DE9117178U1 - Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen - Google Patents
Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und FahrzeugenInfo
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Classifications
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
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Description
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ERA Elektronik-Regdautomatik GmbH & Co. KG
Upper Hellweg 43 a i D-33604 Bielefeld - Telefon (0521) 22013/23017 - Telefax (0521) 24880
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Asynchron-Motor zum Betrieb von Haschinen und Fahrzeugen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft den Aufbau (die Konstruktion), die Schaltungsanordnung und den Betrieb von Elektro-Motoren als
Asynchron-Motoren (ASM) zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen; insbesondere zur Wäschebehandlung und als Antriebsmotor von
batteriebetriebenen Fahrzeugen wie Elektro-Autos, Gabelstabier, Reinigungsgeräten und sonstigen in geschlossenen Räumen benutzten
Geräten mit Elektroantrieb, wobei ein ASM benutzt wird, welcher über einen Frequenzumrichter (FU) gespeist wird. Dabei wird die Energie durch
Gleichrichter mittels Halbleiter aus einem Wechselstrom-Netz, welches dreiphasig oder bei kleineren Leistungen bis ca. 3 kW auch einphasig
sein kann, oder einer Batterie entnommen.
FU sind Geräte der Leistungselektronik mit integriertem Netzteil und den
Leistungshalbleitern zugeordnetem Regelteil, welche zwischen dem Netz oder der Batterie und dem Motor angeordnet sind.
Mittels der diesen Geräten entnehmbaren variablen Frequenz wird die
Drehzahl des Motors in weiten Grenzen verändert; z.B. mit einem Regelbereich von 1:100 oder mehr.
Die zur Frequenzveränderung gehörende variable Spannung wird im allgemeinen durch ein unterschiedliches Impuls-Pausen-Verhältnis
bestimmt. Auch die Anpassung des erforderlichen Stromes, bei unterschiedlicher Last, geht ebenfalls über die Regelung in das
Impuls-Pausen-Verhältnis ein.
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FU-Antriebe ersetzen geregelte Gleichstrom-Motoren (Kollektor-Motoren),
z.B. bei Waschmaschinen und Elektro-Fahrzeugen aber auch mechanische
Regeleinrichtungen oder Mehrmotoren-Antriebe mit unterschiedlichen
Übersetzungen. FU sind vom System her seit ca. 100 Jahren bekannt.
Technisch genutzt wurden sie erst nach der Einführung der Halbleiter in
die Leistungs- und Steuerungs-Elektronik.
Der Großserien-Einsatz wurde durch die günstigen Preise für die Elektroniken interessant.
Der FU selbst ist nicht Gegenstand der Anmeldung.
Der FU-Betriefa ist ein widernatürlicher Betrieb.
Er geht davon aus, daß statt eines kontinuierlichen Stromes zur Erzeugung des Drehmomentes ein lückender Strom verwendet wird, wobei die
Lücken im Strom zeitlich so kurz gehalten werden, daß keine drehmomentlose Pause für den Antrieb eintritt, weil
a) die Schwungsmasse des Motors (meist durch das Zusatz-GD der
angetriebenen Last vergrößert) dies verhindert und
b) der magnetische Kreis nicht so weit (zeitlich) reduziert wird, daß
die Wiedereinschaltung einer Neueinschaltung nach vollständigem Stillstand entspricht.
Diese Betriebsart macht eine Untersuchung der Kurzzeitvorgänge (unter
einer ms) erforderlich, welche bisher bei dieser Arbeitsweise des ASM nicht zum Stand der Technik gehörte.
-A-
ERA Elektronik-Regeiaiitomatik GmbH & Co. KG
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Der magnetische Kreis, darf nicht als Mittelwert (Durchschnittswert)
aller drei Phasen betrachtet werden - wie bei der Motorberechnung üblich - sondern muß in der Einzelphase untersucht werden. Diese Untersuchungen
—P
müssen bis in den Microsekundenbereich (10~ see.) erfolgen. Hierzu sind Oszillographen unbedingt erforderlich.
müssen bis in den Microsekundenbereich (10~ see.) erfolgen. Hierzu sind Oszillographen unbedingt erforderlich.
