DE3130035C1 - Schutzschaltungsanordnung für einen Kondensatormotor - Google Patents

Description

• Fig. 1 zeigt einen zwischen zwei Netzanschlüssen
• Np- und Np+ liegenden Kondensatormotor M mit zugehöriger Schutzschaltungsanordnung. Die Wicklungen 1, 2 und 3 des Motors M sind in Sternschaltung ausgeführt. Zwischen die Wicklungen 2 und 3 ist ein Motorkondensator C3 geschaltet, dessen Elektroden an den beiden Kontakten eines Drehrichtungs-Umschalters Sl liegen. Die beiden Kondensatorelektroden sind jeweils über eine G leichrichterdiode Di bzw. D3 an einen Knoten K+ der Schutzschaltungsanordnung geführt Die Schutzschallungsanordnung besteht aus einem Schaltrelais 4. einer zu diesen in Reihe liegenden lustierschaltung mit Widerständen R1 und R2 (verstellbar). zu denen ein Kurzschlußkondensator C2 parallel geschaltet ist, einem zu dem Schaltrelais 4 parallel geschalteten Ladekondensator CI, einem Einschalt-Taster S2, einer Gleichrichterdiode D1 und dem als Relaiskontakt ausgeführten Netzschalter S3 Die Schaltung arbeitet wie folgt: Der Motor befindet sich in Ruhestellung. Nach Herabdrücken der Taste S2 lädt sich der Ladekondensator C über die Gleichrichterdiode Dl auf. Nach dem Loslassen des Tasters S2 entlädt sich der Ladekondensator C über das Schaltrelais 4 und die Justierschaltung R und R2. zu der der Kurzschlußkondensator C2 parallel geschaltet ist. Dieser Kondensator C2 bewirkt einen Kurzschluß der Widerstände R1 und R2, so daß anfangs die gesamte Ladespannung des Kondensators C1 zum Anziehen des Schaltrelais 4 zur Verfügung steht.
• Das Anziehen des Relais 4 bewirkt ein Schließen des Netzschalters S3, SO daß sich der Motor M zu drehen beginnt. Beim Betrieb des Motors gelangt die am Kondensator Cl abgegriffene, durch die Gleichrichterdiode Di oder Di gleichgerichtete Spannung über den nun in Ruhestellung befindlichen Taster S2 an den l.adekondensator C\, der bewirkt. daß an das Schaltrelais 4 eine geglättete Haltespannung gelangt Dreht sich der Motor M nicht in der gewünschten Wcise. so reicht die gleichgerichtete Steuerspannung für die Schutzschaltungsanordnung nicht aus, um das Schaltrelais 4 in seiner angezogenen Stellung zu halten.
• Demnach fällt das Schaltrelais 4 ab. Falls eine Dauerstörung vorliegt, wird auch ein erneuter Versuch, den Motor M zu starten, zu einem neuerlichen Abfallen des Schaltrelais 4 führen. Erst wenn der Motor Min der gewünschten Weise dreht, ist die erforderliche Haltespannung aufgebracht.
• Durch Umlegen des Schalters Sl auf einen anderen Kontakt kann die Drehrichtung des Motors Mgeändert werden. Bei dieser Schaltungsanordnung erfolgt die Stabilisierung bezüglich Netzspannungsschwankungen lediglich über die hohen Vorwiderstände R1 und R2 Bezüglich der Einzelheiten sei verwiesen auf die oben bereits erwähnte DE-PS 27 26 696.
• Die oben beschriebene Schutzschaltungsanordnung eignet sich für Motoren zum Betätigen von beispielswei- se Garagentoren, Flügeltoren, als Ersatz für Rutschkupplungen, als Überlastungsschutz und Schutz gegen Wiedereinschalten bei Werkzeugmaschinen, Kreissägen, kleineren Drehbänken und zum Einsatz bei Industrierobotern. Weiterhin bietet sich die Möglichkeit, eine Motorfernüberwachung durchzuführen, um schwergehende defekte Lager auf einfache Weise feststellen zu können Wenngleich die Schutzschaltung bei einem in Sternschaltung ausgeführten Motor besonders günstig ist, so läßt sich die Schutzschaltung auch bei zweistrangig ausgeführten Kondensatormotoren oder bei in Dreieckschaltung geschalteten Motoren verwenden Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Die in Fi g 2 dargestellte Schaltungsanordnung arbeitet im wesentlichen wie die in F i g. I dargestellte Schaltung; deshalb sollen nur die unterschiedlichen Merkmale erläutert werden.
• Bei dem in Sternschaltung ausgelegten Motor M ist parallel zu dem Motorkondensator C3 ein Doppelweggleichrichter G geschaltet, der die gleichgerichtete Spannung an die Knoten K+ bzw. K- der Schutzschaltungsanordnung legt. Im Gegensatz zu der Schaltung gemäß Fig. 1 sind hier zwei zusätzliche Gleichrichterdioden für die G leichrichterschattung G erforderlich.
• Die oben beschriebene einfache Schutzschaltungsanordnung eignet sich besonders gut als kompaktes Bauteil, in dem die einzelnen Schaltungselemente eingegossen sind. Auch bei häufigem Ein- und Ausschalten weist die Schaltungsanordnung eine hohe Lebensdauer auf.
• In der Praxis ist es zweckmäßig, den Taster S2 und den Umschalter S, als kombinierten Schalter auszuführen, der mit einem einzigen Knopf betätigt wird. Hierbei geht dann der Taster S2 nach Loslassen des Knopfes in seine Ausgangsstellung zurück, 51 verbleibt in der neuen Stellung.
• Zweckmäßigerweise wird für das Schaltrelais ein großes Rückfallverhältnis gewählt, das heißt, das Verhältnis von Anzugsspannung und Haltespannung wird so gewählt, daß nach erfolgtem Abschalten auch bei eventuell auftretenden lnduktionsspannungen kein unerwünschtes Einschalten erfolgen kann.
• Der Ladekondensator C1 wird etwa auf 1 bis 2 Mikrofarad dimensioniert. Die Dimensionierung des Kurzschlußkondensators C hängt davon ab, wie empfindlich das Gerät bei ruckartigem Abschalten reagieren soll. je größer die Ansprechempfindlichkeit, desto höher der Wert von C2. Selbstverständlich hängt der Wert von C2 auch von der Dimensionierung der Widerstände R1 und R2 ab. je höher die Widerstandswerte sind, desto geringer braucht die Kapazität des Kondensators C2 zu sein.
• - Leerseite - Leerseite - - Leerseite -

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Schutzschaltungsanordnung für einen mehrstrangigen Kondensatormotor (Motor mit Hilfskondensator), bei der eine vom Motor oder dessen Kondensator abgegriffene Steuerspannung bei Unterschreiten eines Vorgabewertes das Abschalten des Motors bewirkt, indem ein zuvor mittels eines Tasters geschaltetes, einen parallel geschalteten Ladekondensator aufweisendes Schaltrelais zum Abfallen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladekondensator (C,) über den in Ruhestellung befindlichen Taster (S2) die gleichgerichtete Steuerspannung von den Elektroden des zwischen zwei Motorwicklungen (2, 3) geschalteten Motorkondensators (C3) empfängt, und daß der Ladekondensator bei Betätigen des Tasters (S2) über einen Gleichrichter (D1) von einer Netzanschlußklemme aufladbar ist.
2. 2. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß zu dem Schaltrelais (4) eine Justierschaltung (R1, R2) in Reihe geschaltet wird, und daß zu dieser ein Kurzschlußkondensator (C2) parallel geschaltet ist.
3. 3. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehrichtungs-Umschalter (S1) an eine Netzanschlußklemme (Np) angeschlossen ist und mit seinen Kontakten an die Kondensatorelektroden gelegt ist.
4. 4. Schutzschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Elektrode des Motorkondensators (C3) über eine Diode (Di, D3) an den Ladekondensator (Cl) gelegt ist.
5. 5. Schutzschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Motorkondensator (C3) eine Gleichrichterschaltung (G) parallel geschaltet ist, und daß die gleichgerichtete Spannung parallel an dem Ladekondensator (C,) liegt.

   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschaltungsanordnung gemäß Oberbegriff des

   Anspruchs 1.

   Schutzschaltungsanordnungen dieser Art kommen bei Motoren zum Einsatz, deren Anwendung es mit sich bringt, daß der Motor durch gewisse äußere Einflüsse von Zeit zu Zeit überlastet wird. Als Beispiele seien hier Motoren zum Schließen und Öffnen von Toren, Motoren für Sägen, kleinere Drehbänke und dergleichen genannt.

   Bei einer bekannten Schutzschaltungsanordnung der genannten Art (DE-PS 27 26 696) wird der Netzschalter für den Motor von einem Realais geschlossen gehalten.

   wobei die Schutzschaltungsanordnung dann bei einer Störung eine niedrige Steuerspannung erzeugt, so daß das Relais abfällt und somit den Netzschalter öffnet. Bei dem bekannten Motor ist ein Drehrichtungs-Umschalter vorgesehen, der den Motor entweder mit der positiven oder der negativen Klemme des Netzanschlusses verbindet. Hierbei kann es vorkommen, daß bei Umschalten der Laufrichtung sehr starke Induktionsspannungen auftreten. Es kann vorkommen, daß sich die volle Ladespannung des Motorkondensators zu der entsprechenden gleichnamigen Netzspannung ad- diert. Dann ist es aber erforderlich, das Schaltrelais entsprechend diesen hohen Spannungen auszulegen, das heißt, die bei modernen Relais üblichen geringen Kontaktabstände führen zu Funkenbildung bei den einzelnen Schaltvorgängen und somit zu einem raschen Verschleiß der Schaltkontakte. Als Lösung käme eine Anordnung zum Funkenlöschcn in Betracht; diese ist jedoch relativ aufwendig.

   Bei der bekannten Schaltung tritt weiterhin die unerwünschte Situation auf, daß bei über längere Zeit hinweg betätigten Einschalttaster keine Abschaltung des Geräts erfolgt, so daß auch bei Störung des Motors oder bei Kurzschluß in der Steuerleitung -eine Betätigung des Geräts erfolgt, was zu größeren Störungen führen kann.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei Vermeidung von Überspannungen stets ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

   Bei kurzzeitigem Betätigen des Tasters wird der Ladekondensator des Schaltrelais kurz aufgeladen und das Relais angezogen. Hierdurch wird der Motor in Gang gesetzt. Dies wiederum hat zur Folge, daß die an dem Motorkondensator erzeugte Spannung gleichgerichtet an den Ladekondensator und das Schaltrelais gelangt. Läuft der Motor beispielsweise aufgrund einer zu hohen Belastung nicht richtig an, so wird die zum Halten des Schaltrelais erforderliche Spannung nicht bereitgestellt, so daß das Gerät automatisch wieder abschaltet. Hierdurch wird also mit äußerst einfachen Mitteln vermieden, daß vergeblich versucht wird, den Motor in Gang zu setzen, wenngleich eine Störung vorliegt. Der Ladekondensator wird bei dem Betätigen des Tasters aufgeladen, und erst bei Loslassen des Tasters erfolgt ein Anziehen des Schaltrelais. Durch Vermeiden eines zu hohen Abschalt-Spannungsstoßes brauchen keine weiteren Maßnahmen getroffen zu werden, um ein unbeabsichtigtes Anziehen des Schaltrelais nach dem Abschalten des Motors zu verhindern.

   Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Gemäß der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung ist eine Justierung der Schaltungsanordnung auf einen bestimmten Ansprechpunkt der Schutzschaltungsanordnung möglich. Durch entsprechende Dimensionierung der Justierschaltung kann festgelegt werden, unter welchen Bedingungen, das heißt, bei welcher Spannung und demnach bei welcher Drehzahl die Schutzschaltungsanordnung ansprechen soll.

   Bei der im Anspruch 4 angegebenen Weiterbildung wird beim Abbremsen des Motors eine Halbwelle eliminiert, so daß ein rasches Ansprechen der Schutzschaltung gewährleistet ist.

   Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Schaltungsskizze eines Kondensatormotors mit Schutzschaltungsanordnung und F i g. 2 eine Schaltungsskizze einer anderen Ausführungsform einer Schutzschaltungsanordnung für einen Kondensatormotor.

   In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile.