DE2445162A1 - Asynchron-einphasenmotor - Google Patents

Asynchron-einphasenmotor

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DE2445162A1
DE2445162A1 DE19742445162 DE2445162A DE2445162A1 DE 2445162 A1 DE2445162 A1 DE 2445162A1 DE 19742445162 DE19742445162 DE 19742445162 DE 2445162 A DE2445162 A DE 2445162A DE 2445162 A1 DE2445162 A1 DE 2445162A1
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/04—Asynchronous induction motors for single phase current
    • H02K17/08—Motors with auxiliary phase obtained by externally fed auxiliary windings, e.g. capacitor motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/04—Single phase motors, e.g. capacitor motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

Asynchron-Einphasenmotor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Asynchronmotor mit Käfiganker und Ständer, der von einer Einphasen-Weahselstromquelle gespeist wird.
Asynchrone Einphasenmotore mit Kurzschluß- oder Käfiganker sind bereits bekannt. Sie werden mit einer Hauptwicklung und einer Hilfswicklung ausgebildet, wobei die Hilfswicklung nur zum Anlauf des Motors benötigt wird. In der Hilfswicklung wird ein Hilfsdrehfeld erzeugt, das stark genug ist, um den Anker in Drehung zu versetzen. Nach Erreichen des Betriebszustandes kann die Hilfswicklung wieder abgeschaltet werden. Der Nachteil dieser asynchronen Einphasenmotore mit Käfiganker liegt darin, daß sie infolge des schwachen Hilfsdrehfeldes nur unbelastet anlaufen können und daß auch im Betriebszustand mit zunehmender Belastung ein Punkt erreicht wird, von dem an das Drehmoment wieder abnimmt und der Motor zum Stillstand kommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen, robusten Einphasen-Asynchronmotor mit Anlauf- und Laufeigenschaften zu schaffen, die denen eines Zweiphasen-Asynchronmotors entsprechen. Ein derartiger Elektromotor ist für eine große Anzahl von industriellen und häuslichen Anwendungsbereichen bestens geeignet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Elektromotor, insbesondere ein Asynchronmotor mit Käfiganker und Ständer vorgeschlagen, welcher gekennzeichnet ist durch eine erste Wicklung,«die auf dem Ständer voneinander getrennt angeordnet sind, und zweite, steuerbare Wicklung, wobei die erste Wicklung durch einen Einphasenstrom von konstanter Frequenz und die zweite Wicklung durch einen, von einer mit dem Einphasenstrom gespeisten Schaltung erzeugten Strom erregbar ist, dessen Grundfrequenzkomponente gegenüber dem Einphasenstrom phasenverschoben ist.
Diese Anordnung ist deswegen vorteilhaft, weil die Größe und die Phasenverschiebung der an die steuerbare Wicklung angelegten Grundfrequenzkomponente des Stromes unabhängig von der Motordrehzahl ist. Darüber hinaus bleiben beide Ständerwicklungen während des Betriebszustandes angeschaltet und tragen zur Leistungsabgabe des
Motors bei, wodurch entweder die Eisen- und Kupfermasse des Motors reduziert oder bei gegebenen Motorabniessungen eine höhere Leistungsabgabe erhalten werden kann.
509813/0868
In einer bevorzugten Ausführungsform des Elektromotors enthält die Schaltung mit den Enden der zweiten, steuerbaren Wicklung verbundene und in Reihe liegende Schaltelemente, vorzugsweise Thyristoren, und äie Enden der zweiten steuerbaren Wicklung sind durch einen Umschaltkondensator verbunden und eine von dem Einphasenstrom versorgte Tastimpulsschaltung steuert die Schaltelemente an.
Dies bringt den Vorteil mit sich, daß im Gegensatz zu bekannten Einphasen-Asynchronmotoren der erfindungsgemäße Elektromotor keinen drehzahlbetriebenen mechanischen Schalter enthält oder benötigt. Durch den Verzicht auf den mechanischen Schalter wird auch die Sicherheit des Elektromotors vergrößert, da die an cUn Kontakten eines mechanischen Schalters auftretende Funkenbildung eine , Feuer- oder Explosionsgefahr bedeutet.
Vorzugsweise ist die zweite, steuerbare Wicklung räumlich eine halbe Polteilung bezüglich der ersten Wicklung versetzt, und die Phasenverschiebung beträgt eine Viertelperiode.
Dadurch wird erreicht, daß die elektrischen Bedingungen innerhalb des Elektromotors jenen eines bekannten Zweiphasen-Asynchronmotors entsprechen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß jede andere gewünschte räumliche Versetzung oder Phasenverschiebung gewählt werden kann.
