfswicklung vorgeschalteten PTC-Widerstandes hat (USA.-Patentschrift 2 261 250).It is also known a single phase electric motor having a starting device in the form of one of the Auxiliary winding upstream PTC resistor has (USA. Patent 2 261 250).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Temperaturüberwachung der beiden Wicklungen vorzusehen, ohne daß hierbei irgendwelche Nachteile auftreten.The invention is based on the object of a simplified temperature monitoring of the two Provide windings without any disadvantages occurring.
Diese Aufgabe wir'ä· erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination der folgenden Merkmale:This object is achieved according to the invention by the combination of the following features:
a) Die Hilfswicklung ist derart widerstandsarm, daß ihre Temperaturanstiegsgeschwindigkeit bei maximalem Anlaßstrom im Bereich der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hauptwicklung bei Kurzschlußstrom liegt.a) The auxiliary winding is so low in resistance that its rate of temperature rise at maximum starting current in the range of the temperature rise rate of the main winding with short-circuit current.
b) Ein der Hilfswicklung vorgeschalteter Vorwiderstand ist außerhalb der Kapsel angeordnet.b) A series resistor connected upstream of the auxiliary winding is arranged outside the capsule.
c) Ein einziges temperaturabhängiges Glied, z.B. ein eingebauter Wicklungsthermostat, überwacht beide Wicklungen.c) A single temperature-dependent element, e.g. a built-in winding thermostat, monitors both windings.
Hierbei kommt man mit einem einzigen gemeinsamen Temperaturüberwachungsglied aus, weil die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der Hilfswicklung durch deren widerstandsarme Auslegung derjenigen der Hauptwicklung angepaßt ist. Die Anpassung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man die Hilfswicklung mit ähnlichen Daten wie die Hauptwicklung auslegt, z.B. den gleichen Leiterquerschnitt verwendet. Die beim Anlassen entstehende Wärme wird hauptsächlich in dem Vorwiderstand außerhalb der Kapsel erzeugt, wo eine Wärmeentwicklung relativ ungefährlich ist, die Leistung der Kältemaschine nicht beeinflußt und nicht zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Motors führen kann.Here you can get by with a single common temperature monitoring element because the Temperature rise rate of the auxiliary winding due to its low-resistance design is adapted to the main winding. The adaptation can take place, for example, in that the auxiliary winding is designed with similar data as the main winding, e.g. the same conductor cross-section used. The heat generated when starting is mainly in the series resistor generated outside the capsule, where heat generation is relatively harmless, the power of the refrigeration machine and does not damage or destroy the motor can lead.
Zweckmäßigerweise ist die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit beider Wicklungen kleiner als 2° C/s. Einer solchen Temperaturanstiegsgeschwindigkeit können auch die derzeit gebräuchlichen Wärmefühler ohne weiteres folgen.The rate of temperature rise of both windings is expediently less than 2 ° C./s. The currently used heat sensors can also achieve such a rate of temperature rise to follow without further notice.
ίο Mit besonderem Vorteil kann der Vorwiderstand ein PTC-Widerstand, also ein an sich bekannter Halbleiterwiderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes sein. Da man bewußt die beim Anlassen zu vernichtende Wärme an einem Punkt außerhalb der Kapsel konzentriert, kann man diese Wärme nunmehr benutzen, um den PTC-Widerstand während des Anlaßvorganges sukzessive auf eine Temperatur zu bringen, bei der der Strom durch die Hilfswicklung auf einen unbeachtliehen Wert abgesunken ist. Dieser PTC-Widerstand kann daher die Funktion eines Anlaßschalters übernehmen. Er dient ferner, als Schutzglied für die Hilfswicklung, weil nach einer durch die Temperaturerhöhung bestimmten Zeit ein zu hoher Strom durch die Anlaßwicklung automatisch unterbunden wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann man als temperaturabhängigen Schalter einen an sich bekannten eingebauten Wicklungsthermostaten verwenden, .sei es, daß dieser Thermostat sowohl -auf die Temperatur der Hauptwicklung wie auf die Temperatur der Hilfswicklung anspricht, sei es, daß er im wesentlichen "nur durch die Temperatur der Hauptwicklung beeinflußt wird, während die Hilfswicklung durch den vorgeschalteten PTC-Widerstand geschützt ist. Tn beiden Fällen kommt man mit einem einzigen Temperaturüberwachungsglied aus.ίο The series resistor a PTC resistor, i.e. a known semiconductor resistor with a positive temperature coefficient of the resistance value. Since one is aware of the heat that is to be destroyed when the engine is started Concentrated at a point outside the capsule, this heat can now be used for the To bring the PTC resistance during the starting process successively to a temperature at which the Current through the auxiliary winding has dropped to an irrelevant value. This PTC resistor can therefore take on the function of a starter switch. It also serves as a protective element for the auxiliary winding, because after a time determined by the increase in temperature, the current flows through too high the start winding is automatically prevented. In the training according to the invention you can use a known built-in winding thermostat as a temperature-dependent switch, Let it be that this thermostat applies both to the temperature of the main winding and to the temperature the auxiliary winding responds, whether that it is essentially "only by the temperature of the main winding is influenced, while the auxiliary winding is protected by the upstream PTC resistor is. A single temperature monitoring element is sufficient in both cases.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, schematisch veranschau- The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which an embodiment of the invention is schematically illustrated
licht ist. :·"·'- " - ! "light is. : · "· '-" - ! "
Der Elektromotor 1 einer in einer Kapsel 2 untergebrachten Kältemaschine besitzt eine Hauptwicklung 3 und eine Hilfswicklung 4. Beide Wicklungen sind mit Leitern etwa gleichen Querschnitts ausge-The electric motor 1 of a refrigerating machine housed in a capsule 2 has a main winding 3 and an auxiliary winding 4. Both windings have conductors with approximately the same cross-section.
