DE19739780A1 - Drehstrommotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehstrommotor zum Betreiben an einem Drehstromnetz.

Drehstrommotoren mit drei Wicklungssträngen oder drei Gruppen von Wicklungssträngen zur Bildung einer Wicklung werden übli­ cherweise ein- und ausschaltbar an Drehstromnetzen betrieben. Dazu ist es bekannt, zwischen dem Drehstromnetz und netzseiti­ gen Anschlußklemmen des Drehstrommotors zwei- oder dreiphasige elektromechanische Schalter, Relais oder Schütze anzuordnen und mit diesen die elektrische Verbindung zwischen dem Dreh­ stromnetz und dem Drehstrommotor herzustellen bzw. zu unterbre­ chen. Anstelle von elektromechanischen Schaltelementen werden in zunehmendem Maß auch elektronische Schaltelemente einge­ setzt. Dadurch wird erreicht, daß kein Kontaktverschleiß mehr auftritt. Die elektronischen Schaltelemente lassen einen über Steueranschlüsse steuerbaren Stromfluß zu. Wie auch bei den elektromechanischen Schaltelementen werden mindestens zwei elektronische Schaltelemente benötigt. Üblicherweise kommen als elektronische Schaltelemente Triacs, Alternistoren oder eine Kombination aus je zwei antiparallel geschalteten Thyristoren mit den jeweils zugehörigen Ansteuerschaltungen zum Einsatz.

Zur Verminderung von Netz- und Funkstörungen durch das Ein- und Ausschalten des Drehstrommotors und zum Schutz der elektroni­ schen Schaltelemente sind zusätzliche Schaltungen wie z. B. RC- Glieder, Freilaufdioden und Varistoren in die Schaltung einge­ fügt.

Sowohl die elektromechanischen Schalter als auch die elektroni­ schen Schaltelemente werden üblicherweise räumlich getrennt von dem Drehstrommotor in Schaltschränken oder Schaltkästen ange­ ordnet. Hierdurch wird zusätzlich zum Raumbedarf des Drehstrom­ motors weiterer Raum benötigt. Außerdem wird für die Schalt­ schränke oder Schaltkästen zusätzliches Material benötigt.

Bei der Verwendung von elektronischen Schaltelementen zum Ein- und Ausschalten des Drehstrommotors wird insgesamt eine große Anzahl von Schaltelementen und Peripherieelementen verwendet. Hierdurch entstehen sowohl bei der Herstellung der Schaltungs­ anordnungen als auch bei der Wartung erhebliche Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Drehstrommotor mit elektronischen Schaltelementen zum Ein- und Ausschalten anzugeben, wobei der gesamte Raumbedarf und die Anzahl der elektronischen Bauteile gegenüber den bekannten Drehstrommoto­ ren und elektronischen Schaltern reduziert sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Drehstrommotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Drehstrommotor zum Betreiben an einem Drehstromnetz weist drei Wicklungsstränge oder Gruppen von Wicklungssträngen zur Bildung einer Wicklung in Sternschaltung auf. Hierbei sind Sternpunktanschlußenden der Wicklungsstränge außerhalb der Wicklung zugänglich. Weiterhin weist der Dreh­ strommotor einen elektronischen Schalter auf, der so ausgebil­ det und über Schalteranschlußklemmen mit den Sternpunktan­ schlußenden verbunden ist, daß diese bei einem Einschaltvorgang miteinander elektrisch verbindbar und bei einem Ausschaltvor­ gang voneinander trennbar sind. Zum Steuern des elektronischen Schalters ist eine Steuerschaltung mit dem elektronischen Schalter verbunden.

Vorzugsweise sind sowohl der elektronische Schalter als auch die Steuerschaltung in einem Klemmkasten des Drehstrommotors angeordnet, in dem sich die Sternpunktanschlußenden der Wick­ lungsstränge befinden. In jedem Fall ist jedoch der Raumbedarf insgesamt für den Drehstrommotor und die mit ihm verbundene Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten geringer als bei vorbekannten Drehstrommotoren. Auch wird durch die Sternpunkt­ schaltung die Anzahl der elektronischen Bauteile reduziert. Desweiteren werden mehrphasige Leitungsverbindungen zwischen einem Drehstrommotor und einem Schaltschrank oder einem Schalt­ kasten eingespart.

