DE708537C - Einphaseninduktionsmotor - Google Patents

Description

• Einphaseninduktionsmotor Bekanntlich kann man einen Zweiphasenmotor auch als Einphasenmotor betreiben, indem man der einen der .beiden Phasen Drosselspulen, Widerstände oder Kondensatoren vorschaltet. Insbesondere durch Kondensatoren kann man, wenn man die Windungszahlen der beiden Phasen entsprechend bemißt, für einen Betriebspunkt ein reines symmetrisches Drehfeld erzeugen, so daß dem Motor die volle Leistung, die er als Zweiphasenmotor entwickelt, entnommen werden kann. Die Kondensatorgröße und das Windungszahlverhältnis lassen sich auf graphische Weise leicht ermitteln.
• In Abb. T möge der Kreis K das Kreisdiagramm des Zweiphasenmotors darstellen. Ux ist die Netzspannung, an der die eine Phase, die wir x-Phase nennen wollen, direkt angeschlossen ist. Damit in der Maschine ein reines Drehfeld entsteht, muß die zweite Phase, die wir y-Phase nennen wollen, an einer Spannung Uy liegen, die gegen Ux um 9o° verschoben ist. Der Größe nach muß sich Uy zu Ur verhalten wie die effektiven Windungszahlen der y- und x-Phase, da die Kraftflüsse 0s, und 0" gleich sein sollen.. Da die beiden Wicklungen beim Einphasenmotor an derselben Spannung liegen, 'so muß die Spannungsdifferenz zwischen Uy und Ux durch die Spannung an dem der y-Phase vorgeschalteten Kondensator ausgeglichen werden. Der Strom J, möge die in der Abb. i eingezeichnete Größe und Richtung haben, dann muß bei, symmetrischem Drehfeld Jy. gegen Uy die gleiche Phasenverschiebung haben wie Jx gegen Ux, d. h. Jy muß gegen Jx um 9o° voreilen. Da die Kondensatorspannung U, dem Strom Jy um 9o° voreilt, so ist sie dem Strom Jx parallel und entgegengerichtet. Ist @@ der Winkel zwischen Ux und J, so ist das Verhältnis Uy zu U, -tg@@. Das Verhältnis der Windungszahlen der y- und x-Wicklung ist dann, da die Kraftflüsse y und x gleich sein sollen, ebenfalls tg@@@. Die Kondensatorspannung 1l,. ist und, da die AU' in beiden Achsen bei symmetrischem Drehfeld gleich sind., , ist Der Blindwiderstand des Kondensators ist demnach: und die Kapazität desselben ist: wenn n die Periodenzahl ist.
• Wie man sieht, sind das Windungsverhältnis der _r- und y-Wicklung und die Kapazität des Kondensators von Größe und Richtung von .T t abhängig. Die vollkommene Symmetrie des Drehfeldes läßt sich also zunächst nur für einen ganz bestimmten Betriebszustand herstellen. Legt man nun den Motor so aus, daß bei Vollast Symmetrie besteht, so ist diese im Anlauf nicht vorhanden, und das Anzugsmoment ist niedrig.
• Um ein erhöhtes Anzugsmoment zu erhalten, war es bisher üblich, beim Anlauf einen Zusatzkondensator (Anlaufkondensator) zuzuschalten. Mit dieser Maßnahme allein kann aber kein symmetrisches Drehfeld im Anlauf erzielt werden, wenn Symmetrie in einem anderen Betriebspunkt, z. B. Normallast, besteht. Bei entsprechender Wahl des Anlaufkondensators kann allerdings selbst bei einem unsymmetrischen Feld das Anzugsmoment ebenso groß-sein als bei einem symmetrischen Drehfeld, aber man erhält dann in der Achse der Hilfswicklung außerordentlich hohe Induktionen und folglich sehr hohe Anlaufströme. Es sind Schaltungen bekanntgeworden, bei denen ein symmetrisches oder nahezu symmetrisches Drehfeld in einem anderen Betriebspunkt, z. B. Anlauf, dadurch hergestellt wird, daß entweder die Windungszahl der Hilfsphase mittels Anzapfungen an derselben oder die Spannung an der Hilfsphase mittels eines regelbaren Transformators geändert wird.
• Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einfachen Mitteln auf andere, in der Ausführung billigere Weise. Zu dem Zweck wird bei einem Einphaseninduktionsmotor mit einem Betriebskondensator und einem im Anlauf parallel zu diesem geschalteten Anlaufkondensator sowie einem in Reihe dazu in den Hilfsphasenkreis eingeschalteten Ohmschen Widerstand beim Übergang von Anlauf auf Betrieb außer dem Abschalten des Anlaufkondensators auch der Ohmsche Widerstand kurzgeschlossen. Es ist zwar nicht mehr neu, dein Anlaufkondensator einen Ohmschen Widerstand vorzuschalten, doch handelt es sich bei der bekanntgewordenen Einrichtung um einen poluinschaltbaren Motor, bei dein Kondensator und Widerstand in der Hilfsphase der Anlaufwicklung-mit der' höchsten Polzahl liegen. Dabei hat der Widerstand lediglich den Zweck, während des Anlaufs Resonanzerscheinungen in dein von der Anlaufwicklung und dem Kondensator gebildeten Schwingungskreis zu vermeiden.
• Das Wesen der Erfindung gellt aus Abb. hervor. Damit im Anlauf Symmetrie besteht, müßte U,. parallel zu Jkx sein, wenn Jkx der Kurzschlußstrom ist. Da (las Windungsverhältnis der beiden Ständerwicklungen festliegt, so können sich die drei Vektoren (1x, U>, und U, nicht zu einem Dreieck zusammenschließen und es muß noch ein vierter Vektor U, hinzugefügt werden, der das Viereck schließt. Die Spannung U, kann einem Widerstande, der im y-Kreis liegt, abgenommen werden, da der Vektor des Spannungsabfalls in einem Ohmschen Widerstand (lern Stromvektor entgegengesetzt ist. Die Kondensatorspannung wird: und die Spannung am Widerstand: und da , ist, so wird der Blindwiderstand des Kondensators und die Kapazität Dieser Wert ist, da jk@ und cos (@@k -q)") < r ist, sicher größer als der früher errechnete Wert für Symmetrie bei Vollast. Es @muß also im Anlauf zu dem Betriebskondensator ein oder mehrere Kondensatoren parallel geschaltet und ein Ohmscher Widerstand in Reihe geschaltet werden.
• A@bb. 3 zeigt die Schaltung eines Einphaseninotors für symmetrisches Drehfeld in zwei Betriebspunkten, insbesondere bei Vollast und Anlauf. i ist der Läufer des Induktionsmotors, z ist die x-Wicklung und 3 die y-Wicklung. .I ist der Betriebskondensator und 5 der im Anlauf zuzuschaltende Kondensator. 6 ist ein Ohmscher Widerstand, und 7 ist ein Umschalter. Im Anlauf steht der Schalter 7 in der Stellung a undlei Betrieb in der Stel- Jung b. Soll Symmetrie bei mehr als zwei Betriebzuständen erreicht werden, so müßten der Zusatzkondensator 5 und der Widerstand 6 regelbar ausgeführt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einphaseninduktionsmotor mit einem Betriebskondensator und einem in Anlauf parallel zu diesem geschalteten Anlaufkondensator sowie einem in Reihe dazu in - den Hilfsphasenkreis eingeschalteten Ohmschen Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übergang von Anlauf auf Betrieb außer dem Abschalten des Anlaufkondensators auch der Ohmsche Widerstand kurzgeschlossen wird. z. Einphaseninduktionsmotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines symmetrischen Drehfeldes in mehr als zwei Betriebspunkten der Widerstand und die Kapazität regelbar sind.