DE19945656A1 - Phasenverschiebungsnetzwerk - Google Patents
PhasenverschiebungsnetzwerkInfo
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Abstract
Phasenverschiebungsnetzwerk für einen Induktormotor, wobei das Netzwerk einen jeweils in Reihe zu einer jeweiligen Motorphasenspule eines Paars von Motorphasen geschalteten Widerstand enthält. Das Netzwerk enthält weiterhin einen zwischen die Motorphasen geschalteten Kondensator. Das erfinderische Phasenverschiebungsnetzwerk erzeugt Strom- und Spannungswellenformen innerhalb der Motorphasenspulen, die verglichen mit den durch herkömmliche Phasenverschiebungsnetzwerke erzeugten Wellenformen glatter, einander mehr gleich und einer harmonischen Verzerrung weniger ausgesetzt sind.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen Induktormotor und insbeson
dere eine Steuerschaltung, die als Phasenverschiebungsnetzwerk funktioniert und
ermöglicht, daß ein Motor ruhiger läuft, indem Strom- und Spannungswellenformen
innerhalb der jeweiligen Motorphasen erzeugt werden, die glatter, einander mehr
gleich und einer harmonischen Verzerrung weniger ausgesetzt sind.
Eine herkömmliche Steuerschaltung 10 zur Verwendung als Phasenverschiebungs
netzwerk in einem Zweiphasen-Induktormotor ist in Fig. 2A gezeigt. Die Schaltung
10 enthält einen Widerstand 12 und einen Kondensator 14, die zwischen einem Paar
von Motorphasen 16, 18 in Reihe geschaltet sind. Jede der Motorphasen 16, 18 ent
hält jeweils eine Motorphasenspule 20, 22. Eine Richtungs-Umschaltvorrichtung 24
wird zum Steuern der Erregersequenz der Phasenspulen 20, 22 verwendet. Die Fig.
3A-6A stellen die verschiedenen Strom- und Spannungswellenformen dar, die wäh
rend eines Betriebs eines Motors, der die Schaltung 10 enthält, in den Motorphasen
16, 18 vorhanden sind. Insbesondere stellen die Fig. 3A und 5A jeweils Strom- und
Spannungswellenformen dar, die während eines normalen Betriebs des Motors in
den Motorphasen 16, 18 vorhanden sind. Die Fig. 4A und 6A stellen jeweils Strom-
und Spannungswellenformen dar, die in den Motorphasen 16, 18 vorhanden sind,
wenn eine Betriebsstörung bzw. ein Ausfall in bezug auf ein Motordrehmoment im
Begriff ist aufzutreten. Die Strom- und Spannungswellenformen für die Phase 16 der
Schaltung 10 sind mit einer durchgezogenen Linie gezeigt, während die Strom- und
Spannungswellenformen für die Phase 18 der Schaltung 10 mit einer gestrichelten
Linie gezeigt sind. Es sollte beachtet werden, daß die Fig. 3A-6A ein Erregen der
Phasen 16, 18 in der Sequenz 16 → 18 darstellen (d. h. mit den Strom- und Span
nungswellenformen der Phase 18 phasenverschoben relativ zur Phase 16). Wie es
in den Fig. 3A-6A dargestellt ist, sind die Strom- und Spannungswellenformen inner
halb jeder einzelnen Phase 16, 18 der Schaltung 10 relativ großen Schwankungen in
bezug auf die Amplitude ausgesetzt. Darüber hinaus schwankt die Amplitude des
Stroms und der Spannung innerhalb der Phase 16 signifikant gegenüber der Ampli
tude von jeweils dem Strom und der Spannung innerhalb der Phase 18. Schließlich
ist die Spannung in den Phasen 16, 18 manchmal einem relativ großen Ausmaß an
harmonischer Verzerrung ausgesetzt, wie es in der Fig. 6A gezeigt ist. Diese Unzu
länglichkeiten resultieren in Drehmoment-Impulsen innerhalb eines Motors, der die
Schaltung 10 enthält, wodurch veranlaßt wird, daß die Geschwindigkeit des Motors
moduliert wird und der Motor unruhig läuft.
