DE562038C

DE562038C - Device for starting a single-phase induction motor with the aid of a double coil relay

Info

Publication number: DE562038C
Application number: DEA61758D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-04-30
Filing date: 1931-05-01
Publication date: 1932-10-21

Description

Einrichtung zum Anlassen eines Einphaseninduktionsmotors mit Hilfe eines Doppelspulenrelais Einphaseninduktionsmotoren kann man bekanntlich mit Hilfsphasen anlassen. Es ist nun bereits bekannt, die Hilfsphasen mittels eines Schalters selbsttätig an das Netz zu legen. Der Schalter wurde dabei durch ein Relais gesteuert, das eine mit der Hauptwicklung des Induktionsmotors in Reihe liegende Erregerspule besaß. Die bekannte Einrichtung hatte daher den Nachteil, daß die Anlaufwicklung erst nach dem Anschließen der Hauptwicklung des Motors an das Netz, und zwar nach dem Erreichen des den Volllaststrom übersteigenden Anfahrstromes, eingeschaltet und nach Erreichen der Vollastdrehzahl und Absinken des Stromes auf den zugehörigenWertwieder ausgeschaltet wurde. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung bestand darin, daß unter Umständen, wenn der Motor beim Sinken der Netzspannung stehenblieb, der Strom nicht genügte, die Hilfswicklung einzuschalten oder die zur Abschaltung des Motors bestimmte überlastsicherung zum Ansprechen zu bringen, so daß leicht die Hauptwicklung des Motors verbrennen konnte.Device for starting a single-phase induction motor with the aid of a double coil relay, single-phase induction motors can be known to have auxiliary phases start. It is already known that the auxiliary phases can be activated automatically by means of a switch to put on the net. The switch was controlled by a relay, the one had an excitation coil in series with the main winding of the induction motor. The known device therefore had the disadvantage that the starting winding only after connecting the main winding of the motor to the mains, after reaching it of the starting current exceeding the full load current, switched on and after reaching the full load speed and decrease of the current to the associated value is switched off again became. Another disadvantage of the known device was that under Circumstances when the motor stopped when the mains voltage dropped, the current did not it was enough to switch on the auxiliary winding or the one intended to switch off the motor to bring overload protection to respond, so that easily the main winding of the Engine could burn.

Alle diese Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch, daß der das Ein- und Ausschalten der Anlaufwicklung des Einphaseninduktionsmotors bewirkende selbsttätige Schalter den Anschlußkontakt der Hilfsphase an das Netz bei Motorstillstand stets schließt. Um dies zu erreichen, ist er mit zwei Erregerspulen ausgerüstet. Die eine Erregerspule liegt in bekannter Weise in Reihe mit der Hauptwicklung, die zweite Erregerspule parallel zur Anlaufwicklung des Induktionsmotors.The invention avoids all of these disadvantages in that the Turning on and off the starting winding of the single-phase induction motor automatic switch the connection contact of the auxiliary phase to the mains when the motor is at a standstill always closes. To achieve this, it is equipped with two excitation coils. The one excitation coil is in a known manner in series with the main winding, the second excitation coil parallel to the induction motor's starting winding.

Relais mit zwei Erregerspulen zum Anlassen von Einphaseninduktionsmotoren sind nun zwar an sich bekannt. Bei der bekannten Anordnung wurde aber das Relais zum Ein-bzw. Ausschalten von Teilen der Hauptphasenwicklung, nicht aber zum Ein- und Ausschalten der Hilfsphasenwicklung benutzt.Relay with two excitation coils for starting single-phase induction motors are now known per se. In the known arrangement, however, the relay for one or. Switching off parts of the main phase winding, but not for switching on and switching off the auxiliary phase winding is used.

Die Erfindung ist in einer Ausführungsform gezeichnet, und zwar stellen die Abb. r bis 3 den Aufbau des bei der neuen Einrichtung verwendeten Schalters, die Abb.,. das Schaltbild und die Abb.5 eine Haushaltskältemaschine dar, für die die Einrichtung beispielsweise verwendet werden kann.The invention is drawn in one embodiment, namely represent Figs. r to 3 show the structure of the switch used in the new facility, fig.,. the circuit diagram and Fig.5 represent a domestic refrigeration machine for which the device can be used, for example.