Man erkennt dann die einzelnen Stromimpulse aufgrund der Taktung (Zündung der Halbleiter) der Bauelemtente der Leistungs-Elektronik.
Der Betrieb des FU ist ein Betrieb mit ständiger Aus- und Einschaltung
des Stromes innerhalb der Phasen des Motors. Dabei spielt sowohl der Weg der Kraftlinien, aufgrund des Nutenbildes, zwischen dem routierendem und
feststehendem Teil des Motors eine Rolle, als auch die entsprechende Magnetisierung der jeweils anderen zwei Phasen des dreiphasigen Motors.
Diese können beide eingeschaltet, beide ausgeschaltet oder nur eine von beiden eingeschaltet werden.
Der, aufgrund der Position Primär-Nuten zu Sekundär-Nuten bzw. der in
den Nuten untergebrachten Wicklungen bzw. Stäbe (Leiter) und der aufgrund der Rotation in den Wicklungen induzierten Spannung
(Gegen-EMK), sich beim Einschalten des Stromes ergebende induktive Widerstand muß hierbei aufgrund des vorher Gesagtem von
unterschiedlicher Höhe sein, so daß der fließende Strom I nicht nur ein unterbrochener sondern auch von unterschiedlicher Höhe ist.
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Al) Die Störungen von I sind abhängig von der vorgegebenen
Felderregerkurve, welche durch die Wicklungsart und Nutenzahl bestimmt wird, außderdem
a von der Höhe des Stromes,
b von der Anzahl der Ein- bzw. Ausschaltungen,
c von den unterschiedlichen Höhen bzw. der Höhendifferenz des Stromes,
d von der Induktivität des Stromkreises,
e von der Schwingungsfähigkeit des Systems, in dem die magnetischen
Kräfte aufgrund des Stromes wirksam werden und
f von der Spannungskurve (Stromquelle), welche den Stromfluß bewirkt.
Die erfindungsgemaßen Schritte greifen in diesen gesamten Komplex ein,
wobei sich die einzelnen Maßnahmen gegenseitig unterstützen. Details siehe "Vorteile".
Da die unterschiedliche Höhe des Stromes als Strom mit Spitzen sichtbar
gemacht werden kann, ist der Mittelwert des Stromes mit einem Schleier versehen (entsprechende Einstellung der Zeitablenkung des Oszillographen
vorausgesetzt).
Aus diesem Bild ragen einzelne Spitzen heraus. (Stromimpulse von einbis
zweifacher Höhe.) Der zeitliche Abstand dieser Spitzen nimmt mit steigender Drehzahl im proportinal reziproken Verhältnis ab. Die Ursache
ist, daß diese Spitzen durch die Konstruktion des Motors bedingt sind und aus dem mechanischen Aufbau des Motors kommen. Sie müssen mit
steigender Geschwindigkeit schneller (zeitlich) aufeinander folgen.
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Es ist festzustellen, daß die Öffnung des Stromkreises durch die Halbleiter dann besonders störend werden kann, wenn der Strom in der
abgeschalteten Wicklung keine Möglichkeit für einen Weiterfluß hat. Dabei ist die generatorische Spannung ebenfalls von Bedeutung, sie kann
z.T. voll zur Abschaltspannung hinzuaddiert werden (je nach Erregung der übrigen Phasen). Vorteilhaft ist in jedem Fall eine Parallel- oder
Dreieckschaltung der Wicklung.
Daraus ergibt sich, daß die Sternschaltung des Mehrphasen-Motors in
keiner Weise als geeignet anzuwenden ist.
In der Dreieckschaltung sind bei Abschaltung - auch bei vollständiger
Ausschaltung - immer eine bzw. mehrere Phasen den anderen parallel geschaltet, so daß kein offener Stromkreis entstehen kann, dessen
theoretische Spannung gegen unendlich geht (weil e = CdJydfC).
