DE1613606C - Thermische Anlaßvorrichtung fur einen Emphasen Asynchronmotor - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine thermische ratur des Wärmespeichers mit geringer Nacheilung

Anlaßvorrichtung für einen Einphasen-Asynchron- folgen, weil er sowohl durch Wärmeleitung als auch

motor, bei dem ein Schalter mit Bimetallarm im Hilfs- durch Strahlung von der Innenwand des Hohlkörpers

wicklungskreis liegt, unter dem Einfluß einer vom beeinflußt wird. Der Bimetallarm ist leicht beweglich

Schalterstrom gespeisten Öffnungswärmequelle aus- 5 und die Anlaßvorrichtung einfach herstellbar, weil

schaltbar und anschließend von einer Haltewärme- Heizwiderstände und Bimetallarm getrennte Bauteile

quelle offenhaltbar ist. sind. Die Haltewärmequelle wird vom Wärmespeicher

Aus der deutschen Patentschrift 826 944 ist eine mit beheizt, so daß sie, unabhängig von ihrer Eigen-Anlaßvorrichtung dieser Art bekannt, bei der so- beheizung, beim Abschalten der Öffnungswärmewohl die Öffnungswärmequelle als auch die Halte- io quelle bereits annähernd diejenige Temperatur bewärmequelle durch eine den Bimetallarm umschlie- sitzt, die sie zum Offenhalten des Schalters haben ßende Heizwicklung gebildet werden. Erstrebt ist sollte. Der Hohlkörper hat eine, verglichen mit seiner hierbei, daß der Bimetallschalter unter dem Einfluß Masse, große Oberfläche, so daß die Abkühlungsbeder Öffnungswärmequelle nach der gewünschten An- dingungen günstig sind. Der Raumbedarf kann trotzlaufperiode öffnet und dann bis zum Abschalten des 15 dem gering gehalten werden, da sich wesentliche Motors von der Haltewärmequelle offengehalten Teile des Schalters im Innern des Hohlkörpers bewird, finden.

Bei dieser bekannten Anlaßvorrichtung kann die Insbesondere ist es möglich, der Hilfswicklung des

Öffnungswärmequelle nur eine kleine Leistung auf- Motors einen kleinen Widerstand zu geben und den

nehmen, weil sonst entweder die Anlaufzeit zu kurz ao gesamten, für die. Phasenverschiebung wesentlichen

wird oder die Heizwicklung durchbrennen kann. Ent- . Widerstand der Öffnungswärmequelle zuzuordnen,

sprechend gering ist auch der ohmsche Widerstand Die Anlaßvorrichtung ist so in der Lage, für kurze

der Öffnungswärmequelle. Außerdem ist ein Bimetall- Zeit eine hohe Leistung aufzunehmen, beispielsweise

arm, der die beiden Heizwicklungen trägt, in seiner bei einem Anlaßstrom im Hilfswicklungskreis von

Beweglichkeit beeinträchtigt und stellt ein fertigungs- 35 5 A und einem eigenen Widerstand von 40 Ohm

mäßig aufwendiges Bauelement dar. Wenn die Halte- eine Leistung von 1000 W.

wärmequelle nur so bemessen ist, daß sie den zum Besonders zweckmäßig ist es, wenn an der Wärme-Offenhalten erforderlichen Wärmebedarf abzugeben leitbrücke außerdem auch der Fußpunkt des Bimetallvermag, besteht die Gefahr, daß sie am Ende der arms unmittelbar anliegt. Die Wärmeleitbrücke bil-Anlaufperiode noch keine ausreichende Temperatur 30 det dann eine gemeinsame wärmeleitende Verbinhat, um Wärme an den Bimetallarm abzugeben, und dung zwischen Wärmespeicher, Bimetallarm und der Bimetallschalter wieder schließt. Haltewärmequelle. Sie kann auch zur Befestigung

