DE3021689A1 - Ueberlastsicherung fuer den motor, insbesondere eines elektrohandwerkzeugs - Google Patents

Ueberlastsicherung fuer den motor, insbesondere eines elektrohandwerkzeugs

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DE3021689A1 DE19803021689 DE3021689A DE3021689A1 DE 3021689 A1 DE3021689 A1 DE 3021689A1 DE 19803021689 DE19803021689 DE 19803021689 DE 3021689 A DE3021689 A DE 3021689A DE 3021689 A1 DE3021689 A1 DE 3021689A1
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Description

Patentanwälte D:pi.· Ing. Hans Langooch Dr.-Ing. Heinz Hosenthien
7000 Stuttgart 1 Herdweg 62 Telefon (0711) 296523 3021689
Anmelderin:
Firma
Metabowerke GmbH & Co.
Gerberstr. 31
7440 Nürtingen
Überlastsicherung für den Motor, insbesondere eines Elektrohandwerkzeugs
Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für den Motor, insbesondere eines Elektrohandwerkzeugs, bei dem zur Temperaturüberwachung in der durch Überlastung gefährdeten Wicklung ein Temperaturfühler vorgesehen ist, durch den die Leistungsaufnahme bei Übertemperatur
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herabsetzbar ist.
Es ist bekannt, beispielsweise über einen PTC-Widerstand in der Motorwicklung über eine daran angeschlossene Einrichtung z.B. über ein Relais oder eine Regelelektronik das Gerät abzuschalten.
Ferner sind Überstromschutzschalter bekannt, durch die die Spannung am Elektrowerkzeug bei Gefahr einer Wicklungsüberhitzung auf einen konstanten Wert reduziert wird,daß das Werkzeug zwar noch zur weiteren Kühlung im Leerlauf weiterlaufen kann. Bei darüber hinaus andauernden Belastung besteht aber die Gefahr des Blockierens, wodurch die Gegenspannung weiter abfällt und durch den ansteigenden Strom die Wicklung doch noch durchbrennen kann (europäische Patentanmeldung 7617) .
Ferner ist es noch bekannt, durch einen überstromschutzschalter das Elektrowerkzeug bei Gefahr einer Wicklungsüberhitzung abzuschalten. Durch das vollständige Abschalten erfolgt aber eine Unterbrechung des Kühlluftstroms T so daß nur eine sehr langsame Abkühlung erfolgt und dadurch die Zeit bis zum
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möglichen Weiterarbeiten relativ lang ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überlastsicherung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einer Wicklungsüberhitzung die Leistungsaufnahme begrenzt aber doch noch eine genügend hohe Drehzahl zur Erhaltung der Kühlwirkung aufrechterhalten wird, daß aber bei einer vollständigen Blockierung des Motorankers ein Durchbrennen der Wicklung trotzdem sicher vermieden und bei Aufhören der Blockierung ein sofortiger Weiterlauf zur optimalen Kühlung erhalten bleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei Erreichen einer Übertemperatur über den Temperaturfühler die vom Motor aufnehmbare maximale Stromstärke herabgesetzt wird, und zwar vorzugsweise auf einen maximal thermisch zulässigen Dauerstrom bei einer Blockierung des Motorankerο.
Beispielsweise kann durch einen PTC-Widerstand in der Wicklung bei einer Überhitzung eine Strombegrenzungselektronik aktiv werden, dabei wird der eingestellte Wert für die Strombegrenzung so niedrig gewählt, daß auch bei blockiertem Handwerkzeug kein
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Durchbrennen der Wicklung erfolgen kann. Dieser niedrige Stromwert reicht jedoch für eine zur raschen Abkühlung erforderliche vernünftige hohe Leerlaufdrehzahl aus, so daß das Gerät alsbald wieder mit voller Leistung betrieben werden kann, wobei die Strombegrenzung sofort nach Unterschreiten der noch zulässigen Wicklungsteraperatur aufgehoben wird.
Stromregelungen und Strombegrenzungsregelungen auch in Verbindung mit einer Drehzahlregelung sind bei elektrischen Antrieben vielfach bekannt, so daß die vielen konstruktiven Möglichkeiten nicht im einzelnen beschrieben werden müssen und es soll daher nur ein einziges Ausführungsbeispiel anhand eines schematisierten der Beschreibung beigefügten Schaltplanes beschrieben werden.
Der Elektromotor 1 eines nicht näher dargestellten Elektrowerkzeugs ist über seine Wicklungen 2, einen Triac 3 und einen Nebenwiderstand 4 über einen Netzschalter 5 an ein Netz 6 anschließbar und trennbar. Der Triac 3 ist über eine Drehzahlregelelektronik 7 steuerbar, wobei über ein Potentiometer 8 mit ent-
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sprechenden Verbindungsleitungen eine Solldrehzahl η ,.. vorgegeben werden kann.
Parallel zum Nebenwiderstand 4 ist nun Diode 9, ein Festwiderstand 10 und ein in der Wicklung 2 angeordneter PTC-Widerstand 11 geschaltet. Bei Normaltemperatur hat der PTC-Widerstand einen relativ kleinen elektrischen Widerstand. Dieser Widerstand steigt bei Überschreiten der zulässigen Temperatur der Wicklungen 2 stark an und es wird dann über einen Operationsverstärker 12 beim Ansteigen des Widerstandes die Drehzahl-Sollvorwertgabe so weit herabgesetzt, daß nur noch ein maximal zulässiger Strom durch den Nebenwiderstand 4 fließen kann. Die eigentliche Strombegrenzung erfolgt über
1^ die steuerung des Triac 3 durch die Drehzahlregelelektronik 7 .
Wie aus der beigefügten Figur ersichtlich, sind zur Abstimmung in den Schaltkreisen noch verschiedene nicht näher bezeichnete Widerstände und zur Entkoppelung auch noch eine Diode IJ vorgesehen. Um nicht eine zu abrupte Stromänderung zu erreichen, ist dem Operationsverstärker 12 noch ein aus Kondensator und Widerstand bestehendes Zeitverzögerungs-
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glied 14 parallelgeschaltet.
Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist, daß die Strombegrenzung nur bei Übertemperatur der Wicklungen 2 aktiv wird und daß der Wert für die Strombegrenzung so eingestellt wird, daß unabhängig von der weiteren Belastung kein Durchbrennen der Wicklungen 2 erfolgen kann, andererseits aber bei unbelastetem Elektrowerkzeug eine rasche Abkühlung durch den leerlaufenden Motor erfolgt.
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Claims (4)

