DE2530294B2

DE2530294B2 - Elektrischer Zweimotorenantrieb

Info

Publication number: DE2530294B2
Application number: DE2530294A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Bradler; Hans-Dieter Dr. Stoelting
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1975-07-07
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2530294C3; DK143675C; DE2530294A1; FR2317800B1; NL183376C; FR2317800A1; ATA396076A; DK224576A; NL183376B; GB1535816A; SE7607424L; JPS528416A; IT1066958B; AT347529B; SE424492B; DK143675B; NL7605290A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Zweimotorenantrieb mit in einem gemeinsamen Ständerblechpaket getrennt angeordneter Ständerwicklung ·->■-, eines Kommutatormotors niedriger Polzahl einerseits und mit einem gemeinsamen, in solcher Weise bewickelten Läufer, daß kurzgeschlossene Stromkreise mit einer jener des errsgenden Induktionsmotor-Ständerfeldes entsprechenden Polzahl und mit den wi Lamellen eines Kommutators verbundene Stromkreise mit einer jener des erregenden Kommutatormotor-Ständerfeldes entsprechenden Polzahl entstehen; ein derartiger elektrischer Zweimotorenantrieb ist aus der CH-PS 17 611 bekannt. _h,

Der bekannte, nicht fur einen besonderen Anwendungsfall vorgesehene Zweimotorenantrieb mit einer in 4/2poligcr Ausführung dargestellten Wicklung wird jeweils gleichzeitig mit Wechsel- als auch mit Gleichstrom betrieben; an den Kommutator ist im Läufer eine Induktionsmotor-Wicklung und Gleichstrom-Wellenwicklung angeschlossen.

Durch die AT-PS 47 934 ist ein Einphasenwechselstrom-Induktionsmotor mit einer auf dem primären Teil angeordneten Hauptwicklung und wenigstens zwei sekundären Wicklungen bekannt, von denen die eine als Kommutatorwicklung ausgebildet und die andere nach Art einer Käfigwicklung dauernd in sich kurzgeschlossen ist; beide Wicklungen können nach einem Ausfuhrungsbeispiel auch in gemeinsame Läufernuten eingelegt sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den eingangs genannten Zweimotorenantrieb derart auszubilden, daß er als Antrieb für einen einfach herstellbaren und montierbaren Waschautomatenantrieb mit seinen speziellen Belastungen im Wasch- bzw. Schleuderbetrieb einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Zweimotorenantrieb der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß

a) der Antrieb für einen Waschautomaten mit einer Polzahispreizung größer als 2 : 1 vorgesehen ist,

b) der Induktionsmotor für den Waschbetrieb und der Kommutatormotor als Wechselstromreihenschlußmotor für den Schleuderbetiieb vorgesehen und jeder Motor jeweils getrennt an ein als einzige Speisequelle dienendes Wechselstromnetz anschließbar ist,

c) der Läufer eine Kommutatorwicklung und eine davon galvanisch völlig getrennte Induktionsmotor-Wicklung aufweist, deren Spulen oder Spulengruppen je Strang in Reihe geschaltet und der Anfang der Reihenschaltung mit ihrem Ende unmittelbar verbunden ist.

Der erfindungsgemäße Zweimotorenantrieb erlaubt bei großer Drehzahlspreizung zwischen Wasch- und Schleuderdrehzahl mit einfachen Mitteln, insbesondere hinsichtlich der Läuferwicklungsfertigung eine weitgehend individuelle Auslegung der Kommutatormotor- bzw. Induktionsmotorwicklung; dadurch, daß die Induktionsmotorläuferwicklung nicht als Käfigwicklung, sondern als in einfacher Weise gewickelte Läuferwicklung mit durch Wicklungsaufbau und Verschaltung festgelegter Polzahl ausgeführt ist, die Spulen bzw. Spulengruppen dieser Wicklung je Strang in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung in sich kurzgeschlossen ist, wird erreicht, daß alle Wicklungsstränge auf das hochpolige Ständerfeld des Induktionsmotor wie eine aus jeweils in sich geschlossenen Strängen gebildete Mehrphasenwicklung mit entsprechender Drehmomentenbildung reagieren und andererseits bei Bestromung der Bürsten des Kommutators und Erregung der Ständerwicklung des Kommutatormotors bei Drehzahlen oberhalb der synchronen Drehzahl des hochpoligen Induktionsmotors durch die Läuferwicklungsstränge der Induktionsmotorläuferwicklung keine übersynchronen Bremsmomente entstehen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in dar Zeichnung näher erläutert. Darin ;;eigt:

Fig. 1 die Prinzipschaltung für einen Waschautomatenantrieb mit einem dreisträngigen Induktionsmotorteil und einem in dem gleichen Blechpaket angeordneten KommuU.torrnotortcil,

Fig. 2 das Wicklungsschema für die Ständerwicklungen eines 12poligen, 3strängigen Induktionsmotorteils und eines im gleichen Ständerblechpaket angeordneten 2poligen Kommutatormotorieils,

Fig. 3 das Wicklungsschema der erfindungsgemäß in Reihe geschalteten und kurzgeschlossenen 12poligen, 2strängigen Läuferwicklung des Induktionsmotorteils,

Fig. 4 ein Wicklungsschema für eine 2polige Ankerwicklung des Kommutatormotorteils.

Fig. 1 zeigt strichpunktiert umrandet den integrierten Induktions- und Kommutatormotor, der aus einem Einphasennetz R, M₁, gespeist wird. Die drei Stränge der in Stern geschalteten Ständerwicklung des Induktionsmotors 1 sind mit i/12, ΛΊ2, K12, Π2, W12, Z12 bezeichnet. Die Erregerwicklung des aus dem Einphasenwechselstromnetz R, M₁, gespeisten als Wechselstromreihenschlußmotors 2 ausgeführten Kommutatormotors trägt die Bezugszeir-hen EF, die Bürsten des zugehörigen Läufers 21 sind wie üblich mit BA bezeichnet. Parallel zu den Eingängen V\l bzw. WM liegen die beiden Kontakte31 bzw. 32 eines Reversierschalters 3, dessen Eingangsklemme mit dem Pol R des speisenden Einphasennetzes R, M₁, verbunden ist. Parallel zu den Klemmen 31, 32 liegt in an sich bekannter Weise ein Kondensator R. Der zweite Pol M₁, des speisenden Einphasennetzes R, M₁, ist in Reihe über einen Thermowächter 4 an die Eingangsklemme UM des Induktionsmotors angeschlossen, der z. B. in 12poliger Ausführung unter Zwischenschaltung einer Riemenübersetzung die Waschtrommel eines Waschautomaten im Waschbetrieb mit etwa 50 Trommel-Upm antreibt. Der Induktionsmotor kann anstelle der hier gezeigten drei Stränge auch nur mit zwei Strängen ausgeführt sein. Die Polzahl des Kommutatormotors soll beispielsweise gleich 2 sein, kann jedoch an sich beliebig sein, muß jedoch einen von der Polzahl des Induktionsmotors 1 unterschiedliche Größe aufweisen, wenn in besonders vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Schalt- und Unterbrechungsmittel für die Stromzufuhr zum Induktionsmotor insgesamt kein übersynchrones Bremsmoment des Induktionsmotors bei Betrieb des Wechselstromreihenschlußmotors mit einer über der synchronen Drehzahl des Induktionsmotors liegenden Drehzahl entstehen soll.

Fig. 2 zeigt in ihrem oberen Teil das Wicklungsschema der in Fig. 1 in einer Prinzipschaltung dargestellten Ständerwicklung eines 12poligen, 3strängigen Induktionsmotors 1 und im unteren Teil der Figur das Wicklungsschema des im gleichen Blechpaket integrierten 2poligen Kommutatormotors. Das Blechpaket weist 36 Nuten auf, von denen in Fig. 2 der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einzelne numeriert sind. Wie ohne weiteres durch Vergleich der äußeren Anschlüsse und der Belegung der einzelnen Nuten 1 bis 36 ersichtlich, ist zweckmäßigerweise die Wicklung des Induktionsmotor 1 und die Wicklung des Wechselstromreihenschlußmotors 2 jeweils in gemeinsamen Nuten angeordnet, wobei ein Ständerblechschnitt mit ungleichem Nutenquerschnitt vorgesehen werden kann, da die Wicklung des Induk-

1» tionsmotors gleichmäßig über alle Nuten 1 bis 36 verteilt ist, während die Wicklung des Wechselstromreihenschlußmotors die Nuten nur teilweise belegt, die dazu einen größeren Nutquerschnitt aufweisen als dis restlichen, allein von der Wicklung des Induk-

1) tionsmotors belegten Nuten.