Es ist bekannt, daß Stromspitzen die Lebensdauer der Batterien belasten.
Hieraus ergibt sich, daß mit der Anzahl und der Höhe der Stromspitzen
die Lebensdauer für die Batterien bedingt ist.
Die vorstehenden physikalisch bedingten Vorgänge können der Literatur
nicht entnommen werden, während sie andererseits als Störungen bekannt sind. Es entsteht Lärm, entstanden durch unterschiedlichen magnetischen
Fluß des Motors. Die Ursache für den mit den Geräuschen verbundenen Lärm können auf Dauer auch zur Zerstörung der Lager führen.
Die beschriebenen Vorgänge sind auf die hohe Spannung an der Wicklung
zurückzuführen, welche die Beschädigung der Wicklungsisolation mit einem
oder mehreren Kurzschlüssen im Motor verursacht, sowohl in den einzelnen
Wicklungen als auch Wicklung gegen Masse. Gemessene Spannungen von 4 bis 5000 Volt sind keine Seltenheit. Der Reihenausfall von Serien-Motoren
nach wenigen Stunden oder Tagen ist bekannt und beschrieben (ema, Heft 12, Dezember 1993, Seiten 336 bis 338).
Vorbeschriebene Probleme haben die Einführung der Drehzahlregelung
mittels FU stark behindert. FU-Antriebe mit im Betreff genannten Maschinen und Anlagen in Großserieneinbau sind bis zum Anmeldetage nicht
bekanntgeworden.
Mit zwei Maßnahmen hat man die unangenehmen Folgen bzw. Begleiterscheinungen des FU-Antriebs versucht zu reduzieren:
1.) Taktung der Halbleiterzündungen bis in den Kilohertzbereich hinein.
Dies geschah, um den unerträglichen Lärm unhörbar zu machen.
2.) Durch Einfügen einer Drossel in den Stromkreis, zwischen FU und
Motorwicklung.
Erst wenn beide Maßnahmen gleichzeitig angewendet werden, ist ein befriedigender Betrieb des Regelantriebes gewährleistet. Die
erforderliche Zuverlässigkeit und Verfügungsbereitschaft erfordert darüber hinaus eine bessere Isolation der Wicklungen (Mehrkosten).
Beseitigt sind jedoch nur die Folgen nicht ihre Ursachen.
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Der Einbau einer zweiten Drossel (die erste ist in der Zuleitung zum FU
erforderlich) ist nicht nur ein zusätzlicher Kosten- und Einbauplatzaufwand. Die Drossel verursacht auch Verluste, wobei die
thermischen (Wärme) Verluste gering sein können, jedoch durch die Drosselung die erwünschte Strombegrenzung sich über die Reduzierung der
störenden Stromspitzen hinaus, auch auf die dynamische Grenzleistung des Motors auswirken kann. Insbesondere kann das Start- oder auch
Losbrechmoment geringer werden, so daß der betriebssichere Anlauf (z.B. bei Unterspannung) nicht immer gewährleistet ist.
Die Drossel ihrerseits kann einen Teil der im Motor reduzierten Geräusche abgeben. Es ist ein entsprechender Fertigungs- und
Montageaufwand erforderlich.
Zur Lösung dieses Problems wurden größere Motore eingesetzt. Damit
entstehen aber höhere Kosten für den Motor und der Wirkungsgrad wird schlechter, was sich auf die Energiekosten auswirkt. In einigen Fällen
erforderten die größeren Motore auch größere FU, womit eine weitere Kostensteigerung verbunden ist.
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Zum Stand der Technik wird verwiesen auf die
Offenlegungsschrift DE 41 Ol 341 Al - Anmeldetag 18.01.91
Offenlegungsschrift DE 41 Ol 341 Al - Anmeldetag 18.01.91
Ausgehend von einem Asynchron-Motor mit ausgeprägtem Kipp-Moment wird
eine elektronische Regelung von Frequenz und Spannung vorgeschlagen. Diese Maßnahme soll der Vermeidung des Drehzahlzusammenbruches nach
Unterschreitung der Kipp-Drehzahl dienen.