Es gibt somit eine Notwendigkeit für eine Steuerschaltung für einen Motor, die eine
oder mehrere der oben angegebenen Unzulänglichkeiten minimieren oder eliminie
ren wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Steuerschaltung zur Verwendung als Phasen
verschiebungsnetzwerk in einem Motor, wie beispielsweise einem Induktormotor, zur
Verfügung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschaltung für einen Mo
tor zu schaffen, die eine Geschwindigkeitsmodulation im Motor reduziert und da
durch einen ruhigeren Betrieb des Motors ermöglicht.
Zugehörige Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, eine Steuerschal
tung für einen Motor zu schaffen, die Strom- und Spannungswellenformen innerhalb
der Motorphasen erzeugt, die im Vergleich mit den durch herkömmliche Steuerschal
tungen erzeugten Strom- und Spannungswellenformen glatter, einander mehr gleich
und einer harmonischen Verzerrung weniger ausgesetzt sind.
Eine Steuerschaltung für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine
erste Motorphase mit einem in Reihe zu einer ersten Phasenspule des Motors ge
schalteten ersten Widerstand. Die Schaltung enthält weiterhin eine zweite Motorphase
mit einem in Reihe zu einer zweiten Phasenspule des Motors geschalteten zweiten
Widerstand. Schließlich enthält die Schaltung einen zwischen die erste und die
zweite Motorphase geschalteten Kondensator.
Eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung glättet die Strom- und
Spannungswellenformen innerhalb der Motorphasenspulen durch Reduzieren der
nichtlinearen Kennlinien des Motors. Als erstes reduziert die Steuerschaltung die
maximale Betriebsspannung des Motors, um dadurch zu verhindern, daß die ma
gnetische Struktur des Motors gesättigt wird. Als zweites läßt das Hinzufügen linea
rer Impedanzvorrichtungen, wie beispielsweise von Widerständen, in Reihe zu jeder
Phasenspule den Motor linearer werden, als es der Motor allein ist. Eine Steuer
schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung gleicht auch die Amplitude des Stroms
in den Motorphasenspulen aus bzw. ab - um dadurch einen ruhiger laufenden Motor
zu erzeugen - und zwar durch Abgleichen der Schaltungsimpedanz zwischen den
Phasen des Motors. Bei einem herkömmlichen Phasenverschiebungsnetzwerk, wie
beispielsweise der Schaltung 10 in Fig. 2A, unterscheidet sich die Impedanz zwi
schen den Phasen 16, 18 durch die Impedanz eines Widerstandes 12 und eines
Kondensators 14. Bei der erfinderischen Steuerschaltung ist der Unterschied bei der
Impedanz zwischen den Phasen auf die Impedanz des Kondensators beschränkt
(weil beide Phasen einen Widerstand enthalten).
Die erfinderische Steuerschaltung hat im Vergleich mit herkömmlichen Steuerschal
tungen einige zusätzliche Vorteile. Als erstes resultiert die erfinderische Schaltung in
einer niedrigeren Betriebsspannung für den Motor, wodurch die Verwendung eines
Drahts mit verschiedenen Durchmessern innerhalb der Motorphasen zugelassen ist.
Die Verwendung eines Drahts mit größerem Durchmesser kann vorteilhaft sein, weil
ein Draht mit größerem Durchmesser einfacher zu wickeln und abzuschließen ist. Als
zweites ermöglicht die erfinderische Schaltung, daß der Motor für eine gegebene
Versorgungsspannung verglichen mit herkömmlichen Schaltungen kühler läuft.
Schließlich ermöglicht die erfinderische Schaltung verglichen mit herkömmlichen
Schaltungen einem Motor, Lasten mit einer größeren Trägheit zu starten.
