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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung, die in
ein Startsystem für
einen Induktionselektromotor eingebracht wird, insbesondere in ein
Startsystem von der Art, die im Inneren des Gehäuses eines hermetischen Kühlverdichters angebracht
ist, wie dies in den ebenfalls anhängigen Patentanmeldungen derselben
Anmelderin, die am 13. April 1998 und am 2. Oktober 1998 eingereicht wurden,
beschrieben ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
den herkömmlichen
Bauarten weist ein Elektromotor des oben genannten Typs eine Hauptwicklung
und eine Zusatzwicklung auf, die über einen Startkreis des Elektromotors,
der üblicherweise
ein Startrelais oder einen Thermistor (PTC) aufweist, welcher an
einem Gehäuse
angebracht ist, das mit der Außenwand
des Gehäuses
des Verdichters, in dem dieser Elektromotor arbeitet, elektrisch
verbunden werden soll, mit Strom einer Stromquelle versorgt werden.
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Bei
diesen Bauarten ist jeweils ein Anschluß der Haupt- und der Zusatzwicklung
dieses Elektromotors über
ein Schaltelement dieses Startkreises direkt mit der Stromquelle
verbunden, während
ein anderer Anschluß der
Zusatzwicklung über
das Startrelais oder den PTC mit der Stromquelle elektrisch verbunden
ist.
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Die
Bauart, bei der ein Startrelais verwendet wird, hat als Nachteile
die Möglichkeit,
daß die
Relaiskontakte zu unerwünschten
Gelegenheiten geschlossen oder in einer Situation mit starker Entladung
elektrischer Störströme geschmolzen
werden, sowie das Auftreten von Funken.
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Die
Bauart, bei der ein Start-PTC verwendet wird, verhindert nicht,
daß der
Widerstand des PTC in der Praxis nicht in der Lage ist, die Stromversorgung der
Zusatzwicklung wirksam zu unterbrechen, wodurch ein Reststrom durch
die letztere hindurch verbleiben kann, was zu einer Energieaufnahme
des Elektromotors führt.
Außerdem
bleibt der PTC aufgrund des Vorliegens eines durch ihn fließenden Stroms
erwärmt,
was neue Starts des Elektromotors erschwert, da ein neuer Start
nur dann erfolgt, wenn der PTC eine bestimmte Temperatur aufweist,
bei der kein merklicher Widerstand gegen das Durchströmen von
elektrischem Strom vorliegt.
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Ein
weiteres Beispiel für
ein Startsystem nach dem Stand der Technik ist im Dokument FR-A-2384380 beschrieben.
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Neben
den Nachteilen, die sich aus der Verwendung eines Startrelais oder
eines PTC zum Erreichen des Starts des Elektromotors ergeben, führt diese
herkömmliche
Bauart, bei welcher der Startkreis mit solchen Elementen außerhalb
des Verdichters versehen ist, zu gewissen Nachteilen, wie der schwierigen
und unangenehmen Montage des Gehäuses
am Verdichter und dessen Beaufschlagung mit Stößen während eines Verschiebens des
Verdichters, z.B. beim Transport, was zu einem versehentlichen Trennen
des Gehäuses,
das den Startkreis enthält,
vom Verdichtergehäuse
führen
kann.
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Mit
dem Ziel, bei dem Startkreis der hier in Betracht gezogenen Motoren
auf die Verwendung eines Startrelais oder eines Start-PTC zu verzichten, um
die aus der Verwendung dieser Bauteile resultierenden Nachteile
zu vermeiden, wurde die Lösung vorgeschlagen,
die in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung,
welche am 2. Oktober 1998 unter Beanspruchung der nationalen Priorität der früheren (zurückgezogenen)
Patentanmeldung
PI 9801913.9 definiert
ist, gemäß der das
Startsystem umfaßt:
eine Schalteinrichtung, die zwischen der Stromquelle und der Zusatzwicklung
vorgesehen ist, und eine Betätigungseinrichtung,
die im Elektromotor vorgesehen ist und einem Magnetfeld unterliegt,
das von der Hauptwicklung bei deren Bestromung zum Betrieb des Elektromotors
erzeugt wird, wobei die Betätigungseinrichtung
die Schalteinrichtung schließt,
um die Zusatzwicklung zu bestromen, wenn der Startstrom, der durch
die Hauptwicklung fließt,
ein Magnetfeld einer bestimmten Stärke erzeugt, und die Schalteinrichtung öffnet, um
die Zusatzwicklung nicht mehr zu bestromen, wenn der normale Betriebsstrom
durch die Hauptwicklung ein Magnetfeld geringerer Stärke erzeugt.
