DE2612851C2 - Starting aid for a self-starting, two-pole single-phase synchronous motor - Google Patents
Starting aid for a self-starting, two-pole single-phase synchronous motorInfo
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- DE2612851C2 DE2612851C2 DE19762612851 DE2612851A DE2612851C2 DE 2612851 C2 DE2612851 C2 DE 2612851C2 DE 19762612851 DE19762612851 DE 19762612851 DE 2612851 A DE2612851 A DE 2612851A DE 2612851 C2 DE2612851 C2 DE 2612851C2
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- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufhilfe für einen selbslanlaufendeii, zweipoligen Einphasensynchronmolor für 1JOIIz ohne hilfsdrehfeld, mit einem dauermagnetischen Läufer.The invention relates to a start-up aid for a self-running, two-pole single-phase synchronous motor for 1 JOIIz without an auxiliary rotating field, with a permanent magnet rotor.
Ein derartiger Motor ist sehr ausführlich in dem VDE-Fachbericht, Band 26, Seiten 70 bis 75, beschrieben. Wie diesem Bericht auch zu entnehmen ist, treten bei einem derartigen Motor bei bestimmten Parameterkombinationen gestörte, instabile Bewegungen auf, die eine Verwendung des Motors /u Antriebszwecken unmöglich machen. Insbesondere macht sich bei einer Netz.frequenz von 50 Hz. und einer Nennspannung von 220 V in vielen Anwendungsfällen die in dem Bericht unter Bild Jg beschriebene 33'/1-Hz-StOrUrIg im Arbeitsbereich der Spannung zwischen 187 V und 242 V störend bemerkbar.Such a motor is described in great detail in the VDE technical report, volume 26, pages 70 to 75. As can also be seen from this report, certain parameter combinations occur in such a motor disturbed, unstable movements on which a use of the motor / u drive purposes to make impossible. In particular, a mains frequency of 50 Hz and a nominal voltage of 220 V in many applications the 33 '/ 1-Hz-StOrUrIg im described in the report under Fig. Jg Operating range of the voltage between 187 V and 242 V noticeable disturbing.
Ein kleines zusätzliches Trägheitsmoment von etwa J gem' genügt bereits, um diese Störung im Leerlauf in den Arbeitsbereich zu verschieben. Der Motor erreicht dann keinen akzeptablen Betriebszustand, weil aufgrund der großen Winkelgeschwindigkeitssehwankimgen starke Vibrationen auftreten, die zu Lärm und Verschleiß führen. Zwar verschwinden diese Störungen in vielen Fällen bei Belastung des Gerätes. Einem Kunden sind jedoch auch die Anfangsslörungeii im Leerlauf nicht zuzumuten.A small additional moment of inertia of around J gem 'is enough to turn this perturbation into move the work area. The engine then does not reach an acceptable operating state because due to the large angular velocity fluctuations, strong vibrations occur which lead to noise and Cause wear. In many cases, these disturbances disappear when the device is loaded. One However, customers are also the initial disorder in the Not to be expected to idle.
Es ist weiterhin bekannt, daß außerdem Massenträgheitsmoment auch die Impedanz der Staiorspulen einen Einfluß auf die Lage der gestörten und ungestörten Bereiche hat. Bei größerer Impedanz werden diese Ciebiete zu höheren Spannungen verschoben (Philips Research Reports, Supplements. 1971, Nr. 5. Seiten 44 bis 98 und Abb. 83). Mit einer Vergrößerung der Impedanz geht jedoch eine Verringerung des Motorkippmomentes einher. Bei vorgegebener Belastung müßte demnach der Motor größer werden.It is also known that there is also a moment of inertia also the impedance of the Staiorspulen an influence on the position of the disturbed and undisturbed Areas has. With greater impedance, these areas are shifted to higher voltages (Philips Research reports, supplements. 1971, No. 5. Pages 44 to 98 and Fig. 83). With an increase in impedance, however, there is a reduction in the motor breakdown torque hand in hand. For a given load, the motor would therefore have to be larger.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Motor der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der bei unvermindertem Motorkippmonient störungsfrei anläuft.It is the object of the invention to provide a motor of the type mentioned, which with undiminished Motor tilting starts up without any problems.