Diese und andere Merkmale und Aufgaben dieser Erfindung werden einem Fach
mann auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beige
fügten Zeichnungen klarer, die Merkmale dieser Erfindung anhand eines Beispiels
darstellen.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Induktormotors.
Fig. 2A ist ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Steuerschal
tung zur Verwendung als Phasenverschiebungsnetzwerk.
Fig. 2B ist ein schematisches Diagramm einer Steuerschaltung zur Verwen
dung als Phasenverschiebungsnetzwerk gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 3A ist ein Wellenformdiagramm, das die Stromwellenformen in den je
weiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2A
enthält, während eines normalen Betriebs darstellt.
Fig. 3B ist ein Wellenformdiagramm, das die Stromwellenformen in den je
weiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2B
enthält, während eines normalen Betriebs darstellt.
Fig. 4A ist ein Wellenformdiagramm, das die Stromwellenformen in den je
weiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2A
enthält, während einer Drehmomentenstörung darstellt.
Fig. 4B ist ein Wellenformdiagramm, das die Stromwellenformen in den je
weiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2B
enthält, während einer Drehmomentenstörung darstellt.
Fig. 5A ist ein Wellenformdiagramm, das die Spannungswellenformen in den
jeweiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2A
enthält, während eines normalen Betriebs darstellt.
Fig. 5B ist ein Wellenformdiagramm, das die Spannungswellenformen in den
jeweiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2B
enthält, während eines normalen Betriebs darstellt.
Fig. 6A ist ein Wellenformdiagramm, das die Spannungswellenformen in den
jeweiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2A
enthält, während einer Drehmomentenstörung darstellt.
Fig. 6B ist ein Wellenformdiagramm, das die Spannungswellenformen in den
jeweiligen Motorphasen eines Motors, der die Schaltung der Fig. 2B
enthält, während einer Drehmomentenstörung darstellt.
Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen zum
Identifizieren identischer Komponenten in den verschiedenen Ansichten verwendet
sind, stellt Fig. 1 einen typischen Induktormotor 26 dar. Obwohl der dargestellte Mo
tor ein Zweiphasen-Induktormotor ist, sollte verstanden werden, daß die Erfindung,
wie sie hierin offenbart ist, auf andere Motoren angewendet werden könnte, wie es
im Stand der Technik bekannt ist. Der Motor 26 enthält eine Rotoranordnung 28 und
eine Statoranordnung 30, von welchen beide um eine Achse 32 zentriert sein kön
nen.
Die Rotoranordnung 28 ist vorgesehen, um eine mit der Rotoranordnung 28 verbun
dene Last (nicht gezeigt) zu bewegen. Die Anordnung 28 enthält eine Welle 34 und
einen Rotor 36, der um die Welle 34 angeordnet ist. Die Welle 34 ist vorgesehen, um
entweder mit der Last oder mit einer anderen Einrichtung zum Gelangen in Eingriff
mit der Last in Eingriff zu gelangen. Die Welle 34 erstreckt sich longitudinal entlang
der Achse 32 und kann um die Achse 32 zentriert sein. Der Rotor 36 ist vorgesehen,
um der Welle 34 eine Drehung zuzuteilen, und ist zu einer Drehung in Uhrzeigerrich
tung oder in Gegenuhrzeigerrichtung fähig. Der Rotor 36 kann aus einer Vielzahl von
Laminierungen eines Materials mit relativ niedriger magnetischer Reluktanz, wie bei
spielsweise Eisen, bestehen. Der Rotor 36 kann um die Achse 32 zentriert sein und
kann eine Keilwellennute oder einen Keil (nicht gezeigt) enthalten, die oder der der
art konfiguriert ist, daß sie oder er in eine Keilnut (nicht gezeigt) in der Welle 34 ein
gefügt wird. Der Rotor 36 enthält eine Vielzahl von sich radial nach außen erstrec
kenden Rotorpolen 38, die als diametral gegenüberliegendes Rotorpolpaar a-a' kon
figuriert sind. Jeder der Pole 38 ist im Querschnitt allgemein rechteckförmig und
kann einen oder mehrere sich radial nach außen erstreckende Zähne enthalten, wie
es im Stand der Technik bekannt ist. Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet ver
standen werden, daß die Anzahl von Polen 38 des Rotors 36 variieren kann.
