DE2342015A1

DE2342015A1 - Elektrische schaltanordnung mit ptc-widerstand

Info

Publication number: DE2342015A1
Application number: DE19732342015
Authority: DE
Inventors: Holger Vilhelm Vind
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1973-08-20
Filing date: 1973-08-20
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2342015B2

Description

Elektrische Schaltanordnung mit PTC-Widerstand

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltanordnung mit einem Leistungsglied und einem damit in Reihe liegenden PTC-Widerstand, insbesondere AnIaßanordnung für Einphasen-Asynchronmotoren.

Es ist bekannt, die Startwicklung eines Einphasen-Asynchronmotor s mit einem PTC-Widerstand in Reihe zu schalten, der sich während des AnlaßVorganges erwärmt und dadurch einen höheren Widerstand annimmt. Nach einer vorbestimmten Zeit, die für das Hochlaufen des Motors ausreicht, hat der PTC-Widerstand eine so hohe Temperatur angenommen, daß der durch den Anlaßzweig hindurchfließende Strom vernachlässigbar klein ist. Da dieser Effekt nur zeitabhängig, nicht aber drehzahlabhängig ist, tritt auch ein automatischer Schutz der Startwicklung gegen Überhitzung und Durchbrennen ein, falls der Rotor infolge Blockierens oder dergleichen nicht hochläuft.

In ähnlicher Weise sind auch andere Leistungsglieder, z. B. ein Heizwiderstand, gegen Überhitzung und Durchbrennen gesichert, wenn mit ihnen ein PTC-Widerstand in Reihe liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Schaltanordnung der eingangs beschriebenen Art die Sicherheit noch weiter zu erhöhen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reihenschaltung außerdem ein Unterbrecher-Schaltglied aufweist, das anspricht, wenn der PTC-Widerstand eine höchstens seiner zulässigen Maximaltemperatur entsprechenden Grenztemperatür überschreitet. Bei dieser Maßnahme werden hauptsächlich Schäden vermieden, die ihre Ursache in der Herstellung und in der Montage der PTC-Widerstände haben. Wenn nämlich die PTC-Widerstände nicht vorsortiert sind, also eine große Streubreite in ihrer Widerstandskennlinie haben, oder wenn ein für den betreffenden Anwendungszweck falscher PTC-Widerstand montiert wird, kann es geschehen, daß der Widerstand über seine Grenztemperatur hinaus erhitzt wird. Er beginnt zu glühen und formiert sich zu einem Massewiderstand mit konstantem niedrigen Widerstandswert um. Damit ist nicht nur der PTC-Widerstand und gegebenenfalls seine Halterung zerstört. Vielmehr ist auch das Leistungsglied nicht mehr geschützt und wird ebenfalls zerstört. Wenn aber durch das Unterbrecher-Schaltglied der Strom abgeschaltet wird, sobald der PTC-Widerstand die Grenztemperatur überschreitet, sind Schaden an der Halterung und am Leistungsglied nicht zu befürchten. Das geöffnete Unterbrecher-Schaltglied zeigt an, daß ein Schaden am PTC-Widerstand vorliegt. Dieser braucht lediglich ausgewechselt zu werden.

Besonders günstig ist es, wenn das Unterbrecher-Schaltglied einen Auslöser aufweist, der mit dem PTC-Widerstand in wärmeleitender Verbindung steht. Es tritt dann keine Verzögerung zwischen dem Erreichen der Grenztemperatur und dem Ansprechen des Auslösers auf.

Dies erreicht man besonders leicht, wenn der PTC-Widerstand als Scheibe zwischen zwei Metallkontakten gehalten ist und wenn der Auslöser des Unterbrecher-Schaltgliedes an einem Metallkontakt anliegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß eine in Abheberichtung vorgespannte Feder als Zuleitungskontakt an den einen Metallkontakt angelötet ist und das Lot bei der Grenztempe-

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ratur schmilzt. Die sich beim Schmelzen des Lots infolge ihrer Vorspannung vom Metallkontakt abhebende Feder unterbricht automatisch die Stromzuleitung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltung für die erfindungsgemäße Schaltanordnung und

Fig. 2 eine konstruktive Lösung für einen PTC-Widerstand mit Halterung und Unterbrecher-Schaltglied.