Bekanntlich fällt das Drehmoment unterhalb des Kipp-Momentes (in
Richtung Drehzahl Null) ab, bei gleichzeitig ansteigendem Strom (siehe Fig. 3 der Anmeldung).
Dies wirkt sich negativ auf den Waschprozeß, die thermische Belastung
des Motors und auf die Strombelastung des Frequenzumrichters aus (Größe).
Dies zu vermeiden erscheint zunächst sinnvoll.
Die zur besseren Optik vorgeschobene Verbesserung des Wirkungsgrades ist
praktisch unerheblich. Vor allem, wenn das aufgrund des Wirkungsgrades an Energie Gesparte, durch eine längere Zeitspanne des Arbeitsprozesses
wieder verlorengeht (1% Zeitverlängerung hebt 1% Wirkungsgradverbesserung auf).
Die entscheidende Frage ist gar nicht die nach einer Elektronik, sie
lautet vielmehr:
"Muß ein Waschantrieb überhaupt ein Kipp-Moment haben?"
Diese Frage ist deutlich zu verneinen.
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Ferner wird zum Stand der Technik verwiesen auf die
DE - AS 16 13 104 - Anmeldetag 26.05.67
DE - AS 16 13 104 - Anmeldetag 26.05.67
Die dort beschriebene Steuerschaltung für Induktionsmotoren befaßt sich
mit der Begrenzung des Stromes. (Sp.l/Z.8 und Sp.2/Z.3 ferner
Sp.2/Z.30+31.) Die Begrenzung des Stromes wird für notwendig gehalten,
um die Leistungsfähigkeit der elektronischen Schaltelemente einerseits voll ausnutzen zu können ohne sie andererseits zu überfordern
(Sp.l/Z.6-8, Sp.l/Z.68 und Sp.2/Z.-1+2, Sp.2/Z.26-29 und Sp.3/Z.47+48).
Speziell gefertigte Motoren, wie vom Anmelder angegeben, würden bzw.
werden allein schon zur Begrenzung des Stromes genügen, um die Sicherheit der Schaltelemente zu gewährleisten, so daß Aufgabenstellung
und Lösung der AS 16 13 104 nicht einmal dem Oberbegriff des Anmelders entsprechen.
Die im kennzeichnenden Teil des 1. Anspruches dieser Erfindung angegebenen Merkmale sind aus der vorstehenden AS 16 13 104 nicht ohne
erfinderisches Zutun zu entnehmen.
Es ist weder vom unterschiedlichen Arbeitsprogramm die Rede, noch soll
in Verbindung mit der Wicklungsumschaltung die Programmierung des Frequenzumrichters geändert werden.
Mit der AS 16 13 104 ist der erfindungsgemäße Gedanke nicht vorweggenommen oder auch nur naheliegend. Weder die angegebene
Aufgabenstellung noch deren Lösung sind in Übereinstimmung zu bringen.
Im Stand der Technik wurden die Probleme der Kurzzeitproblematik iseder
erkannt noch behoben.
Alle benutzten bzw. bekannten Anordnungen gehen davon aus, eine mit
steigender Frequenz steigende Spannung im FU zu bilden.
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• · t
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Die bei diesem Umformungsprozeß entstehenden Verluste zwischen Netz und
Motor sind von der Höhe des Stromes abhängig, nicht jedoch von der abgegebenen Motorleistung, so daß der Gesamtwirkungsgrad bei niedrigen
Drehzahlen unter 50% gehen kann. (Die jahrelange Propagierung einer verlustlosen Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter führte zu einer
bis heute unausgereiften Entwicklung.)
Die Umformungs- und Übertragungsverluste im Frequenzumrichter, plus
Leitungen und Zubehör, können die Höhe der Verluste bei der Umformung von elektrischer Energie in mechanische .Kraft im Motor erreichen
(Fig.l).