Bevorzugtermaßen ist die Steuerschaltung mit einer Meßeinrich­ tung verbunden, die mit den Schalteranschlußklemmen verbunden ist und die dort anliegende Sternpunkt-Spannung abgreift, wobei die Steuerschaltung derart ausgebildet ist, daß die Ein- und Ausschaltvorgänge in Abhängigkeit von den Sternpunkt-Spannungen steuerbar sind. Auf diese Weise kann die Sicherheit beim Be­ trieb des Drehstrommotors, insbesondere für die elektronischen Bauteile, erhöht werden, da die Höhe der Sternpunkt-Spannungen bei der Steuerung des elektronischen Schalters berücksichtigt werden kann.

Bei einer Weiterbildung ist die Steuerschaltung derart ausge­ bildet, daß auf ein externes Einschaltsignal hin der elektroni­ sche Schalter dann eingeschaltet wird, wenn gleichzeitig eine der Sternpunkt-Spannungen eine erste Schwellenspannung über­ schreitet, die höher ist als eine Restspannung zwischen den Schalteranschlußklemmen im eingeschalteten Zustand des Schal­ ters, jedoch wesentlich niedriger ist als die Spannung des Drehstromnetzes. Insbesondere beträgt die erste Schwellen­ spannung 2-5%, vorzugsweise 3% der Spannung des Dreh­ stromnetzes.

Bevorzugtermaßen ist die Steuerschaltung, insbesondere zum Schutz gegen Überspannungen, derart ausgebildet, daß der Schal­ ter dann eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird, wenn eine der Sternpunkt-Spannungen eine zweiten Schwellenspannung über­ schreitet bzw. unterschreitet, die höher als die Spannung des Drehstromnetzes, jedoch niedriger als eine Schädigungsspannung ist, oberhalb derer Bauteile des Schalters oder der Steuer­ schaltung geschädigt oder zerstört werden. Insbesondere wird der Schalter bei Überschreiten der zweiten Schwellenspannung unabhängig davon eingeschaltet, ob ein externes Einschaltsignal das Einschalten befiehlt oder nicht. Die Messung der Stern­ punkt-Spannungen kann also mehrfach genutzt werden, wodurch insbesondere elektronische Bauteile, wie z. B. Zenerdioden oder Varistoren zur Sicherung elektronischer Bauteile gegen Beschä­ digung nicht erforderlich sind.

Bevorzugtermaßen ist mindestens ein Temperaturfühler vorgese­ hen, der zur Erfassung der Temperatur mindestens eines tempera­ turempfindlichen Bauteils des elektronischen Schalters oder des Drehstrommotors ausgebildet ist und der mit der Steuerschaltung verbunden ist, wobei die Steuerschaltung derart ausgebildet ist, daß der elektronische Schalter nur dann eingeschaltet wird, wenn der Temperaturfühler eine für das temperaturempfind­ liche Bauteil ungefährliche Temperatur erfaßt. Bei dieser Aus­ gestaltung kommt die raum- und bauteilesparende Eigenschaft des erfindungsgemäßen Drehstrommotors besonders zum Tragen, da lange Meßleitungen insbesondere zwischen temperaturempfind­ lichen Bauteilen des Drehstrommotors und einem entfernt ange­ ordneten Schaltkasten oder Schaltschrank entfallen. Messung und Auswertung finden unmittelbar in der Nähe der temperatur­ empfindlichen Bauteile statt.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der der elektronische Schalter eine Energieversorgungseinrichtung auf­ weist, welche den elektronischen Schalter mit Schalt- oder Zündenergie versorgt und die derart ausgebildet und den elek­ tronischen Schalter überbrückend angeordnet ist, daß die im eingeschalteten Zustand des elektronischen Schalters über dessen Anschlußklemmen anliegende Restspannung als Versorgungs­ spannung für die Energieversorgungseinrichtung verwendbar ist.

