DE587525C - Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung des Stromes des Hilfsphasenkreises von Einphasen-induktionsmotoren mit in Reihe mit der Hilfsphasenwicklung geschaltetem Kondensator - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
4. NOVEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV* 587525 KLASSE 21 c GRUPPE 59 ίο

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. August 1931 ab

Bei Einphaseninduktioiismotoreii -werden zur Erzielung eines hohen Anlaufmomenties ■ Kondensatoren verwendet, die einer Hilfsphasenwicklung vorgeschaltet werden. Da das Anla-ufrnomient der Größe des Kondensators proportional ist, so erhält oberhalb 'einer bestimmten Kondensatorgröße der Motor auf die Dauer eine zu starke Strombelastung und wird zu warm. Infolgedessen ist eine Ver-

i& ringerung· der Kondensatorleistung nach beendetem Anlauf nötig. Dies wird bisher entweder durch Verringerung der Kapazität mittels teilweiser Abschaltung oder durch Verringerung der Kondensatorspannung mittels eines regelbaren Transformators erreicht. In beiden Fällen sind Schaltgeräte nötig, die von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von einer Betriebsgröße wirken. Durch diesel Schaltgeräte, die zu dem Hauptschalter hin-

ao zutreten, geht jedoch die Einfachheit der Bedienung sowie der hohe Grad an Betriebssicherheit, der dem Kondensatormotor ^lals Kurzschlüßläufermotor eigen ist, verloren, ■ außerdem hat dies eine erhebliche Verteuerung zur Folge.

Die Erfindung bezweckt nun, in einfacher Weise ohne äußere Beeinflussung eine selbsttätige Regelung der Kondensatorleistung herbeizuführen, und zwar dadurch, daß ein Gleichrichter mit unvollkommener Ventilwirkung in Reihe oder parallel mit dem im Hilfsphasenkreis liegenden Kondensator geschaltet wird. Infolge der unvollkommenen Ventilwirkung wird der Kondensator allmählich aufgeladen und dadurch der im Kondensatorkreis fließende Wechselstrom allmählich kleiner, was eine Verkleinerung der für den Anlauf des Motors wirksamen Kondensatorleistung zur Folge hat. Durch die unvollkommene Ventilwirkung des Gleichrichters kann die Aufladezeit des Kondensators so vergrößert werden, 'daß sie auf die Anlaufzeit des Motors abgestimmt wird. Die Größe der Aufladung sowie die Aufladezeit hängt von der Gleichrichtercharakteristik sowie von der Größe des Kondensators ab. Durch geeignete Wahl dieser Größe kann man es erreichen, daß der Kondensator nach, beendetem Anlauf voll aufgeladen ist. Durch die Erfindung erhält man einen Motor, bei dem nur ein einziger Schalter erforderlich ist und der auch bei hohem Anzugsmoment an Einfachheit und Betriebs·- sicherheit einem gewöhnlicben Kurzsehlußr läufermotor in keiner Weise nachsteht.

Die Zeichnung zeigt schematisch verschieden« Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei der Schaltung der Fig. 1 ist an das Einphasennetz 11 über den Schalter 12 die

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Max Drenig in Berlin-Haselhorst.

Hauptphasenwicklung 13 des Einphaseninduktionsmotors angeschlossen, dessen Hilfsphasenwicklung 14 in Reihe mit einem Kondensator 15 und einem Gleichrichter 16 liegt. Parallel zum Kondensator 15 liegt ein Widerstand 17, der eine Entladung des Kondensators nach erfolgter Abschaltung bewirkt. Der Gleichrichter 16 kann ein Trockengleichrichter bekannter Art, z. B. ein Kupferoxydgleichrichter oder ein anderer an sich bekannter Gleichrichter, sein, der aber einen wenn auch kleinen Rückstrom haben muß, da nur auf diese Weise ein allmähliches Aufladen des Kondensators erreicht werden kann. Da aber die meisten Gleichrichter keine vollkommene Ventilwirkung haben, so eignet sich für den vorliegenden Zweck fast jeder normale Gleichrichter.

Der Gleichrichter 16 kann auch gemäß Fig. 2 parallel zur Hilfsphasenwicklung 14 geschaltet werden. In diesem Falle erübrigt sich der parallel zum Kondensator 15 Hegende Widerstand 1 7, da sich der Kondensator nach der Abschaltung des Motors über die Wickhingen des Motors entladen kann. Statt dessen kann man auch den Gleichrichter 16 parallel zum Kondensator 15 schalten, da man auch hierdurch eine allmähliche Aufladung des Kondensators erhalten kann. . Man kann auch entsprechend Fig. 3 mehrere Kondensatoren parallel schalten und in Reihe mit einem oder mehreren von ihnen Gleichrichter 16 anordnen. Die Wirkung dieser Schaltung ist im wesentlichen die gleiche wie bei den beiden vorherigen Schaltungen.