Aus der deutschen Patentschrift 712 203 ist ein der beiden letztgenannten Teile herangezogen wer-Thermostatschalter bekannt, bei dem ein Aluminium- den. Ein sehr kurzer Weg für den Wärmefluß zwirohrstück verwendet ist, dessen Außenumfang mit 35 sehen Haltewärmequelle und Bimetallarm entsteht, einer Isolierschicht in Form einer Oxydhaut ver- wenn die Haltewärmequelle im Bereich des Fußsehen ist und eine Heizwicklung trägt. Im Innern punkts des Bimetallarms an der Wärmeleitbrücke des Rohres ist über ein Metallstück ein Bimetallarm anliegt.

befestigt, der bei Überstrom abschaltet. Dort sind Eine besonders günstige Konstruktion ergibt sich,

außerdem schon Heizdrähte erwähnt, die eine Oxyd- 40 wenn in einem rohrstückartigen, metallischen, außen

haut als Isolierschicht tragen. eine Widerstandswicklung tragenden Hohlkörper die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeleitbrücke als einstückig damit geformte Quer-

Anlaßvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so wand ausgebildet ist, an deren einer Seite der Bi-

weiterzuentwickeln, daß der Widerstand der Motor- metallarm und an deren anderer Seite die Halte-

Hilfswicklung erheblich reduziert werden kann, der 45 wärmequelle befestigt ist. Die Querwand dient hier-

Bimetallarm leichter beweglich und die Anlaßvorrich- bei als Wärmeleitbrücke, sie versteift den Hohlkör-

tung als Ganzes leichter herstellbar ist. per, erhöht die Speicherkapazität und eignet sich

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch vorzüglich zur Anbringung des Bimetallarms und/

gelöst, daß die Öffnungswärmequelle ortsfest ist, eine oder der Haltewärmequelle. Außerdem ergeben sich

hohe Leistungsaufnahme hat und ihr Widerstand we- 50 bei einer solchen Formgebung kurze Stillstandszeiten,

nigstens einen erheblichen Teil des zusätzlichen, zur weil die Abkühlung besonders rasch erfolgt.

Phasenverschiebung notwendigen ohmschen Wider- Zweckmäßigerweise schließt die Querwand an den

Standes im Hilfswicklungskreis darstellt, daß die öff- Hohlkörper etwa über dessen ganze Länge an. Somit

nungswärmequelle einen der gewünschten Anlauf- wird Wärme von der ganzen Länge des Hohlkörpers

periode angepaßten Wärmespeicher aufweist, der als 55 abgeführt und auf den Bimetallarm übertragen. Hier-

Hohlkörper den Bimetallarm des Schalters im we- bei kann die Querwand mit einem Ende aus dem

sentlichen umschließt und mit diesem wärmeleitend Hohlkörper herausragen und am anderen Ende einen

verbunden ist, und daß eine feste Wärmeleitbrücke etwa V-förmigen Ausschnitt zur Aufnahme einer

den Wärmespeicher auch mit den Haltewärmequellen Gegenkontaktanordnung besitzen. Das herausragende

verbindet. 60 Ende bietet dann Platz zum Anbringen des Bimetall-

Hierdurch wird erreicht, daß ein beliebig großer arms und der Haltewärmequelle. Der V-förmige Aus-Teil des zusätzlichen, zur Phasenverschiebung not- schnitt erlaubt es, die Kontakte mit ihren Trägern wendigen Widerstandes des Hilfswicklungskreises in im Innern des Hohlkörpers anzuordnen,
die Öffnungswärmequelle verlegt ist. Der Hohlkörper Hierbei kann der Gegenkontakt an einer Platte wirkt als Wärmespeicher, der durch Wahl seiner 63 befestigt sein, die zwischen der Querwand und der thermisch trägen Masse trotz der hohen Leistungs- Umfangswand des Hohlkörpers festgeklemmt ist. aufnahme eine ausreichend lange Anlaufperiode fest- Dies ergibt einen äußerst einfachen Aufbau. Der zulegen gestattet. Der Bimetallarm kann der Tempe- Gegenkontakt kann beispielsweise über eine Feder

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an der Platte befestigt und mittels einer in der Platte des Bimetallarms 5 und auf der anderen Seite die

verstellbaren Schraube justierbar sein. Haltewärmequelle 4 an. Die Querwand 2 schließt