In der Abb. 4 ist der Läufer der Einphaseninduktionsmaschine mit So, die Hauptphasenwicklung mit 51 und die Hilfsphasenwicklung mit 5a bezeichnet. In Reihe zur Hauptphasenwicklung 51 liegt die Erregerspule 29 des den Schalter 33, 34 steuernden Relais. Der als Kippanker ausgebildete Anker 3o des Relais befindet sich im Ruhezustand und im Anlaufzustand des Motors in der gezeichneten Stellung.In Fig. 4 the rotor of the single-phase induction machine is marked with So, the main phase winding is denoted by 51 and the auxiliary phase winding is denoted by 5a. In The excitation coil is located in series with the main phase winding 51 29 des the switch 33, 34 controlling relay. The anchor designed as a tilting anchor 3o des Relay is in the idle state and in the starting state of the motor in the drawn Position.

In dem Stromkreis der Hauptphase 51 und der Erregerspule 29 liegt außerdem noch die Heizspule 23 einer später zu beschreibenden Auslösevorrichtung für den Hauptschalter 11,12. Parallel zur Anlaufwicklung 52 ist die Erregerspule 28 und in Reihe zur Anlaufwicklung der zur Begrenzung des Anlaufstromes dienende Widerstand 25 geschaltet. Die Klemmen zum Anschluß an das Netz sind mit L1 und L, bezeichnet.In the circuit of the main phase 51 and the excitation coil 29 is located also the heating coil 23 of a release device to be described later for the main switch 11, 12. The excitation coil is parallel to the start-up winding 52 28 and in series with the start-up winding the one used to limit the start-up current Resistor 25 switched. The terminals for connection to the mains are marked with L1 and L, designated.

Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ist folgende: Wenn von Hand mittels des Hauptschalters z i, 12 der Motor an das Netz gelegt wird, liegen beide Wicklungen des Induktionsmotors, die Hauptphasenwicklung und die Hilfsphasenwicklung, am Netz. Die an die Hilfsphasenwicklung 52 angelegte Spannung ist gleich der Netzspannung, vermindert um den durch den Widerstand 25 verursachten Spannungsabfall. Beim Anlaufen des Induktionsmotors tritt in der Hauptphasenwicklung und in der Serienerregerspule 29 ein großer Anlaufstrom auf, so daß zunächst der Anker 3o des Relais in der gezeichneten Lage und damit die Anlaufwicklung am Netz angeschaltet bleibt. Nach dem Anlauf sinkt der durch die Hauptphasenwicklung fließende Strom, so daß der von der Spule 28 ausgeübte Zug den von der Spule 29 ausgeübten Zug überwiegt. Damit wird der Anker 30 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht und der Schalter 33 und 34 geöffnet. Die Anlaufwicklung 52 ist nunmehr vom Netz abgeschaltet. Gleichwohl ist aber die in der Anlaufwicklung 52 induzierte Spannung hinreichend, die Spule 28 genügend zu erregen, um den Schalter 33, 34 geöffnet zu erhalten.The mode of operation of the new device is as follows: If the motor is connected to the mains by hand using the main switch zi, 12, both windings of the induction motor, the main phase winding and the auxiliary phase winding, are connected to the mains. The voltage applied to the auxiliary phase winding 52 is equal to the mains voltage, reduced by the voltage drop caused by the resistor 25. When the induction motor starts up, a large starting current occurs in the main phase winding and in the series excitation coil 29, so that initially the armature 3o of the relay remains connected to the mains in the position shown and thus the starting winding. After the start-up, the current flowing through the main phase winding decreases so that the tension exerted by the coil 28 outweighs the tension exerted by the coil 29. The armature 30 is thus rotated counterclockwise and the switches 33 and 34 are opened. The starting winding 52 is now disconnected from the network. Nevertheless, the voltage induced in the starting winding 52 is sufficient to excite the coil 28 enough to keep the switch 33, 34 open.

Bleibt nun der Motor während des Betriebes stehen, so wächst der durch die Hauptphasenwicklung fließende Strom, und die an der Hilfsphasenwicklung auftretende Spannung sinkt auf Null. Infolgedessen wird der Schalter 33, 34 wieder geschlossen und damit die Hilfsphasenwicklung an das Netz geschaltet, so daß der Motor wieder für Anlauf geschaltet ist. Gleichzeitig wird aber dadurch auch der durch den Heizwiderstand 23 fließende Strom der thermischen Auslösevorrichtung des Hauptschalters 11, 12 erhöht, so daß sich der Heizdraht 23 sehr rasch stark erwärmt und ein Öffnen des Hauptschalters i i, 12 und damit ein Abschalten sowohl der Hauptphasenwicklung als auch der Hilfsphasenwicklung des Einphaseninduktionsmotors bewirkt, so daß der Motor vor Über-Belastung geschützt wird. Da beim Wiederanschalten des Motors an das Netz sowohl die Hauptphasenwicklung als auch die Hilfsphasenwicklung gleichzeitig an das Netz geschaltet werden, kann der Motor auch bei starkem Abfall der. Netzspannung anspringen.If the engine stops during operation, it grows through the current flowing through the main phase winding, and the current occurring on the auxiliary phase winding Voltage drops to zero. As a result, the switch 33, 34 is closed again and thus the auxiliary phase winding is connected to the mains, so that the motor again is switched for start-up. At the same time, however, this also causes the heating resistance 23 flowing current of the thermal tripping device of the main switch 11, 12 increased, so that the heating wire 23 is heated very quickly and an opening of the Main switch i i, 12 and thus switching off both the main phase winding as also causes the auxiliary phase winding of the single phase induction motor, so that the motor is protected from overload. Since when the motor is switched back on to the mains both the main phase winding and the auxiliary phase winding at the same time the mains can be switched, the motor can also with a strong drop in the. Mains voltage start an engine.