In den beschriebenen Schaltungen ist die Größe und Zeit der Aufladung des Kondensators bestimmt durch die Konstanten der Kondensatorphase, und zwar hauptsächlich durch die Charakteristik des verwendeten Gleichrichters. Je größer dessen Ventilwirkung ist, um so länger ist die Zeit bis zur Be-" endigung der Aufladung und um so kleiner ist die Aufladung selbst. Man kann nun in einfacher Weise diese Größen dadurch einstellen, daß man parallel zum Gleichrichter einen Widerstand Ohmscher, induktiver oder kapazitiver Natur anordnet. Je größer dieser Widerstand ist, um so größer ist die Ventilwirkung des Gleichrichters plus Parallelwiderstand und in um so kürzerer Zeit ist der Kondensator aufgeladen. Durch Parallelschalten des Widerstandes können an Stelle von Gleichrichtern mit unvollkommener Ventilwirkung, wie z. B. Trockengleichrichter, auch andere Gleichrichter mit vollkommener Ventilwirkung, z. B. Ventilröhren o. dgl., verwiendet werden, die keinen Rückstrom haben. Bei den vorbeschriebenen Schaltungen geht der Aufladevorgang in einer bestimmten Zeit vor sich, die abhängig ist von den elektrischen Konstanten des Kreises und unabhängig von der Belastung und der Anlaufzeit des Motors. Es !empfiehlt sich deshalb, die Konstauten des Kreises so abzustimmen, daß die Aufladezeit mit der Anlaufzeit des Motors ungefähr, übereinstimmt.

Man kann nun auch gemäß der Erfindung den Aufladevorgang in Abhängigkeit von dem Anlaufmoment des Motors erhalten, wenn an Stelle des Gleichrichters eine Gleichrichterkombination gemäß Fig. 4 verwendet wird. Als Gleichrichter sind hier zwei Ventilröhren 20 und 21 verwendet. Der Heizstromkreis der Röhre 20 enthält die Sekundärwicklung eines Stromwandlers 22, dessen Primärwicklung im Hauptstromkreis des Motors liegt, so daß die Heizung der Röhre 20 abhängig von der Belastung des Motors wird. Der Heizstromkreis der Röhre 21 enthält einen Spannungswandler 23, dessen Primärwicklung parallel zur Hauptphasenwicklung 13 des Motors liegt, so daß die Heizung der Röhre 20 abhängig von der Netzspannung ist. Die beiden Ventilröhren sind nun so geschaltet, daß eine Wechselspannung sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung einen Strom bewirkt. Beim Anlauf nimmt der Motor etwa den vierfachen Normalstrom auf. Hierbei soll in beiden Röhren der gleiche Sättigungsstrom entstehen, so daß sich die beiden Röhren wie ein Widerstand ohne jede Ventilwirkung verhalten. In dem Maße, wie der Anlaufstrom sinkt, wird der Sättigungsstrom der einen Röhre geringer als der der anderen, so daß eine Ventilwirkung und damit eine Aufladung sowie Verringerung der" Kondensatorleistung zustande kommt. Da der Anlaufstrom von der jeweiligen Drehzahl abhängt, vollzieht sich das Wirkungsloswerden des Kondensators und damit die Änderung des Anzugsmomentes mit größter Anpassung an das erforderliche Drehmoment, falls die Konstanten des elektrischen Kreises entsprechend bemessen sind.

Die Steuerung der hier verwendeten Ventilröhren kann auch durch Gitter erfolgen, in welchem Falle man an Stelle der Heizung die Gitterspannung der beiden Röhren in Abhängigkeit von dem Anlaufstrom bzw. der Netzspannung des Motors bringt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Stromes des Hilfsphasenkreises von Emphaseninduktionsmotoren mit in Reihe mit der HUfsphasenwicklung geschaltetem Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter mit unvollkommener Ventilwirkung in Reihe oder parallel mit dem Kondensator geschaltet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, da-

^;durch gekennzeichnet, daß parallel zum Gleichrichter ein vorteilhaft regelbar ausgebildeter Widerstand Ohmscher, induktiver oder kapazitiver Natur geschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch 'ungleichsinnig· parallel geschaltete regelbare Gleichrichter.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdurchlässigkeit der Gleichrichterkombination von dem Belastungsstrom oder einer anderen Größe des Motors oder der Arbeitsmaschine abhängig ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Heizstrom- bzw. Gitterkreis der Ventilröhren die "Wicklung leines Strom- bzw. Spannungswandlers liegt, die vom Strom oder einer anderen Größe des Motors beeinflußt ist. ao

Hierzu ι Blatt Zeichnungen