Die günstigsten Werte für die Kondensatorabmessungen, die Phasenverschiebung zwischen den in den Wicklungen auftretenden
509813/0868
Drehfeldern, die räumliche Versetzung der Ständerwicklungen und den Wicklungsaufbau selbst lassen sich in jedem einzelnen Fall am besten mittels Computeranalyse anhand eines mathematischen Modelles feststellen.
Im folgenden wird die Erfindung- anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die erste Wicklung S. des Ständers wird direkt von einer Stromquelle mit konstanter Frequenz gespeist. Die zweite, steuerbare Wicklung S„ ist bezüglich der ersten Wicklung S. räumlich um eine halbe Polteilung versetzt und wird von der' konstantfrequenten Stromquelle über den Brückengleichrichter B und die Thyristoren T, oder Tp gespeist. Wesentlich ist, daß die Thyristoren T. und T„ schaltende Versorgungsspannungsfrequenz von einer in bekannter Weise arbeitenden Tastimpulsschaltung G gesteuert wird. Bei jedem Schaltvorgang wird ein Thyristor in seinen leitfähigen Zustand geschaltet und ein Umschaltkondensator C bringt den anderen Thyristor in einen Sperrzustand. Darüber hinaus dient der Kondensator C auch zur Veränderung der Wellenform d*es Stromes in der Wicklung. Die Phasenverschiebung zwischen der der ersten Wicklung S1 zugeführten Spannung und der Grundfrequenzkomponente der Spannung über die steuerbare Wicklung S» hängt vom Schalt-Zeitpunkt der Thyristoren in der konstantfrequenten Versorguncsspannungsperiode ab. ·
509813/0868
In einer typischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromotors kann die Phasenverschiebung eine Viertelperiode betragen. Ein oder mehrere Kondensatoren dienen zur Umschaltung der Ströme in der steuerbaren Wicklung und eine Schaltung erzeugt für die Thyristoren oder die entsprechenden -Schaltelemente Tastimpulse von geeigneter Phasenbeziehung. Die Anordnung ist dabei so gewählt, daß die Wicklungsfelder mit dem Anker bei allen Drehzahlen, vom Stillstand bis zu nahezu synchroner Drehzahl, ein Drehmoment erzeugen, wobei die Richtung des Drehmomentes durch Phasenumkehr der Thyristor-Auftastimpulse umkehrbar ist.
Die beschriebenen erfindungsgemäße Ausführungsform wurde nur soweit erläutert, wie es für einen Fachmann zum Umsetzen in die Praxis notwendig ist.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Elektromotor, insbesondere Asynchronmotor mit Käfiganker und Ständer, gekennzeichnet durch eine erste Wicklung (S.) und eine zweite, steuerbare Wicklung (Sp), die auf dem Ständer voneinander getrennt angeordnet sind, wobei die erste Wicklung (S1) durch einen Einphasenstrom von konstanter Frequenz und die zweite, steuerbare Wicklung (Sp) durch einen von einer mit dem Einphasenstrom gespeisten Schaltung erzeugten Strom erregbar ist, dessen Grundfrequenzkomponente gegenüber dem Einphasenstrom phasenverschoben ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung mit den Enden der zweiten,steuerbaren Wicklung (Sp) verbundene und in Reihe liegende Schaltelemente (T1, T?) enthält, wobei die Enden der zweiten steuerbaren Wicklung (S?) durch einen Umsehaltkondensator (C) verbunden sind und die Schaltelemente (T1, Tp) von einer von dem Einphasenstrom versorgten Tastimpulsschaltung (G) ansteuerbar sind.
3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente Thyristoren sind.
4. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, steuerbare Wicklung (Sp) räumlich eine halbe Polteilung bezüglich der ersten Wicklung (S1) versetzt ist und daß die Phasenverschiebung eine Viertelperiode beträgt.
509813/08 68
su:hu:bü
DE2445162A 1973-09-20 1974-09-19 Einphasenasynchronmotor mit einem Käfigläufer Expired DE2445162C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU492173 1973-09-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2445162A1 true DE2445162A1 (de) 1975-03-27
DE2445162B2 DE2445162B2 (de) 1980-10-30
DE2445162C3 DE2445162C3 (de) 1981-08-27

Family

ID=3695366

Family Applications (1)

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DE2445162A Expired DE2445162C3 (de) 1973-09-20 1974-09-19 Einphasenasynchronmotor mit einem Käfigläufer

Country Status (4)

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US (1) US4100467A (de)
JP (1) JPS50154727A (de)
DE (1) DE2445162C3 (de)
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