Bei einer anderen Ausführungsform ist die Halte- über die gesamte Länge an den Hohlkörper 1 an, wärmequelle ebenfalls vom Hohlkörper umschlossen besitzt aber an dem anderen Ende eine V-förmige und zwischen Querwand und Trägerplatte für den 5 Ausnehmung 21, die ein freies Spiel der Schalter-Gegenkontakt unter Zwischenschaltung einer Feder kontakte ermöglicht. Die Wand 2 geht derart in den festgeklemmt. Auf diese Weise sind Haltewärmequelle Zylinder 1 über, daß die Trägerplatte 10 einfach und Trägerplatte durch die gleiche Feder sicher fest- durch Einstecken zwischen Querwand 2 und Umgehalten, fangswand des Hohlkörpers 1 festgeklemmt wird.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Haltewärme- io In F i g. 6 ist eine beispielhafte Schaltung angegequelle parallel zu der Reihenschaltung von Bimetall- ben, wie die erfindungsgemäße Anlaßvorrichtung, die schalter und Öffnungswärmequelle liegt. Bei dieser in dem gestrichelten Kasten dargestellt ist, in VerAnordnung ist sichergestellt, daß die Haltewärme- bindung mit einem Einphasen-Asynchronmotor quelle immer nur von einem geringen Strom durch- geschaltet werden kann. Dieser Motor wird von den flössen wird, nicht aber von dem vollen Hauptwick- 15 beiden Netzklemmen 22 und 23 gespeist. Er besitzt lungsstrom. die Hauptwicklung 24 und die Hilfswicklung 25. Ein

Die Haltewärmequelle kann einen PTC-Keramik- Hauptschalter 26 setzt den Motor in Betrieb. An Widerstand aufweisen. Ein solcher Keramikkörper die Fahne 7 wird die Netzklemme 23 und die Haupthat ebenfalls eine gewisse Speicherkapazität, mit der wicklung 24 angeschlossen. An die Fahne 18 wird Einfluß auf die Anlaufperiode genommen werden ao die Hilfswicklung 25 angeschlossen. Die Fahne 17 kann. Außerdem kann ein PTC-Widerstand die zum wird mit dem einen Ende der Heizwicklung 3 ver-Offenhalten erforderliche Temperatur in leistungs- bunden. Deren anderes Ende wird mit dem Gegenmäßig günstiger Weise steuern. kontakt 8 verbunden. Eine andere Schaltung kann

Die Erfindung wird nachstehend an Hand in der ähnlich aufgebaut sein; bei ihr überbrückt die Halte-

Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher 35 wärmequelle 4 jedoch nur den Bimetallschalter 6, 8.

erläutert. Es zeigt Beim Einlegen des Hauptschalters 26 fließt in dem

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Aus- Hilfswicklungskreis ein Strom, der durch den Widerführungsbeispiel, . stand der Hilfswicklung 25 und der Heizwicklung 3

F i g. 2 einen um 90° versetzten Längsschnitt durch gegeben ist, da die Haltewärmequelle 4 einen ver-

den Hohlkörper mit Querwand der Fig. 1, 30 gleichsweise höheren Widerstandswert hat. Infolge-

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie A-A in dessen erwärmt sich die Masse des Hohlkörpers 1

Fig. 1, und der Querwand2. Die Temperatur des Bimetall-

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine Feder zum Fest- arms 5 und der Haltewärmequelle 4 folgt wegen der

klemmen der Haltewärmequelle, guten Wärmeleitung in der als Wärmeleitbrücke die-

F i g. 5 einen Längsschnitt durch ein anderes Aus- 35 nenden Querwand 2 einer Temperaturzunahme des

führungsbeispiel und Hohlkörpers 1 mit geringer Nacheilung. Der Bimetall-

F i g. 6 ein Beispiel zur Schaltung der erfindungs- arm 5 wird ferner von der Strahlung erwärmt, die

gemäßen Anlaßvorrichtung. von der Innenwand des Hohlkörpers 1 ausgeht. Nach

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 4 be- einet vorgegebenen Verzögerungszeit, die von den

steht die Öffnungswärmequelle aus einem zylindri- 40 Daten der Gesamtschaltung abhängt, sind der Hohl-

schen, einen Wärmespeicher bildenden Hohlkörper 1 körper 1 und die Querwand 2 auf die Temperatur

aus Aluminium, der mit einer als Wärmeleitbrücke erhitzt, bei der sich der Schalter 6, 8 öffnet. Wegen

dienenden und in die Speicherfunktion eingehenden der guten Wärmeübertragung erfolgt die Schalteröff-