Es ergibt sich in dem Drehzahlbereich im Abschnitt 0 bis a ein
ungünstiger Arbeitsbereich, der gemäß der Erfindung auf dem Abschnitt 0 - a1 (Fig.2) verkleinert werden kann.
Besonders nachteilig wirken sich die hohen Verluste (der schlechte
Wirkungsgrad) dann aus, wenn dieser Arbeitsbereich auch zeitanteilig überwiegt, wie z.B. bei Bearbeitungsmaschinen, wo die eigentliche
Arbeitsleistung im Vorschub erbracht wird und nur der Rücklauf im Eilgang erfolgt, oder z.B. bei Wäschebehandlungsmaschinen, wo die
Arbeitszeit beim Waschen (mit niedriger Drehzahl) die Zeiten für Schleudern (hohe Drehzahl) um ein Vielfaches übersteigt. Das gleiche
gilt für Elektrofahrzeuge, die im Nahbereich eingesetzt sind, aber auch einen (weniger benutzten) Schnellgang haben sollen.
Die bisherigen Ausführungen führten vielfach zu größeren Motoren, größeren Frequenzumrichtern und zu hohen Energieverlusten (Kosten),
vielfach auch zu einer unangemessenen Lärmbelästigung.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Mängel zu beheben.
Gelöst wird die Aufgabe entsprechend den Merkmalen der Patentansprüche.
Die Grundlagen der Erfindung werden beispielhaft anhand von Zeichnungen
weiter erläutert.
Fig.l zeigt in einem Diagramm den Verlauf der aufgenommenen Leistung P.
und die dazugehörenden Verluste:
Py (mot) = Motor-Verluste, P^ (FU) = Frequenzumrichterverluste,
Py (zu) = zusätzliche Verluste in Drosseln, Leitungen, Kühlung usw.
Fig.2 gibt die gleichen Verlustaxten wieder, bei umgeschalteter bzw. mit
halbem Strom aber doppelter Spannung betriebener Wicklung. Der
gestrichelte Bereich, in dem die abgegebene Leistung geringer ist als
die Verluste, ist wesentlich kleiner geworden (a - a1).
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung gehen weit über die Energiesparvorteile hinaus. In fast allen Fällen können kleinere
Frequenzumrichter verwendet werden und die notwendigen Glättungs- und Entstördrosseln werden kleiner. In einigen Fällen kann die separate
Kühlung der Frequenzumrichter entfallen. Der Einbauplatz für die Leistungshalbleiter wird kleiner und die Temperaturabhängigkeit
geringer. Übertragungsleitungen können dünner werden. Das Gewicht für die Leistungselektronik reduziert sich. Schaltschränke können kleiner
werden, eventuelle Klimaanlagen entfallen. Der Aktionsradius batteriebetriebener Fahrzeuge vergrößert sich. Die Belastungen der
Stromversorgungsnetze mit Einschaltspitzen gehen zurück (besonders störend beim Waschen in Haushalten, Hotels und Krankenhäusern - "EMV").
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Die den Betrieb der geregelten Motoren stark einengende Strombegrenzung
wird im Hauptarbeitsbereich auf das 2,5- bis 3-fache angehoben (bisher etwa 1,2- bis 1,6-fach),
Gegenüber dieser Fülle von Vorteilen ist der Mehraufwand für Schaltgeräte (und/oder Halbleiter) gering, da die Wicklungsumschaltung
im allgemeinen mit ohnehin vorzunehmenden Schaltvorgängen zusammenfallen kann, z.B. von vorwärts in rückwärts (Vorschub-Eilgang), Waschen in
Schleudern, Stadtverkehr (50 km/h) in Landstraße (100 km/h) usw.
Es ist weiter die Aufgabe der im Schutzanspruch genannten Verbesserungen, einen Waschmaschinenantrieb weiter zu optimieren.
Durch die Optimierung wird vor allen Dingen ein besserer Wirkungsgrad im
unteren Drehzahlbereich (Waschen) erreicht, der bekanntlich zeitanteilig, beim Arbeitseinsatz, bei weitem überwiegt.