Fig. 3 zeigt das Wicklungsschema Tür die zugehörige Läuferwicklung, die die gleiche Polzahl wie die Ständerwicklung des Induktionsmotors aufweisen muß, jedoch nur 2strängig ausgeführt ist. Jeder weist 6 Spulen auf, >i> die je Strang in Reihe geschaltet sind und deren Wicklungsanfang mit dem zugehörigen Wicklungsende unmittelbar erfindungsgemäß verbunden sind. Der besseren Übersichtlichkeit halber sind die in Reihe geschalteten Spulen bzw. Spulengruppen des einen

2) Stranges mit stärkerer Linienführung ausgezogen als die in Reihe geschalteten Spulen bzw. Spulengruppen des anderen Stranges. Die in Fig. 3 dargestellte Läuferwicklung des Induktionsmotors mit der durch Wicklungsaufbau und Verschaltung festgelegten, mit

)o der Polzahl der Ständerwicklung übereinstimmenden Wicklung, deren Spulen bzw. Spulengruppen je Strang in Reihe geschaltet und deren Anfang mit dem Ende jeder Reihenschaltung verbunden ist, ist insgesamt in 24 Nuten untergebracht.

Fig. 4 zeigt bei Darstellung nur einer Wicklungsschleife die Kommutatorwicklung des Wechselstromreihenschlußmotors 2 mit einer Polzahl 2/; = 2, einer Nutenzahl jV = 24, einem Wickelschritt 1-11 und einer Lamellenzahl L = 24.

M) Durch die Zusammenfassung des Induktionsmotors und des für den Schleuderbetrieb mit hoher Schleuderenddrehzahl vorgesehenen Kommutatormotors in einem gemeinsamen Blechpaket ergibt sich bei einer großen Drehzahlspreizung einerseits eine gute Aus-

■4) nutzung des aktiven Materials sowie eine geringe Baulänge im Vergleich zu dem eingangs genannten bekannten Antrieb, wobei auf einfache Weise die Entstehung eines übersynchronen Bremsmomentes des Induktionsmotors bei Betrieb des als Wechselstrom-

■)(i reihenschlußmotors ausgeführten Kommutatormotors mit einer über der synchronen Drehzahl des Induktionsmotors liegenden Drehzahl vermieden wird.

Hierzu 2 Blatt Zciclinuimcn

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Zweimotorenantrieb mit in einem gemeinsamen Ständerblechpaket getrennt angeordneter Ständerwicklung eines Kommutatormotors niedriger Polzahl einerseits und eines Induktionsmotors höherer Polzahl andererseits und mit einem gemeinsamen, in solcher Weise bewickelten Läufer, daß kurzgeschlossene Stromkreise mit einer jener des erregenden Induktionsmotor-Ständerfeldes entsprechenden Polzahl und mit den Lamellen eines Kommutators verbundene Stromkreise mit einer jener des erregenden Kommutatormotor-Ständerfeldes entsprechenden Polzahl entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Antrieb fur einen Waschautomaten mit Polzahispreizung größer als 2 : 1 vorgesehen ist,

b) der Induktionsmotor für den Waschbetrieb und der Kommutatormotor als Wechselstromreihenschlußmotor für den Schleuderbetrieb vorgesehen und jeder Motor jeweils getrennt an ein als einzige Speisequelle dienendes Wechselstromnetz anschließbar ist,

2. Elektrischer Zweimotorenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselstromnetz ein Einphasennetz (R, M₁) ist.

3. Elektrischer Zweimotorenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des Induktionsmotors (1) und die Wicklung des Reihenschlußmotors (2) in Ständer bzw. Läufer jeweils in gemeinsamen Nuten angeordnet sind (Fig. 2).

4. Elektrischer Zweimotorenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ständerblechschnitt mit ungleichem Nutenquerschnitt vorgesehen ist, wobei die Wicklung des Reihenschlußmotors (2) nur in Nuten mit einem größeren Nutquerschnitt und die Wicklung des Induktionsmotors (1) gleichmäßig über alle Nuten verteilt ist.

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