DE2910966C2

DE2910966C2 -

Info

Publication number: DE2910966C2
Application number: DE2910966A
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(Grad.) 7928 Giengen De Hammele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-03-21
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1988-02-18
Also published as: FR2452012A1; DK121380A; JPS55131667A; DE2910966A1; IT1130053B; IT8020636A0; FR2452012B1; YU58180A; US4332528A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kälteverdichter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei diesem bekannten Kälteverdichter kann dessen Leistung in Abhängigkeit z. B. der Umgebungstemperatur auf eine geringere oder höhere Leistung mit Hilfe eines entsprechenden Schal ters eingestellt werden (FR 24 93 422). Ein derartiger Kältever dichter genügt jedoch noch nicht immer besonderen Anforderungen, wie sie z. B. durch weitere Kriterien gegeben sind.

Ferner ist ein Elektromotor bekanntgeworden, bei dem eine Zusatz wicklung in Abhängigkeit von der geforderten Motorbelastung zu- und abschaltbar ist. Damit ist es möglich, die Drehzahl des Elektro motors willkürlich von einem niedrigeren und einem höheren Wert, und umgekehrt, umzuschalten (DE-GM 19 57 779).

Demgegenüber ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Kälteverdich ter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Elektromotor weniger Energie verbraucht und sich weniger stark erwärmt und ein Kippmoment aufweist, das ausreichend hoch bzw. variabel gestaltet ist, und dem jeweiligen Belastungszustand des Elektromotors besser angepaßt ist. Das hat auch den Vorteil, daß der Wirkungsgrad des Kälteverdichters verbessert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch genannten Merkmale möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltung für den Elektro motor eines Kälteverdichters,

Fig. 2 einen Druckschalter in vereinfachter Darstellung, und in

Fig. 3 ein Diagramm.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 stellt der strichpunktierte Kasten eine Verdichter kapsel 10 dar, in der ein Elektromotor 11 angeordnet ist, welcher einen nicht dargestellten Kolbenverdichter in bekann ter Weise antreibt. Der Elektromotor ist an ein Netz 12 an geschlossen und hat in der hermetisch abgeschlossenen Kapsel 10 eine Hauptwicklung 13 und eine in Serie geschaltete Zu satzwicklung 14 und eine parallel dazu liegende Hilfswicklung 15. Am elektrischen Netz 12 liegt auch ein Anlaßrelais 16 mit Schalter 17. Vom Anlaßrelais 16 führt eine Leitung 18 in das Innere der Kapsel 10, wobei am Ende 19 der Leitung 18 ein Federkontakt 20 angeordnet ist, der Teil eines vom im Innern der Kapsel herrschenden Druckes gesteuerten Schalters 21 ist. Dieser ist in Fig. 2 näher dargestellt. Der Federkontakt 20 wirkt mit Kontakten 24 und 26 zusammen, von denen der Kontakt 24 über eine Leitung 27 mit der Zu satzwicklung 14 verbunden ist, während vom Kontakt 25 eine Leitung 26 zu einer Verbindung 28 zwischen der Hauptwick lung 13 und der Zusatzwicklung 14 führt.

Der Umschalter 21 hat ein topfförmiges Gehäuse 29, das durch eine Schnappmembran 30 gasdicht verschlossen ist. In der Mitte der Schnappmembran und nach innen gerichtet ist ein Stift 32 befestigt, der mit dem Federkontakt 20 fest ver bunden ist. Der Federkontakt ist am Gehäuse befestigt und wirkt wechselweise mit den Kontakten 24 und 25 zusammen, die über Kontaktbügel 33, 34 mit den entsprechenden Lei tungen 26 und 27 verbunden sind.

Je nach dem im Inneren der Kapsel herrschenden Druck ist der Federkontakt 20 entweder mit dem Kontakt 24 oder mit dem Kontakt 25 in Verbindung. Ist der Druck in der Verdich terkapsel 10 niedrig, dann ist die Schnappmembran 30 nach außen gewölbt, und der Federkontakt 20 steht mit dem Kon takt 24 in Verbindung. Nun ist die Zusatzwicklung zur Hauptwicklung zugeschaltet. Dadurch wird das Kippmoment des Elektromotors verringert. Hat der Innendruck einen oberen Grenzwert erreicht, dann schnappt die Schnappmem bran nach innen durch und der Federkontakt 20 kommt mit dem Kontakt 25 in Berührung. Dadurch wird die Zusatzwicklung 14 von der Hauptwicklung getrennt. Das Kippmoment des Elektro motors wird vergrößert. Die Schaltung der Hilfswicklung 15 und das Anlaßrelais 16 werden dadurch nicht berührt. Durch die belastungsabhängig gesteuerte Wicklungsumschaltung wird das Kippmoment des Motors dem jeweiligen Belastungszustand angepaßt. Damit können die Vorteile des schwachen Motors bezüglich niedriger Kosten und Verluste, als auch das starke Drehmoment eines kräftigen Motors kombiniert werden. Bekannt lich ist das benötigte Drehmoment abhängig vom jeweiligen saugseitigen Druck; die Beeinflussung durch die Druckseite ist relativ gering und kann in erster Nährung vernachläs sigt werden.

Der Druckschalter ist so einzustellen, daß er bei normalem Regelbetrieb innerhalb des Anwendungsbereiches die Wicklun gen 13 und 14 verbindet. Sobald der Saugdruck steigt, z. B. beim Einlegen größerer Mengen Gefriergut in den Kühlschrank oder bei der Inbetriebsetzung, schaltet der Druckschalter um auf eine verminderte Windungszahl (Zusatzwicklung 14 abgeschaltet - siehe oben - d. h. auf ein höheres M _di, ge gebenenfalls auf höhere Leistung. Hierzu sei auf das Dia gramm nach der Fig. 3 veriesen, auf dessen Abszisse das Drehmoment des Elektromotors, auf der Ordinate der Wirkungs grad aufgetragen ist. Die beiden Wirkungsgradlinien sind mit η ₁ und η ₂ bezeichnet und entsprechen dem Betrieb mit niedriger Belastung (h ₁, Zusatzwicklung 14 zugeschaltet) und hoher Belastung (η ₂, Zusatzwicklung 14 abgeschaltet). Die Kippmomente sind mit k₁ und k₂ bezeichnet. Der günstigste Punkt für die Umschaltung der Wicklung liegt in Punkt A, wo sich die beiden Kurven schneiden. Der Energiegewinn ist durch die schraffierte Fläche angegeben.

Sobald während des anschließenden Übergangs in normalen Kühlbetrieb der Saugdruck unterhalb eines bestimmten Wertes sinkt, d. h. die Belastung nachläßt, schaltet der Druck schalter die Wicklung wieder auf volle Windungszahl (13 plus 14) und damit auf günstigere Leerlauf- bzw. Niedrig last-Werte, welche dann während der langzeitigen Normalbe lastung einen günstigen Energieverbrauch bzw. niedrige Er wärmung ermöglichen.

Durch den höheren Wirkungsgrad bei hoher Belastung, ent sprechend Wirkungsgradkurve η ₂, wird ebenfalls die Stromauf nahme verringert, die sonst zum Ansprechen des Motorschal ters führen kann und dadurch auch vor dem eigentlichen Ab kippen zur vorzeitigen Unterbrechung des Kühlvorgangs führt. Bei kurzzeitigen Belastungsspitzen wird das Abkippen ver hindert.

Mit dem Gegenstand der Erfindung ergeben sich folgende weitere Vorteile: Beim Kaltanlauf mit Unterspannung und bei hohen saugseitigen Drücken wird außer dem Kippmoment auch das Anzugsmoment des Elektromotors angehoben, so daß die Anlaufverhältnisse ausreichend gut sind. Die Anordnung kann prinzipiell mit jedem Asynchron-Motor, z. B. Konden sator-Motor oder PTC-Anlauf, kombiniert werden. Letzteres hat noch den Vorteil, daß auf Relaisströme keine Rücksicht genommen zu werden braucht.

Der Umschalter 21 kann innerhalb oder außerhalb der Wick lungen sitzen. Es wäre aber auch möglich, den Umschalter mit einem Dreifachstecker zu kombinieren, ihn in der Wick lung oder außerhalb der Wicklung extra anzuordnen oder ihn kombiniert mit dem Motorschutzschalter in der Wicklung an zuordnen.

Claims

1. Kälteverdichter mit einem in dessen hermetisch abgeschlossenem Gehäuse angeordneten Elektromotor (11), der über einen Schalter zeitweise zu- und abgeschaltet wird, wobei der Elektromotor in Ab hängigkeit der Belastung des Kälteverdichters umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu einer Hauptwicklung (13) des Elektromotors eine Zusatzwicklung (14) angeordnet ist, die vom Schalter (21) in Abhängigkeit vom Innendruck in der Verdichterkapsel (10) zur Hauptwicklung zu- oder von dieser abgeschaltet wird.

2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Umschalter ausgebildet ist und ein topf förmiges Gehäuse (29) aufweist, das von einer Schnappmem bran (13) verschlossen ist, die einen mit dem Anlaßrelais (16) in Verbindung stehenden Federkontakt (20) betätigt, der wechselweise mit Anschlüssen (24, 25) für die Wick lungen (13, 14) zusammenwirkt.

3. Verdichter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß parallel zur Haupt- und Zusatzwicklung eine Hilfswicklung (15) angeordnet ist, die mit dem Anlaßrelais- Schalter (17) in Wirkverbindung steht.