Die Statoranordnung 30 ist vorgesehen, um ein Drehmoment zu erzeugen, um eine
Drehung der Rotoranordnung 28 zu veranlassen. Die Statoranordnung 30 kann eine
Vielzahl von Laminierungen 40 aufweisen, die aus einem Material, wie beispielswei
se Eisen, mit einer relativ niedrigen magnetischen Reluktanz ausgebildet sind. Die
Anordnung 30 enthält eine Vielzahl von sich radial nach innen erstreckenden Polen
42, die als diametral gegenüberliegende Statorpolpaare A-A', B-B' konfiguriert sind.
Jedes Paar von Statorpolen 42 ist vorgesehen, um ein entsprechendes Paar von
Rotorpolen 38 der Rotoranordnung 28 anzuziehen und dadurch eine Drehung der
Rotoranordnung 28 zu veranlassen. Die Pole 42 sind im Querschnitt allgemein
rechteckförmig und können einen oder mehrere sich radial nach innen erstreckende
Zähne (nicht gezeigt) enthalten, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Pole
42 können sich entlang der axialen Länge der Statoranordnung 30 erstrecken und
eine Öffnung 44 definieren, die geeignet ist, die Rotoranordnung 28 aufzunehmen.
Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl von
Statorpolen 42 variieren kann.
Eine Drehung der Rotoranordnung 28 wird durch Erregen von Phasenspulen 46, 48
erzeugt, die jedes Statorpolpaar umgeben. Die Phasenspulen 46, 48 sind durch
Schalten von Wicklungen in Reihe oder parallel an den diametral gegenüberliegen
den Statorpolen 42 ausgebildet. Wenn eine der Phasenspulen 46, 48 beginnt, einen
Strom zu führen, wird das nächstliegende Rotorpolpaar in Richtung zu dem Stator
polpaar magnetisch angezogen, um welches die erregte Phasenspule gewickelt ist.
Nimmt man nun Bezug auf Fig. 2B, ist eine Steuerschaltung 50 gemäß der vorlie
genden Erfindung gezeigt. Die Schaltung 50 enthält ein Paar von Motorphasen 52,
54. Jede Motorphase 52, 54 enthält eine Phasenspule 46, 48. Die Schaltung 50 ent
hält weiterhin eine Einrichtung, wie beispielsweise jeweils einen Kondensator 56 und
Widerstände 58, 60, zum Steuern eines ersten Phasenstroms in der Phasenspule 46
und eines zweiten Phasenstroms in der Phasenspule 48. Die Schaltung 50 kann
weiterhin eine Einrichtung, wie beispielsweise eine Richtungs-Umschaltvorrichtung
62, zum selektiven Erregen der Phasenspulen 46, 48 in einer Vielzahl von Phasen
sequenzen enthalten, um dadurch die Richtung des Motors 46 zu ändern.
Der Kondensator 56 ist vorgesehen, um eine Phasenverschiebung in bezug auf die
Spannung und den Strom zu erzeugen, die zu einer der Phasenspulen 46, 48 durch
eine Einzelphasen-Leistungsquelle 64 zugeführt werden. Der Kondensator 56 ist im
Stand der Technik herkömmlich. Der Kondensator 56 ist zwischen den Motorphasen
52, 54 angeschlossen, wobei er eine erste Platte 66 mit einem Knoten 68 verbunden
hat und eine zweite Platte 70 mit einem Knoten 72 verbunden hat.