Nachfolgend werden zur Erläuterung der Erfindung Ausführungs­ beispiele anhand von Abbildungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Hierbei zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit einem elektronischen Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Drehstrommo­ tors,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung mit einem weiteren elektro­ nischen Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Elek­ tromotors,

Fig. 4 eine Variante eines Teils der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und

Fig. 5 eine Variante der Schaltungsanordnung nach Fig. 3.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hierin bedeuten 1 ein schematisch mit einer ge­ winkelten Klammer angedeutetes Drehstromnetz, 2 eine dreisträn­ gige Wicklung eines Drehstrommotors, der an den Netzanschluß­ klemmen U1, V1 und W1 dreiphasig an das Drehstromnetz 1 ange­ schlossen ist, 2u, 2v und 2w drei Wicklungsstränge, die die Wicklung 2 des Drehstrommotors bilden und an ihren den Netzan­ schlußklemmen U1, V1 bzw. W1 abgewandten Enden Sternpunkt-An­ schlußenden U2, V2 bzw. W2 aufweisen, U3, V3 und W3 Schalteran­ schlußklemmen eines elektronischen Schalters 4, die jeweils mit einem der Sternpunkt-Anschlußenden U2, V2 und W2 verbunden sind, und 5 eine Steuerschaltung, die zum Steuern des elektro­ nischen Schalters 4 mit diesem verbunden ist.

Im folgenden wird ein Beispiel für den Betrieb der Schaltungs­ anordnung gemäß Fig. 1 gegeben. Zunächst ist der elektronische Schalter 4 in einem ausgeschalteten Zustand, d. h. die Schal­ teranschlußklemmen U3, V3, W3 des Schalters 4 sind nicht derart leitend miteinander verbunden, daß ein für den Betrieb des Drehstrommotors ausreichender Stromfluß möglich ist. Ausgehend von diesem Zustand wird der Steuerschaltung 5 ein Kommando­ signal gegeben, so daß die Steuerschaltung 5 dem Schalter 4 ein Steuersignal gibt, das den Schalter 4 in einen leitenden Zu­ stand versetzt. In diesem leitenden Zustand sind die Schalter­ anschlußklemmen U3, V3, W3 derart leitend miteinander verbun­ den, daß ein Betrieb des Drehstrommotors beginnt bzw. kontinu­ ierlich fortgesetzt wird. Auf ein weiteres Kommandosignal hin gibt die Steuerschaltung 5 dem elektronischen Schalter 4 ein Steuersignal, so daß der Schalter 4 wieder in einen nicht-lei­ tenden Zustand übergeht. Alternativ hierzu bleibt das erste Steuersignal, das den Schalter 4 in den leitenden Zustand ver­ setzt, so lange bestehen, bis das zweite Kommandosignal gegeben wird. Auf das zweite Kommandosignal hin wird die Übermittlung des Steuersignals dann abgebrochen, so daß der Schalter 4 wie­ der in den nicht-leitenden Zustand übergeht.

Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform einer Schal­ tungsanordnung, die dem rechten Teil des Prinzipschaltbilds nach Fig. 1 entspricht. Mit einer gewinkelten Klammer und dem Bezugszeichen 2 sind schematisch der linke Teil der Fig. 1 an­ gedeutet. Innerhalb eines von einem mit einer unterbrochenen Linie umrahmten Rechteck ist der Schalter 4 dargestellt. Er weist eine ungesteuerte Gleichrichterbrücke 10 mit insgesamt 6 Halbleiterdioden auf, die jeweils paarweise gleichgerichtet auf jeweils einem Leitungsstrang angeordnet sind. Jeweils der Strangabschnitt zwischen einem Paar der Halbleiterdioden ist mit einer der Schalteranschlußklemmen U3, V3, W3 verbunden. Die einander entsprechenden Enden der drei Leitungsstränge sind je­ weils miteinander kurzgeschlossen. Die so gebildete unge­ steuerte Gleichrichterbrücke 10 weist somit zwei Enden auf, die über ein ein- und ausschaltbares elektronisches Ventil 12 miteinander verbunden sind. Das Ventil 12 ist vorzugsweise ein Schalttransistor, der so geschaltet ist, daß in seinem leiten­ den Zustand ein Stromfluß in Dioden-Durchlaßrichtung der Gleichrichterbrücke 10 möglich ist. Das ein- und ausschaltbare elektronische Ventil 12 ist mit einer Ansteuerungseinheit 9 verbunden, die wiederum mit einer Energieversorgungseinrichtung 8 verbunden ist, welche den elektronischen Schalter 4 mit Schaltenergie versorgt.

Die Energieversorgungseinrichtung 8 ist jeweils separat mit den drei Schalteranschlußklemmen U3, V3, W3 verbunden. Weiterhin ist mit den Schalteranschlußklemmen U3, V3, W3 eine Meßeinrich­ tung 6 verbunden, die wiederum mit der Steuerschaltung 5 ver­ bunden ist. Zum Übertragen des Steuersignals ist die Steuer­ schaltung 5 mit der Ansteuerungseinheit 9 verbunden.

Zur Erfassung von Temperaturen temperaturempfindlicher Bauteile weist die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 insgesamt 3 Tempera­ turfühler T auf. Auf der linken Seite der Fig. 2 ist ein Tempe­ raturfühler T erkennbar, der eine Temperatur an einer über­ hitzungsgefährdeten Stelle der Wicklung 2 mißt. Ein weiterer Temperaturfühler T mißt die Temperatur der ungesteuerten Gleichrichterbrücke 10, die auf einem gut wärmeleitenden Träger installiert ist, um eine geeignete Kühlung zu gewährleisten. Der dritte Temperaturfühler T mißt die Temperatur des ein- und ausschaltbaren elektronischen Ventils 12. Alle 3 Temperaturfühler T sind über eine Meßleitung mit der Steuerschaltung 5 verbunden.

Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist folgende: Ausgehend von dem nicht-leitenden Zustand des elek­ tronischen Schalters 4 wird auf ein Kommandosignal hin von der Steuerschaltung 5 ein Steuersignal an die Ansteuerungseinheit 9 gegeben, so daß das Ventil 12 in den leitenden Zustand versetzt wird. Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß keiner der Temperaturfühler T eine Temperatur mißt, die für das jeweilige temperaturempfindliche Bauteil gefährlich ist. Andernfalls ignoriert die Steuerschaltung 5 das Kommandosignal und gibt kein Steuersignal zum Einschalten des Ventils 12 an die Ansteuerungseinheit 9. Im leitenden Zustand des Ventils 12 sind die Enden der drei Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 10 leitend miteinander verbunden. In diesem Zustand ist der zu­ gehörige Drehstrommotor in Betrieb. Auf ein weiteres Kommando­ signal hin, oder bei Abbruch des ersten Kommandosignals, wird der Ansteuerungseinheit 9 von der Steuerschaltung 5 ein Steuer­ signal übermittelt, so daß das Ventil 12 in den nicht-leitenden Zustand versetzt wird, mit der Folge, daß er Stromfluß zwischen den Enden der drei Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 10 unterbrochen wird. Als Energiequelle für diesen Schaltvorgang nutzt die Ansteuerungseinheit 9 von der Energieversorgungseinrichtung 8 bereitgestellte Schaltenergie. Hierzu greift die Energieversorgungseinrichtung 8 eine oder mehrere zwischen den Schalteranschlußklemmen U3, V3, W3 anlie­ gende Restspannungen ab. Aufgrund der Verwendung der Halblei­ terdioden für die ungesteuerte Gleichrichterbrücke und des ein- und ausschaltbaren elektronischen Ventils 12, insbesondere ei­ nes Schalttransistors, bestehen solche Restspannungen auch wäh­ rend des Betriebs des Drehstrommotors. Für den Einschaltvorgang stehen, sofern das Drehstromnetz in Betrieb ist und ange­ schlossen ist, ohnehin Spannungen zwischen den Schalteran­ schlußklemmen U3, V3, W3 zur Verfügung.

Außer den bereits beschriebenen Betriebsweisen gibt es noch weitere Betriebsweisen. Zur Gewährleistung eines Über­ spannungsschutzes der Bauteile der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 mißt die Meßeinrichtung 6 die Spannungen zwischen den Schalteranschlußklemmen U3, V3, W3 und übermittelt die Meßwerte und/oder ein den Meßwerten zugeordnetes Meßsignal der Steuer­ schaltung 5. Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 5 eine für die Bauteile des elektronischen Schalters 4 gefährlich hohe Spannung erkennen und unabhängig von einem Kommandosignal das Ventil 12 über die Ansteuerungseinheit 9 in den elektrisch leitenden Zustand versetzen. So können sich kurzzeitige gefährliche Überspannungen abbauen. Hierbei wird der Anstieg des Kurzschlußstroms in dem elektronischen Schalter 4 durch die Induktivitäten der Wicklungsstränge des Drehstrommotors gedämpft. Weiterhin wird ein Absinken der Überspannungen durch die Meßeinrichtung 6 gemessen und von der Steuerschaltung 5 erkannt, woraufhin die Ansteuerungseinheit 9 auf ein Steuer­ signal der Steuerschaltung 5 das Ventil 12 in den nicht­ leitenden Zustand versetzt. Als Maß für das Ein- oder Ausschalten des elektronischen Schalters 4 zum Schutz gegen Überspannungen ist der Wert einer Schwellenspannung vorgegeben, die höher als die Spannung des Drehstromnetzes, jedoch niedri­ ger als eine Schädigungsspannung ist, oberhalb derer Bauteile des Schalters 4 oder der Steuerschaltung 5 oder weiterer Be­ standteile der Schaltungsanordnung geschädigt oder zerstört werden.

Fig. 3 zeigt ausschnitthaft eine der in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung entsprechende Schaltungsanordnung mit einem anderen elektronischen Schalter. Der elektronische Schalter 14 weist anstelle einer ungesteuerten Gleichrichterbrücke und ei­ nes elektronischen Ventils eine halbgesteuerte Gleichrichter­ brücke 20 auf. Dementsprechend ist eine modifizierte Ansteuerungseinheit 19 vorgesehen. Die halbgesteuerte Gleichrichterbrücke 20 ist ähnlich wie die ungesteuerte Gleichrichterbrücke 10 gemäß Fig. 2 aufgebaut, jedoch ist in jedem der drei Leitungsstränge ein Paar Halbleiterbauteile vorhanden, bestehend aus einer Halbleiterdiode und einem gleichgepolten Thyristor. Der Thyristor nimmt also jeweils die Stelle einer der Halbleiterdioden gemäß Fig. 2 ein. Im Fall der Fig. 3 liegen die Thyristoren jeweils in technischer Stromflußrichtung gesehen stromabwärts der jeweiligen Halbleiterdiode desselben Leitungsstranges. Es ist jedoch auch möglich, die Thyristoren stromaufwärts der Halbleiterdioden anzuordnen.

Die Steueranschlüsse der drei Thyristoren sind über Steuerleitungen mit der Ansteuerungseinheit 19 verbunden. Die Ansteuerungseinheit 19 ist außerdem mit den Enden der drei Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 20 verbunden. Wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 ist eine Energie­ versorgungseinheit 8 Bestandteil des elektronischen Schalters 14. Temperaturfühler, die Steuerschaltung, die Meßeinrichtung zur Messung von Spannungen zwischen den Schalteranschlußklemmen des Schalters 4 und die zugehörigen Leitungsverbindungen sind in Fig. 3 nicht dargestellt.

Auf ein entsprechendes Kommandosignal hin gibt die Steuerschal­ tung ein Steuersignal an die Ansteuerungseinheit 19, woraufhin diese einen Zündimpuls an die drei Thyristoren gibt und die Thyristoren so in den elektrisch leitenden Zustand versetzt. Bevorzugt wird, daß dies jedoch nur dann geschieht, wenn zur Zeit des Eintreffens des Kommandosignals eine der Spannungen zwischen den Schalteranschlußklemmen des Schalters 4 einen Schwellenwert überschreitet, der zum einen größer ist als die Restspannung zwischen den Anschlußklemmen des Schalters 4 im elektrisch leitenden Zustand der Thyristoren, der zum anderen aber sehr viel kleiner ist als die Spannung des Drehstromnet­ zes. Vorzugsweise beträgt der Schwellwert etwa 3% der Spannung des Drehstromnetzes. Auf ein Kommandosignal zum Abschalten des Schalters 4 hin oder wenn eine zu hohe Temperatur eines tempe­ raturempfindlichen Bauteils erfaßt wird, übermittelt die Steuerschaltung 5 ein Steuersignal an die Ansteuerungseinheit 19, woraufhin diese den Impuls zum Zünden der Thyristoren nicht mehr gibt, so daß diese beim nächstfolgenden Kommutierungszeitpunkt der halbgesteuerten Gleichrichterbrücke 20 in den nicht-leitenden Zustand versetzt werden. Bevorzugt wird, daß ein Einschalten der Thyristoren bzw. des Schalters 4 in den elektrisch leitenden Zustand auch bei Vorliegen eines Meßsignals erfolgt, das durch eine Überspannung an den Schalteranschlußklemmen des Schalters 4 ausgelöst wurde.

