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Die
Erfindung betrifft einen Motorsteckverbinder mit integrierter Umkehr
der Motordrehrichtung.
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Bei
vielen elektrischen Verbrauchern hängt die richtige Funktion und
auch die elektrische Sicherheit vom richtigen Anschluss an das Netz
an. Dies gilt beispielsweise für
die Drehrichtung eines Drehmotors, der bei falschem Anschluss der
drei Phasen in die falsche Richtung dreht. Eine bekannte Anschlussart
für Mehrphasenmotoren
stellen Klemmenanschlussblöcke
dar, die aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffträger und
einer für
die Anzahl anzuschließender
Leiter entsprechenden Anzahl angeordneter elektrischer Anschlusselemente
in der Art von Reihenklemmen bestehen. Die Anschlusselemente sind
mit den Spulenenden der Motorwicklungen verbunden.
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In
der Regel sind die Klemmenanschlussblöcke in einem Motoranschlusskasten
untergebracht. Dabei ist der An- und Abschluss von elektrischen
Anschlussleitungen an die Anschlussklemmen zeitaufwendig. Zur Vereinfachung
ist aus der Praxis bekannt, die Anschlussklemmenblöcke als
Motorstecker mit einer Anzahl von Steckerstiften auszubilden, in
die ein Gegenstecker mit Steckbuchsen einsteckbar ist. Dem Gegenstecker
sind die elektrischen Netzanschlussleitungen zugeführt und
in der benötigten
Reihenfolge mit den Steckbuchsen verbunden.
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Bei
Defekten im Bereich des Elektromotors oder bei Wartungsarbeiten,
welche den Ausbau des Motors erfordern, können damit die elektrischen
Verbindungen zum Motor schnell, einfach und sicher getrennt und
wiederhergestellt werden. Dabei hat es sich als Nachteil erwiesen,
dass für
die Bestimmung der Drehrichtung des Motors mehrere Anschlussdrähte der
Netzanschlüsse
beim Motorstecker oder beim Gegenstecker abmontiert und in vertauschter Reihenfolge
wieder befestigt werden müssen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motorsteckverbinder
vorzuschlagen, der die Umkehr der Motordrehrichtung vereinfacht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Motorsteckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Danach
weist der erfindungsgemäße Motorsteckverbinder
mindestens sechs Steckkontaktstifte auf, die in Reihe nebeneinander
angeordnet sind und an die die Spulenenden der drei Spulenwicklungen jeweils
einzeln in einer vorbestimmten Reihenfolge angeschlossen sind. Dabei
sind die zwei Spulenenden einer der Spulenwicklung elektrisch leitend
mit den äußeren zwei
Steckkontaktstiften der Reihe verbunden. Die Spulenenden der anderen
zwei Spulenwicklungen sind in abwechselnder Reihenfolge mit den
vier inneren Steckkontaktstiften verbunden.
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Weiterhin
sind jeweils zwei nebeneinander angeordnete Steckkontaktstifte der
vier inneren Steckkontaktstifte in einem eigenen Isolierkörper fixiert,
der beweglich oder lösbar
in einem Isolierkörperträger gehalten
ist. Die zwei Isolierkörper
mit den jeweiligen Steckkontaktstiften sind in zwei Ausrichtungen
gegenüber
dem Isolierkörperträger positionierbar,
so dass die Reihenfolge der inneren Steckkontaktstifte durch Änderung
der Ausrichtung der Isolierkörper
veränderbar
ist.
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Damit
wird erreicht, dass die entsprechenden Steckkontaktbuchsen des Gegensteckers
die Spulenenden von zwei Motorwicklungen in vertauschter Reihenfolge
kontaktieren können.
Die vertauschte Reihenfolge bewirkt eine Umkehr der Drehrichtung
des angeschlossenen Drehstrommotors.
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Vorteilhafterweise
weisen die Isolierkörper eine
zylindrische Form auf und sind drehbar in einer zylindrischen Aufnahmenkammer
des Isolierkörperträgers angeordnet.
Damit können
die zwei Isolierkörper
jeweils um 180 Grad gegenüber
dem Isolierkörperträger verschwenkt
werden, ohne sie von dem Isolierkörperträger zu entfernen.
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Durch
das Drehen eines Isolierkörpers ändert sich
die Reihenfolge der zwei darin fixierten Steckkontaktstifte gegenüber den äußeren zwei Steckkontaktstiften
und den zwei anderen inneren Steckkontaktstiften. Durch Verdrehen
der beiden Isolierkörper
jeweils um 180° können die
Steckkontaktstifte so in der Reihenfolge verändert werden, dass die Spulenenden
der jeweiligen Motorwicklungen in gekreuzter Reihenfolge den entsprechenden
Steckkontaktbuchsen des Gegensteckers zugeordnet sind. Nach dem
Einstecken des Gegensteckers dreht der Mehrphasenmotor dadurch in
umgekehrter Drehrichtung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Isolierkörper eine Markierung zur Kennzeichnung
der Stellung gegenüber
dem Isolierkörperträger auf.
