DE2217112A1

DE2217112A1 - Motorsteuersystem

Info

Publication number: DE2217112A1
Application number: DE19722217112
Authority: DE
Inventors: Richard Wright Providence R.I. Strachan (V.StA.). H02k 41-02
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-10
Publication date: 1972-10-26
Also published as: JPS5648294U; IT952573B; JPS58396Y2; GB1393173A; FR2136285A5; DK138348C; DK138348B; US3737752A

Description

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED, 13 500 North Central Expressway,

Dallas, Texas/V. St. A.

Unser Zeichen: T II76

Motorsteuersystem

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Motorsteuersysteme und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein System, mit der die den Wicklungen eines Elektromotors zugeführte
Leistung gesteuert wird.

In verschiedenen Arten von Elektromotoren, wie beispielsweise in einem Einphasenwechselstronanotor, werden üblicherweise zwei Wicklungen verwendet, die zueinander parallel geschaltet sind und die im allgemeinen als Hilfswicklung und Hauptwicklung
bezeichnet werden. Derartige Motoren erfordern üblicherweise
verschiedene Arten von Anlaßsystemen, die Schalteinrichtungen aufweisen, mit denen die Wicklungen erregt werden, sowie Kondensatoren,, die mit den Wicklungen verbunden sind, um das Anlaßdrehmoment zu verbessern, um einen glatteren Lauf zu erzielen usw. üblicherweise ist während des Anlassens eines derartigen Motors sowohl die Hilfswicklung als auch die Hauptwicklung
erregt, während die Hilfswicklung abgeschaltet wird, wenn die Drehzahl des Motors sich der Betriebsdrehzahl nähert. Im Einphasenwechselstrommotor mit höherer Leistung ist es oft. wünschenswert, ein sogenanntes Betriebskondensatorsystem vorzusehen, bei dem ein Betriebskondensator in Serie mit der Hilfs-

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wicklung geschaltet ist, so daß die Hilfswicklung sowohl während des Anlaßzyklus des Motors als auch während des Normalbetriebes weiterhin zur Erzeugung eines Drehmomentes beiträgt. Die Größe des Betriebskondensators ist in solchen Fäl- ' len jedoch oft optimal auf die Motorbetriebsdrehzahl abgestellt, so daß das Anlaßdrehmoment verhältnismäßig gering sein kann und hierdurch entsteht ein sehr großes Problem insbesondere in Fällen, in denen schlechte Anlaßbedingungen vorliegen, wie beispielsweise bei niedrigen Leitungsspannungen, hohen Leitungswiderständen usw. Diese Fälle haben es erforderlich gemacht, verschiedene Arten von Schalteinrichtungen vorzusehen, wie beispielsweise Spannungsrelais u. dgl., sowie Motoranlaßkondensatoren, die mit der Hilfswicklung verbindbar sind, um die Anlaßbedingungen zu verbessern. Die Verwendung derartiger Vorrichtungen hat jedoch.bestimmte Probleme mit sich gebracnt und zwar hinsichtlich der Unzuverlässigkeit von mechanischen Schaltvorrichtungen, wenn diese einer schädlichen Atmosphäre ausgesetzt sind und zwar verbunden mit dem kontinuierlichen öffnen und Schließen der Kontakte und der hierbei auftretenden Lichtbogen und Funkenausbildung. Dies führt dazu, daß ein schneller Verschleiß und eine schnelle Verschlechterung der Kontakte auftritt, was ein häufiges Ersetzen erforderlich macht und was ferner die mögliche Gefahr eines Motorausfalls mit sich bringt. Es wurden andere Arten von Elementen für den Schaltvorgang vorgeschlagen, die jedoch im Hinblick auf die Tatsache, daß die Spannung, die sich am Kondensator entwickelt, mehr als das Doppelte der Leitungsspannung sein kann, in einigen Fällen nicht den gewünschten Erfolg hatten. Andere Arten von mechanischen Schaltvorrichtungen wurden in einigen Fällen ebenfalls verwendet, wie beispielsweise verschiedene Arten von Zentrifugalschaltern, die auf die Motordrehzahl ansprechen, jedoch sind in einigen Fällen derartige Vorrichtungen verhältnismäßig unzuverlässig. Beispielsweise sind diese Vorrichtungen nicht genug anpassungsfähig und können bei bestimmten Anwendungsarten nicht verwendet werden, wie beispielsweise bei

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hermetisch abgeschlossenen Motoren, wie sie üblicherweise bei Kompressoren von Kältemaschinen verwendet werden.

Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes System zu schaffen, welches zur Steuerung eines Elektromotors verv/endet werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist'es, eine verbesserte Einrichtung zu schaffen, die zur Steuerung des Anlassens eines · Einphasenwechselstrommotors verwendet werden kann.

Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, ein verbessertes Elektromotorsteuersystem zu schaffen, welches bei einem Wechselstrommotor mit Betriebskondensator oder mit Anlaßkondensator und Betriebskondensator verwendet werden kann, wobei die Notwendigkeit ausgeschaltet wird, mechanische Schaltkontakte zur Steuerung der der Hilfswicklung zugeführten Leistung vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes System für einen Elektromotor zu schaffen, welches im Betrieb außerordentlich haltbar ist.

Die Erfindung betrifft somit ein System zur Steuerung eines Elektromotors, der eine Hilfswicklung aufweist, eine Hauptwicklung und einen Kondensator, der mit der Hilfswicklung verbunden ist, wobei ein auf Wärme ansprechender Strombegrenzer, dessen elektrischer Widerstand abrupt bei einer vorbestimmten Sprungtemperatur ansteigt, parallel zu dem Kondensator geschaltet und mit der Hilfswicklung verbunden ist, damit der Hilfswicklung lediglich während des Anlassens des Motors eine Spannung zugeführt wird, bis die vorbestimmte Sprungtemperatur erreicht wird, wonach die Spannung der Hilfswicklung über den Kondensator zugeführt wird, wobei die Spannung, die sich am Kondensator ausbildet, den auf Wärme ansprechenden Strorabegren-

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zer im erhitzten Zustand hält, so daß dieser weiterhin den Stromdurchfluß blockiert, bis ein anderer Anlaßzyklus ausgelöst wird.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches elektrisches Schaltbild eines Anlaßsystems für einen Elektromotor nach der Erfindung,

Fig. 2 ein schematisches elektrisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines Systems nach der Erfindung, und .

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Vorrichtung, die in den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Systemen verwendet wird.

In Fig. 1 ist ein Steuersystem für einen Einphasenmotor dargestellt und dieses System weist eine Hilfswicklung 10 und eine Hauptwicklung 12 auf, die zueinander parallel geschaltet sind. Diese Wicklungen werden von einer Wechselspannungsquelle 1*1 gespeist, beispielsweise von einer 2¹IO Volt-Wechselspannungsquelle und zwar über einen üblichen selektiv betätigbaren Schalter 16, der in Serie mit den Motorwicklungen geschaltet ist. Ein Betriebskondensator ist vorgesehen und mit der Hilfswicklung 10, wie dargestellt, verbunden, so daß ein Betriebskondensatorsystem geschaffen wird. Ein auf Wärme ansprechender Strombegrenzer 20, dessen elektrischer Widerstand abrupt bei einer vorbestimmten Sprungtemperatur ansteigt, ist, wie dargestellt, parallel zum Betriebskondensator 18 geschaltet und ermöglicht es, die zugeführte Energie während des Anlassens des Motors am Betriebskondensator 18 vorbeizuführen und ermöglicht ferner, daß die Betriebsenergie über den Betriebskondensator zugeführt wird, wenn die normale Motorbetriebsdrehzahl erreicht ist. Der Aufbau der Vorrichtung 20 ist in Fig. 3 dargestellt und soll noch erläutert werden.

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Bei einem System, wie dem in Fig. 1 dargestellten, hat sich die Anordnung des Betriebskondensators 18 als sehr nützlich herausgestellt, um den Betrieb des Motors während der normalen Betriebsphase zu verbessern. Die Verwendung dieses •Betriebskondensators 18 kann jedoch während des Anlassens ein erhebliches Problem darstellen und zwar insbesondere, wenn schlechte Anlaßbedingungen vorhanden sind, wie beispielsvreise eine niedrige Leitungsspannung, ein höher Leitungswiderstand usw.

Es ist deshalb wünschenswert, eine geeignete Vorrichtung zur Verfügung zu haben, mit der in wirksamer Weise der Betriebskondensator 18 während des Anlassens des Motors ausgeschaltet wird, wenn es erwünscht ist, die Hilfswicklung 10 in maximalem Ausmaß zu erregen. Ein derartiger Mechanismus kann durch ein Spannungsrelais gebildet werden, durch einen Zentrifugalschalter usw., die eine Bypaßleitung um den Betriebskondensator während des Anlassens des Motors bilden, bis sich die Drehzahl der Betriebsdrehzahl genähert hat, wonach die Energie durch den Betriebskondensator zugeführt wird, der in Reihe mit der Hilfswicklung 10 geschaltet ist. Die Verwendung von derartigen Mechanismen führt zu erheblichen Schwierigkeiten bezüglich der Zuverlässigkeit,sowie hinsichtlich des richtigen und zuverlässigen Betriebes und gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung 20 vorgesehen.

Die Vorrichtung 20 ist schematisch so dargestellt, daß sie eine Anzahl· von Widerstandselementen 22, 24 aufweist, von denen jedes eine Widerstandscharakteristik hat, die einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und eine scharf definierte Sprungtemperatur, oberhalb welcher der Widerstand des Elementes verhältnismäßig abrupt ansteigt. Derartige Elemente werden als Kaltleiter bezeichnet. Beispielsweise können solche Kaltleiter aus Bariumtitanat hergestellt werden, welches mit Lanthan gedopt ist. Bei dem dargestellten System v/erden diese Kaltleiter verwendet, um eine Schaltvorrichtung zu bilden, die parallel

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zum Betriebskondensator 18 geschaltet ist, um den Betriebskondensator auszuschalten und um zu ermöglichen, daß der Strom durch die Kaltleiterelemente 22 und 2k zur Hilfswicklung während des Anlassens des Motors für ein bestimmtes Zeitintervall strömt, welches ausreichend ist, damit der Motor seine Betriebsdrehzahl erreicht, zu v/elcher Zeit die Sprungtemperatur der Kaltleiter 22, 24 erreicht wird. Dies bewirkt, daß der Widerstand dieser Kaltleiter sehr schnell ansteigt und dadurch wird der Stromfluß durch diese Kaltleiter hindurch blockiert, wodurch der Strom dann durch den Betriebskondensator 18 hindurchgeht. Hierbei entsteht ein Betrieb des Motors mit einem Betriebskondensator. Wie dargestellt, sind die. Kaltleiter 2-2, 2k in Serie zueinander geschaltet und werden in dichter Wärmeübertragungsbeziehung zueinander gehalten. Obwohl lediglich zwei Kaltleiter 22, 2k dargestellt sind, wurde gefunden, daß eine größere Anzahl von Kaltleitern, wie beispielsweise 3 Kaltleiter, k Kaltleiter usw. mit Vorteil in bestimmten Fällen verwendet werden können, um bestimmte Ergebnisse zu erzielen. Von Bedeutung in dieser Beziehung ist es, eine Anzahl von Kaltleitern in einem System, wie dem dargestellten, zu verwenden, da die Verwendung eines einzelnen Kaltleiters unter diesen Umständen häufig zu Systemausfällen geführt hat, weil nämlich die Spannung, die am Kondensator 18 und damit am Kaltleiter entwickelt wird, der parallel zum Kondensator geschaltet ist, während der normalen Betriebsdrehzahl des Motors Vierte erreichen kann, die größer als das Doppelte der Leitungsspannung sind. Das dauernde Anlegen einer Spannung von einer derartigen Größe an einen Kaltleiter kann oft einen Ausfall des Kaltleiters nach einem sehr kurzen Zeitintervall führen. Die Anordnung einer Anzahl von Kaltleitern, wie sie dargestellt ist, die elektrisch in Serie miteinander geschaltet sind und die in thermischer Verbindung miteinander stehen, führt zu einer neuartigen Konfiguration und es werden im wesentlichen alle derartigen Probleme ausgeschaltet. Obwohl der exakte Vorgang, der den Erfolg herbeiführt, theoretisch

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nicht vollständig klar ist, wird zur Zeit'angenommen, daß die Anordnung einer Anzahl von Kaltleitern, die in Serie miteinander gehalten sind und die in dichtem thermischen Kontakt miteinander gehalten werden, vorzugsweise in einen physikalisch aneinander anliegenden Kontakt miteinander zu einem gleichförmigen Temperaturgradienten und einem gleichförmig verteilten Spannungsabfall an den Kaltleitern führt.

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Eine Anzahl von Vorteilen ergibt sich aus der Anordnung von in Serie geschalteten Kaltleitern 22, .2¹I, wie es dargestellt ist und zwar zusätzlich zu dem im Vorstehenden Beschriebenen. Beispielsweise ermöglicht eine derartige Anordnung eine im wesentlichen augenblicklichen Stromfluß durch die Hilfswicklung 10 beim Schließen des Schalters 16 beim Anlassen des Motors vor Ablauf der Zeit, die erforderlich ist, damit die Kaltleiter 22, 2¹I ihre Sprungtemperatur erreichen und dadurch wird ein größeres Anlassdrehmoment erzielt. Zusätzlich führt die Anordnung der Kaltleiter zu einem größeren Widerstand, der in Serie mit der Anlaßwicklung 10 geschaltet ist und dadurch kann der Leistungsfaktor der Hilfswicklung einen Wert erreichen, der dichter bei 1 liegt, so daß die Phasendifferenz zwischen der Hilfswicklung 10 und der Hauptwicklung 12 erhöht wird, so daß das Anlaßdrehmoment weiter ansteigt. Ferner wird ein wesentlich zuverlässigerer Schaltmechanismus während des Motoranlassens geschaffen, bei dem die Probleme, die üblicherweise bei mechanischen Kontakten auftreten, im wesentlichen ausgeschaltet sind. Falls gewünscht, können unter bestimmten Umständen zur Abänderung der Anlaßcharakteristiken des Motorsteuersystems zusätzliche Kaltleiter parallel mit den in Serie geschalteten Kaltleitern 22, 24 geschaltet werden, wobei jedoch die Verwendung derartiger zusätzlicher Kaltleiter von den Anlaßbedingungen abhängt, die für spezielle Zwecke erwünscht sind. Die Flexibilität eines derartigen Systems wird ferner durch die Einfachheit erhöht, mit der zusätzliche Kaltleiter wahlweise eingebaut oder andere aus dem System ausgebaut werden

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können, um eine Anpassung an verschiedene Spannungs- und Strombedingungen zu erzielen., sowie eine Anpassung an verschiedene Kondensatoren zu erzielen. Der Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Systems soll kurz zusammengefaßt erläutert werden. Wenn der Schalter 16 geschlossen ist, um Spannung der Hilfswicklung 10 und der Betriebswicklung 12 zuzuführen, be- . finden sich die Kaltleiter 22 und 2k anfangs in einem nicht erhitzten Zustand und ermöglichen einen im wesentlichen ungehinderten Stromfluß zur Startwicklung 10, wobei der Betriebskondensator 18 umgangen wird. Dies führt zu einem glatten und weichen Motoranlassen mit einem hohen Anlaßdrehmoinent, welches erzeugt wird, wenn der Strom durch die Kaltleiter 22, 2'I zur Hilfswicklung 10 strömt. Wenn die normale Betriebsdrehzahl nach einem vorbestimmten Zeitintervall erreicht ist, das ausreichend ist, daß sich die Kaltleiter 22, 2'J selbst erhitzen und sich ihrer Sprungtemperatur nähern, so beginnen diese Kaltleiter den Stromfluß zu blockieren und der Strom fließt durch den Betriebskondensator 18, wenn die normale Motorbetriebsdrehzahl erreicht ist, so daß ein glatterer Lauf des Motors während der normalen Betriebsdrehzahl erreicht wird. Die Spannung, die sich am Kondensator 18 während des normalen Betriebes des Motors ausbildet, tritt auch an den Kaltleitern 22, 2k auf, um diese Kaltleiter in einen erhitzten Zustand zu halten, derart, daß der Stromfluß durch diese Kaltleiter während des Normalbetriebes des Motors verhindert wird. Dadurch ist es möglich, daß der gewünschte Betrieb des Betriebskondensators 18 fortgesetzt wird und hierdurch wird ein extrem zuverlässiges und leistungsfähiges Steuersystem geschaffen.

In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, ein Steuersystem mit Anlaßkondensator und Betriebskondensator vorzusehen und ein derartiges System ist bei dem anderen in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen ähnlich wie das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel aufgebaut, jedoch ist ein Betrieb mit Anlaßkondensator

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und Betriebskondensator möglich. Dieses System weist eine Wechselspannungsquelle I¹I auf, die eine Betriebsspannung über den Schalter 16 den parallel geschalteten Hilfs- und Kauptwicklungen 10 und 12 zuführt. Der Betriebskondensator 18 ist in Serie mit der Hilfswicklung 10, wie dargestellt, geschaltet, während die Vorrichtung 20, die in Serie geschaltete, thermisch gekuppelte Kaltleiter 22, 2k aufweist, parallel zum Betriebskondensator 18 geschaltet und mit der Hilfswicklung 10 verbunden ist. Es ist jedoch zusätzlich der Anlaßkondensator 26 vorgesehen, der in Serie zwischen den Kaltleitern 22, 2k und der Hilfswicklung 10 geschaltet ist, wie es dargestellt ist. Der Betrieb der in Fig. 2 dargestellten Schalter ist im wesentlich ähnlich wie der in Fig. 1 dargestellten Steuerung und verläuft wie folgt. Bei Schließen des Schalters 16 wird Spannung von der Spannungsquelle Ik der Betriebswicklung 12 und der Anlaßwicklung 10 zugeführt. Da anfangs die Kaltleiter 22 und 2k in ihrem kalten Zustand sich befinden, haben die Kaltleiter einen geringen Widerstand und dienen zum überbrücken des Betriebskondensators, zu den die Kaltleiter parallel geschaltet sind. Strom wird der Anlaßwicklung 10 über den Anlaßkondensator 26 zugeführt, der in Serie zwischen die Kaltleiter 2k, 22 und die Anlaßwicklung eingeschaltet ist. Es wird ein wesentliches Anlaßdrehmoment erzeugt und zwar wegen der Phasenverschiebung zwischen der Hilfswicklung 10 und der Betriebswicklung 12,. wobei die Phasenverschiebung durch den Anlaßkondensator 26 erzeugt wird. Nach einem vorbestimmten Zeitintervall, das während des .Motoranlassens ausreicht, daß der Strom, der durch die Kaltleiter 22, 2k fließt, diese erhitzt, wonach diese ihren Widerstand erhöhen und den Stromfluß blockieren, wird der Strom der Hilfswicklung 10 über den Betriebskondensator 18 zugeführt. Dadurch wird der Anlaßkondensator 26 aus der Schaltung ausgeschaltet. Während des normalen Laufens des Motors bleibt der Betriebskondensator 18 in Serie mit der Anlaßwicklung 10 geschaltet und die Spannung, die sich an diesem Kondensator ausbildet,

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hält die Kaltleiter 22, 24 in ihrem erhitzten oder Blockierungszustand, so daß der Anlaßkondensator 26 während des normalen Betriebes des Motors unwirksam bleibt. Wenn lediglich ein Betrieb mit einem Anlaßkondensator erwünscht ist, kann der Be- · triebskondensator 18 mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung entfernt werden, wobei die Vorrichtung 20 und der Anlaßkondensator 26 in Serie mit der Hilfswicklung 10 geschaltet bleiben.

Es sei nunmehr auf Fig. 3 Bezug genommen. Diese stellt einen Vertikalschnitt einer Einrichtung 30 dar und diese Einrichtung entspricht der Einrichtung 20, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die Einrichtung 30 ist ein typisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, bei der vier Kaltleiter 32, 33, 34, 35 vorgesehen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Kaltleiter im allgemeinen flache, dünne kreisförmige Scheiben aus einem geeigneten Material, wie beispielsvieise .aus Lanthan gedopt mit Bariumtitanat. Jeder Kaltleiter 32 bis 35 ist mit einer geeigneten leitenden Beschichtung auf den flachen äußeren Oberflächen aus einem geeigneten Material versehen, wie beispielsweise aus Aluminium, Kupferaluminium, stromlos abgeschiedenem Nickel usw., um eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Elementen zu ermöglichen oder um eine elektrische Verbindung zwischen ,einem Element und einem äußeren elektrischen Element herstellen zu können. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die vier Kaltleiter in axial fluchtender Lage zueinander angeordnet, um die gewünschte Wärmeübertragung zu ermöglichen und um auch die elektrische Serienschaltung herzustellen. Die Kaltleiter 32 bis 35 sind in einem Gehäuse 40 angeordnet. Das Gehäuse 40 ist als Rohr-dargestellt, welches vorzugsweise an seinen beiden Enden offen ist, um das Einsetzen der Kaltleiter zu erleichtern. Diese Rohrenden werden anschliessend durch Endkappen 42, 44 verschlossen, die in ihrer Lage an den Enden des Gehäuses 40 befestigt werden. Das Gehäuse 40 besteht voraugcweise aus einem wärmebeständigen und hitzebeständigen Material, wie beispielsweise aus einem Keramikmaterial.

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Typische Beispiele für solche Materialien sind Steatit, Berylliumoxid, Porzellan usw. Die Endkappen 42, 44 können

aus einem ähnlichen Material bestehen oder können, falls gewünscht, aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, welches in der Lage ist, der Wärme zu widerstehen, die innerhalb des Gehäuses erzeugt wird. Elektrische Kontakte 46 und 48, die vorzugsweise aus dünnen langgestreckten Leitungen bestehen, sind an beiden Enden des Gehäuses 42 vorgesehen und werden in einem elektrischen Kontakt mit jedem der entsprechenden Kaltleiter an den Enden der axial ausgefluchteten Kalkleiter gehalten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der elektrische Kontakt 46 in einem elektrischen Kontakt mit dem Kaltleiter 35, während der elektrische Kontakt 48 in einem elektrischen Kontakt mit dem Kaltleiter 32 gehalten wird, der am anderen Ende der axial ausgefluchtetenKaltleiter angeordnet ist. Es wird eine Serienschaltung zwischen den Kaltleitern und den elektrischen Kontakten 46, 48 ausgebildet. Die elektrischen Kontakte 46, 48 werden vom Gehäuse 40 durch Schlitze oder öffnungen 50, 52 aufgenommen. Die elektrischen Kontakte 46, 48 erstrecken sich von einer Stelle außerhalb des Gehäuses 40 in das Innere des Gehäuses durch die Schlitze 50, 52 hinein, damit ein elektrischer Kontakt zwischen diesen Kontakten und den Kaltleitern hergestellt werden kann. Zusätzlich sind die Schlitze 50, 52 etwas größer als die elektrischen Kontakte, so daß Lüftungskanäle geschaffen werden, die einen Umlauf von Umgebungsluft innerhalb des Inneren des Gehäuses 40 ermöglichen, Es wurde nämlich gefunden, daß es im allgemeinen vorteilhaft ist, eine freie Luftumwälzung in der Umgebung, in der sich die Kaltleiter befinden, durchzuführen, um optimale Leistungscharakteristiken zu erzielen. Die Kontakte 46, 48 bestehen vorzugsweise aus einem Leitermaterial, wie beispielsweise Beryllium-Kupfer und können mit Zinn plattiert sein, um die Herstellung eines guten elektrischen Kontaktes zu erleichtern. Zusätzlich können die nach innen sich erstreckenden Endoberflächen eines jeden Kontakte 46, 48 eine Anzahl von Vorsprün-

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gen 54, 56, wie es dargestellt ist, aufweisen, die sich in Kontakt zur leitenden Oberfläche der Kaltleiter 35> 32 hin erstrecken, welche an den Enden des Gehäuses 40 angeordnet sind, um weiter die Ausbildung eines guten elektrischen Kontaktes zwischen den freiliegenden Oberflächen der entsprechenden Kaltleiter und den elektrischen Kontakten zu verbinden. Die Vorsprünge 54 und 56 tragen dazu bei, die Kaltleiter 32 bis 35 in ihrer richtigen axialen Orientierung zu halten undnhalten diese Kaltleiter auch in einer dichten Anlage gegeneinander, so daß eine Art Preßsitz entsteht, wodurch die Haltbarkeit der gesamten Vorrichtung 30 erhöht. Die nach außen sich erstreckenden Enden der elektrischen Kontakte 46, 48 können in einen elektrischen Schaltkreis eingeschaltet werden, wie in einem der Fig. 1 und 2 dargestellt, und zwar parallel zum Betriebskondensator, wobei ein Leiter mit der Hilfswicklung 10 verbunden wird. Es ist klar, daß verschiedene alternative Gehäusegestaltungen verwendet werden können und zwar andere Gehäuse als rohrförmige Gehäuse und in gleicher Weise kann eine Anzahl von Kaltleitern und zwar andere als die dargestellten verwendet werden, die in Serie miteinander geschaltet sind und die in einer Wärmeübertragungsbeziehung zueinander gehalten sind. Falls gewünscht, können die Kaltleiter im Gehäuse in anderen physikalischen Konfigurationen orientiert werden, so lange wie diese Kaltleiter elektrisch in Serie geschaltet bleiben und in einer Wärmeübertragungsbeziehung miteinander. Falls gewünscht, kann eine Anzahl von zusätzlichen Kaltleitern in dem Gehäuse vorgesehen sein, welche parallel zu den dargestellten Kaltleitern geschaltet sind, um die Widerstandscharakteristik der Vorrichtung zu verändern.

Es wurde ein neuartiges Motorsteuersystem im einzelnen beschrieben. Es können zusätzliche Abänderungen und Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims

- 13 Patentansprüche

Steuerschaltung für einen Elektromotor, der eine Hilfswicklung, eine Hauptwicklung und einen Kondensator aufweist, der in Serie mit der Hilfswicklung geschaltet ist, gekennzeichnet durch einen auf Wärme ansprechenden Strombegrenzer, dessen elektrischer Widerstand abrupt bei einer vorbestimmten Sprungtemperatur ansteigt und der parallel zum Kondensator geschaltet und mit der Hilfswicklung verbunden ist, Verbindungsleitungen, die den auf Wärme ansprechenden Strombegrenzer mit einer Spannungsquelle und mit der Hilfswicklung verbinden, so daß eine Spannung der Hilfswicklung über den auf Wärme ansprechenden Strombegrenzer lediglich während des Anlassens des Motors zugeführt werden kann, bis die vorbestimmte Sprungtemperatur erreicht ist, wonach die Spannung der Hilfswicklung durch den Kondensator zugeführt wird, wobei die Spannung,die am Kondensator sich ausbildet, den auf Wärme ansprechenden Strombegrenzer in einem erhitzten Zustand hält.

Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Wärme ansprechende Strombegrenzer eine Anzahl von einzelnen Elementen aus einem vorbestimmten Material aufweist, wobei jedes Element eine Widerstandscharakteristik aufweist, die einen positiven Temperaturgradienten hat und eine scharf bestimmte Sprungtemperatur aufweist, oberhalb welcher der Widerstand des Materials abrupt ansteigt, wobei diese einzelnen Elemente nebeneinanderliegend aufeinanderzu.~weisend angeordnet sind und zwar derart, daß sie elektrisch und thermisch verbunden sind.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente nebeneinanderliegend und aufeinanderzu_weisend montiert sind und elektrisch und thermisch miteinander verbunden sind.

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4. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Elemente in axial ausgefluchteter Lage voneinander
montiert und elektrisch in Serie geschaltet sind.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Gehäuse, welches einen rohrförmigen Bauteil aus einem
hitzebeständigen Material aufweist, zur Aufnahme der Elemente vorgesehen ist, daß elektrische Kontakte vorgesehen sind, die sich von einer Stelle außerhalb des Gehäuses durch die Wandung des Gehäuses hindurch erstrecken, daß diese elektrischen Kontakte sich in elektrischem Kontakt mit leitenden Oberflächenabschnitten der einzelnen Elemente befinden, die an den beiden Enden des Rohres angeordnet sind.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, -daß
Endkappen aus hitzebeständigem Material an den beiden Enden
des Rohres vorgesehen sind, um das Gehäuse abzuschließen, daß ein Schlitz in der Wandung des Gehäuses vorgesehen ist, der
einen Entlüftungskanal bildet, damit Umgebungsluft in dem Gehäuse zirkulieren kann.

7. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Entlüftungsschlitzen vorgesehen ist und daß die
elektrischen Kontakte sich in das Gehäuse durch diese Entlüftungsschlitze hinein erstrecken.

8. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus einer Anzahl von Kaltleitern bestehen, die elektrisch in Serie geschaltet sind und die zueinander in einer
dauernden Wärmeübertragungsbeziehung angeordnet sind.

9. Motorsteuersystem für einen Elektromotor, der eine Hilfswicklung und eine Betriebswicklung und einen Betriebskondensator
aufweist, der in Serie mit der Hilfswicklung geschaltet ist,
gekennzeichnet durch eine Anzahl von in Serie geschalteten Kalt·

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leitern, von denen jeder einen positiven Temperaturkoeffizienten hat und wobei diese Kaltleiter in Wärmeübertragungsbeziehung zueinander angeordnet sind und wobei diese in Serie miteinander verbundenen Kaltleiter parallel zu dem Betriebskondensator geschaltet und mit der Hilfswicklung verbunden sind, um einen Strom dieser Hilfswicklung während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Anlassens des Motors zuzuführen, wobei im Anschluß an dieses vorbestimmte Zeitintervall der Stromfluß durch die Kaltleiter blockiert wird und der Strom der Hilfswicklung während des normalen Betriebes des Motors durch den Betriebskondensator zugeführt wird und wobei die Betriebswicklung, die Hilfswicklung, der Betriebskondensator und die Kaltleiter mit einer Spannungsquelle verbunden sind.

10. Motorsteuersystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,

• daß die Kaltleiter in fortdauernder Wärmeübertragungsbeziehung miteinander verbunden sind.

11. Motorsteuersystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein Anlaßkondensator vorgesehen ist₅ der in Serie mit den in Serie geschalteten Kaltleitern geschaltet ist und in Serie mit der Hilfswicklung, um die Phase des Stromes, der der Hilfswicklung zugeführt wird, zu verschieben, während Strom der Hilfswicklung durch die Kaltleiter während des Anlassens des Motors zugeführt wird.

12. Motorsteuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltleiter dicht gegeneinander anliegend montiert sind und in geschlossener Wärmeübertragungsbeziehung miteinander gehalten sind.

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