.45 legt. Eine Wechselspannung wird beiden Wicklungen gemeinsam über einen Hauptschalter 5 zugeführt..45 sets. An alternating voltage is applied to both windings fed together via a main switch 5.
Danach verzweigt sich die Leitung in einen zur Hilfswicklung 4 führenden Zweig mit einem außer-Then the line branches into a branch leading to the auxiliary winding 4 with an external
, halb. der Kapsel angeordneten PTC-Widerstand 6,, half of the capsule arranged PTC resistor 6,
während der gemeinsame Leiter einen Schutzschalter? besitzt, der von einem in der Wicklung angeordneten Temperaturfühler 8 gesteuert wird. Außerdem ist eine gemeinsame Rückleitung vorgesehen. Der Hauptschalters, der beispielsweise von einem Kühlschrankthermostaten gesteuert wird, und der PTC-Widerstand 6 sind in einem Schaltkasten an der Außenwand der Kapsel angeordnet.while the common conductor has a circuit breaker? possesses, which is arranged by one in the winding Temperature sensor 8 is controlled. A common return line is also provided. The main switch, which is controlled by a refrigerator thermostat, for example, and the PTC resistors 6 are arranged in a switch box on the outer wall of the capsule.
Beim Einschalten des Hauptschalters 5 fließt über die . Hilfswicklung 4 und die Hauptwicklung 3 ein etwa gleich'großer'Strom. Dieser Strom erzeugt im PTC-Widerstand eine solche Wärme, daß dessen Temperatur rasch ansteigt. Der Temperaturanstieg ist so bemessen, daß kurz nach dem Hochlaufen des Motors der Widerstandswert des PTC-Widerstandes 6 so groß geworden ist, daß der dauernd durch die Hilfswicklung fließende Strom unbeachtlich ist.When the main switch 5 is switched on, overflows the . Auxiliary winding 4 and the main winding 3 have an approximately equal current. This electricity generates im PTC resistor generates such heat that its temperature rises rapidly. The temperature rise is dimensioned so that the resistance value of the PTC resistor 6 has become so great that the current flowing continuously through the auxiliary winding is insignificant.
Dieser beim Anlassen auftretende Funktionsablauf ist auch vorhanden, wenn der Anlaßstrom durch dieThis function sequence, which occurs when starting, is also present when the starting current flows through the
Hilfswicklung 4 fließt, ohne daß der Motor hochläuft. Auxiliary winding 4 flows without the motor starting up.
Die Hauptwicklung führt beim Anlassen zunächst den Kurzschlußstrom, der dann während des Hochlaufens abnimmt. Ist der Rotor blockiert oder fließt aus einem anderen Grund längere Zeit hindurch ein zu großer Hauptwicklungsstrom, so teilt der Temperaturfühler an der Hauptwicklung 3 den Temperaturanstieg dem Schutzschalter 7 mit, so daß dieser öffnet. Der Schutzschalter 7 braucht lediglich im Zweig der Hauptwicklung zu liegen. Da die Hilfswicklung bei Temperaturerhöhung bereits durch den PTC-Widerstand »abgeschaltet« wird, braucht der Schutzschalter lediglich für den Hauptwicklungsstrom ausgelegt zu sein. Dies trifft nicht nur zu, wenn der Kontakt des Schutzschalters im Hauptwicklungszweig angeordnet ist, sondern auch dann, wenn er in der gemeinsamen Zuleitung zu Haupt- und Hilfswicklung liegt.The main winding initially carries the short-circuit current when it is started, which then leads to the start-up decreases. If the rotor is blocked or for some other reason it flows in for a longer period of time If the main winding current is too high, the temperature sensor on the main winding 3 divides the temperature rise the circuit breaker 7 so that it opens. The circuit breaker 7 only needs in Branch of the main winding to lie. Since the auxiliary winding is already through the PTC resistor is »switched off«, the circuit breaker only needs for the main winding current to be designed. This is not only true if the contact of the circuit breaker is in the main winding branch is arranged, but also when it is in the common feed line to the main and auxiliary winding lies.
Statt des PTC-Widerstandes kann auch ein normaler Ohmscher Widerstand in Verbindung mit einem Anlaßrelais vorgesehen sein. In einem solchen Fall kann man die Temperaturüberwachung der Hilfswicklung 4 ohne Schwierigkeiten durchführen, da deren Temperaturanstiegsgeschwindigkeit derjenigen der Hauptwicklung 3 entspricht. Man kann auch die Wicklungstemperatur durch eine Abbildvorrichtung außerhalb des Motors oder außerhalb der Kapsel darstellen, was wegen der gemäßigten Temperaturanstiegsgeschwindigkeiten in beiden Wicklungen keine Schwierigkeiten macht.Instead of the PTC resistor, a normal ohmic resistor can also be used in conjunction with a starting relay may be provided. In such a case, you can monitor the temperature of the Perform auxiliary winding 4 without difficulty, since its temperature rise rate of those the main winding 3 corresponds. One can also see the winding temperature through an imaging device outside of the motor or outside of the capsule, which is because of the moderate rates of temperature rise makes no problems in both windings.
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Legal Events
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