Die gestellte Aufgabe ist bei einer Anlaufhilfe fürThe task at hand is for a start-up aid for
ίο einen selbstanlaufenden Synchronmotor der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung gelöst durch eine Zuschaltimpedanz, die bis zum Erreichen der Synchrondrehzahl in den Netzstromkreis eingeschaltet ist. wobei die Zuschaltinipedanz, die mit dem Motor in Reihe geschallet ist, für den Leerlauffall so bemessen ist, daß die JJ'/j-Hz-Slörung außerhalb des Betriebsspannungsbereiches auftritt und die 25-Hz-Störung gegebenenfalls durch eine weitere Widerstandserhöhung abgedämpft wird.ίο a self-starting synchronous motor of the input mentioned type according to the invention solved by a connection impedance, which until reaching the synchronous speed is switched on in the mains circuit. where the connection pin impedance associated with the motor in Series is sounded, is dimensioned for the no-load case so that the JJ '/ j-Hz-Slören is outside the operating voltage range occurs and the 25 Hz disturbance may be caused by a further increase in resistance is dampened.
Durch die Verlegung der 33!/J-Hz-SlOn)Dg in einem .Spannungsbereich, der oberhalb der Betriebsspannung auftritt, wird sichergestellt, daß die 33'/1-Hz-StOrUHg den Anlauf nicht beeinflußt. Ist der Motor erst einmal störungsfrei angelaufen, dann kann er durch Absehallen der Vorschaltimpedanz wieder in den Störbereich eingeführt werden. Dies bewirkt aber keinen Störeffekt, da der Störeffekt sich nicht mehr einstellen kann, wenn der Motor störungsfrei in die Leerlaufdrehzahl eingelaufen ist. Ein weiterer Vorteil besteht dann darin, daß das Motorkippmoment nach dem Anlauf wieder auf das Motorkippmoment ohne Zuschaltimpedanz, zurückgeführt werden kann.By laying the 33! / J-Hz-SlOn) Dg in one . Voltage range, which occurs above the operating voltage, ensures that the 33 '/ 1-Hz-StOrUHg does not affect the start-up. Once the engine has started without any problems, it can be rejected by rejection the series impedance can be reintroduced into the interference area. However, this does not cause any disruptive effects, because the disruptive effect can no longer occur when the engine has run into idle speed without any problems is. Another advantage is that the motor breakdown torque returns to the Motor breakdown torque without connection impedance, can be fed back.
Als Zuschaltimpedanzen können ohmsche Widerstände, Drosseln, Kondensatoren sowie Kombinationen derselben in Reihen- oder Parallelschaltung dienen. Aus preislichen Erwägungen ist die Verwendung eines ohmschen Widerstandes besonders günstig.Ohmic resistances, chokes, capacitors and combinations can be used as connection impedances serve the same in series or parallel connection. For reasons of price, the use of a ohmic resistance particularly favorable.
Es ist an sich bekannt, zum Anlaufen von Elektromotoren Zuschaltwiderstände einzusetzen. Diese Zuschaltwiderstände dienen dabei aber bei größeren Motoreinheiten dazu, den Einschaltstrom zu verringern und den Motor vor einer thermischen Überlastung zu schützen. Diese bekannten Beweggründe sind bei einem Einphasensynchronmotor ungültig; sie führen sogar zu negativen Ergebnissen, da es nämlich bei einem zweipoligen Einphasensynchronmotor darauf ankommt, in einer Zeit von 5 bis 10 ms auf die .Synchrondrehzahl hochzulaufen. Große Zuschaltwiderstände, wie sie bei größeren Motoren üblich sind, würden nur zu einer Verlängerung der Anlaufzeit führen und das Starten des Einphasensynchronmotor mit permanentmagnetischem Läufer unmöglich machen.It is known per se to use connection resistors to start up electric motors. These switching resistors but are used in larger motor units to reduce the inrush current and the Protect the motor from thermal overload. These well-known motivations are with a single phase synchronous motor invalid; they even lead to negative results, because with a two-pole single-phase synchronous motor it is important to the synchronous speed in a time of 5 to 10 ms to run up. Large switch-on resistances, as are common with larger motors, would only result in one Extending the start-up time and starting the single-phase synchronous motor with permanent magnet Make runners impossible.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispie'e der Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments of the invention shown in the drawings explained. It shows
Fig. I ein Prinzipschaltbild der Erfindung mit zugeschalteter Impedanz,Fig. I is a basic circuit diagram of the invention with connected impedance,
Fig. 2, 3 und 4 Vorschaltwiderstand/Spannungsdiagramme zur Erläuterung der Anlaufhilfe nach der Erfindung.Figures 2, 3 and 4 series resistor / voltage diagrams to explain the starting aid according to the invention.
Es ist bekannt, daß bei einigen nichilinearen Schwingungssystemen, wie es bei einem Einphasen synchronmotor mit permanentmagnetischem Läufer der Fall ist, der eingeschwungene Zustand abhängig vonIt is known that in some nichilinear vibration systems, as is the case with a single-phase synchronous motor with permanent magnet rotor is the case, the steady state depends on
ft<i den Anfangsbedingungen ist. Bei einem sclbstanlassenden, zweipoligen Einphasensynchronmotor mit datiermagneiischem Läufer und ohne Hilfsdrehfeld entsieht die J3'/j-Hz Störung vorzugsweise nur beim Anlaufen, ft < i the initial conditions. In the case of a self-starting, two-pole single-phase synchronous motor with a date-magnetic rotor and without an auxiliary rotating field, the J3 '/ j-Hz disturbance occurs preferably only when starting,
wenn bestimmte Anfangswerte, wie etwa die Phase und Amplitude der angelegten Spannung passend sind. Wenn von starken Laststößen oder anderen Maßnahmen abgesehen wird, die den synchronen Ljuf außer Tritt bringen können, dann bleibt eine einmal bestehende ungestörte Bewegung erhalten; die Störung bildet sieh nicht wahrend des synchronen Laufes aus. Innerhalb eines sehr weilen Bereiches laßt sich auch der ohmsehe Widerstand ändern, ohne daß dadurch die Bewegung instabil würde.when certain initial values, such as the phase and Amplitude of the applied voltage are appropriate. If from strong load surges or other measures apart is that the synchronous Ljuf except Can bring a step, then an existing undisturbed movement is preserved; the disorder forms do not look during the synchronous run. The Change ohmic resistance without making the movement unstable.
Die 25-H/Störung, die an sich von geringerer Bedeutung ist, schwingt sehr viel eher an, d. h. bei sehr viel größeren Widerstandswerten als die 3 3Vi-I !/-Störung. Wenn die Dämpfung nicht sehr groß ist. sollte allerdings darauf geachtet werden, daß sie überhaupt nicht im Betriebsbereich auftritt.The 25-H / disorder, in itself of lesser Meaning is much more likely to swing, i. H. with much greater resistance values than the 3 3Vi-I! / fault. When the attenuation is not very great. However, care should be taken to ensure that they are at all does not occur in the operating range.
Es kommt deshalb darauf an, die }i'/i-H/.-Störung während des Anlaufes unschädlich zu machen. Deshalb wird während des Anlaufens eine Zuschaltl.upedanz in den Neustromkreis des liiiiphy.sen.svnchron/iiotors geschaltet. Diese Zuschaltimpedanz ist so bemessen, daß sie im Leerlauf dafür sorgt, daß die }3'/i-Hz-Störung oberhalb der maximalen Betriebsspannung auftritt. ("alls die 25-1 !/-Störung dann noch im Arbeitsbereich erscheint, kann diese durch eine weitere Widerstandserhöhiing abgedämpi' werden. Der Motor läuft dann ruhig an und kommt in den stabilen, ungi störten Betriebszustand. Zu diesem Zeitpunkt kann die Zuschaltimpedanz überbrückt werden, damit der Motor so seine ursprüngliche Kippleistung erhält. Die J3'/i- jo Hz-Störung wird dadurch nicht angeregt, obwohl sie bei der vorliegenden Spannungsamplitude beim Linsehalten ohne Vorschallimpedan/ auftreten könnte. Wird nun noch dafür Sorge getragen, daß das Gebiet der 25-llz-Störung während des Laufes unter dem niedrigsten Belricbsspaniuingswerl liegt, so Irin diese auch nicht mehr siörend in Erscheinung. Die 25-Hz-Siörimg schwingt nun nicht wieder an, wenn die Grunddämpfung bereits sehr hoch ist, auf jeden f:a 11 sehr viel höher als es für das Nicht-Wiederauflrelen der 33'/1-Hz-StOrUHg erforderlich ist. Bei einer derartig hohen Dämpfung, bei der die 25-1 !/-Störung also ebenfalls nur beim Einschalten entstehen kann, braucht man auf deren Lage keine Rücksicht zu nehmen.It is therefore important to render the} i '/ iH /. Fault harmless during start-up. For this reason, a connection impedance is switched into the new circuit of the liiiiphy.sen.svnchron / iiotors during start-up. This connection impedance is dimensioned in such a way that, when idling, it ensures that the} 3 '/ i-Hz disturbance occurs above the maximum operating voltage. ("If the 25-1! / - disturbance still appears in the working area, it can be dampened by a further increase in resistance. The motor then starts smoothly and comes into the stable, undisturbed operating state. At this point in time, the connection impedance can be bridged The J3 '/ i-jo Hz disturbance is not excited by this, although it could occur with the existing voltage amplitude when holding the lens without a pre-acoustic impedance the 25-llz disorder during the run below the lowest Belricbsspaniuingswerl is so Irish it no longer siörend, f in appearance, the 25-Hz Siörimg now does not oscillate again when the basic damping is already very high in any: a. 11 is much higher than is necessary for not releasing the 33 '/ 1 Hz disturbance, with such a high damping, with the 25-1! / Disturbance also only in the case of the egg switching can arise, you do not need to take their location into account.
F i g. 1 zeigt die Schaltung der Anlaufhiife nach der Erfindung. Der Einphasensynchronmotor I ist über Zuleitungen 3, 5 an das Stromversorgungsnel/ anleghar. In der Zuleitung 3 ist eine Zuschaltimpedan/ 7 vorgesehen, die über einen Schalter 9 üheibrückbar ist. Die Zuschaltimpedanz kann ein ohmscher Widerstand, eine Drossel, ein Kondensator oder eine Kombination derselben darstellen. Durch das Schließe.1 des Schalters 9 wird die Zuschaltimpedanz nach dem Anlaufen kurzgeschlossen. Der Schalter 9 kann allerdings vermieden werden, wenn die Impedanz beispielsweise von einem NTC-Widerstand gebildet wird.F i g. 1 shows the circuit of the start-up aid according to Invention. The single-phase synchronous motor I is connected to the power supply via lines 3, 5. In the supply line 3 a connection impedance / 7 is provided, which can be bridged via a switch 9. The connection impedance can be an ohmic resistor, a choke, a capacitor or a combination represent the same. By the Schließe.1 of the switch 9, the connection impedance after starting shorted. The switch 9 can, however, be avoided if the impedance, for example is formed by an NTC resistor.
In Fig. 2 ist die Lage der gestörten und ungestörten Bereiche in Abhängigkeit von der Größe der Zuschaltimpedanz und der Spannung aufgetragen. Bei dem Zuschaltwiderstand #,.> läuft der Motor stabil an und in den Betriebspunkt I ein, der im Betriebsspannungsbereich B liegt. Der Motor lauft nach der Überbrückung des Widerslandes K,> stabil weiter (Betriebspunkt 2). weil die JJ'/i-Hz-Störung sich nicht mehr einstellt und die 25-Hz-Störung nicht im Arbeitsbereich liegt.In Fig. 2, the position of the disturbed and undisturbed areas is plotted as a function of the size of the connection impedance and the voltage. With the connection resistor #,.>, The motor starts up stably and reaches operating point I, which is in operating voltage range B. After bridging the opposing land K, the engine continues to run stably (operating point 2). because the JJ '/ i-Hz disturbance no longer occurs and the 25 Hz disturbance is not in the working range.
Ls kann selbstverständlich auf eine Überbrückung des Zuschaltwiderslandes verzichtet werden, wenn die Kippleistung im Betriebspunkt I für den Anweiu'iings-Fii 11 genügend groß ist. Fs sei in diesem Zusammenhang außerdem noch erwähnt, daß die 25-Hz-Siorung nicht in Erscheinung tritt, wenn bei gegebenem ohmschen Widerstand die Spuleninduktiviiäi genügend klein ist.It goes without saying that bridging the disconnection country can be dispensed with if the Overturning power at operating point I for the Anweiu'iings-Fii 11 is big enough. Let Fs in this context also mentioned that the 25 Hz signaling is not in This occurs when the coil inductance is sufficiently small for a given ohmic resistance.
Bei dem Ausfühmngsbeispiel nach F 1 g. i kann .iiif die Berücksichtigung der 25-Hz-Störung ver/iehiet werden, weil diese bei eingeschalteter Zuschaltimpedanz ohnehin innerhalb des Beiriebsspannungsbereiches liegt. Der Betriebspunkt Γ liegl im störungsfreien Bereich. Nach dem Absehalten ties Zuschaliwidcrstandes W, 1 liegt der Betriebspunkt 2' zwar im Bereich der Ji'/i-l !/-Störung. Diese Störung hat aber nach dem Hochlaul'cn keinen Einfluß mehr auf das Betriebsverhalten.In the Ausfühmngsbeispiel according to F 1 g. i can .iiif the The 25 Hz interference must be taken into account, because this is already within the operating voltage range when the connection impedance is switched on. Of the Operating point Γ lies in the interference-free range. To the withholding of the additive resistance W, 1 lies in the Operating point 2 'is in the range of the Ji' / i-l! / - disturbance. However, after the startup, this disturbance no longer has any influence on the operating behavior.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach IΊ g. 1 lauft der Motor bei eingeschaltetem Zuschaliwiderstand Wi 1 im störungsfreien Bereich in den Betriebspunkt 1" ein. Wii'il der Zuschaltwiderstand W,i daraiilhin abgeschaltet, dann lauft der Motor im Bereich der 25-1 Iz-Siorung weiter, die auf das I.aufvei halten des Motors keinen Einfluß mehr hat, weil sie nicht w ieder auscliw ingt.In the embodiment according to IΊ g. 1 runs the Motor with switched on add-on resistor Wi 1 im interference-free area in the operating point 1 ". Wii'il the connection resistor W, i is switched off, then the engine runs in the range of 25-1 Iz-Siorung further that on the I. aufvei keep the engine no Has more influence because it is not excluded again.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19762612851 DE2612851C2 (en) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Starting aid for a self-starting, two-pole single-phase synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19762612851 DE2612851C2 (en) | 1976-03-26 | 1976-03-26 | Starting aid for a self-starting, two-pole single-phase synchronous motor |
Publications (2)
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| DE2612851B1 DE2612851B1 (en) | 1977-07-21 |
| DE2612851C2 true DE2612851C2 (en) | 1978-03-09 |
Family
ID=5973468
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE2612851C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202965A1 (en) * | 1982-01-29 | 1983-08-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | SELF-STARTING SINGLE-PHASE SYNCHRONOUS MOTOR |
-
1976
- 1976-03-26 DE DE19762612851 patent/DE2612851C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2612851B1 (en) | 1977-07-21 |
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Legal Events
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