In Fig. 1 ist ein Einphasen-Asynchronmotor 1 mit einer Hauptwicklung 2 und einer Startwicklung 3 veranschaulicht. Der Motor treibt eine Kältemaschine und ist im Innern einer gestrichelt dargestellten Kapsel 4 untergebracht. Ein Wicklungsthermostat 5 unterbricht den Strom, wenn die Temperatur in der Hauptwicklung zu hoch wird. Der Motor wird von einem normalen Wechselstromnetz 6 gespeist und durch einen Hauptschalter 7 an Spannung gelegt. Als Anlaßanordnung dient ein PTC-Widerstand 8, der mit der Anlaßwicklung 3 in Reihe liegt. Außerdem ist ein Unterbrecher-Schaltglied 9 vorgesehen, dessen temperaturabhängiger Auslöser 10 dem PTC-Widerstand 8 benachbart ist. Das Unterbrecher-Schaltglied 9 liegt mit dem gesamten Motor 1 und daher auch mit der Reihenschaltung der Startwicklung 3 und des PTC-Widerstandes in Reihe.

Wenn der Hauptschalter 7 eingelegt wird, fließt der Startwicklungsstrom über den PTC-Widerstand 8. Dieser erwärmt sich allmählich und erreicht im Normalfall eine Gleichgewichtstemperatur, bei der der Strom durch die Startwicklung 3 vernachlässigbar klein ist. Überschreitet aber der PTC-Widerstand 8 infolge irgendeines Fehlers diese Gleichgewichtstemperatur und nähert sich seine Temperatur der zulässigen Grenztemperatur, oberhalb derer das Umschlagen in einen niederohmigen Zustand zu befürchten ist, spricht der Auslöser 10 an und öffnet das Unterbrecher-Schaltglied y, wodurch der Motor abgeschaltet und die Startwicklunf; 3 geschützt wird.

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Fig. 2 zeigt einen aus Kunststoff bestehenden Halter 11 für einen als Scheibe 12 ausgebildeten PTC-Widerstand 8. Die Scheibe-12 ist zwischen federnden Fingern 13 und 14 von Metallkontakten 15 und 16 festgeklemmt. Eine die Scheibe umgebende Kunststoffrippe 17 sichert die Mittelpunktslage der Scheibe. Eine Feder ist mit Hilfe von Lot 19 an dem Metallkontakt 16 angelötet. Das Lot schmilzt bei der vorgegebenen Grenztemperatur. Die Feder 18 ist derart vorgespannt, daß sie beim Schmelzen des Lotes die gestrichelte Lage 18' einnimmt. In diesem Fall ist das Unterbrecher-Schaltglied dem PTC-Widerstand unmittelbar benachbart und dient als Zuleitungskontakt zum Metallkontakt 16. Daher ist in der Stellung 18' der Feder 18 auch der Strom zum PTC-Widerstand 8 unterbrochen.

Für das Unterbrecher-Schaltglied können auch andere bekannte Thermoauslöser verwendet werden, beispielsweise Bimetallschalter.

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Claims

Patentansprüche

_V1. Elektrische Schaltanordnung mit einem Leistungsglied und einem damit in Reihe liegenden PTC-Widerstand, insbesondere Anlaßanordnung für Einphasen-Asynchronmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung außerdem ein Unterbrecher-Schaltglied (9, 18) aufweist, das anspricht, wenn der PTC-Widerstand (8) eine höchstens seiner zulässigen Maximaltemperatur entsprechende Grenztemperatur überschreitet.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrecher-Schaltglied (18) einen Auslöser (19) aufweist, der mit dem PTC-Widerstand (8) in wärmeleitender Verbindung s^eht.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (8) als Scheibe (12) zwischen zwei Metallkontakten (15, 16) gehalten ist und daß der Auslöser (19) des Unterbrecher-Schaltgliedes (18) an einem Metallkontakt (16) anliegt.
4. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Abheberichtung vorgespannte Feder (18) als Zuleitungskontakt an den einen Metallkontakt (16) angelötet ist und das Lot (19) bei der Grenztemperatur schmilzt.

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