Außerdem
ist ein um 180° versetzter
Anschlag für
die Entstellungen der Isolierkörper
gegenüber
dem Isolierkörperträger vorgesehen. Dies
stellt sicher, dass leicht erkennbar ist, ob die sechs Steckkontaktstifte
des Motorsteckverbinders eine Reihe miteinander bilden, so dass
der Gegenstecker problemlos einsteckbar ist. Außerdem kann einfach festgestellt
werden, ob beide Isolierkörper eine
durch die Markierungen festgelegte gleiche Ausrichtung aufweisen,
die erforderlich ist, um einen problemlosen Betrieb des Dreiphasenmotors
zu ermöglichen.
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Gemäß einer
Variante der Erfindung weist jeder der Isolierkörper an der Umfangsseite eine
Verzahnung auf, wobei die Verzahnungen der zwei Isolierkörper miteinander
in Eingriff stehen. Dies bewirkt, dass ein Drehen eines Isolierkörpers der
jeweils andere Isolierkörper
in entgegengesetzter Richtung mitbewegbar ist. Dies hat den Vorteil,
dass die Einstellung für
die Drehrichtung des Motors jeweils nur an einem ersten Isolierkörper vorgenommen
werden muss und die Ausrichtung des anderen zweiten Isolierkörpers durch
die Kopplung automatisch erfolgt und somit eine Falscheinstellung
verhindert ist.
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Bei
dem neuen Steckverbinder wird durch das gleichzeitige Verdrehen
zweier Polpaare eine Drehrichtungsänderung des Motors bewirkt,
ohne den Motor zu öffnen.
Es muss dazu keine neue elektrische Verbindung erzeugt werden. Weiterer
Vorteil ist, dass die Drehrichtungsänderung jeder Zeit vor Ort
im Feld mechanisch erfolgen kann. Dabei ist die Drehrichtungsänderung
für eine
Stern- und Dreiecksschaltung
auf die gleiche Weise möglich.
Außerdem ist
damit eine falsche Belegung der Kontakte zu den Motorwicklungen
ausgeschlossen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des
Ausführungsbeispiels
der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung.
Die einzelnen Merkmale können
dabei für
sich oder zu mehreren bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung
verwirklicht sein. Es zeigen:
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1 eine
Steckverbindung zum Anschluss eines Mehrphasenmotors mit einem erfindungsgemäßen Motorsteckverbinder;
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2 eine
vordere, dem Gegenstecker zugeordnete Stirnseitenansicht des Motorsteckverbinders
aus 1;
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3 eine
hintere Stirnseitenansicht des Motorsteckverbinders aus 2;
und
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4 das
Anschlussbild des Motorsteckverbinders aus 1.
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1 zeigt
eine Steckverbindung 1 zum Verbinden eines Drehstrommotors
mit einem mehrphasigen Netzanschluss. Der Drehstrommotor sowie der Netzanschluss
sind in der Zeichnung nicht dargestellt, ebenso die entsprechenden
Verbindungsleitungen zu der Steckverbindung 1. Die Steckverbindung 1 umfasst
einen Motorsteckverbinder 2, der an einem Mehrphasenmotor
befestigt ist, und einen Gegenstecker 3, der auf der Einsteckseite
komplementär
zu der Einsteckseite des Motorsteckverbinders 2 ausgebildet
ist. Der Motorsteckverbinder 2 weist ein Anschlussgehäuse 4 auf,
mit dem der Gegenstecker 3 nach dem Einstecken verriegelbar
ist. Auf der Einsteckseite des Motorsteckers 2 sind sechs
Steckkontaktstifte 5–10 in
einer Reihe angeordnet, die mit den Wicklungsenden der drei Spulenwicklungen
des Motors, wie aus 4 ersichtlich, verbunden sind.
Außer
den sechs Steckkontaktstiften 5–10 zur Spannungsversorgung
des Motors sind noch weitere Steckerstifte 11 außerhalb
der Reihe vorgesehen, die beispielsweise für die Erdung und einen Drehzahlsensor
des Motors verwendet werden können.
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Die
in der Zeichnung nicht sichtbaren Steckkontaktbuchsen des Gegensteckers 3,
die den Steckkontaktstiften 5–10 des Motorsteckverbinders 2 diametral
gegenüberliegen,
sind mit sechs Anschlussleitungen mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten
Kabelsteckverbinder elektrisch verbunden. In dem Kabelsteckverbinder
kann durch Brückenkonfiguration
die Betriebsart des Motors in Dreiecks- oder Sternschaltung festgelegt
werden. Dabei bleibt die Belegung der Steckkontaktbuchsen in dem Gegenstecker 3 immer
gleich.
