DE2336177A1

DE2336177A1 - Einrichtung zur temperaturabhaengigen steuerung der drehzahl von ventilatoren

Info

Publication number: DE2336177A1
Application number: DE19732336177
Authority: DE
Inventors: Heinz Bohnenstengel; Guenther Moeckel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-07-16
Filing date: 1973-07-16
Publication date: 1975-02-06
Also published as: NL7407017A; CH575551A5; FR2245863B3; FR2245863A1; IT1019698B

Description

Einrichtung zur temperaturabnängigen Steuerung der Drehzahl von Ventilatoren

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum temperaturabhängigen Steuern der Drehzahl von Ventilatoren für Einfachlüftungsanlagen, bei der zwischen elektrischen Antriebsmotor des Ventilators und dem Netz ein Transformator angeordnet ist, dessen Übersetzung temperaturabhängig veränderbar ist.

In einfachen Lüftungsanlagen, insbesondere bei der Lüftung von Ställen, Lagerräumen oder Versammlungsräumen ist es wünschenswert, die Luftmenge in Abhängigkeit von der Raum-und/oder der Außentemperatur zu steuern, um eine Unterkühlung und/oder Überhitzung der Räume zu verhindern. Dabei wird angestrebt, die Luftmenge möglichst so zu bemessen, daß sich eine für den jeweiligen Zweck als günstig empfundene oder festgestellte Raumtemperatur einstellt.

Als einfachste Möglichkeit zur Veränderung der Luftmenge dient die Veränderung der Drehzahl des Antriebsmotors des Ventilators, da sich der Volumenstrom proportional zur Drehzahl ändert.

In den letzten Jahren wurden sowohl Einphasenwechselstrom- als auch Drehstrommotoren auf den Markt gebracht, die beim Antrieb von Ventilatoren bei Spannungsabsenkung eine entsprechende lineare Absenkung der Drehzahl haben.

Es ist vorteilhaft, die Kurve der Spannungsabsenkung und somit der Drehzahlverminderung in Abhängigkeit von der Temperatur

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möglichst stufenlos zu durchfahren. Dies wird in der Regel auf zwei Arten vorgenommen, und zwar einmal, daß abhängig von der Temperatur ein Servomotor einen zwischen Netz- und Antriebsmotor geschalteten Drehtransformator verstellt und zum anderen durch elektronische Drehzahlsteuerung mit Hilfe von Thyristoren.

Servomotor und Drehtransformatoren haben einen verhältnismäßig einfachen Aufbau. Nachteilig ist jedoch der relativ hohe Preis und die Störanfälligkeit des Drehtransformators bei Anlagen mit häufigen Kommandoimpulsen infolge Abschleifens der Greiferlaufbahn. Außerdem ist der Aufwand für das Einfügen von Folgekommandos (z. B. Einschalten von Heiz- bzw. Kühlaggregaten bei bestimmten Temperaturen oder Spannungen) relativ aufwendig.

Die elektronische Lösung ist zwar relativ preisgünstig, ist jedoch nicht für alle Betriebsfälle unbedingt zuverlässig. Dies beruht vor allem darauf, daß diese Geräte empfindlich gegen Überspannungen sind, so daß auf dem Land bei Gewittern relativ viele Ausfälle auftreten. Außerdem ist das Einfügen von Zwischenkommandos oder Folgebefehlen aufwendig.

Anstelle der kontinuierlichen Einstellung der Temperatur bzw. Spannung ist vorgeschlagen worden, mehrere Thermostate in Reihe zu schalten und jeden Thermostaten auf eine bestimmte Stufe eines mehrstufigen Transformators wirken zu lassen. Die erreichbare Temperaturgenauigkeit ist hier allerdings unbefriedigend, da sich die Toleranzen der einzelnen Thermostaten praktisch addieren. Darüberhinaus ist das gegenseitige Einjustieren relativ schwierig; nur erfahrene Techniker, nicht jedoch der übliche Endkunde, sind eventuell in der Lage, mehr als zwei Thermostaten so einzustellen, daß keine Überschneidung der Toleranzwerte vorkommt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren

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Charakteristik derjenigen der stufenlosen Geräte möglichst nahe kommt, die aus möglichst wenigen störanfälligen Bauteilen besteht und bei der es ohne zusätzlichen Aufwand möglich ist, Folgekommandos oder Zwischen- bzw, Parallelbefehle zu geben.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gej-öst, daß ein Mehrstufenthermostat mit einstellbarer Schaltfolge von mindestens fünf Schaltkontakten vorgesehen ist, die derart den Anzapfungen des als Mehrstufentransformator ausgebildeten Transformators zugeordnet sind, daß sich von der maximal zulässigen Motorspannung bis zu etwa 60 Volt Motorspannung herab mindesteis fünf Schaltstufen mit etwa gleicher Spannungsdifferenz zwischen benachbarten Stufen ergeben.

