DE825106C

DE825106C - Single-phase AC motor for two speeds

Info

Publication number: DE825106C
Application number: DEG264A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Winter
Original assignee: ELEK SCHE GERAETE M B H GES
Current assignee: ELEK SCHE GERAETE M B H GES
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1951-12-17

Description

Einphasen-Wechselstrommotor für zwei Drehzahlen In der Dentalbranche verwendet man für Schleif-und Polierzwecke besondere Motoren geringer Leistung, die in der Regel für zwei verschiedene Drehzahlen eingerichtet sein müssen, um allen Anforderungen des Laboratoriumsbetriebes gewachsen sein. Soweit es sich dabei um Wechselstromnlotoren handelt, werden diese in der Regel mit Kurzschlußläufer gebaut, wobei die Statorwicklung aus zwei elektrisch voneinander getrennten Hauptphasen verschiedener Polzahl und einer den Anlauf des Motors bewirkenden, mittels Fliehkraftschalter abschaltbaren Hilfsphase besteht. Die Abschaltung der Hilfsphase erfolgt automatisch durch den Fliehkfaftschalter nach Hochlaufen des Motors. Da ein Wechselstrommotor mit Hilfsphase für den Anlauf, wenn er erst einmal eine Drehzahl von etwa 1200 bis 1400 n erreicht hat, auch selbständig, d. h. ohne Hilfsphase, auf die größere Drehzahl n = 3000 hochläuft, begnügt man sich bei den bekannten Ausführungen solcher Schleifmotoren mit der Verwendung nur eines Fliehkraftschalters für 400n, der also die Hilfsphase des Motors abschaltet, sobald' dessen Drehzahl die Grenze von etwa i2oo n überschritten hat. Soll der Motor in dem betrachteten Arbeitsgang die geringere Drehzahl machen, so ist dieser Schalter schon abgefallen und damit die Hilfsphase abgeschaltet. Soll der Motor mit der hohen Drehzahl betrieben werden, so läuft er dann auch selbst hoch, obwohl die Hilfsphase durch den Fliehkraftschaltrer schon bei Überschreiten der Drehzahl von etwa i2oo n ausgeschaltet wurde.Single-phase AC motor for two speeds In the dental industry if special low-power motors are used for grinding and polishing purposes, which usually have to be set up for two different speeds in order to all Requirements of laboratory operations. As far as it is AC motors are usually built with squirrel cage rotors, wherein the stator winding consists of two main phases that are electrically separated from one another different number of poles and one causing the motor to start by means of a centrifugal switch switchable auxiliary phase exists. The auxiliary phase is switched off automatically by the centrifugal switch after the engine has run up. As an AC motor with the auxiliary phase for the start-up, once it has reached a speed of around 1200 to 1400 n has reached, also independently, d. H. without auxiliary phase, to the higher speed n = 3000 runs up, one is content with the known designs of such grinding motors with the use of only one centrifugal switch for 400n, which is the auxiliary phase the motor switches off as soon as its speed exceeds the limit of about i2oo n Has. If the engine is to make the lower speed in the operation under consideration, this switch has already dropped out and the auxiliary phase is switched off. Intended to If the motor is operated at the high speed, then it will also run itself high, although the auxiliary phase through the centrifugal switch is already exceeded the speed of about i2oo n was switched off.

Die oben beschriebene, bisher ausschließlich angewendete Maßnahme hat zwar den wirtschaftlichen Vorteil, daß ein solcher Motor mit einer einzigen Hilfsphase und einem einzigen 'Fliehkraftschalter auskommt, dem steht aber der erhebliche Nachteil gegenüber, daß der Motor nur auf die hohe Drehzahl eingestellt werden kann, nachdem vorher die niedrige Drehzahl eingeschaltet war. Würde man den Motorschalter von der Ruhestellung unmittelbar auf die höhere Drehzahl einstellen, so würde die Hilfsphase überhaupt nicht in Aktion treten, so daß sieh kein Anlaufmoment ausbilden und damit der Motor nicht anlaufen kann. Damit ist weiterhin die Gefahr verknüpft, daß in einem solchen Fall der Motor, der im Stillstand einen viel zu hohen Strom aufnimmt, durchbrennt. Die bekannte Ausbildung dieser Motoren bringt also die Gefahr mit sich, @daß bei Nichtbeachtung der vorgeschriebenen Schaltreihenfolge die Motorenwicklung zerstört wird, es sei denn, daß sie durch eine zusätzliche Überstromsicherung abgesichert wird. Die gleiche Gefahr kann bei Ausfallen des Netzstromes entstehen, wenn der Motor mit .der höheren Drehzahl läuft und nicht rechtzeitig vor Wiedereinsetzen der Netzstromlieferung ausgeschaltet wird.The measure described above, which has so far only been used Although has the economic advantage that such a motor with a single Auxiliary phase and a single 'centrifugal switch gets by, but the considerable disadvantage compared to the fact that the engine is only set to the high speed after the low speed was switched on beforehand. One would Set the motor switch from the rest position to the higher speed immediately, so the auxiliary phase would not come into action at all, so that there is no starting torque train so that the motor cannot start. So there is still the danger linked that in such a case the motor, which at standstill a lot too absorbs high current, burns out. The well-known training of these engines brings so there is a danger @ that if the prescribed switching sequence is not observed the motor winding will be destroyed, unless it is protected by an additional overcurrent fuse is secured. The same danger can arise if the mains power fails, if the engine is running at the higher speed and not in time before restarting power supply is turned off.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten elektrischen Ausbildung liegt darin, daß für den Betrieb solcher Motoren besondere Polumschalter oder Spezialschalter erforderlich sind, die einen relativ hohen Raumbedarf haben und infolgedessen nur in einem mit dem Motor verbundenen besonderen Schaltkasten oder in einem entsprechend vergrößertem Fuß untergebracht werden können. Der Schaltkasten verhindert die Erzielung einer glatten Oberfläche des Motorgehäuses, wie sie im Laboratoriumsbetrieb erwünscht ist, während im Falle des überhöhten Fußes infolge der damit verbundenen höheren Wellenlage kein bequemes und ermüdungsfreies Arbeiten mit aufgestützten Händen möglich ist.Another disadvantage of this known electrical training is in the fact that special pole-changing switches or special switches are used for the operation of such motors are required that have a relatively high space requirement and, as a result, only in a special control box connected to the motor or in a corresponding one enlarged foot can be accommodated. The control box prevents the achievement a smooth surface of the motor housing, as desired in the laboratory is, while in the case of the inflated foot as a result of the associated higher Wave position no comfortable and fatigue-free work with propped hands possible is.

Alle diese Nachteile werden der Erfindung gemäß durch die Verwendung von zwei vollständigen elektrisch voneinander getrennten Hilfsphasen vermieden, deren jede für sich durch einen Fliehkraftschalter abgeschaltet wird. Die beiden abschaltbaren Hilfsphasenwicklungen liegen dabei mit ihren vorgeschalteten Anlaßwiderständen bzw. Anlaßkondensatoren und Fliehkraftschaltern parallel zu den beiden elektrisch voneinander getrennten Hauptphasenwicklungen. Die zur Abschaltung der Hilfsphasenwicklungen dienenden Fliehkraftschalter sind in an sich bekannter Weise auf der Rotorwelle angeordnet. Infolge des erfindungsgemäßen Aufbaues der Wicklungen kann nunmehr die Umschaltung bzw. Einschaltung der Hauptphasen durch einen ein- oder zweipoligen Kippschalter erfolgen, der infolge seines geringen Raumbedarfes in einem so niedrig gehaltenen Motorfuß untergebracht werden kann, so daß besondere Schaltkästen bzw. überhöhte Ausbildung dies Fußes wegfallen können. Das Ein-und Umschalten dies Motors kann dann durch einfaches Umlegen des Kippschalters nach der einen oder anderen Seite in beliebiger Weise ohne jede Bindung an eine bestimmte Schaltfolge erfolgen. Von der Ausschaltstellung kann man gegebenenfalls auch sofort die höhere Drehzahl einschalten. Die tief gelagerte Welle gestattet ein sicheres und ermüdungsfreies Arbeiten mit aufgestützten Händen. Der Wegfall des Schaltkastens ermöglicht eine vollkommen glatte., Staubablagerungen vermeidende Oberfläche des Motorgehäuses.All of these disadvantages are accentuated by the use of the invention avoided by two completely electrically separated auxiliary phases, each of which is switched off by a centrifugal switch. The two Disconnectable auxiliary phase windings are located with their upstream starting resistors or starting capacitors and centrifugal switches parallel to the two electrically separate main phase windings. The one for switching off the auxiliary phase windings Serving centrifugal switches are in a known manner on the rotor shaft arranged. As a result of the structure of the windings according to the invention can now Switching or switching on the main phases by a one-pole or two-pole Toggle switches are made, which due to its small footprint in a so low held motor foot can be accommodated, so that special switch boxes or excessive training of this foot can be omitted. Switching this motor on and off can then by simply flipping the toggle switch one way or the other Page can be done in any way without being tied to a specific switching sequence. If necessary, the higher speed can also be used immediately from the switch-off position turn on. The deep-seated shaft allows a safe and fatigue-free Working with your hands propped up. The elimination of the control box enables one completely smooth., dust-avoiding surface of the motor housing.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Schaltungsschema einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Wicklung für Wechselstrommotoren, Abb.2 einen Motor gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.In the drawing, an embodiment of the invention is for example shown, namely Fig. i shows a circuit diagram of one according to the invention formed winding for AC motors, Fig.2 a motor according to the invention in a schematic representation.

Die Wicklung besteht, wie Abb. i erkennen läßt, aus zwei elektrisch voneinander getrennten, verschiedenpoligen Hauptphasenwicklungen i und 2 sowie zwei elektrisch voneinander getrennten Hilfsphasenwicklungen 3 und 4, denen je ein Anlaßkondensator oder wahlweise Anlaßwiderstan@d 5 und 6 und je ein Fliehkraftschalter 7 und 8 vorgeschaltet sind. Die Hilfsphasenwicklungen sind elektrisch voneinander getrennt. Jede Hilfsphasenwicklung mit ihrem vorgeschalteten Anlaßkondensator bzw. Anlaßwiderstand und Fliehkraftschalter liegt parallel zu ihrer zugehörigen HauptphasenwiCklullg 1 bzw. 2. Die Hauptpliasenwicklungen liegen mit ihren Wicklungsenden an den Endkontakten 9 und io bzw. i i und 12 eines Kippschalters 13. Der Kippschalter 13 besitzt 3 Stellungen, deren mittlere 14 der Ausschaltstellung entspricht. Durch Umlegen des Kippschalters nach der einen oder anderen Seite werden entweder die Hauptphasenwicklungen i mit ihrer Hilfsphasenwicklung 3 oder die Hauptphasenwicklung 2 mit ihrer Hilfsphasenwicklung 4 eingeschaltet, wobei z. B. die Hauptp'hasenwicklung i eine Drehzahl von 1500n und die Hauptpliasenwicklung 2 eine Drehzahl von 3ooo n ergibt.As can be seen in Fig. I, the winding consists of two electrical ones separate, different-pole main phase windings i and 2 and two electrically separated auxiliary phase windings 3 and 4, each of which has a starting capacitor or optionally starting resistance 5 and 6 and one centrifugal switch 7 and 8 each are. The auxiliary phase windings are electrically isolated from one another. Any auxiliary phase winding with their upstream starting capacitor or starting resistor and centrifugal switch lies parallel to their associated main phase winding 1 or 2. The main phase winding lie with their winding ends on the end contacts 9 and io or i i and 12 of one Toggle switch 13. The toggle switch 13 has 3 positions, the middle 14 of the Switch-off position corresponds. By flipping the toggle switch to one or the other the other side either the main phase windings i with their auxiliary phase winding 3 or the main phase winding 2 with its auxiliary phase winding 4 switched on, where z. B. the main phase winding i has a speed of 1500n and the main phase winding 2 results in a speed of 3,000 n.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich also folgend'e Wirkungsweise: Bei Umlegen des Kippschalters 13 auf die Kontakte 9 und io wird die einer Drehzahl von n = i 5oo entsprechende Hauptpliasenwicklung i mit ihrer Hilfsphasenwicklung 3 eingeschaltet; nach Erreichung einer Drehzahl von etwa 12oo n schaltet der Fliehkraftschalter 7 die Hilfsphasenwicklung 3 ab, worauf der Motor auf die Drehzahl n = etwa 1500 hochläuft und sich weiterhin mit dieser Drehzahl dreht.In the exemplary embodiment shown, the following mode of operation results: when the toggle switch 13 is switched to contacts 9 and io, the main bias winding i corresponding to a speed of n = i 500 is switched on with its auxiliary phase winding 3; after reaching a speed of about 1200 n, the centrifugal switch 7 switches off the auxiliary phase winding 3, whereupon the motor runs up to the speed n = about 1500 and continues to rotate at this speed.