  1. Ansprüche
    f 1 ./Überlastsicherung für den Motor, insbesondere eines Elektrohandwerkzeugs,bei dem zur Temperaturüberwachung der durch Überlastung gefährdeten Wicklung ein Temperaturfühler vorgesehen ist, durch den die Leistungsaufnahme bei Übertemperatur herabsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer Übertemperatur über den Temperaturfühler (PTC-Widerstand 11) die vom Motor (1) aufnehmbare maximale Stromstärke herabgesetzt wird.
  2. 2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromstärke auf den maximal zulässigen Dauerstrom bei Ankerblockierung begrenzt ist.
  3. 3. Überlastsicherung nach Anspruch 1 oder 2 bei einem Motor mit einer Drehzahlregelelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß als Temperaturfühler ein PTC-Widerstand (11) vorgesehen ist, der Teil eines Spannungsteilers ist und durch dessen Durchgangswiderstandsänderung über einen Operationsverstärker (12) die Solldrehzahlvorgabe bei Überschreitung der zulässigen Temperatur der Wicklung (2) herabgesetzt wird.
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  4. 4. Überlastsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur verzögerten Änderung der Solldrehzahlvorgabe dem Operationsverstärker (12) ein Zeitverzögerungsglied (14) parallelgeschaltet ist.
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