DE510117C

DE510117C - Starting device for induction motors

Info

Publication number: DE510117C
Application number: DES81205D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-09-06
Filing date: 1927-08-11
Publication date: 1930-10-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regulierung des Anlaufes von Drehstrommotoren, welche die derzeit am häufigsten verwendeten Ohmschen Anlaßwiderstände ersetzt und das Anlassen des Motors durch veränderliche induktive Widerstände, die zwischen den Läufer und dessen Nullpunkt eingeschaltet sind, bewirkt.The invention relates to a device for the automatic regulation of the start-up of Three-phase motors, which are currently the most frequently used ohmic starting resistors replaced and starting the engine by variable inductive resistances between the rotor and its Zero point are switched on, causes.

Es sind Ausführungen bekannt, welche ebenfalls Induktionsspulen als Anlaßdrosselspulen verwenden; eine beispielsweise Ausführung besitzt Radialspulen, welche in magnetisierbarer Masse gelagert sind, und die beim Anlassen den induktiven Widerstand darstellen; durch Handverstellung dieser Spulen gegen die gleichliegenden Kurzschlußspulen erfolgt das Kurzschließen der Rotorwicklung und Ausschalten des induktiven Widerstandes. Dieses Anlassen kann nur mit derThere are known designs which also use induction coils as starting reactors use; an example embodiment has radial coils, which in magnetizable Ground are stored, and which represent the inductive resistance when starting; by manual adjustment of these coils the rotor winding is short-circuited against the coincident short-circuit coils and switching off the inductive resistor. This starting can only be done with the

ao Hand geschehen, da die Spulen axial verschoben werden und aus diesem Grunde irgendwelche automatischen Anlaßvorrichtungen zu kompliziert wären. Eine weitere aus mit der Rotorwicklung in Serie geschalteten Spulen bestehende Ausführung hat gleichfalls die Handverschiebung der Spulen, und zwar sind zwei Spulenarten vorhanden, von denen die eine in das Innere der zweiten verschoben wird, so daß die elektromagnetischen Felder beider Spulen sich gegenseitig aufheben. Die Spulen sind jedoch frei und können leicht deformiert werden; infolgedessen verblieb man nur bei der theoretischen Lösung.ao hand happen, since the coils are axially displaced and for this reason any automatic starting devices would be too complicated. Another made of coils connected in series with the rotor winding The existing version also has the manual shifting of the coils, namely are two types of coils are available, one of which is moved inside the second so that the electromagnetic fields of both coils cancel each other out. the However, coils are free and can be easily deformed; consequently one stayed only with the theoretical solution.

Ferner ist noch eine Anlaß- und Reguliervorrichtung für Drehstrommotoren bekannt, bei welcher in den drei Nuten eines auf der Motorwelle fest aufsitzenden Eisenkernes drei mit dem Läufer verbundene Widerstandsspulen vorhanden sind, über die ein in axialer Richtung verschiebbarer, mit drei kurzgeschlossenen Spulen versehener Zylinder angeordnet ist; hier werden je nach der Stellung der Spulen zueinander drei getrennte Kraftlinienfelder erzeugt, die den Gang der Maschine beeinflussen.Furthermore, a starting and regulating device for three-phase motors is known, in which there are three in the three grooves of an iron core that is firmly seated on the motor shaft Resistance coils connected to the rotor are present, over which an in axial Arranged in the direction of displaceable cylinders provided with three short-circuited coils is; Here, depending on the position of the coils to each other, three separate force line fields are generated, which the course of the Affect machine.

Die vorliegende Erfindung stellt eine einfache Lösung des selbsttätigen Anlassens eines Wechselstrom- bzw. Drehstrommotors dar, bei der das verwendete Material besonders gut ausgenutzt ist.The present invention provides a simple solution to self-starting an AC or three-phase motor, in which the material used is particularly is well used.

Erfindungsgemäß wird auf der Motorwelle ein festsitzender Eisenkörper mit drei kreisförmigen, konzentrisch zur Motonwelle liegenden Nuten angeordnet, in denen Spulen eingebaut sind, die durch einen unterteilten Eisenring so beeinflußt werden, daß bei Verschiebung der Ringteile durch Zentrifugalkraft der im Ruhezustand die einzelnen Spu-According to the invention, a fixed iron body with three circular, Concentric to the motor shaft arranged grooves in which coils are built in, which are influenced by a subdivided iron ring so that when shifted of the ring parts by centrifugal force which in the idle state the individual lanes

len getrennt umschließende magnetische Kraftfluß um sämtliche Spulen herum gemeinsam verläuft. Von den Spulen ist eine in sich kurzgeschlossen, während die anderen, deren Anzahl gleich der Phasenzahl des Läufers ist, mit den Läuferwicklungen in Reihe geschaltet sind.len separately enclosing magnetic flux runs together around all coils. One of the coils is short-circuited, while the other, their Number is equal to the number of phases of the rotor, connected in series with the rotor windings are.