Außerdem können leistungsschwächere (kleinere) Frequenzumrichter zum
Einsatz kommen.
Die im Schutzanspruch vorgeschlagenen Maßnahmen sind also betrieblich
sehr wertvoll, zumal sie auch noch zu einer weiteren Geräuschverminderung beim Betrieb des Motors beitragen.
Die Erhöhung des Sekundärwiderstandes kann sowohl durch Verkleinerung
der Rotornuten als auch durch Verwendung von Aluminiumlegierungen mit erhöhtem Widerstand erfolgen. Beide Maßnahmen sind auch gleichzeitig
möglich, besonders wenn mit Rücksicht auf fertigungstechnische Erfordernisse eine weitere Verkleinerung der Nuten nicht möglich ist.
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Einzelheiten der Erfindung werden an den charakteristischen Kennlinien
optimierter Motoren erläutert. Dort ist
mit Md = das Drehmoment und
mit I = der Strom über der Drehzahl dargestellt.
Definiert man für einen beliebigen Drehzahlpunkt innerhalb der Hochlaufkurve (Grenzwerte) den Strom durch das Vielfache von Mdn, so
erhält man den Strom für Nennmoment. (Auch wenn eine solche Überschlagsrechnung Abweichungen von den praktischen Werten ergibt, so
wird durch diese Methode eine wesentliche Tendenz sichtbar.)
Z.B. für den Schnittpunkt "a":
1.) = I-Standard-Motor Ib/Md max. = 3,75/3,75 = 1
= I-Spezial -Motor Ic/Md max. = 2,5 /3,75 = 0,65
Da die Verluste von I (xR) abhängig sind, ergibt sich ein Verhältnis
von I2 zu 0,652 = also 1 zu 0,4.
Selbst wenn die Überschlagsrechnung mit einem Fehler von 20% behaftet
wäre, steht der Strom im Verhältnis von 1 : 0,5. Für einen praktischen Motor würde dieses bedeuten, der eine nimmt 1OA auf und der andere 6,5A,
2
wobei die I &khgr; R-Verluste nur die Hälfte betragen.
wobei die I &khgr; R-Verluste nur die Hälfte betragen.
Dies ist günstig für den Motor, wobei durchaus eingeräumt wird, daß die
Rotorverluste nicht gleich sind.
Für den erforderlichen Frequenzumrichter jedoch entsprechen die Verluste
dem tatsächlichen Strom, so daß dieser kleiner werden kann. Das gleiche gilt für die Drosseln.
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2.) 1/7 von n/n syn.
I = Standard-Motor = Ie/Md max. g = 4,5 /2,9 =1,52
I2= 2,4
I = Spezial-Motor = If/Md max. d = 3,75/4,75 = 0,79
I = Spezial-Motor = If/Md max. d = 3,75/4,75 = 0,79
1Z= 0,61
2
Man sieht also die I (xR) Verluste gehen um ca. 75% zurück.
Man sieht also die I (xR) Verluste gehen um ca. 75% zurück.
Dies ist bei einem Schaltbetrieb, wie er beim Reversieren (Waschen)
auftritt, von beachtlichem Vorteil.
Nachteilig ist zwar der größere Schlupf im Drehzahl-Nennpunkt; dieser
kann jedoch ohne Probleme durch Frequenzerhöhung (um ca. 10%) ausgeglichen werden. Max. Drehzahl bei Vollast fällt ohnehin
zeitanteilig nur zu 1% an, da bei Erreichen der Höchstdrehzahl das
Gegendrehmoment und somit der Strom durch das Ausschleudern des Wassers und Fehlens von weiterem Kraftbedarf für Beschleunigung sofort bis auf
ca. 1/3 zurückgeht (1/3 I entspricht aber nur 1/9 der Verluste).
Die Änderung des Motors von Standard- auf Spezialausführung bringt so
gravierende Vorteile, daß das Vorurteil gegen Spezial-Motoren unberechtigt ist. Es wäre auch vom Standpunkt des Energieverbrauches
unverantwortlich, solche technischen Möglichkeiten nicht zu nutzen.