Beim Umlegen des Kippschalters auf die Kontakte i i und 12 wird die einer Drehzahl n = 3000 entsprechende Hauptphase 2 mit ihrer Hilfsphase 4 eingeschaltet, wobei ebenfalls die Hilfsphase 4 durch den Fliehkraftschalter 8 nach erfolgtem Hochlaufen abgeschaltet wird.When you flip the toggle switch to contacts i i and 12, the main phase 2 corresponding to a speed n = 3000 with its auxiliary phase 4 switched on, also the auxiliary phase 4 by the centrifugal switch 8 after running up is switched off.

Bei der vorliegenden Wicklungsausbildung kann also die Drehzahl von 3000 n unmittelbar eingeschaltet werden, ohne daß eine bestimmte Schaltfolge eingehalten werden muß. Auch bei Ausfall des Netzes während des Betriebes ist ein Ausschalten des mit einer Drehzahl von 3ooo n laufenden Motors nicht erforderlich, da bei Wiedereinsetzen der Stromversorgung der Motor ohne weiteres wieder anläuft. Wie. Abb. 2 zeigt, ist der Kippschalter 13 in dem sehr niedrig gehaltenen Fuß 15 des Motorgehäuses angeordnet, so daß seine Welle 16 so tief gelagert werden kann, daß ein sicheres und ermündungsfreies Arbeiten mit aufgestützten Händen möglich ist.With the present winding design, the speed of 3000 n can be switched on immediately without a specific switching sequence having to be observed. Even if the mains fails during operation, it is not necessary to switch off the motor, which is running at a speed of 3,000 n, since the motor starts up again without further ado when the power supply is restarted. As. Fig. 2 shows, the toggle switch 13 is arranged in the very low foot 15 of the motor housing, so that its shaft 16 can be stored so deep that a safe and fatigue-free work is possible with supported hands.

Der Wegfall des sonst üblichen Schaltkastens ermöglicht eine vollkommen glatte und geschlossene Bauweise bzw. Oberfläche des Motorengehäuses, die durch keinerlei Vorsprünge, welche zur Staubablagerung Anlaß geben können, unterbrochen wird und die Sauberhaltung des Motors sehr erleichtert. Auf der Ankerwelle 16 sind die beiden Fliehkraftschalter 7 und 8 innerhalb des Gehäuses angeordnet; die Ausbildung der Fliehkraftschalter kann im übrigen in an sich bekannter Weise erfolgen. Die Ankerwelle ist im übrigen zum Aufsetzen von Arbeitswerkzeugen entsprechend gelagert und ausgebildet und in an sich bekannter Weise mit einer Vorrichtung 17 zum Lösen der aufgesetzten Werkzeuge versehen.The elimination of the usual switch box enables a completely smooth and closed construction or surface of the motor housing, which is not interrupted by any projections which could give rise to dust deposits and which makes it much easier to keep the motor clean. On the armature shaft 16, the two centrifugal switches 7 and 8 are arranged within the housing; the design of the centrifugal switch can also be done in a manner known per se. The armature shaft is also appropriately supported and designed for the attachment of working tools and is provided in a manner known per se with a device 17 for releasing the attached tools.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Single-phase AC motor for two speeds with an auxiliary start-up phase, characterized by the use of two complete, electrically isolated, auxiliary phase windings with different poles, each of which is switched off by a centrifugal switch.

2. AC motor according to claim i, characterized by two electrically separated from one another, with different poles Main phase developments, each of which is connected in parallel with one of the disconnectable Auxiliary phase windings with upstream starting resistor or starting capacitor and centrifugal switch lie.

3. Weehselstrommotor according to claim i and 2, characterized -by two centrifugal switches arranged in a known manner on the rotor shaft.

4. AC motor, in particular grinding and polishing motor, according to claim i to 3, characterized in that the switching or switching on of the main phases takes place by a one- or two-pole toggle switch, which is arranged in the motor base is and at its Entdkontakten the two main phases with their associated auxiliary phases lie.