DE4417883A1

DE4417883A1 - Zweiphasenthermoschutzelement für Kleinmotore mit Drehstromversorgung

Info

Publication number: DE4417883A1
Application number: DE4417883A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Jesberger
Original assignee: TEMCO TEXTILMASCHKOMPONENT
Current assignee: TEMCO TEXTILMASCHINENKOMPONENTEN GMBH, 97762 HAMME
Priority date: 1994-05-21
Filing date: 1994-05-21
Publication date: 1995-11-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermoschutzelement für Kleinmotore nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei vor allen Dingen elektro-motorisch betriebenen Textilkom ponenten, z. B. Spindeln und dergleichen kommt es häufig zu Überlastungen des Motors, sei es durch unwuchtige Spulen körper, falsch bewickelte Spulen, Fadenwickel usw. Die Folge hiervon sind vorzeitige Ausfälle der Motoren, die den Ausfall der kompletten Spindel nach sich ziehen. Der bisherige Thermo schutz, der vorwiegend mit Wechselstrom und nicht mit Dreh stromversorgung arbeitet, lädt keine Rückschlüsse auf die Ur sache der Erwärmung des Motors zu, da die eingebauten Bime tallschalter nach Abkühlung automatisch wieder den Motor an laufen lassen.

Die Überlastungen lassen die Temperatur des Motors so hoch schnellen, daß die Motorwicklung stark beschädigt wird. Eine geeignete Kühlung bei diesen Kleinmotoren ist aus Platzgründen nicht möglich. Ebenso sind herkömmliche Thermoschutzelemente ungeeignet.

In der EP 0 329 926 A1 ist ein Überlastschutz für Elektro motoren mit Wechselstromversorgung gezeigt und beschrieben. Dieser Überlastschutz ist vorwiegend für Elektrohandwerks geräte gedacht, die jedoch relativ grob bauen und auch ent sprechenden Einbauraum für diesen Schutz aufweisen. Neben diversen Einbauelementen wird auch ein Temperaturfühler benötigt, der im Wickelkopf des Motors eingewickelt werden muß. Desweiteren ist ein Kühlkörper mit einer glatten bzw. gerippten Oberfläche erforderlich, damit die Funktion über haupt gewährleistet ist. Darüberhinaus sollte der Kühlkörper zwischen Halbleiterschalter und Temperaturfühler einen Schlitz aufweisen, womit die Anordnung des Wärmewiderstandes erst bestimmt werden kann.

Neben der Tatsache, daß ein derartiger Überlastschutz nur bei Wechselstromversorgung genutzt werden kann, ist diese Vorrich tung als Thermoschutzschaltung bzw. Temperaturüberwachung nicht geeignet. Auch ist es nicht vorstellbar, eine derartige Anordnung in einen Kleinmotor für den Antrieb von textilen Spindeln zu integrieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Einsatz unter Drehstromversorgung ein Thermoschutzelement vorzu stellen, daß die aufgezeigten Nachteile vermeidet und Über temperaturen die zur Schädigung des Motors führen, verhindert. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 1 bis 9.

Der Erfindung liegt ein zweipoliges Thermoschutzelement ohne Selbsthaltung, eine sogenannte Pile, zugrunde. Dieses Thermo element wird mit einem externen PTC-Widerstand und einem in Reihe geschalteten externen Heizwiderstand gekoppelt, so daß unmittelbar neben dem Thermoschutzelement, auch Zweiphasen thermoschutzelement genannt, Fremdwärme erzeugt wird. Diese Fremdwärme hält die bereits im Motor vorhandenen Bimetall schalter so lange in geöffnetem Zustand, bis die Stromzufuhr zum Motor mittels Schalter unterbrochen wird. Der PTC-Wider stand begrenzt hierbei die Heizleistung des Heizwiderstandes, in dem dieser seinen ohmschen Widerstand infolge der Über schreitung der Grenztemperatur rapide erhöht. Hierdurch wird die Überhitzung des Heizwiderstandes sowie auch eine Beschädi gung der Motorwicklung oder des Thermoschutzelementes ver mieden. Über den PTC-Widerstand wird die Temperatur so gere gelt, daß sie sich oberhalb der Haltetemperatur des Bimetall schalters einpendelt. Der Bimetallschalter wird so in geöff netem Zustand gehalten. Wird der Motor abgeschaltet, kühlen die Bimetallelemente sofort ab und schliefen beide gleich zeitig.