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Dieses
im Verdichtergehäuse
montierte Startsystem ist äußerst vorteilhaft,
da es die oben erwähnten
Nachteile im Zusammenhang mit der Verwendung des Startrelais und
des -PTC beseitigt. Da die Schalteinrichtung jedoch im Inneren des
Verdichtergehäuses
angeordnet ist, erfordert der Reparaturvorgang, falls das Element
nach dem Einbau des Verdichters in ein Kühlsystem ausfällt, den
vollständigen
Austausch des Verdichters, was ein langwieriger und teurer Vorgang
ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Somit
ist es ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung
eines Startsystems für
einen Elektromotor der Art bereitzustellen, wie er im Inneren des
Gehäuses eines
hermetischen Verdichters eingebaut ist, das einfach und schnell
betriebsunfähig
gemacht sowie durch ein Startsystem ersetzt werden kann, das an
der Außenseite
des Verdichtergehäuses
angebracht sein kann, ohne den Verdichter austauschen zu müssen.
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Die
vorliegende Verbesserung kommt bei einem Startsystem zur Anwendung,
das eine Starteinrichtung und einen Elektromotor umfaßt, der
einen hermetischen Kühlverdichter
antreibt und eine von einer Stromquelle bestromte Hauptwicklung
und eine Zusatzwicklung aufweist, die einen Anschluß umfaßt, der
direkt mit der Stromquelle verbunden ist, und deren gegenüberliegender
Anschluß mit
der Stromquelle über
eine innerhalb des Gehäuses
des Verdichters angebrachte, am Verdichter befestigte Starteinrichtung
verbunden ist, wobei die Hauptwicklung und die Zusatzwicklung mittels
Kontaktanschlüssen
eines hermetischen Anschlusses, der an der Außenseite des Verdichtergehäuses angebracht
ist, mit der Stromquelle verbunden sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Starteinrichtung mit einem schmelzbaren Teil in
Reihe montiert, das geöffnet
wird, wenn es von einem elektrischen Strom einer bestimmten Stärke beaufschlagt
wird, um die Bestromung der Zusatzwicklung über die Stareinrichtung definitiv
zu unterbrechen, wobei der hermetische Anschluß zur Aufnahme einer externen
Starteinrichtung eingerichtet ist, um die wahlweise Verbindung zwischen
dem anderen Anschluß der
Zusatzwicklung und der Stromquelle nach dem definitiven Öffnen der
durch das Schmelzsicherungsteil und die Starteinrichtung festgelegten
Schaltung zu fördern.
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Die
Verwendung des schmelzbaren Teils in Reihe mit der Starteinrichtung
im Inneren des Verdichtergehäuses
gestattet es, falls die Starteinrichtung ausfällt, einen elektrischen Strom
durch die Starteinrichtung und das schmelzbare Teil mit einer Stärke anzulegen,
die höher
als die Betriebs- und Startniveaus des Verdichters sind, aber ausreichen, um
die definitive Öffnung
des schmelzbaren Teils und die Betriebsunterbrechung der Starteinrichtung,
die mit dem schmelzbaren Teil in Reihe montiert ist, zu bewirken.
Mit dem betrieblichen Entfall der Starteinrichtung im Inneren des
Verdichtergehäuses
kann dann eine andere Starteinrichtung geeigneter Bauweise rasch
und einfach an den hermetischen Anschluß angepaßt werden, der an der Außenseite
des Verdichtergehäuses
angebracht ist, wodurch die Steuerung der wahlweisen Verbindung
zwischen der Zusatzwicklung und der Stromquelle wieder hergestellt
ist. Somit kann die Betriebsfähigkeit
des Verdichters wieder hergestellt werden, ohne diesen austauschen
oder gar zerlegen zu müssen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
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1 schematisch
die Haupt- und die Zusatzwicklung eines Elektromotors, die mit einer
im Inneren des Verdichtergehäuses
montierten Starteinrichtung gekoppelt sind, gemäß einer Bauweise nach dem Stand
der Technik, und
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2 eine
der 1 entsprechende Ansicht, die jedoch die Starteinrichtung,
in Reihe mit einem schmelzbaren Teil montiert, sowie die Haupt- und
Zusatzwicklung, zusätzlich
mit einem hermetischen Anschluß außerhalb
des Verdichtergehäuses gekoppelt,
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Beste Ausführungsform
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird im Zusammenhang mit einem Elektromotor
der in einem Kühlverdichter
verwendeten Art beschrieben, der eine Hauptwicklung 1 und
eine Zusatzwicklung 2 aufweist, die über eine Stromquelle 3,
wie z.B. die Wechselstromleitung, versorgt werden.
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Beim
Starten des Elektromotors wird ein Startstrom mit einer üblicherweise
etwas höheren Stärke als
ein normaler Betriebsstrom des Elektromotors an die Hauptwicklung 1 des
Elektromotors übertragen,
wodurch ein starkes Magnetfeld erzeugt wird. Gemäß bekannten Techniken aktiviert
während des
Starts des Elektromotors der Startstrom einen nicht gezeigten Startkreis,
der gestattet, daß der elektrische
Strom während
eines bestimmten Zeitintervalls, das abhängig von den Leitfähigkeitsmerkmalen
des Startkreises variiert, zur Zusatzwicklung 2 fließt, wobei
das Fließen
des Stroms zur Zusatzwicklung 2 im wesentlichen unterbrochen
wird, wenn der Strom, der durch die Hauptwicklung 1 fließt, einen bestimmten
Wert erreicht, der im wesentlichen einem normalen Betriebsstrom
des Elektromotors entspricht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und wie in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt, erfolgt die Bestromung der Zusatzwicklung 2 des
Elektromotors während
dessen Start über
eine Starteinrichtung 10, die mit der Zusatzwicklung 2 und
mit der Stromquelle 3 betätigbar verbunden und im Inneren
des Verdichtergehäuses
montiert ist.
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Eine
mögliche
bauliche Lösung
für die
Starteinrichtung kann die sein, die in den zuvor erwähnten, gleichzeitig
anhängigen
Patentanmeldungen beschrieben ist, wobei die Starteinrichtung ein
Betätigungsteil
aufweist, das der Stäkre
des Magnetfeldes unterliegt, welches durch das Fließen des
Stroms durch die Hauptwicklung erzeugt wird, um einen zwischen der
Zusatzwicklung 2 und der Stromquelle 3 vorgesehenen
Schalter zu betätigen,
der die Versorgungsschaltung der Zusatzwicklung 2 abhängig vom Strom,
der durch die Hauptwicklung des Elektromotors fließt, öffnet bzw.
schließt.
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Eine
solche Bauweise ist in 1 schematisch dargestellt, in
der eine Starteinrichtung 10 zwischen einen Anschluß der Hauptwicklung 1 und
einen Anschluß der
Zusatzwicklung 2 geschaltet ist. Bei dieser Bauart kann
ein Defekt der Starteinrichtung nur durch Zerlegen und Austauschen
des Verdichters repariert werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und wie in 2 gezeigt, ist ein schmelzbares
Teil 20 geeigneter Bauweise mit der Starteinrichtung 10 in
Reihe montiert, so daß es
ebenfalls zwischen einem der Anschlüsse der Zusatzwicklung 2 und
einem der Anschlüsse
der Hauptwicklung 1 liegt, wobei dieser Anschluß seinerseits
elektrisch mit der Stromquelle 3 verbunden ist. Wie gezeigt
und im Stand der Technik bekannt ist, sind die anderen Anschlüsse der
Haupt- und der Zusatzwicklung 1 bzw. 2 direkt
miteinander und mit der Stromquelle 3 verbunden.
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Das
schmelzbare Teil 20 ist so gebaut, daß es die Zusatzwicklung 2 über die
Starteinrichtung 10 elektrisch mit der Stromquelle 3 verbunden
hält, während der
an diese Elemente angelegte Strom unter einem bestimmten Abschaltwert
gehalten wird, der höher
als der maximale Wert ist, den der Strom unter den unterschiedlichen
Betriebsbedingungen des Elektromotors erreichen kann, einschließlich des Wertes
des Startstroms des Motors. Wenn jedoch der Strom, der durch das
schmelzbare Teil 20 fließt, höher als der bestimmte Abschaltwert
ist, wird das schmelzbare Teil geöffnet, wodurch es die Verbindung
zwischen einem Anschluß der
Zusatzwicklung 2 und der Stromquelle des Motors definitiv
unterbricht, wobei der Ausfall der Starteinrichtung 10 keine Beschädigung der
anderen Teile des Motors oder dessen Versorgungskreislaufs bewirkt.
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Noch
immer gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein hermetischer Anschluß 40 bekannter Bauart
bereitgestellt, der an der Außenseite
des Verdichtergehäuses
angebracht und mit Kontaktanschlüssen 41, 42 und 43 versehen
ist, um die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen der Hauptwicklung 1 und
der Zusatzwicklung 2 sowie der Stromquelle 3 herzustellen.
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Bei
einem Ausfall der Starteinrichtung 10 im Inneren des Verdichtergehäuses unter
einer Bedingung, bei der die Versorgung des jeweiligen Anschlusses
der Zusatzwicklung 2 unterbrochen ist, besteht keine Notwendigkeit,
ein Schmelzen des schmelzbaren Teils 20 herbeizuführen oder
dieses zu öffnen.
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Wenn
die Starteinrichtung 10 jedoch unter einer Bedingung ausfällt, unter
der sie die Zusatzwicklung 2 dauerhaft mit der Stromquelle 3 verbunden hält, fließt ein Strom,
dessen Wert höher
als der bestimmte Abschaltwert ist, durch das schmelzbare Teil 20,
was dessen Durchbrennen und die Betriebsunfähigkeit der Starteinrichtung 10 bewirkt.
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Nachdem
die Starteinrichtung 10 durch Ausfall im geöffneten
Zustand oder infolge Durchbrennens des schmelzbaren Teils 20 betriebsunfähig geworden
ist, ist es möglich,
an den hermetischen Anschluß 40 eine
externe Starteinrichtung 50 einer bekannten Bauart anzuschließen, die
eine wahlweise elektrische Verbindung der Zusatzwicklung 2 mit
der Stromquelle 3 herstellen kann, wodurch die Betriebsfähigkeit
des Elektromotors wieder hergestellt wird, ohne den Verdichter zerlegen
oder austauschen zu müssen.