Der selbsttätige Schalter 33, 34 und der mit einer thermischen Auslösung versehene Hauptschalter 11, 12 können gemäß den Abb. i bis 3 ausgebildet sein, wobei angenommen ist, daß die Einrichtung für einen in der Abb. 5 veranschaulichten Haushaltskälteschrank verwendet wird.The automatic switch 33, 34 and the one with a thermal release provided main switches 11, 12 can be designed according to Figs. i to 3, wherein It is assumed that the device for a household refrigerator illustrated in Fig. 5 is used.

Die Kontakte des Hauptschalters sind in der Abb. i wie in Abb. 4 mit i i und 12 bezeichnet. Sie können von dem Temperaturüberwachungsorgan 16 und von dem Schaltgriff 24 geschlossen und .geöffnet werden. Das Überwachungsorgan 16 ist eine balgartige Membrane bekannter Bauart, deren Innenraum durch ein Rohr o. dgl. mit dem Kühlraum des Kühlschrankes in Verbindung steht. Je nach der Temperaturänderung dehnt sich die Membrane aus oder zieht sich zusammen. Diese Bewegung wird auf dem Schaltkontakt i2 des Hauptschalters mittels eines Hebels 14 übertragen, der bei 15 drehbar gelagert ist und durch eine Feder 17 gegen das Überwachungsorgan 16 gedrückt wird. Das freie Ende des Hebels 14 ist über einen Kipphebel 13 und eine Feder 13' mit dem beweglichen Kontakt i2 gekuppelt.The contacts of the main switch are in Fig. I as in Fig. 4 with i denotes i and 12. You can from the temperature monitoring organ 16 and from the switch handle 24 closed and .opened. The monitoring body 16 is a bellows-like membrane of known design, the interior of which is through a pipe or the like. communicates with the refrigerator compartment. Depending on the temperature change the membrane expands or contracts. This movement is based on the Transfer switching contact i2 of the main switch by means of a lever 14, which at 15 is rotatably mounted and is pressed against the monitoring element 16 by a spring 17 will. The free end of the lever 14 is via a rocker arm 13 and a spring 13 ' coupled with the moving contact i2.

Die thermische Auslösevorrichtung des Hauptschalters 11, 12 besteht aus einem Bimetallstreifen 22, der von dem bereits erwähnten Heizdraht 23 erwärmt wird. Bei unzulässigem Überstrom biegt sich der Streifen 22 nach außen durch und gibt hierdurch den Weg für den drehbaren Hebel 2o frei, der unter der Wirkung der Feder 21 die Kontakte i i, 12 öffnet.The thermal tripping device of the main switch 11, 12 consists from a bimetallic strip 22 which is heated by the heating wire 23 already mentioned will. In the event of an impermissible overcurrent, the strip 22 bends outward and is thereby the path for the rotatable lever 2o free, which is under the action of Spring 21 the contacts i i, 12 opens.

Die Kontakte 11, 12 können auch mittels des Schaltgriffes 24 von Hand geöffnet werden. Bewegt man nämlich den Schaltgriff 24 im Uhrzeigersinn, so drückf der Anschlag 2q.' den Bimetallstreifen 22 nach außen. Hierdurch werden wiederum wie im vorhergehenden Fall die Kontakte 11, 12 geöffnet. Zum Zwecke der Wiedereinschaltung wird der Schaltgriff 24 im umgekehrten Uhrzeigersinn bewegt, wobei sich der Anschlag 24' gegen eine abgeschrägte Fläche des Hebels 2o legt und diesen hierdurch im Uhrzeigersinn schwenkt, so daß sich die Kontakte i i, 12 wieder schließen und durch den Bimetallstreifen 22 in Schlußstellung gehalten werden.The contacts 11, 12 can also be made by hand using the switch handle 24 be opened. If you move the switch handle 24 clockwise, press f the stop 2q. ' the bimetallic strip 22 to the outside. This will in turn as in the previous case, the contacts 11, 12 are open. For the purpose of reclosing the switch handle 24 is moved counterclockwise, with the stop 24 'against a beveled surface of the lever 2o and this thereby in a clockwise direction pivots so that the contacts i i, 12 close again and through the bimetal strip 22 are held in the final position.

