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Einrichtung zum Umkehren der Drehrichtung eines Einphaseninduktionsmotors
mit- einer Haupt und einer Hilfsphasenwicklung Einphaseninduktionsmotoren können
bekanntlich mittels einer Hilfsphase angelassen werden. Die zwischen Hilfsphase
und Hauptphase erforderliche Phasenverschiebung des Stromes kann durch verschiedene
Bemessung des Wirkwiderstandes, des Blindwiderstandes oder des Verhältnisses des
Wirkwiderstandes zum Blindwiderstand der Haupt- und Hilfsphasenwicklung erzielt
werden. Soll die Haupt- und Hilfsphasenwicklung gleich bemessen werden, so kann
entweder in Reihe oder parallel zu der einen der Wicklungen ein Wirkwiderstand oder
ein Blindwiderstand (Induktivität oder Kapazität) oder eine Kombination der beiden
Widerstände geschaltet werden. Nach dem Anlauf kann die Hilfsphasenwicklung gegebenenfalls
abgeschaltet werden.
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Wenn bei einem solchen Motor die Drehrichtung umgekehrt werden soll,
so ist es bekanntlich notwendig, die eine der beiden Phasen im umgekehrten Sinne
an die Stromquelle zu legen. Der hierfür erforderliche zweipolige Umschalter bedeutet
in vielen Fällen eine Komplikation. Man hat deshalb schon vorgeschlagen, die eine
Phase des Motors in zwei gleichachsige Wicklungsteile mit entgegengesetztem Wicklungsinn-
zu zerlegen und wahlweise den einen oder anderen Wicklungsteil über einen einpoligen
Umschalter anzuschließen. Da in einem solchen Motor aber in jedem Arbeitsgang nur
die eine Hälfte der Wicklung wirksam ist, so wird diese naturgemäß wärmer als bei
Motoren mit nicht unterteilter Wicklung.
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Man hat ferner zum Regeln und Reversieren von Elektromotoren auch
Drehtransformatoren verwendet. Solche Einrichtungen sind aber so teuer, dah sie
nur für besondere Fälle, in denen ies auf den Preis nicht ankommt, verwendet werden
können.
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Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile und ermöglicht, die Drehrichtung
bei einem mit nicht unterteilten, aus Haupt- und Hilfsphase bestehenden Primärwicklungen
versehenen Einphasenmotor mittels eines einpoligen Umschalters dadurch umzukehren,
dah entweder die eine Phase des Motors mit Hilfe des einpoligen Umschalters wahlweise
an die um 18o° in der Phase verschobenen Spannungen einer in zwei Abschnitte unterteilten
Wicklung eines Einphasentransformators
gelegt oder daß zu den beiden
von zwei verschiedenen Wicklungsabschnitten eines Transformators gespeisten Phasenwicklungen
des Motors wahlweise ein Kondensator parallel geschaltet wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
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In der Abb. -i bedeuten io und i i» die zwei Primärwicklungen. Diese
Wicklungen werden über einen Transformator i2 von dem Einphasennetz 13 gespeist.
Der Transformator 12 hat zwei Wicklungen und gemäß der Erfindung außer den Klemmen
i 5 und 16 noch eine dritte Klemme 14. Durch die Klemme 14 ist die Sekundärwicklung
des Transformators 12 in zwei Abschnitte geteilt. Sofern vom Motor in beiden Drehrichtungen
das gleiche Drehmoment verlangt wird, ist die Klemme 14 von den äußeren Klemmen
15 und 16 gleich weit entfernt. Soll aber das Drehmoment des Motors in der einen
Drehrichtung größer sein als in der anderen, so muß die Klemme 14 entsprechend aus
der Mitte verschoben werden.
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Die Klemme 14 des Transformators i2 ist mit dem gemeinsamen Punkt
i9 der beiden Wicklungen io und i i verbunden. Das andere Ende der Wicklung ii ist
dauernd an die Klemme 16 der Sekundärwicklung des Transformators i2 angeschlossen,
während das freie Ende der Wicklung io wahlweise über den Umschalter 2o je nach
der gewünschten Drehrichtung an die Klemme 16 oder an die Klemme i5 der Sekundärwicklung
des Transformators 12 angeschlossen werden kann. Die Konstanten der Motorwicklungen
io und ii oder ihrer Stromkreise sind in bekannter Weise derart gewählt, daß ihre
Ströme unter einem bestimmten Winkel gegeneinander phasenverschoben sind. Zu diesem
Zweck kann die Wicklung io im Vergleich zu der Wicklung i i beispielsweise einen
höheren Widerstand besitzen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. i ist folgende: Wird der
Schalter 2o nach rechts gestellt, so ist die Wicklung io an die Klemmen 14 und 15
der Sekundärwicklung des Transformators 12 angeschlossen. Der durch die Wicklung
io fließende Strom wird dann dem durch die Wicklung i i fließenden Strom um 9o'
vorauseilen. Es kommt somit ein Drehfeld zustande, und der Motor läuft in einer
bestimmten Drehrichtung an. N ach dem Anlauf kann der Schalter 2o entweder in der
rechten Schaltstellung verbleiben oder geöffnet werden. Im letzten Falle läuft der
Motor als reiner Einphaseninduktionsmotor.
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Soll die Drehrichtung des Motors umgekehrt «erden, so ist lediglich
der Schalter 2o in die linke Schaltstellung zu bringen. Die Wicklung io wird hierdurch
mit den Klemmen 14 und 16 der Sekundärwicklung des Transformators 12 verbunden.
Hierdurch tritt eine Phasenverschiebung des die Wicklung io durchfließenden Stromes
um i8o elektrische Grade ein, so daß nunmehr der die Wicklung io durchfließende
Strom dem die Wicklung i i durchfließenden Strom um 9o elektrische Grade nacheilt,
dies heißt mit anderen Worten, daß sich gegenüber dem ersten Betriebsfall die Phasenverschiebung
umgekehrt hat. Infolgedessen ist auch die Drehrichtung des Motors umgekehrt. Auch
in dieser Drehrichtung _ kann gewünschtenfalls durch Öffnen des Schalters 2o nach
dem Anlauf ein reiner Einphasenbetrieb hergestellt werden.
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Mit Hilfe der neuen Einrichtung kann im übrigen der Motor rasch zum
Stillstand gebracht werden. Es ist hierzu nur nötig, den Schalter 2o in die Schaltstellung
für-die entgegengesetzte Drehrichtung zu bringen und kurz vor dem Auslaufen des
Motors wieder zu öffnen. Der Motor wird dann sofort halten, weil er bei geöffnetem
Schalter, also im reinen Einphasenbetrieb, nicht wieder anlaufen kann. Bei kleineren
Motoren kann der Transformator 12 bei sämtlichen Schalthandlungen am Netz angeschlossen
bleiben, und das Anlassen, Halten und Reversieren des Motors erfolgt einfach durch
entsprechende Verstellung des Schalters 2o. Bei größeren Motoren dagegen dürfte
das vollständige Entregen des Motors und damit die Verwendung eines gewöhnlichen
Netzschalters wünschenswert sein.
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Bei der in der Abb. 2 dargestellten Anordnung ist statt des Zweiwicklungstransformators
der Abb. i ein Spartransformator 22 vorgesehen. Die mit der :-Motorwicklung 25 dauernd
verbundenen Klemmen 17 und 18 sind an der Sekundärwicklung des Transformators so
angeordnet, daß die an den Motor angelegte Spannung geringer ist als die Spannung
des Einphasennetäes 13. Die Motorwicklung 24 kann mit .Hilfe des Umschalters 2o
entweder an die Klemmen 14 und 17 oder an die Klemmen" 14 und 18 angeschlossen werden.
Die Anzapfung 14 ist bei dem Ausfüluungsbeispiel der Abb.2 verstellbar, so daß das
Anlaufdrehmoment in beiden Drehrichtungen beliebig eingestellt werden kann. Sofern
die Wicklung 24 auch während des Betriebes eingeschaltet bleibt, kann zudem mit
Hilfe der einstellbaren Anzapfung 14 auch der Motor im Betrieb geregelt werden.
Im übrigen gilt das für die Anordnung der Abb. i Angeführte, insbesondere bezüglich
des Reversierens des Motors, auch für die Anordnung der Abb.2, finit dem einzigen
Unterschied, daß in Abb. 2 die beiden Wick
lungen 24 und -
25 gleich bemessen sind und daß zur Erzielung der Phasenverschiebung in Reihe
mit der Wicklung 24 eine Kapazität 29 geschaltet ist.
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Bei der Anordnung der Abb: 3 sind sämtliche Klemmen des Transformators
fest. Die Motorwicklung 26 ist an die Klemmen 14 und 16 und die Motorwicklung 27
an die Klemmen 14 und 15 angeschlossen. Die Wicklungen 26 und 27 haben die gleichen
oder doch im wesentlichen gleichen Konstanten. Die Phasenverschiebung zwischen den
in den beiden Wicklungen fließenden Strömen wird durch die Parallelschaltung des
Kondensators 29 zu der einen oder zu der anderen Wicklung mittels des Schalters
21 erzielt. Ist der Kondensator 29 zu der Wicklung 27 parallel geschaltet, so eilt
der in der Wicklung 27 fließende Strom dem in der Wicklung 26 fließenden Strom nach.
Wenn der Kondensator 29 zu der Wicklung 26 parallel geschaltet ist, so eilt der
in der Wicklung 26 fließende Strom dem in der Wicklung 27 fließenden Strom nach.
Man erhält somit in beiden Fällen verschiedene Drehrichtung.