Die Vorteile bestehen ganz besonders in einer Optimierung der
Felderregerkurven der Asynchron-Motoren wodurch
1. eine Geräuschminderung des Antriebes, einschließlich des
Getriebes, erreicht wird,
Getriebes, erreicht wird,
2. Lagerschäden vermieden und die elektromagnetische
Verträglichkeit verbessert werden.
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3. Stromstöße und Stromspitzen reduziert sind.
Daraus ergeben sich:
a eine Schonung der Motorwicklung, geringere
a eine Schonung der Motorwicklung, geringere
Spannungsbelastungen und geringere Drehmomentstöße, b eine Entlastung der Leistungshalbleiter (du/dt),
c eine Entlastung der Batterie, sowohl bei der Stromentnahme als auch bei der Stromrückführung im
generatorischen Betrieb (somit eine Verlängerung der
Betriebsdauer um ca. 20-30%),
d geringere Drosselverluste,
e eine Verbesserung eines Gesamtwirkungsgrades (Leistungselektronik, Drossel, Motor und somit eine
d geringere Drosselverluste,
e eine Verbesserung eines Gesamtwirkungsgrades (Leistungselektronik, Drossel, Motor und somit eine
Verminderung der Kosten für Strom und Batterieersatz) und
f eine Reduzierung des EMV-Aufwandes.
Da die Verfügungsbereitschaft und Zuverlässigkeit des gesamten
Antriebes, einschließlich der Batterien, wesentlich verbessert werden, wird der erforderliche Mehraufwand bei der Fertigung der Motoren durch
das positive Ergebnis um ein Vielfaches beim Betrieb des Antriebes eingespart.
Bielefeld, den 17.07.96
96/1 Schä/Da.
96/1 Schä/Da.
Claims (3)
1.) Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen bei denen
über einen großen Regelbereich Drehmomente stark wechselnder Höhe
erforderlich sind und zu dessen Drehzahlregelung dem Motor ein Frequenzumrichter vorgeschaltet ist, insbesondere für
Wäschebehandlungsmaschinen und Fahrzeugen mit Batterie-Betrieb, dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor im Stator mehr als 2 Nuten pro Pol und Phase hat, die Rotornutenzahl größer als die Statornutenzahl ist,
die Statorwicklung als gesehnte Zwei-Schicht-Wicklung ausgeführt ist und die dynamische Grenzleistung des Motors einer Drehmomentkurve
entspricht, welche ihren höchsten Wert bei der Drehzahl Null hat und ohne Einsattelungen bis zur Synchrondrehzahl verläuft (Fig.3),
erzielt durch eine Erhöhung des Sekundarwiderstandes.
2.) Schaltungsanordnung zum Betrieb des Motors entsprechend Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorwahl des
Arbeitsprogrammes der angetriebenen Maschine oder des Fahrzeuges eine
Umschaltung der Wicklung erfolgt, entsprechend den Fig. 1 und 2.
3.) Schaltungsanordnung nach den vorstehenden Ansprüchen bei einer
Maschine, Anlage oder einem Fahrzeug, deren Kraftbedarf entsprechend ihrer Aufgabe unterschiedlich ist,
d adurch gekennzeichnet, daß mit der Programm-Um- oder -Ein-Schaltung für den Arbeitsablauf auch die Umschaltung der
Programmierung des Frequenzumrichters erfolgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9117178U DE9117178U1 (de) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4119901A DE4119901A1 (de) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Energieeinsparverfahren zur drehzahlregelung von induktionsmotoren |
| DE9117178U DE9117178U1 (de) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9117178U1 true DE9117178U1 (de) | 1996-10-24 |
Family
ID=25904595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9117178U Expired - Lifetime DE9117178U1 (de) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Asynchron-Motor zum Betrieb von Maschinen und Fahrzeugen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9117178U1 (de) |
-
1991
- 1991-06-17 DE DE9117178U patent/DE9117178U1/de not_active Expired - Lifetime
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