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Die äußeren Steckkontaktstifte 5, 10 der
Reihe sind zusammen mit den übrigen
Steckerstiften 11 in einem Isolierkörperträger 12 aus einem isolierenden
Material eingesetzt. Jeweils zwei der nebeneinander angeordneten
inneren Steckkontakt stifte 6, 7 bzw. 8, 9 der
Reihe sind in einem eigenen Isolierkörper 13, 14 gehalten.
Die Isolierkörper 13, 14 sind
im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und um ihre Längsachse
drehbar in zylindrischen Aufnahmekammern 15, 16 des
Isolierkörperträgers 12 befestigt.
Auf der den Gegenstecker 3 zugewandten Stirnseite der Isolierkörper 13, 14 sind
Markierungen 17 in Form von Markierungspfeilen ausgebildet,
die die Stellung der Isolierkörper 13, 14 gegenüber dem
Isolierkörperträger 12 kennzeichnet.
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In
der 2 ist die dem Gegenstecker 3 zugeordnete
Stirnseite des Motorsteckverbinders 2 in einer Draufsicht
dargestellt. Die 2a, 2b unterscheiden
sich in unterschiedlichen Stellungen der Isolierkörper 13, 14 gegenüber dem
Isolierkörperträger 12,
die unterschiedlichen Drehrichtungen des Motors entsprechen. In
der 2a sind die Steckkontaktstifte 5–10 in
der Reihenfolge 5, 6, 7, 8, 9, 10 angeordnet,
während
diese in der 2b, bedingt durch die
verdrehten Isolierkörper 13, 14,
zueinander in der Reihenfolge, 5, 7, 6, 9, 8, 10 angeordnet
sind. Damit sind die vier Spulenenden des Motors, die mit den Steckkontaktstiften 6–9 verbunden
sind, jeweils unterschiedlichen Steckkontaktbuchsen des Gegensteckers 3 zugeordnet.
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Die 3 zeigt
die dem Gegenstecker 3 abgewandte Stirnseite des Motorsteckverbinders 2 ohne
das Anschlussgehäuse 4.
Wie vorstehend bereits beschrieben, kann die Drehrichtung des Motors durch
Drehen der Isolierkörper 13, 14 gegenüber den Isolierkörperträger 12 umgekehrt
werden. Um das Verdrehen nur eines einzigen Isolierkörpers 13 bzw. 14 zu
verhindern, sind die Isolierkörper 13, 14 miteinander
gekoppelt. Dazu weisen die Isolierkörper 13, 14 jeweils
eine Verzahnung 18, 19 an ihren Umfangsseiten
auf, die miteinander in Eingriff stehen. Durch Drehen eines der
Isolierkörper 13 oder 14 wird
der andere Isolierkörper 14 bzw. 13 in
entgegengesetzter Richtung bewegt, wobei sich die jeweiligen Endstellungen
in der Reihenfolge der Steckkontaktstifte 5–10 gemäß den 2a, 2b unterscheiden.
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4 zeigt
die Anschlussbelegung des Motorsteckverbinders 2 für die beiden
Drehrichtungen des Drehstrommotors in einer schematischen Darstellung.
In den 4a, 4b die
den unterschiedlichen Drehrichtungen des Motors entsprechen, sind
die drei Spulenwicklungen des schematisch dargestellten Motors 20 mit
U, V, W und die Spulenenden jeweils mit 1 bzw. 2 bezeichnet.
Für beide
Drehrichtungen sind die Spulenenden U1, U2, V1, V2, W1, W2 in gleicher
Weise mit den Steckkontaktstiften 5–10 über Litzenverbindungen
verbunden. Den Kontaktstiften 5–10 sind die Spulenenden
der Spulenwicklungen U, V, W in der Reihenfolge U1, V2, W2, V1,
W1, U2 fest zugeordnet. In einer Drehrichtung liegen die Spulenenden
der Spulenwicklungen U, V, W in dieser Reihenfolge den Steckkontaktbuchsen
des Gegensteckers 3 gegenüber. Durch Verdrehen der Isolierkörper 13, 14 für die andere
Drehrichtung wird die Reihenfolge der Steckkontaktstifte von 5, 6, 7, 8, 9, 10 in 5, 7, 6, 9, 8, 10 geändert. Durch
die flexible Litzenverbindung folgen die Spulenenden der Spulenwicklungen
V, W den Kontaktstiften 6–9, so dass in der
anderen Drehrichtung die Spulenenden in der Reihenfolge U1, W2,
V2, W1, V1, U2 den Steckkontaktbuchsen des Gegensteckers 3 gegenüberliegen.