Die Widerstände 58, 60 sind vorgesehen, um eine Geschwindigkeitsmodulation in
nerhalb des Motors 26 durch Glätten der Strom- und Spannungswellenformen inner
halb der Motorphasen 52, 54, Abgleichen der Geschwindigkeits- und der Stro
mamplituden in den jeweiligen Motorphasen 52, 54 und durch Reduzieren einer
harmonischen Verzerrung der Spannungswellenformen innerhalb der Motorphasen
52, 54 zu reduzieren. Der Widerstand 58 ist zur Phasenspule 46 in Reihe geschaltet,
wobei er ein erstes Ende mit der Platte 66 des Kondensators 56 beim Knoten 70
verbunden hat und ein zweites Ende mit der Phasenspule 46 verbunden hat. Der
Widerstand 60 ist zur Phasenspule 48 in Reihe geschaltet, wobei er ein erstes Ende
mit der Platte 70 des Kondensators 56 beim Knoten 72 verbunden hat und ein
zweites Ende mit der Phasenspule 48 verbunden hat.
Die Richtungs-Umschaltvorrichtung 62 ist vorgesehen, um ein Erregen der Phasen
spulen 46, 48 in mehreren Sequenzen freizugeben, so daß die Rotoranordnung 28
dazu veranlaßt werden kann, sich entweder in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhr
zeigerrichtung zu drehen. Die Umschaltvorrichtung 62 ist im Stand der Technik her
kömmlich.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 3A-6A und 3B-6B, wird der betriebsmäßige Effekt
einer Steuerschaltung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fig.
3A-6A stellen Strom- und Spannungswellenformen in einem Motor dar, der eine her
kömmliche Steuerschaltung 10 enthält. Die Strom- und Spannungswellenformen in
der Motorphase 16 sind mit einer durchgezogenen Linie gezeigt, während die Strom-
und Spannungswellenformen in der Motorphase 18 mit einer gestrichelten Linie ge
zeigt sind. Die Fig. 3B-6B stellen Strom- und Spannungswellenformen in einem Mo
tor 26 dar, der die erfinderische Schaltung 50 enthält. Die Strom- und Spannungswel
lenformen in der Motorphase 52 sind mit einer durchgezogenen Linie gezeigt, wäh
rend die Strom- und Spannungswellenformen in der Motorphase 54 mit einer gestri
chelten Linie gezeigt sind. Obwohl die Wellenformen eine Erregersequenz von 16 →
18 in der Schaltung 10 und von 52 → 54 in der Schaltung 50 annehmen, sollte ver
standen werden, daß die Erregersequenz variieren kann.
Wie es in Fig. 3A gezeigt ist, erreichen die Ströme in den Phasenspulen 20, 22 wäh
rend eines normalen Betriebs eines Motors, der die herkömmliche Steuerschaltung
10 enthält, Amplituden von jeweils IA1 und 1A2 in Ampere. Die Differenz der Strom
spitzenamplituden zwischen den Phasen 16, 18 ist daher Δ(|IA1-IA2|). Nimmt man
nun Bezug auf die Fig. 3B, erreichen die Ströme in den Phasenspulen 46, 48 wäh
rend eines normalen Betriebs eines Motors 26, der eine Steuerschaltung 50 gemäß
der vorliegenden Erfindung enthält, Amplituden von jeweils IB1 und IB2 in Ampere. IB1
und IB2 sind jeweils kleiner als IA1 und IA2. Als Ergebnis sind die Stromwellenformen
in den Phasen 52, 54 der Schaltung 50 glatter als die Stromwellenformen in den
Phasen 16, 18 der herkömmlichen Schaltung 10. Noch wichtiger ist, daß die Diffe
renz der Stromspitzenamplituden zwischen den Phasen 52, 54, nämlich Δ(|IB1-IB2|),
kleiner als Δ(|IA1-IA2|) ist. Weil die Stromspitzenamplituden bei den Phasen 52, 54
mehr gleich sind, gibt es innerhalb des Motors 26 eine geringere Geschwindigkeits
modulation.
Dieselben Ergebnisse werden erreicht, wenn sich der Motor einem Ausfall bzw. einer
Betriebsstörung in bezug auf das Motor-Drehmoment nähert. Gemäß Fig. 4A errei
chen die Ströme in den Phasenspulen 20, 22 in einem Motor, der die herkömmliche
Steuerschaltung 10 enthält, Amplituden von jeweils IA3 und IA4 in Ampere. Die Diffe
renz der Stromspitzenamplituden zwischen den Phasen 16, 18 ist daher Δ(|IA3-IA4|).
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 4B, erreichen die Ströme in den Phasenspulen
46, 48 in einem Motor 26, der eine Steuerschaltung 50 gemäß der vorliegenden Er
findung enthält, Amplituden von jeweils IB3 und IB4 in Ampere. IB3 und IB4 sind jeweils
kleiner als IA3 und IA4. Als Ergebnis sind die Stromwellenformen in den Phasen 52,
54 der Schaltung 50 glatter als die Stromwellenformen in den Phasen 16, 18 der
herkömmlichen Schaltung 10. Noch wichtiger ist, daß die Differenz der Stromspit
zenamplituden zwischen den Phasen 52, 54, nämlich Δ(|(IB3-IB4|), kleiner als Δ(|IA3-
IA4|) ist. Weil die Stromspitzenamplituden in den Phasen 52, 54 mehr gleich sind,
gibt es wiederum innerhalb des Motors 26 eine geringere Geschwindigkeitsmodulati
on.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 5A und 5b, sind während eines normalen Be
triebs der Motoren, die die herkömmliche Steuerschaltung 10 (Fig. 5A) und die erfin
derische Schaltung 50 (Fig. 5B) enthalten, die Spannungswellenformen innerhalb
der Phasen 16, 18 der Schaltung 10 und der Phasen 52, 54 der Schaltung 50 im
wesentlichen äquivalent. Jedoch dann, wenn sich die Motoren einem Drehmomen
tenausfall nähern, unterscheiden sich die Spannungswellenformen, wie es in den
Fig. 6A und 6B gezeigt ist. Gemäß Fig. 6A erreichen die Spannungen in den Phasen
16, 18 in einem Motor, der die herkömmliche Steuerschaltung 10 enthält, Amplituden
von jeweils VA3 und VA4 in Volt. Die Differenz der Spannungsspitzenamplituden zwi
schen den Phasen 16, 18 ist daher Δ(|VA3-VA4|). Nimmt man nun Bezug auf die Fig.
6B, erreichen die Spannungen in den Phasen 52, 54 in einem Motor 26, der eine
Steuerschaltung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, Amplituden von je
weils VB3 und VB4 in Volt. VB3 und VB4 sind jeweils kleiner als VA3 und VA4. Als Er
gebnis sind die Spannungswellenformen in den Phasen 52, 54 der Schaltung 50
glatter als die Spannungswellenformen in den Phasen 16, 18 der herkömmlichen
Schaltung 10. Noch wichtiger ist, daß die Differenz der Spannungsspitzenamplituden
zwischen den Phasen 52, 54, nämlich Δ(|VB3-VB4|), kleiner als Δ(|VA3-VA4|) ist. Weil
die Spannungsspitzenamplituden in den Phasen 52, 54 mehr gleich sind, gibt es ei
ne geringere Geschwindigkeitsmodulation innerhalb des Motors 26. Schließlich lei
den die Spannungswellenformen in den Phasen 52, 54 der Schaltung 50 nicht am
selben Ausmaß einer harmonischen Verzerrung wie die Spannungswellenformen in
den Phasen 16, 18 der Schaltung 10, wie es in den Fig. 6A und 6B dargestellt ist.