Fig. 4 zeigt ebenfalls ausschnitthaft eine Schaltungsanordnung, die wie in Fig. 2 gezeigt, um weitere Bauteile ergänzt sein kann. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 entspricht im we­ sentlichen Teilen des elektronischen Schalters gemäß Fig. 2, jedoch weist die Ansteuerungseinheit 9 zwei weitere Leitungs­ verbindungen auf, so daß sie das Ventil 12 überbrückend mit den Enden der drei Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 10 verbunden ist. Alternativ hierzu kann eine der beiden zusätzlichen Leitungsverbindungen entfallen, wenn eine der zwei dargestellten Ansteuerungsverbindungen zwischen der Ansteuerungseinheit 9 und dem Ventil 12 mit einem Ende der Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 10 verbunden ist bzw. mit dem entsprechenden Anschluß des Ventils 12 verbunden ist.

Bevorzugtermaßen wird der Ansteuerungseinheit 9 über die zu­ sätzlichen Leitungsverbindungen bzw. über eine zusätzliche Lei­ tungsverbindung und eine Ansteuerungsverbindung eine über die Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 10 abfallende Rest­ spannung zum Steuern des elektronischen Ventils 12 zugeleitet. Auf diese Weise kann eine Zündenergie zum Ansteuern des Ventils 12 bezogen werden.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltungsanordnung ist, entsprechend der in Fig. 4 gezeigten, eine Modifikation der Schaltungsanord­ nung nach Fig. 3. Hier ist zum Bereitstellen einer Zündenergie zum Zünden der Thyristoren ein Hilfsgleichrichter 11 vorgese­ hen, der drei Halbleiterdioden aufweist. Jede der drei Halblei­ terdioden ist über eine gemeinsame Leitungsverbindung des Hilfsgleichrichters 11 mit der Ansteuerungseinheit 19 verbun­ den. Das jeweils andere Ende der Halbieiterdioden ist mit einer der Schalteranschlußklemmen des elektronischen Schalters ver­ bunden. Auf diese Weise kann eine Schaltenergie zwischen den Schalteranschlußklemmen und dem Thyristor-seitigen Ende der drei Leitungsstränge der Gleichrichterbrücke 20 abgegriffen werden. Es ist ebenfalls möglich, eine Schaltenergie zwischen den Schalteranschlußklemmen und dem Dioden-seitigen Ende abzu­ greifen, wenn eine Leitungsverbindung zwischen diesem Ende und der Ansteuerungseinheit 19 vorgesehen ist.

Entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung kann eine Einrichtung zur Temperaturüberwachung temperaturempfind­ licher Bauteile vorgesehen sein. Dies ist beim Hilfs­ gleichrichter 11 mit einem Temperaturfühler T angedeutet.

Auch kann eine Einrichtung zum Schützen der Bauteile gegen Überspannungen vorgesehen sein. Beim Vorhandensein einer sol­ chen Überspannung wird der elektronische Schalter durch Zünden der Thyristoren in einen elektrisch leitenden Zustand versetzt.

Drehstrommotoren, insbesondere bei Verwendung als Getriebe­ motoren, werden häufig mit einer elektromagnetisch betätigba­ ren, mechanischen Bremse kombiniert, die die an sich schon gute Steuerbarkeit der Drehstrommotoren noch verbessert. Bevorzug­ termaßen wird zwischen den Anschlußklemmen von einer der drei Ständerwicklungen, also z. B. zwischen dem Netzanschlußende U1 und dem Sternpunktanschlußende U2 nach Fig. 1, eine Versor­ gungsspannung für eine solche elektromagnetisch betätigbare, mechanische Bremse abgegriffen. Bei Stromfluß durch die ent­ sprechende Wicklung, d. h. wenn der elektronische Schalter 4 in einem elektrisch leitenden Zustand ist, fällt an den Anschluß­ klemmen eine Spannung ab. Daher wird während des Betriebes des Drehstrommotors eine Erregerspule der Bremse mit Strom ver­ sorgt, so daß die Bremse gelüftet wird. Sobald der elektroni­ sche Schalter ausgeschaltet wird, bricht die Versorgungs­ spannung zusammen, so daß die Bremse einfällt und der Dreh­ strommotor festgehalten wird.

