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Selbsttätige Anlaßvorrichtung für Eiriphäsen-Induktionsmotoren mit
Hilfsphase Bei Einphasenmotoren, die eine den Anlauf bewirkende Hilfsphase besitzen,
ist es erwünscht, daß nach erfolgtem Hochlaufen das Abschalten der Hilfsphase selbsttätig
erfolgt. Die Verwendung von Fliehkraftschaltern für diesen Zweck ist bekannt, bringt
jedoch gewisse Nachteile mit sich. Diese treten besonders dann auf, wenn die Drehzahl
des Motors nur langsam ansteigt, weil z. B. der Motor ein großes Schwungmoment zu
beschleunigen hat. Bei den Fliebkraftschaltern einfachster Konstruktion werden dann
die Kontakte mit nur ganz geringer Geschwindigkeit geöffnet; es bleibt dann leicht
ein Lichtbogen stehen, der zu Verbrennungen der Kontakte führt. Da das Drehmoment
des Motors sich beim öffnen und Schließen der Hilfsphase sprunghaft ändert, kommt
es sogar vor, daß der Fliehkraftschalter bei langsamem Hochlaufen der Maschine mehrmals
öffnet und schließt, wodurch in erhöhtem Maße Verbrennungen auftreten. Man kann
diese Schwierigkeiten in bekannter Weise ganz oder teilweise dadurch beheben, daß
man den Fliehkraftschalter als Momentschalter :ausbildet und seine öffnungs-und
Schließdrehzahl um einen größeren Betrag verschieden macht. Solche Konstruktionen
sind jedoch verhältnismäßig teuer und besonders bei kleinen Maschinen mit beschränkten
Raumverhältnissen nicht immer leicht unterzubringen. Es ist auch bekannt, zum Abschalten
der Hilfsphase ein Relais zu benutzen, dessen Spule vom Strom der Hauptphase durchflossen
wird und dessen Arbeitskontakt den Stromkreis der Ililfsphas!e schließt. Das Relais
ist so bemessen, daß der beim Einschalten des Motors auftretende Kürzschlußstrom
der Hauptphase den Anker des Relais zum Anziehen bringt und dieses nach erfolgtem
Hochlaufen. infolge des kleiner gewordenen' Stromes wieder abfällt und dadurch die
Hilfsphase abschaltet.
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. Eine Verbesserung dieses Schaltverfahrens wird erfindungsgemäß dadurch
erzielt, daß man die Spule des Relais bei angezogenem Anker von dem Gesamtstrom
(Haupt- und Hilfsphase an Stelle des Stromes der Hauptphase) durchfließen läßt.
Daraus ergeben sich folgende Vorteile: Wird der Motor ans Netz gelegt, so wird die
Spule des Relais zunächst vom Kurzschlußstrom der Hauptphase durchflossen. Der Anker
des Relais wird angezogen und schließt dabei den Stromkreis der Hilfsphase. Dadurch
erhöht sich die Durchflütung (Amperewindungszahl) der Relaisspule, und die Zugkraft
des Relais wächst. Der Kontakt wird also nunmehr mit größerer Zugkraft geschlossen
gehalten. Die Gefahr, daß der Kontakt infolge zu geringen Kontaktdruckes sich erwärmt
oder bei auftretenden Vibrationen,
die bei Wechselstrom nicht ganz
zu vermeiden sind, feuert, wird erheblich verringert und dadurch die Lebensdauer
der Kontakte erhöht.
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Ein weiterer Vorteil geht aus folgender Überlegung hervor: Wenn das
Relais nach dem Hochlaufen des Motors seinen Anker losgelassen und die Hilfsphase
abgeschaltet hat, besteht bei einem Anwachsen des Belastungsstromes über einen bestimmten
Wert hinaus bei den bisher b@ekannten Einrichtungen die Gefahr; daß der Relaisanker
wieder angezogen wird. Diese Gefahr wird durch die Erfindung vermieden. Da der die
Hilfsphase durchfließende Strom beim Abschalten der Hilfsphase sprunghaft um den
Strom der Hilfsphase vermindert wird, bleibt der Strom des Relais auch bei einer
Belastungssteigerung weit unterhalb dem Betrag, der für ein Wiedereinschalten ,des
Relais notwendig ist.
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Die Abb. i stellt ein Beispiel der Erfindung dar. Es ist a die Hauptphase
des Einphasenmotors, b dessen Hilfsphase. Bei angezogenem Relaisanker und dem dadurch
bewirkten Schluß des Kontaktes e wird die Wicklung des Relais c vom Strom der Haupt=
-und Hilfsphase durchflossen, -b:ei nichtangezogenem Anker und geöffnetem Kontakte
ließt nur der Strom der Hauptphase: durch die Spule des Relais.
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Die Anordnung arbeitet in folgender Weise: Wenn die Klemmen U und
V an das Netz angeschlossen werden, fließt zunächst durch die Relaisspule und die
Hauptphase der Kurzschlußstrom der Hauptphase. Die Wicklung des Relais und die Stärke
der Gegenfedeir d sind so bemessen, daß das Relais unter der Wirkung dieses Kurzschlußstromes
den Anker anzieht und den Kontakte schließt. Dadurch wird auch der Stromkreis der
Hilfsphase geschlossen, und der Motor beginnt hochzulaufen. Die Spule des Relais
wird nunmehr von der Summe der Ströme der Haupt- und Hilfsphase durchflossen. .
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Mit zunehmender Drehzahl des Motors nimmt der Strorn ab und erreicht
schließlich einen Wert, bei dem -die Zugkraft des Relais kleiner wird als
die Kraft der Gegenfeder d. Der Anker wird dann losgelassen und der Kontakt e geöffnet;
damit wird die Hilfsphase strörnlos. Der durch die Spule des Relais fließende Strom
sinkt hierbei nochmals um den Strom der Hilfsphase und verringert dadurch die Zugkraft
des Relais so, daß ein Wiedereinschalten der Hilfsphase ausgeschlossen ist. Pendelungen
des Ankers und dadurch hervorgerufenes öfteres Ein-und Ausschalten der Hilfsphase
werden also mit Sicherheit vermieden.
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Zuweilen ist es auch :erwünscht, den Kurzschlußstroxn des Motors beim
Anlauf herabzusetzen, besonders dann, wenn. man beim Anlauf kein großes Drehmoment
benötigt. Erfindungsgemäß kann dies dadurch geschehen, daß man an dem Relais noch
einen weiteren Kontakt anbringt, der im Betriebszustand, also bei losgelassenem
Relaisanker, einen vor die Hauptphase geschalteten Widerstand überbrückt. Allerdings
tritt, da im Stillstand der Relaisanker ebenfalls losgelassen ist, beim Einschalten
des Motors zunächst ein kurzer Stromstoß in der vollen Höhe des Kurzschlußstromes
auf, der aber sofort zurückgeht, wenn der Relaisanker angezogen wird. Eine derartige
Anordnung ist beispielsweise in Abb. z dargestellt. Es ist wieder ä - die Hauptphase,
b die Hilfsphase des Motors, C da§.Relais und d die -Gegenfeder.
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Bei angezogenem Anker des Relais liegt vor der Hauptphase der Vorwiderstand
ä, der jedoch durch den Kontakt/ kurzgeschlossen wird, wenn der Anker losgelassen
wird. Der V.orwiderstand muß natürlich so bemessen werden, daß das Anlaufdrehmoment
des Motors noch die erforderliche Größe besitzt.