Querwand 2 versehen ist, und einer einlagigen Heiz- nung nur kurze Zeit später, so daß sich die Anord-

wicklung 3 aus einem hochtemperaturbeständigen 45 nung nur wenig über die Ausschalttemperatur des

Widerstandsdraht. Die Haltewärmequelle 4 ist ein Bimetallarms 5 erwärmt. Inzwischen hat auch die

PTC-Widerstand in der Form eines zylindrischen Haltewärmequelle 4 diese Temperatur angenommen.

Keramikkörpers. Der Bimetallschalter besitzt einen Sie wird fortlaufend weiter beheizt und hält den

Bimetallarm 5 mit Kontakt 6 und Anschlußlasche 7, Bimetallarm 5 in der Offenstellung. Beim öffnen des

einen Gegenkontakt 8, der über ein Federblech 9 an 50 Hauptschalters 26 wird die gesamte Anordnung ab-

einer Trägerplatte 10 befestigt ist, und eine in die geschaltet. Die Abkühlung erfolgt wegen der großen

Platte 10 eingesetzte Justierschraube 11, mit der die Oberfläche des Hohlkörpers 1 recht rasch.

Anlaufzeit eingestellt werden kann. Der Fußpunkt Der Hohlkörper 1 mit Querwand 2 besteht aus

des Bimetallarms 5 ist mittels einer Schraube 12 an eloxiertem Aluminium. Infolgedessen besitzt er eine

der Querwand 2 befestigt. Die Schraube hält außer- 55 Oxydhaut an der Oberfläche, die elektrisch isolierend

dem eine Brücke 13 fest. Eine weitere Brücke 14 ist wirkt, aber die Wärmeleitung von der Wicklung 3

mit der Brücke 13 durch zwei Schrauben 15 verbun- auf den Hohlkörper und von ihm auf den Bimetall-

den. An der der Querwand 2 abgewandten Seite der arm 5 und die Haltewärmequelle 4 nicht beeihträch-

Haltewärmequelle 4 ist eine gewellte Feder 16 mit tigt. Durch die Eloxierung ist der Hohlkörper fast

Anschlußfahnen 17 und 18 vorgesehen (F i g. 4). 60 schwarz, so daß sich eine intensive Strahlung auf den

Haltewärmequelle 4 und Feder 16 sind zwischen der Bimetallarm 5 ergibt. Der Widerstandsdraht 3 trägt

Brücke 14 und der Querwand 2 durch Anziehen der eine ähnliche elektrische Isolierschicht. Statt dessen

Schrauben 15 festgeklemmt. können auch andere Isolierungen verwendet werden,

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, besitzt die Quer- beispielsweise eingebrannte Lacke,

wand 2 einen nach unten aus dem Zylinder 1 her- 65 Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 werden

ausragenden Fortsatz 19 mit einem Gewindeloch 20 korrespondierende Teile mit den gleichen Bezugs-

zur Aufnahme der Schraube 12. Im Bereich dieses zeichen wie in F i g. 1 bis 4, jedoch um 100 erhöht,

Schraubloches liegt auf der. einen Seite der Fußpunkt verwendet. Bei dieser Konstruktion ist die Quer-

wand 102 etwas aus der Mittelebene versetzt. Sie besitzt unten einen kleineren Vorsprung 119 und oben eine kleinere Aussparung 121. Die Haltewärmequelle 104 ist im Innern des Hohlkörpers 101 angeordnet. Sie wird von der Trägerplatte 110 für den Kontakt 108 unter Zwischenlage einer gewellten Feder 116 gegen die Querwand 102 gedrückt. Die Platte 110 stützt sich am Innenumfang des Hohlkörpers 101 ab. Sie trägt den Gegenkontakt 108 an einem Bolzen 109, der im Träger 110 zu Justierzwecken verschraubbar ist. Diese Konstruktion hat einen noch kleineren Platzbedarf als die Ausführung der F i g. 1 bis 4.