Mit der erfindungsgemäßen Thermoschutzeinrichtung ist gewähr leistet, daß das Zweiphasenthermoschutzelement bei Übertempe raturen zwei Phasen einer Sternwicklung gleichzeitig abschal tet, so daß der Motor ausläuft.

Ein weiterer Vorteil, der im Besonderen die Kompaktheit des Thermoschutzelementes betrifft besteht darin, daß der PTC- Widerstand und der Heizwiderstand als einteiliges Element aus gebildet ist.

Des weiteren ist es möglich, den PTC-Widerstand und den Heiz widerstand in das Thermoschutzelement (Pile) zu integrieren, so daß auch hier ein einteiliges Element vorhanden ist. Eine zusätzliche Verdrahtung kommt hierdurch in Fortfall. Die geregelte Heizung über den Heizwiderstand macht es möglich, daß das Zweiphasenthermoschutzelement spannungsun abhängig ist, was in der Textilindustrie (viele Länder haben unterschiedliche Stromspannungen) von grober Wichtigkeit ist. Das Zweiphasenthermoschutzelement ist in seiner Größe so be messen, daß die Anschlüsse in den Wickelkopf des Motors ein gebunden werden. Die Erfindung soll anhand von Beispielen noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau des Thermoschutzelementes,

Fig. 2 den Einbau des Thermoschutzelementes in den Wickelkopf des Motors,

Fig. 3 eine von einem Kleinmotor betriebene Textilspindel. Die Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau des Zweiphasenther moschutzes 1. Im Thermoschutzelement 2 ist der Sternpunkt schalter 5 sowie die beiden Bimetallschalter 6 integriert. Extern hierzu sind der PTC-Widerstand 3 und der Heizwider stand 4 mit dem Thermoschutzelement 2 gekoppelt und bilden das Zweiphasenthermoschutzelement 1. Diese wiederum ist in den Wickelkopf 8 des Motors 7 eingebunden.

In der Fig. 2 wird der Motor 7, eingebaut in einem Gehäuse der Spindel 9 dargestellt. Im Wickelkopf 8 des Motors 7 ist das Zweiphasenthermoschutzelement 1 eingebunden.

Die Fig. 3 zeigt die komplette Textilspindel 9 mit dem einge bauten Kleinmotor 7 in dessen Wickelkopf 8 das Zweiphasen thermoschutzelement 1 eingebunden ist.

Bezugszeichenliste

1 Zweiphasenthermoschutzelement
2 Thermoschutzelement (Pile)
3 PTC-Widerstand
4 Heizwiderstand 10 kOhm
5 Sternpunktschalter
6 Bimetallschalter
7 Motor
8 Wickelkopf
9 Textilspindel

Claims

1. Verfahren zur Temperatur- und Überlastüberwachung durch ein zweipoliges Thermoschutzelement (Pile) für Kleinmotore, insbe sondere für Textilkomponenten wie Textilspindeln und der gleichen mit Drehstromversorgung, dadurch gekennzeichnet, daß über einen extern am zweipoligen Thermoschutzelement (2) ange brachten PTC-Widerstand (3) und einen in Reihe geschalteten externen Heizwiderstand (4) unmittelbar neben dem zweipoligen Thermoschutzelement (2) Fremdwärme erzeugt wird, die zwei Bimetallschalter (6) so lange in geöffnetem Zustand halten, bis die Stromzufuhr zum Motor (7) über den Motorschalter unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (3) die Heizleistung des Heizwiderstandes (4) begrenzt, in dem dieser seinen ohmschen Widerstand infolge Überschreitung der Grenztemperatur erhöht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den PTC-Widerstand (3) die Temperaturregelung so er folgt, daß die Temperatur sich oberhalb der Haltetemperatur der Bimetallschalter einpendelt und so diese im geöffneten Zustand hält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschalten des Motors (7) die Bimetallschalter (6) abkühlen und beide gleichzeitig schließen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiphasenthermoschutzelement (1) aufgrund der gere gelten Heizung durch den Heizwiderstand (4) spannungsunab hängig ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweipolige Thermoschutzelement (2) mit einem externen PTC-Widerstand (3) und einem in Reihe geschalteten externen Heizwiderstand (4) gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (3) und der Heizwiderstand (4) als ein teiliges Element ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der PTC-Widerstand (3) und der Heizwiderstand (4) im Thermoschutzelement (Pile) (2) integriert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die komplette Vorrichtung (1) in den Wickelkopf (8) des Motors (7) eingebunden ist.