Durch die Kombination eines nur mit wenigen mechanisch bewegten Teilen ausgerüsteten Thermostaten mit einem Mehrstufentransformator ohne beweglichen Teile erhält man eine Anordnung mit verhältnismäßig wenigen Bauteilen, deren Störanfälligkeit dementsprechend auch sehr gering ist.

Die Verwendung hoch belastbarer Minikontakte von Mikroschaltern im Thermostat in Verbindung mit dem nachgeschalteten Transformator sichert die geforderte Unempfindlichkeit gegen Überspannungen. Die Verwendung von Umschaltern oder der Einsatz eines Klemmbrettes mit entsprechender Bestückung ermöglicht wahlweise in jeder Schaltphase- es stehen jeweils 220 Volt an und eine den Mikroschaltern entsprechende Belastungsmöglichkeit zur Verfügung - die Weitergabe von Folge- oder Parallelkommandos z. B. für Heizung oder Kühlung ohne zusätzlichen "Aufwand.

An Hand einer Z_eichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen

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Fi.^ur 1 einen Ventilator mit Anzapftransformator und Mehrfachthermostat und

Figur 2 die Spannungsdrehzahlkennlinie des Antriebsmotors des Ventilators

Der Wechselstrommotor 1 - z. B. Nennspannung 220 Volt - für ein Ventilatorlaifrad 3 ist an die Sekundärseite eines Stufentransformators 2 angeschlossen, deren Primärseite mit Anzapfungen 21 versehen ist. Die Anzapfungen 21 sind ihrerseits wieder mit den Klemmen eines Klemmbrettes 44 in einem Thermostaten 4 verbunden. Zwischen den Anschlüssen des Klemmbrettes 44 und dem 220-Volt-Netz 5 liegen die Umschaltkontakte K1 bis Kb eines Mehrfachthermostaten 4, die abhängig von der mit dem Fühler 43 erfaßten Temperatur betätigt werden. Im vorliegenden Fall ist die Abstufung des Stufentransformators so gewählt, daß aufeinanderfolgend mit der Betätigung der Kontakte K1 bis Kö an der Sekundärseite des Anzapftransformators 2 die Spannungen 60, bO, 100, 120, 140, 160, 180 und 220 Volt auftreten; d. h. eine annähernd gleichmäßige Spannungsänderung von ca. 20 Volt je betätigten Kontakt bei beispielsweise einer Temperaturänderung von jeweils 1⁰C. Damit ergeben sich die in Figur 2 dargestellten einzelnen Arbeitspunkte A1 bis AÖ auf der DrehzahlSpannungskennlinie, wobei der Arbeitspunkt A1 mit etwa 60 Volt gewählt wurde, um auch noch nach einem Abschalten, z. B. durch einen Sicherheitsthermostaten, einen einwandfreien Hochlauf zu ermöglichen.

Bei dem vorzugsweise zu verwendenden Achtfach-Stufenthermostat handelt es sich um einen Thermostat mit einem Flüssigkeitsausdehnungsgefäß, durch das eine Schaltplatte mit verstellbaren Anschlägen gegen eine Gruppe von nebeneinander angeordneten Mikroschaltern bewegt wird. Je nach der Stellung der Schaltplatte, d. h. je nach der Temperatur, sind dabei jeweils eine bestimmte Anzahl von Mikroschaltern und damit Umschaltkontakten K1 bis K8 in Schaltstellung. Durch die definierte Ausgangslage zur Temperaturmessung ist dabei eine Justierung der ein-

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zelnen Schaltkontakte auf einen Sprungabstand von 1°C ohne weiteres möglich.

Da die Umschaltkontakte des Mehrstufenthermostates relativ hoch belastbar sind und z. B. bis 10 A schalten können, ist mit dieser vorliegenden Anordnung eine direkte Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors 1 in Verbindung mit der Abgabe zusätzlicher Folge- und/oder Parallelkommandos möglich.

2 Figuren

1 Patentanspruch

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Claims

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Patentanspruch

Einrichtung zum temperaturabhängigen Steuern der Drehzahl von Ventilatoren für Einfach-Lüftungsanlagen, bei der zwischen elektrischen Antriebsmotor des Ventilators und dem Netz ein Transformator angeordnet ist, dessen Übersetzung temperaturabhängig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrstufenthermostat (4) mit einstellbarer Schaltfolge von mindestens fünf Schaltkontakten vorgesehen ist, die derart den Anzapfungen des als Mehrstufentransformators ausgebildeten Transformators (2) zugeordnet sind, daß sich von der maximal zulässigen Motorspannung bis zu etwa 60 Volt Motorspannung herab mindestens fünf Schaltstufen mit etwa gleicher Spannungsdifferenz zwischen benachbarten Stufen ergeben.

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