Bezugszeichenliste

1

Drehstromnetz

2

Wicklung

4

elektronischer Schalter

5

Steuerschaltung

6

Meßeinrichtung

8

Energieversorgungseinrichtung

9

Ansteuerungseinheit

10

ungesteuerte Gleichrichterbrücke

11

Hilfsgleichrichter

12

ein- und ausschaltbares elektronisches Ventil

14

elektronischer Schalter

19

Ansteuerungseinheit

20

halbgesteuerte Gleichrichterbrücke

2

u,

2

v,

2

w Wicklungsstrang
T Temperaturfühler
U1, V1, W1 Netzanschlußenden
U2, V2, W2 Sternpunktanschlußenden
U3, V3, W3 Schalteranschlußklemmen

Claims (9)

1. Drehstrommotor zum Betreiben an einem Drehstromnetz (1),

• - mit drei Wicklungssträngen (2u, 2v, 2w) oder Gruppen von Wicklungssträngen zur Bildung einer Wicklung (2) in Sternschaltung, wobei Sternpunktanschlußenden (U2, V2, W2) der Wicklungsstränge (2u, 2v, 2w) außerhalb der Wicklung (2) zugänglich sind,
• - mit einem elektronischen Schalter (4), der so ausge­ bildet und über Schalteranschlußklemmen (U3, V3, W3) mit den Sternpunktanschlußenden (U2, V2, W2) verbunden ist, daß diese bei einem Einschaltvorgang miteinander elektrisch verbindbar und bei einem Ausschaltvorgang voneinander trennbar sind, und
• - mit einer Steuerschaltung (5), die zum Steuern des elektronischen Schalters (4) ausgebildet und mit diesem verbunden ist.

2. Drehstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5) derart ausgebildet ist, daß auf ein externes Einschaltsignal hin der elektronische Schalter (4) einschaltbar ist.

3. Drehstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5) mit einer Meßeinrichtung (6) ver­ bunden ist, die mit den Schalteranschlußklemmen (U3, V3, W3) verbunden ist und die dort anliegende Sternpunkt- Spannungen abgreift, wobei die Steuerschaltung (5) derart ausgebildet ist, daß die Ein- und Ausschaltvorgänge in Ab­ hängigkeit von den Sternpunkt-Spannungen steuerbar sind.

4. Drehstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5) derart ausgebildet ist, daß auf ein externes Einschaltsignal hin der elektronische Schal­ ter (4) dann eingeschaltet wird, wenn gleichzeitig eine der Sternpunkt-Spannungen eine erste Schwellenspannung überschreitet, die höher ist als eine Restspannung zwi­ schen den Schalteranschlußklemmen (U3, V3, W3) im einge­ schalteten Zustand des Schalters (4), jedoch wesentlich niedriger ist als die Spannung des Drehstromnetzes.

5. Drehstrommotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schwellenspannung 2 bis 5%, vorzugsweise 3%, der Spannung des Drehstromnetzes beträgt.

6. Drehstrommotor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (5), insbesondere zum Schutz gegen Überspannungen, derart ausgebildet ist, daß der Schalter (4) dann eingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird, wenn eine der Sternpunkt-Spannungen eine zweite Schwellenspannung überschreitet bzw. unterschreitet, die höher als die Spannung des Drehstromnetzes, jedoch niedriger als eine Schädigungsspannung ist, oberhalb derer Bauteile des Schalters (4) oder der Steuerschaltung (5) geschädigt oder zerstört werden.

7. Drehstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens einen zur Erfassung der Temperatur mindestens eines temperaturempfindlichen Bauteils des elektronischen Schalters (4) oder des Drehstrommotors ausgebildeten Tem­ peraturfühler (T), der mit der Steuerschaltung (5) verbun­ den ist, wobei die Steuerschaltung (5) derart ausgebildet ist, daß der elektronische Schalter (4) nur dann einge­ schaltet wird, wenn der Temperaturfühler (T) eine für das temperaturempfindliche Bauteil ungefährliche Temperatur erfaßt.

8. Drehstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (4) eine Energieversorgungs­ einrichtung (8) aufweist, welche den elektronischen Schal­ ter (4) mit Schalt- oder Zündenergie versorgt und derart ausgebildet und den elektronischen Schalter (4) über­ brückend angeordnet ist, daß die im eingeschalteten Zu­ stand des elektronischen Schalters (4) über dessen An­ schlußklemmen anliegende Restspannung als Versorgungs­ spannung für die Energieversorgungseinrichtung (8) ver­ wendbar ist.

9. Drehstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der zusätzlich mit einer elektromagnetisch betätigbaren mechanischen Bremse ausgerüstet ist, welche durch Bestromen einer Erregerspule der Bremse gelöst bzw. gelüftet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versorgungsspannung für die Erregerspule an den Enden eines der Wicklungsstränge (2u, 2v, 2w) abgegriffen wird.