Der Motor laut Erfindung hat den praktischen Vorteil, daß die Zentrifugalkraft desThe motor according to the invention has the practical advantage that the centrifugal force of the

to unterteilten Eisenringes selbst das Anlassen des Motors reguliert, d. h. eine allmähliche und kontinuierliche Ausschaltung des induktiven Widerstandes bewirkt. Der Kurzschluß des Läufers wird daher nach dem Anlauf selbsttätig und nur elektrisch, d. h. nicht auf mechanischem Wege, durchgeführt. Der weitere wichtige Vorteil dieser zentrifugalen Vorrichtung besteht in der selbsttätigen Sicherung des Motors, da bei Überlastungen undto the subdivided iron ring itself the tempering of the motor regulated, d. H. a gradual and continuous elimination of the inductive Causes resistance. The short-circuit of the rotor is therefore after the start automatic and only electric, d. H. not carried out mechanically. The other one An important advantage of this centrifugal device is that it is automatically secured of the motor, as with overloads and

so infolgedessen sinkenden Drehzahlen die Zentrifugalkraft der Segmente abnimmt, die Segmente daher durch Federn nach innen gedrückt werden, wobei der induktive Widerstand wieder anwächst, so daß der Motor bei gefährlicher Überlastung vollkommen selbsttätig stehenbleibt und erst wieder anläuft, wenn die Überlastung nachläßt.so as a result of falling speeds the centrifugal force of the segments decreases, the segments therefore are pressed inward by springs, the inductive resistance increases again, so that the motor at dangerous overload stops automatically and only starts up again, when the congestion subsides.

Eine beispielsweise Ausführung eines solchen selbsttätigen, durch Zentrifugalkraft be- tätigten und ohne Kontakte arbeitenden induktiven Anlassers ist in den Abb. 1 bis 3 dargestellt.An example of such an automatic, centrifugal force The inductive starter activated and working without contacts is shown in Figs. 1 to 3 shown.

Abb. ι ist der Axialschnitt des Anlassers und Abb. 2 der Querschnitt nach der LinieFig. Ι is the axial section of the starter and Fig. 2 is the cross section along the line

II-II der Abb. i,~vobei die oberen Bildhälf₇ ten die Einrichtung und den Kraftlinienverlauf in Ruhe darstellen, wogegen die unteren Hälften den Zustand beim Betrieb des Motors mit dem um die drei Spulen geschlossenen Kraftfluß veranschaulichen. Abb. 3 stellt das Schaltungsschema dar, wobei für das gewählte Ausführungsbeispiel ein Läufer R mit Zweiphasenwicklung vorausgesetzt ist.II-II of Fig. I, ~ vobei the upper Bildhälf ₇ th the means and the lines of force representing at rest, whereas the lower halves of the state of operation of the motor illustrating the closed to the three coils force flow. Fig. 3 shows the circuit diagram, a rotor R with two-phase winding being assumed for the selected embodiment.

Auf der Rotorwelle 10 sitzt fest ein zweiteiliges, aus magnetisierbarem Metall, z. B. aus Weicheisen, bestehendes Gehäuse n, 12. Dieses Gehäuse trägt zwei ringförmige Selbstinduktionsspulen (Reaktanzspulen) 13, 14 sowie eine ringförmige Kurzschlußspule 15, deren Achsen mit der Motorachse zusammenfallen. Zwischen den Spulen 13, 14 und am Umfange der Spule 15 sind mehrere gleichfalls aus magnetisierbarem Material hergestellte Ringsegmente (Schlußkörper) 16 beweglich gelagert. Diese Segmente 16 besitzen ' mit Vorteil eine Führung, z. B. mittels Nut und Feder 17, so daß sie sich von der Wellenachse 10 bzw. von der unter ihnen liegenden Kurzschluß spule 15 entfernen oder sich ihr nähern können. Die Segmente werden z. B. mittels Spiralfedern 18 in der Richtung zur Wellenachse gedrückt; im Lauf des Motors entfernen sie sich von ihr infolge der gegen die Kraft der Federn 18 wirkenden Zentrifugalkraft der Ringteile.On the rotor shaft 10 sits firmly a two-part, made of magnetizable metal, for. B. made of soft iron, existing housing n, 12. This housing carries two ring-shaped self-induction coils (Reactance coils) 13, 14 and an annular short-circuit coil 15, whose axes coincide with the motor axis. Between the coils 13, 14 and on The circumference of the coil 15 is also made of a plurality of magnetizable material Ring segments (closing body) 16 movably mounted. These segments 16 have ' with advantage a guide, z. B. by means of tongue and groove 17, so that they are from the shaft axis 10 or remove from the short-circuit coil 15 below them or you can approach. The segments are z. B. by means of coil springs 18 in the direction of Shaft axis pressed; in the course of the engine they move away from it as a result of the opposite the force of the springs 18 acting centrifugal force of the ring parts.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:The setup works as follows:

Wenn der Motor ans Netz gelegt wird, so wird in der Rotorwicklung R ein Strom induziert, der aber infolge des induktiven Widerstandes der Spulen'13, 14 keine gefahrliehe Stärke erreichen kann. Die Kraftlinien des von den Spulen 13, 14 hervorgerufenen magnetischen Feldes schließen sich über das Segment 16, wie in der oberen Bildhälfte der Abb. ι durch strichlierte Linien 19, 20 dargestellt. Die Kurzschlußspule 15 kommt dabei nicht zur Geltung, d. h. es wird in ihr praktisch kein elektrischer Strom induziert.When the motor is connected to the mains, a current is induced in the rotor winding R which, however, cannot reach a dangerous level due to the inductive resistance of the coils 13, 14. The lines of force of the magnetic field generated by the coils 13, 14 close over the segment 16, as shown in the upper half of the figure by dashed lines 19, 20. The short-circuit coil 15 does not come into play here, ie practically no electrical current is induced in it.

Der Motor läuft nun an, und die Segmente 16 entfernen sich infolge der Zentrifugalwirkung von der Kurzschlußspule 15 gegen den Druck der Federn· 18, bis sie beim Vollauf des Motors die äußerste, aus den unteren Hälften der Abb. 1 und 2 sichtbare Lage erreichen. Hier schließen sich zwar die Kraftlinien wieder über die Segmente 16, jedoch derart, daß die Kurzschlußspule 15 in ihrem Kreise liegt (strichlierte Linie 21). Nun wirkt die Gesamtheit der Spulen 13, 14, 15 als kurzgeschlossener Transformator, der induktive Widerstand der Spulen 13, 14 verschwindet daher praktisch, so daß die Maschine beim Vollauf wie jeder kurzgeschlossene Motor wirkt.The motor will now start and the segments 16 will move away as a result of the centrifugal effect from the short-circuit coil 15 against the pressure of the springs 18 until they open at full speed of the motor reach the outermost position visible in the lower halves of Figs. 1 and 2. Here the lines of force close again over the segments 16, however such that the short-circuit coil 15 lies in its circle (dashed line 21). so the entirety of the coils 13, 14, 15 acts as a short-circuited transformer, the inductive resistance of the coils 13, 14 disappears therefore practical, so that the machine acts like any short-circuited motor when running at full speed.

Es ist klar, daß an Stelle zweier Spulen 13, 14 auch mehrere solcher Spulen angeordnet werden können; das gleiche gilt von der Spule 15. Die Wahl der Zahl dieser Spulen hängt z. B. davon ab, wieviel Phasen die Rotorwicklung besitzt.It is clear that, instead of two coils 13, 14, several such coils are also arranged can be; the same applies to coil 15. The choice of the number of these coils depends e.g. B. on how many phases the rotor winding has.

Das Gehäusen, 12 enthält mit Vorteil öl, welches kühlt, die Spulen 13, 14 isoliert und die Reibung bei Bewegung der Schlußkörper 16 herabsetzt. 22 ist ein Verschluß, der die Füllöffnung absperrt.The housing 12 advantageously contains oil, which cools, isolates the coils 13, 14 and the friction during movement of the closing body 16 lowers. 22 is a closure that shuts off the filling opening.

Die Vorrichtung läßt sich auch bei bestehenden Motoren sehr leicht zur Anwendung bringen.The device can also be used very easily with existing engines bring.

Claims

Patent claims:

i. Starting device for induction motors, in which the inductive resistance of three or more coils revolving with the rotor, one of which is short-circuited, and the others, the number of which corresponds to the number of phases of the rotor, with the rotor winding in Are connected in series by changing the magnetic linkage by means of a is automatically influenced by the subdivided iron ring under spring action,

■ characterized in that the automatically occurring shift Iron ring parts by centrifugal force around the individual coils at rest closed magnetic flux of force encloses all coils together.

2. Starting device according to claim i, characterized in that the on the The iron core that sits on the shaft and takes up the coils as a completely closed, housing filled with oil is formed.

For this purpose I sheet drawings