Die Zeichnungen stellen den Anmeldungsgegenstand in vergrößertem Maßstab dar. Um ein Bild von der tatsächlichen Kleinheit zu geben, sei erwähnt, daß beim ersten Ausführungsbeispiel für eine Leistung von 1000 Watt ein Durchmesser des Zylinders 1 von nur 10 bis 20 mm notwendig ist.

Die öffnungswärmequelle kann auch aus einem hohlen keramischen Heizwiderstand bestehen, der r'en Bimetallarm umschließt.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Thermische Anlaßvorrichtung für einen Einphasen-Asynchronmotor, bei dem ein Schalter mit Bimetallarm im Hilfswicklungskreis liegt, unter dem Einfluß einer vom Schalterstrom gespeisten Öffnungswärmequelle ausschaltbar und anschließend von einer Haltewärmequelle offenhaltbar ist, dadurchgekennzeichnet,daß die öffnungswärmequelle (1, 3; 101,103) ortsfest ist, eine hohe Leistungsaufnahme hat und ihr Widerstand wenigstens einen erheblichen Teil des zusätzlichen, zur Phasenverschiebung notwendigen ohmschen Widerstandes im Hilfswicklungskreis darstellt, daß die öffnungswärmequelle einen der gewünschten Anlaufperiode angepaßten Wärmespeicher aufweist, der als Hohlkörper (1; 101) den Bimetallarm (5; 105) des Schalters im wesentlichen umschließt und mit diesem wärmeleitend verbunden ist, und daß eine feste Wärmeleitbrücke (2; 102) den Wärmespeicher auch mit der Haltewärmequelle (4; 104) verbindet.

2. Anlaß vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wärmeleitbrücke (2; 102) außerdem auch der Fußpunkt des Bimetallarms (5; 105) unmittelbar anliegt.

3. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewärmequelle

(4) im Bereich des Fußpunkts des Bimetallarms

(5) an der Wärmeleitbrücke (2) anliegt.

4. Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem rohrstückartigen, metallischen, außen eine Widerstandswicklung (3; 103) tragenden Hohlkörper (1; 101) die Wärmeleitbrücke als einstükkig damit geformte Querwand (2; 102) ausgebildet ist, an deren einer Seite der Bimetallarm (5; 105) und an deren anderer Seite die Haltewärmequelle (4; 104) befestigt ist.

5. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (2; 102) an den Hohlkörper (1; 101) etwa über dessen ganze Länge anschließt.

6. AnI aß vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (2) mit einem Ende (19) aus dem Hohlkörper (1) herausragt und am anderen Ende einen etwa V-förmigen Ausschnitt (21) zur Aufnahme einer Gegenkontaktanordnung (8, 9) besitzt.

7. AnI aß vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (8; 108) an einer Platte (10; 110) befestigt ist, die zwischen der Querwand (2; 102) und der Umfangswand des Hohlkörpers (1; 101) festgeklemmt ist.

8. AnI aß vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewärmequelle (104) ebenfalls vom Hohlkörper (101) umschlossen und zwischen Querwand (102) und Trägerplatte (110) für den Gegenkontakt (108) unter Zwischenschaltung einer Feder (116) festgeklemmt ist (F i g. 5).

9. Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (1; 101) aus Aluminium besteht und eloxiert ist.

10. Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Hohlkörpers (1; 101) schwarz ist.

11. Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewärmequelle (4) parallel zu der Reihenschaltung von Bimetallschalter (6, 8) und öffnungswärmequelle (3) liegt (F i g. 6).

12. Anlaßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewärmequelle (4; 104) ein PTC-Keramik-Widerstand ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen