DE3402695A1

DE3402695A1 - Elektrische schaltung zur unterdrueckung elektrischer stoerungen

Info

Publication number: DE3402695A1
Application number: DE19843402695
Authority: DE
Inventors: Enescu Dipl.-Ing. Pitesti Georgeta
Original assignee: MOTOARE ELEC INTERPRIND
Current assignee: MOTOARE ELEC INTERPRIND
Priority date: 1983-02-03
Filing date: 1984-01-26
Publication date: 1984-08-30
Also published as: FR2540687A1; IT8419400A0; RO82294A2; GB2134739A; IT1213134B; ES8500685A1; GB8402956D0; FR2540687B1; RO82294B1; GB2134739B; DE3402695C2; ES529431A0

Description

Intreprinderea de motoare electrice
Bukarest, Rumänien

Elektrische Schaltung zur Unterdrückung elektrischer Störungen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung zur Unterdrückung elektrischer Störungen, die insbesondere von Asynchronmotoren in Elektrogeräten hervorgerufen werden.

Zur Unterdrückung oder Verminderung elektrischer bzw. radioelektrischer Störungen, die beim Ein- und Ausschalten von Elektromotoren erzeugt werden, ist der Einsatz von Kapazitiv-

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filtern oder Induktiv-Kapazitiv-Filtern bekannt. Hierbei bestehen aber die Nachteile, daß die Kapazitiv-Filter trotz ihrer relativ einfachen Konstruktion nicht immer eine ausreichende Wirksamkeit aufweisen, während die induktivkapazitiven Filter zwar einen höheren Wirkungsgrad als die Kapazitiv-Filter haben, aber durch ihre Induktivitäten preismäßig im allgemeinen höher liegen,als die Kapazitiv-Filter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltung zur Unterdrückung von insbesondere durch Asynchronmotoren elektrischer Geräte erzeugten elektrischen Störungen zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine wirksame Unterdrückung der Störungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Unterdrückung von elektrischen bzw. radioelektrischen Störungen, welche durch mit Elektromotoren angetriebene elektrische Geräte und Anlagen, wie z.B. Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen erzeugt werden, erfolgt dadurch, daß zum Filtern der von elektrischen Kontakten eines Programmschalters oder eines anderen das wiederholte Schalten des Elektromotors gewährleistende Schaltelementes erzeugte Störströme die Eigeninduktivitäten einiger Statorwicklungsabschnitte als Element eines Entstörfilters eingesetzt werden. Die elektrischen Kontakte werden zwischen separate Statorwicklungen geschaltet, wonach an die Motorklemme ein Störungsunterdrückungsfilter angeschlossen wird, derart, daß die eigenen Statorwicklungsinduktivitäten die Induktivitäten des Störungsunterdrückungsfilters ersetzen oder teilweise bilden.

Die erfindungsgemäße Schaltung weist Wicklungen auf, die als getrennte Elemente und Einheit zur Statorwicklung des Antriebsmotors vorgesehen sind. Ein Kontakt eines Programmscharters oder dergleichen ist zwischen die Wicklungen geschaltet. Ein weiterer Kontakt sorgt für den Netzanschluß und ist über ein Filter zur Unterdrückung elektrischer bzw. radioelektrischer Störungen an die Speiseklemmen des Asynchronmotors oder Elektrogerätes geschaltet.

Durch die erfindungsgemäße elektrische Schaltung wird eine starke Dämpfung der durch Schaltkontakte von Programmschaltern oder dergleichen erzeugten radioelektrischen Störungen erreicht, wobei die Schaltung bei hoher Frequenz als induktivkapazitives Filter mit hoher Induktivität arbeitet unter Ausnutzung der sich durch die Asynchronmotorwicklungen selbst ergebende Induktivität. Damit wird ein höherer Wirkungsgrad der nachgeschalteten Filter zur Störungsunterdrückung und eine kleinere Abmessung des Filters zur Störungsunterdrückung gewährleistet und es werden ferner die Kosten für die Störungsunterdrückung stark reduziert.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der elektrischen Schaltung an Hand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform einer elektrischen Schaltung zur Unterdrückung elektrischer Störungen in Verbindung mit einem Ein-Phasen-Asynchronmotor mit abgeschirmten Polen,

Figur 2 eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Schaltung in Verbindung mit einem Asynchronmotor mit Hilfsphase,

Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Schaltung mit einem reversiblen, d.h. in der Drehrichtung umschaltbaren Asynchronmotor mit Hilfsphase.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsformen einer elektrischen Schaltung in Verbindung mit Asynchronmotoren beschrieben, mit welchen eine Unterdrückung oder zumindest Herabsetzung von elektrischen Störungen erreicht wird, die durch die Antriebseinheiten von Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen oder dergleichen, beispielsweise in Form von Asynchronmotoren, erzeugt werden. Die elektrische Schaltung nutzt die den Statorwicklungen bzw. den Asynchronmotoren eigenen Induktivitäten aus sowie die Schaltung eines Programmschalters (Programmiereinrichtung) oder eines anderen Schaltelementes zum wiederholten An- und Ausschalten des Asynchronmotors, wobei die durch die elektrischen Kontakte erzeugten Störströme unterdrückt werden, bevor sie zu einem separaten Filter zur Störungsunterdrückung gelangen.

Die Statorwicklung ist in zwei voneinander getrennte Abschnitte aufgeteilt, wobei die Enden der Statorwicklungsabschnitte zugänglich sind und zu den Klemmen des betreffenden Asynchronmotors geführt sind. Zwischen den einzelnen Wicklungsgruppen ist der Schaltkontakt des Programmschalters für den jeweiligen Asynchronmotor geschaltet. Der Schaltkontakt des Programmschalters schließt den elektrischen Kreis der Statorwicklung derart, daß der Asynchronmotor die gewünschten technischen Parameter liefert. Die Schaltung des Kontaktes zwischen die Wicklungen der Statorwicklung ermöglicht sowohl das Ein- und Ausschalten und gegebenenfalls das Umschalten des Asynchronmotors wie auch die Ausnutzung der Statorwicklungen zusammen mit dem Filter bei der Unterdrückung elektrischer Störungen.

Mit der elektrischen Schaltung wird die Dämpfung bzw. Unterdrückung des nachgeschalteten Filters gegenüber den vom Programmschalter beim wiederholten Ein- und Ausschalten des Asynchronmotors erzeugten elektrischen Störungen unter Ausnutzung der Eigeninduktivitäten der beiden Statorwicklungen verbessert,

Die gesamte Schaltung zusammen mit dem Programmschalter und/ oder Filter für die Störungsunterdrückung arbeitet bei hoher Frequenz als Induktiv-Kapazitiv-Filter mit hoher Induktivität unter Ausnutzung der sich durch die Asynchronmotorwicklungen ergebenden Induktivität.

Eine erste Ausführungsform der elektrischen Schaltung wird in Verbindung mit Fig. 1 erläutert. Diese elektrische Schaltung eignet sich insbesondere zum Einsatz in Verbindung mit einem elektrischen Ein-Phasen-Asynchronmotor M₁ mit abgeschirmten Polen, der für den Antrieb von Wasch- und Geschirrspülmaschinen oder anderen Einrichtungen verwendet wird.

Die Statorwicklung des mit M₁ bezeichneten Asynchronmotors besteht aus zwei Wicklungen L₁ und L-· Die mit A-, B-," C₁ und D₁ bezeichneten Wicklungsenden sind mittels Klemmen herausgeführt und zugänglich. Die Wicklungsenden A₁ und B₁ der Wicklungsabschnitte L₁ und L₂ sind über einen Kontakt C₁ und ein Störungsunterdrückungsfilter F₁ an das Netz angeschlossen. Die Wicklungsenden C₁ und D₁ sind über einen Kontakt C- eines Programmschalters, oder dergleichen mit an sich bekannten und nicht gezeigten Klemmleisten verbunden und in Reihe geschaltet. Der Kontakt C₁ dient zum Anschalten des Asynchronmotors M an das Netz über die Dauer der gesamten programmierten Betriebszeit. Der Kontakt Cj sichert den intermittierenden Betrieb durch abwechselndes Schließen und öffnen des elektrischen Kreises des Asynchronmotors M: entsprechend einem festgelegten Programm.

Durch die beschriebene Schaltung des Kontaktes c„ zwischen die beiden Wicklungsabschnitte L₁ und L„ wird entsprechend der Statorwicklungskreis geschlossen und es verringern sich infolge der Induktivitäten L₁ und L₂ die elektrischen Störungen an diesen Kontakten, wodurch die Wirkung des Unterdrückungsfilters F₁ verbessert wird.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Schaltung zur Störungsunterdrückung, insbesondere für den Antrieb einer Wasch- ode^Geschirrspülmaschine in Form eines Asynchronmotors M_? mit Hilfsphase.

Die Statorwicklung des Asynchronmotors M- besteht aus drei Wicklungen L-, L₄ und Lj-/ deren Enden zugänglich und bei den Klemmen A-, B₂, C₂, D₂, E₂ herausgeführt sind. Die Wicklungen L₃ und Lr bilden die Hauptphase des Asynchronmotors, die Wicklung L- die Hilfsphase.

Ein Element zur Phasenverschiebung der Hilfsphase L₄, das in dem Ausführungsbeispiel durch einen Kondensator K₁ gebildet ist, ist zwischen die Enden B₂ der Hauptphase L₅ und das Ende C- der Hilfsphase L. geschaltet.

Die Wicklingen L₄ und L,- sind an eine gemeinsame Klemme E- angeschlossen. Die Enden A- und B- der Wicklungen L- und L^ sind über einen Kontakt C₁ und ein Störungsunterdrückungsfilter F- an das Netz angeschlossen.

Der Kontakt c- einer Motorprogrammiereinrichtung bzw. eines Programmschalter ist in bekannte^ und nicht gezeigte^ Klemmleisten an die Klemme D- der Wicklung L^ und an die gemeinsame Klemme E₂ der Wicklungen L₄ und L₅ geschaltet, über einen Kontakt C₁ ist der Asynchronmotor M- an das Netz während der gesamten programmierten Betriebsdauer angeschlossen.

Durch aufeinanderfolgendes Schließen und öffnen des elektrischen Kreises des Asynchronmotors M- ermöglicht der Kontakt c- den intermittierenden programmierten Betrieb des Asynchronmotors. Durch die beschriebene Anschlußart des Kontaktes c- zwischen den Wicklungen L₄ und L₁. derart, daß der Asynchronmotor die erwünschten technischen Parameter bringt, werden die von diesem Kontakt erzeugten elektrischen Störungen infolge der Wicklungsinduktivitäten von L-, L₄ und L₅ zur Erhöhung der

Wirksamkeit des Filters P_ bei der Störungsunterdrückung herabgesetzt.

Eine dritte Ausführungsform der elektrischen Schaltung zur Störungsunterdrückung, insbesondere in Verbindung mit dem Antrieb einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine wird unter Bezugnahme auf Figur 3 erläutert, bei der"ein elektrischer, reversibler Asynchronmotor ML· mit Hilfsphase vorhanden ist.

Die Statorwicklung des reversiblen Asynchronmotors M^ mit Hilfsphase besteht aus drei Wicklungen L_fi, L- und L_R, deren Enden A₃, B₃, C₃, D₃ und E- über Klemmen zugänglich ausgeführt sind. Die Wicklungen L₇ und L_ft sind identisch und symmetrisch zur Wicklung L₆ phasenverschoben und mit je einem Ende an eine gemeinsame Klemme A₃ geschaltet. Das die Phasenverschiebung bewirkende Element, beispielsweise ein Kondensator.K~, ist zwischen die Enden D₃ und C₃ der symmetrischen Wicklungen L₇ und L„ geschaltet. Das gemeinsame Ende A₃ der symmetrischen Wicklungen L_ft und L₇ und das Ende B₃ der Wicklungen L_fi sind über einen Kontakt C₁ und einen Filter F₃ zur Unterdrückung elektrischer Störungen an das Netz angeschlossen.

Der Kontakt c~ eines Programmschalters oder Schältelementes für den Asynchronmotor M₃, in bekannten und nicht gezeigten Leisten ist ein ümschaltkontakt.

Für den Betrieb des Asynchronmotors M₃ in einer Drehrichtung vorbindet der Kontakt C₂ die Klemme E₃ der Wicklung L_g mit der Klemme D_ der symmetrischen Wicklung L₇. Für den Betrieb in der anderen Drehrichtung des Asynchronmotors M₃ verbindet der Kontakt C₂ die Klemme E₃ der Wicklung L_g mit der Klemme C₃ der Wicklung Lg.

In der Mittelposition des Kontaktes C₂ ist der Asynchronmotor M₃ außer Betrieb. Der Kontakt C₁ legt den Asynchronmotor M₃ über

NACHGEREiCHTj

die Gesamtdauer der programmierten Betriebsdauer an das Netz an. Durch aufeinander folgendes Umschalten des Kontaktes c» von der Klemme C₃ auf Klemme D₃ wird der Asynchronmotor M_ wiederholt in seiner Drehrichtung geändert, wobei zwischen den Drehrichtungsänderungen dadurch eine Betriebsunterbrechung bzw. Pause des Asynchronmotors erreicht wird, daß der Kontakt die Mittellage einnimt. Diese Schaltungsanordnung des Kontaktes c_o zwischen dem Ende E_Q der Wicklung L, und aufeinanderfolgenden Enden C, und D₃ der symmetrischen Wicklungen L₇ und Lg ermöglicht das gewünschte Schließen des Statorwicklungskreises und gleichzeitig ein Herabsetzen der von diesem Kontakt C- erzeugten elektrischen Störungen infolge der Wirkung der Wicklungsinduktivität von Lg, L₇/ Lgzur Erhöhung der Wirkung des Filters F₃.

Diese elektrische Schaltung mit dem Kontakt c„ der Motorprogrammschalters für den Asynchronmotor M₃, den Wicklungen L,, L₇, Lg sowie dem Filter F₃ arbeitet bei hoher Frequenz als induktiv-kapazitives Filter mit hoher Induktivität, die teilweise durch die Induktivität des Asynchronmotors selbst gebildet ist.

Die vom Kontakt c~ beim Ein- und Ausschalten des Asynchronmotors M₃ erzeugten radioelektrischen Störungen werden von der Schaltung abgedämpft bzw. unterdrückt.

Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung werden in Bezug auf elektromotorisch angetriebene Elektrogeräte, beispielsweise Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen, elektrische Störungen unterdrückt, bzw. verringert, wobei zur Filterung der von Kontakten eines Programmschalters oder dergleichen erzeugten Störströmen die Eigeninduktivitäten von Statorwicklungsabschnitten zusammen mit einem Filter zur Unterdrückung elektrischer Störströme wirksam werden,und dies wird dadurch erreicht, daß der Schaltkontakt des Programmschalters zwischen die Statorwicklungen geschaltet ist und

daß das Filter derart an die Anschlußklemmen des Motors geschaltet wird, daß die Eigeninduktivitäten der Statorwicklungen die Induktivitäten des Filters ergänzen oder ersetzen. Der Schaltkontakt des Programmschalters bewirkt damit das Ein- und Auschalten sowie gegebenenfalls Umschalten des
Antriebsmotors wie auch die Einführung der Induktivitäten oder Teile der Induktivitäten der Statorwicklungen in das Filter.

Claims

Patentansprüche

( 1. !Elektrische Schaltung zur Unterdrückung elektrischer
Störungen, die insbesondere von Asynchronmotoren in
Elektrogeräten hervorgerufen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß Wicklungen in Form getrennter und unterschiedlicher Teile von Statorwicklungen vorgesehen sind,

daß ein zwischen die Wicklungen geschalteter erster Schaltkontakt (C₂) eines Programmschalters oder dergleichen enthalten ist, und

daß ein zweiter Schaltkontakt ( C₁) für einen ständigen
Netzanschluß des Asynchronmotors über ein mit den Speiseklemmen des Asynchronmotors verbundenes Störfilter vorgesehen ist.
2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Asynchronmotor ein Einphasenasynchronmotor (M₁) mit abgeschirmten Polen ist, daß der erste Schaltkontakt (c₂) des Programmmschalters für einen intermittierenden Betrieb vorgesehen und an Mittelklenunen (C- und D₁) der beiden Wicklungen (L₁ und L-) der Statorwicklung anschaltbar ist, daß das zweite Ende (B₁) der ersten Wicklung (L₁) an eine Klemme des Filters (F₁) und das zweite Ende (A₁) der anderen Wicklung (L₉) über einen Schaltkontakt (C₁) für einen Programmablauf an die andere Klemme des Filters (F₁) angeschlossen ist.
3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Asynchronmotor (M-) eine Hilfsphase aufweist, daß der Kontakt (c₉) des Programmschalters für den intermittierenden programmierten Betrieb an die Mittelklemmen (D₂ und E„) der beiden Wicklungsgruppen (L_ bzw. L., L₁.) der Statorwicklung schaltbar ist, daß das zweite Ende (A₂) der ersten Wicklung (Ln) an einen Anschluß des Filters (F₉) und die Klemme (B₉) der anderen beiden Wicklungen über den zweiten Schaltkontakt

an den anderen Anschluß des Filters (F₃) angeschlossen

nachqereioht]
4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Asynchronmotor ein in der Drehrichtung umschaltbarer Asynchronmotor (M₃) mit kapazitiver Hilfsphase ist, daß die Mittelklemme (1) des ersten Schaltkontaktes (c₂) an eine Klemme (E₃) der ersten Wicklung (L_ß), das zweite Ende (B_) dieser ersten Wicklung (L,) an eine Klemme des Filters (F-) angeschlossen ist, und daß die anderen beiden Klemmen (2 und 3) des ersten Schaltkontaktes (c₂) die betreffenden beiden separaten Klemmen (C₃, D₃) der anderen beiden Wicklungen (Lg und L_) und deren gemeinsame Klemme (A₃) mit dem anderen Anschluß des Filters (F₃) verbinden.
5. Verfahren zum Herabsetzen der von elektromotorisch angetriebenen Elektrogeräten und Elektroeinrichtungen erzeugten elektrischen bzw. radioelektrischen Störungen, z.b. bei Wasch- und Geschirrspülmaschinen und anderen elektrischen Einrichtungen,

dadurch gekennzeichnet, daß zum Filtern der von Elektrokontakten einer Programmiereinrichtung oder einem anderen Schaltelement, welches die wiederholte Schaltung des Elektromotors gewährleistet, erzeugte Störströme Eigeninduktivitäten von Statorwicklungsteilen als Elemente eines Störungsunterdrückungsfilters wirken, in dem die elektrischen Kontakte zwischen die separaten Statorwicklungen und den Anschluß des Störungsunterdrückungsfilters derart an die Motorklemme geschaltet werden, daß die den Statorwicklungen eigenen Induktivitäten die dem Störungsunterdrückungsfilter eigenen Induktivitäten ersetzen oder vervollständigen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmiereinrichtung oder der Schaltelementkontakt gleichzeitig sowohl seine Aufgabe Anschalten, Abschalten, Umschalten erfüllt, als auch die Statorwicklungen oder bestimmte Statorwicklungen in das Filter einschaltet.