Außer diesen Auslöseorganen befindet sich auf dem Schaltersockel 8 noch der zur Begrenzung des Anlaufstromes bereits erwähnte Widerstand 25 sowie die zum selbsttätigen Ein- und Abschalten der Hilfsphasenwicklung 52 vorgesehene, aus den Spulen 28 und 29, dem Anker 30 und den Kontakten 33 und 34 bestehende Einrichtung 26 (Abb. i, 2 und 3).In addition to these tripping devices, the switch base 8 also contains the resistor 25 already mentioned to limit the starting current and the device consisting of the coils 28 and 29, the armature 30 and the contacts 33 and 34 for automatically switching the auxiliary phase winding 52 on and off 26 (fig. I, 2 and 3).

Wie im unteren Teil der Abb. i gezeigt ist, ist auf der Deckplatte des Kühlschrankes eine besondere Isolierplatte 4o angebracht, auf der eine Anzahl durch Leitungen 45 mit dem Induktionsmotor leitend verbundene Federkontakte 41 bis 44 (s. auch Abb. 3 und 4) befestigt sind. Diesen Kontakten sind auf der Rückseite des Sockels 8, wie die Abb. 3 zeigt, feste Gegenkontakte 43' zugeordnet, die mit den einzelnen auf dem Sockel 8 befindlichen Schaltelementen verbunden sind. Der Anschluß an das Netz erfolgt durch zwei nebeneinanderliegende Anschlußklemmen, von denen in der Abb. 3 nur die Klemme L1 sichtbar ist.As shown in the lower part of Fig. I, a special insulating plate 4o is attached to the cover plate of the refrigerator, on which a number of spring contacts 41 to 44 (see also Figs. 3 and 4) that are conductively connected to the induction motor by lines 45 are attached are. Fixed mating contacts 43 ′, which are connected to the individual switching elements located on the base 8, are assigned to these contacts on the rear side of the base 8, as FIG. 3 shows. The connection to the mains is made by two adjacent connection terminals, of which only terminal L1 is visible in Fig. 3.

Infolge der in den Abb. i bis 3 veranschaulichten Anordnung der Schaltelemente auf einem Sockel 8 und durch die federnden Kontakte 41 bis 4.I. und die Gegenkontakte ,I3' ist es möglich, den Sockel 8 auf dem Kühlschrank zu befestigen, ohne daß es einer besonderen Verbindung der Zuleitungen des Induktionsmotors mit der Schaltvorrichtung bedarf. Die Schaltvorrichtung kann daher in einfachster Weise ausgewechselt und nachgesehen werden. Die Schaltvorrichtung wird zweckmäßig durch den Schutzdeckel 9 abgedeckt.As a result of the arrangement of the switching elements illustrated in FIGS on a base 8 and through the resilient contacts 41 to 4.I. and the mating contacts 'I3' it is possible to attach the base 8 to the refrigerator without it a special connection between the induction motor leads and the switching device requirement. The switching device can therefore be replaced in the simplest possible way be checked. The switching device is expediently through the protective cover 9 covered.

Mit der neuen Einrichtung können auch statt der Hilfsphasenwicklung in den Stromkreis der Hilfsphasenwicklung eingeschaltete Kondensatoren nach dem Anlauf selbsttätig ganz oder teilweise ab- und beim Stillsetzen des Motors wieder eingeschaltet werden.With the new device, instead of the auxiliary phase winding capacitors switched into the circuit of the auxiliary phase winding after the Starts automatically, completely or partially, and again when the motor is stopped be switched on.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for starting a single-phase induction motor with the help of a double coil relay, the two coils of which together on one Tilt armature carrying switching contact act, characterized in that the one coil in series with the main phase and the other coil in parallel with the auxiliary phase is, and that the tensile forces of the two coils are matched to each other that when the motor is at a standstill and when starting the auxiliary phase or in the Icurrent circuit lying capacitors switched on and automatically fully or partially after start-up be switched off.

2. Device according to claim i, characterized in that the main switch connecting both the main phase and the auxiliary phase to the mains is secured by a bimetal strip, through whose heating resistor both the Main phase current as well as the auxiliary phase current flows, so that in the event of an overload, even if the motor does not start due to a voltage drop in the mains, the main switch opens automatically.