Eine Steuerschaltung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung liefert glattere und aus
geglichenere Strom- und Spannungswellenformen innerhalb der Motorphasen 52,
54, um dadurch eine Geschwindigkeitsmodulation innerhalb des Motors 26 zu redu
zieren. Die Schaltung 50 glättet die Strom- und Spannungswellenformen durch Re
duzieren der nichtlinearen Kennlinien des Motors 26. Als erstes reduziert die Steuer
schaltung 50 die maximale Betriebsspannung des Motors 26, um dadurch zu verhin
dern, daß die magnetische Struktur des Motors 26 gesättigt wird. Als zweites erhöht
das Hinzufügen von Widerständen 58, 60 die lineare Impedanz des Motors 26. Die
Schaltung 50 gleicht die Amplitude des Stroms in den Motorphasenspulen 46, 48
aus bzw. ab - wodurch ein ruhiger laufender Motor 26 erzeugt wird - und zwar
durch Abgleichen bzw. Entzerren der Schaltungsimpedanz zwischen den Motorpha
sen 52, 54. Wie es hierin oben angegeben ist, unterscheidet sich bei einem her
kömmlichen Phasenverschiebungsnetzwerk, wie beispielsweise der Schaltung 10 in
Fig. 2A, die Impedanz zwischen den Phasen 16, 18 durch die Impedanz eines Wi
derstandes 12 und eines Kondensators 14. In der Schaltung 50 ist der Unterschied
bezüglich der Impedanz zwischen den Phasen 52, 54 auf die Impedanz des Kon
densators 56 begrenzt (weil beide Phasen 52, 54 Widerstände 58, 60 enthalten).
Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Aus
führungsbeispiele gezeigt und beschrieben worden ist, ist es von Fachleuten auf
dem Gebiet gut zu verstehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen in
Bezug auf die Erfindung durchgeführt werden können, ohne vom Sinn und
Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (12)
1. Steuerschaltung (50) für einen Motor (26), der folgendes aufweist:
eine erste Motorphase (52) mit einer ersten Phasenspule (46) und einem in Reihe dazu geschalteten ersten Widerstand (58);
eine zweite Motorphase (54) mit einer zweiten Phasenspule (48) und einem in Reihe dazu geschalteten zweiten Widerstand (60); und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Motor phase (52, 54) angeschlossen ist.
eine erste Motorphase (52) mit einer ersten Phasenspule (46) und einem in Reihe dazu geschalteten ersten Widerstand (58);
eine zweite Motorphase (54) mit einer zweiten Phasenspule (48) und einem in Reihe dazu geschalteten zweiten Widerstand (60); und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Motor phase (52, 54) angeschlossen ist.
2. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Phasen
spule (46, 48) durch eine Einzelphasen-Leistungsquelle (64) selektiv erregt
werden, und ein erster Phasenstrom in der ersten Phasenspule (46) relativ zu
einem zweiten Phasenstrom in der zweiten Phasenspule (48) phasenverscho
ben ist.
3. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 2, wobei die Amplitude des ersten Pha
senstroms im wesentlichen gleich der Amplitude des zweiten Phasenstroms ist.
4. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Einrichtung (62) zum
selektiven Erregen der ersten und der zweiten Phasenspule (46, 48) in einer
Vielzahl von Phasensequenzen aufweist.
5. Steuerschaltung (50) für einen Motor (26), die folgendes aufweist:
eine erste Motorphase (52) mit einer ersten Phasenspule (46);
eine zweite Motorphase (54) mit einer zweiten Phasenspule (48); und
eine Einrichtung (58, 60, 56) zum Steuern eines ersten Phasenstroms in der ersten Phasenspule (46) und eines zweiten Phasenstroms in der zweiten Phasenspule (48),
wobei die erste und die zweite Phasenspule (46, 48) durch eine Einzelpha sen-Leistungsquelle (64) selektiv erregt werden und der erste Phasenstrom re lativ zum zweiten Phasenstrom phasenverschoben ist.
eine erste Motorphase (52) mit einer ersten Phasenspule (46);
eine zweite Motorphase (54) mit einer zweiten Phasenspule (48); und
eine Einrichtung (58, 60, 56) zum Steuern eines ersten Phasenstroms in der ersten Phasenspule (46) und eines zweiten Phasenstroms in der zweiten Phasenspule (48),
wobei die erste und die zweite Phasenspule (46, 48) durch eine Einzelpha sen-Leistungsquelle (64) selektiv erregt werden und der erste Phasenstrom re lativ zum zweiten Phasenstrom phasenverschoben ist.
6. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 5, wobei die Steuereinrichtung (58, 60,
56) folgendes enthält:
einen ersten Widerstand (58), der zur ersten Phasenspule (46) in Reihe geschaltet ist;
einen zweiten Widerstand (60), der zur zweiten Phasenspule (48) in Reihe geschaltet ist; und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Motor phase (52, 54) angeschlossen ist.
einen ersten Widerstand (58), der zur ersten Phasenspule (46) in Reihe geschaltet ist;
einen zweiten Widerstand (60), der zur zweiten Phasenspule (48) in Reihe geschaltet ist; und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Motor phase (52, 54) angeschlossen ist.
7. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 5, wobei die Amplitude des ersten Pha
senstroms im wesentlichen gleich der Amplitude des zweiten Phasenstroms ist.
8. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 5, die weiterhin eine Einrichtung (62) zum
selektiven Erregen der ersten und der zweiten Phasenspule (46, 48) in einer
Vielzahl von Phasensequenzen aufweist.
9. Motor (26), der folgendes aufweist:
einen Stator (30) mit ersten und zweiten Paaren von diametral gegenüber liegenden Statorpolen (A-A', B-B'); und
eine Steuerschaltung (50), die folgendes enthält:
eine erste Motorphase (52) mit einem ersten Widerstand (58), der in Reihe zu einer ersten Phasenspule (46) geschaltet ist, wobei die erste Phasen spule (46) um das erste Statorpolpaar (A-A') angeordnet ist;
eine zweite Motorphase (54) mit einem zweiten Widerstand (60), der in Reihe zu einer zweiten Phasenspule (48) geschaltet ist, wobei die zweite Pha senspule (48) um das zweite Statorpolpaar (B-B') angeordnet ist; und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Mo torphase (52, 54) angeschlossen ist.
einen Stator (30) mit ersten und zweiten Paaren von diametral gegenüber liegenden Statorpolen (A-A', B-B'); und
eine Steuerschaltung (50), die folgendes enthält:
eine erste Motorphase (52) mit einem ersten Widerstand (58), der in Reihe zu einer ersten Phasenspule (46) geschaltet ist, wobei die erste Phasen spule (46) um das erste Statorpolpaar (A-A') angeordnet ist;
eine zweite Motorphase (54) mit einem zweiten Widerstand (60), der in Reihe zu einer zweiten Phasenspule (48) geschaltet ist, wobei die zweite Pha senspule (48) um das zweite Statorpolpaar (B-B') angeordnet ist; und
einen Kondensator (56), der zwischen der ersten und der zweiten Mo torphase (52, 54) angeschlossen ist.
10. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 9, wobei die erste und die zweite Phasen
spule (46, 48) durch eine Einzelphasen-Leistungsquelle (64) selektiv erregt
werden und ein erster Phasenstrom in der ersten Phasenspule (46) relativ zu
einem zweiten Phasenstrom in der zweiten Phasenspule (48) phasenverscho
ben ist.
11. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 10, wobei die Amplitude des ersten Pha
senstroms im wesentlichen gleich der Amplitude des zweiten Phasenstroms ist.
12. Steuerschaltung (50) nach Anspruch 9, die weiterhin eine Einrichtung (62) zum
selektiven Erregen der ersten und der zweiten Phasenspule (46, 48) in einer
Vielzahl von Phasensequenzen aufweist.
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