DE953630C - Einrichtung zur Drehzahlverstellung bzw. -regelung bei Universalmotoren, Ein- und Mehrphasenasynchronmotoren - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Drehzahlverstellung bzw. -regelung bei Universalmotoren, Ein- und Mehrphasenasynchronmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Drehzahlverstellung bzw. -regeleng bei Ein-und Mehrphasenasynchronmotoren und Universalmotoren. Bei solchen Motoren ist es bekannt, die Drehzahlverstellung bzw. -regeleng durch vor den Motor geschaltete Impedanzen durchzuführen, welche in Abhängigkeit von der Drehzahl z. B. durch einen Fliehkraftregler in ihrem Wert verändert werden. Solche Ausbildungen erfordern einen wesentlichen Materialaufwand und hohe Kosten. Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache: und billige Regeleinrichtung zur Drehzahlverstellung bzw. -regeleng zu schaffen, und besteht im wesentlichen darin, daB in Einrichtungen zur Drehzahlverstellung bzw. -regeleng, bei denen wenigstens drei Ohmsche Widerstände in den Stromkreis des Motors geschaltet sind, die durch von einem drehzahlabhängigen Regelorgan wie insbesändere einem Fliehkraftregler gesteuerte Kontakte zu- bzw. abgeschaltet werden, die Widerstände so geschaltet sind, daß die ihnen zugeordneten Kontakte im Zeitpunkt ihres Schließens oder Öffnens nur durch Teilströme .belastet sind. Dadurch wird eine kontinuierliche und praktisch stufenlose Regelung ermöglicht und-ein unruhiger Lauf des Motors vermieden.
• Hierbei können z. B. bei einem Einpha:senasynchronmotor die Ohmschen Widerstände durch Kontakte, welche der Reihe nach vom Fliehkraftregler od. dgl. betätigt werden; parallel in den Stromkreis des Motors geschaltet werden. Bei Dreiphasenasynchronmotoren können die in Serie zu den Feldwicklungen angeordneten Widerstände der Reihe nach vom Fliehkraftregler kurzgeschlossen werden, so d2,8 bei höchster Belastung alle Widerstände kurzgeschlossen sind, während in den Zwischenbereichen durch Kurzschließen einzelner Widerstände nur einzelne Phasen des Motors die volle Belastung erhalten.. In beiden Fällen wirkt das Verstellglied des Regelorgans derart mit den den einzelnen Widerständen zugeordneten Kontakten zusammen, daß bei sinkender Drehzahl die Kontakte der Reihe nach geschlossen werden, wobei die federnden Gegenkräfte der Kontakte derart abgestuft sind, daß der zuletzt geschlossene Kontakt die größte Gegenkraft aufweist. Dadurch, daß die einzelnen Kontakte zumindest während des Zeitpunktes ihres Öffnens und Schließens nur durch den Strom, welcher den ihnen zugeordneten Widerständen entspricht, belastet sind und nicht durch den, gesamten vom Motor aufgenommenen Strom, wird ein Kontaktfeuer und eine Erhitzung der Kontakte vermieden und damit eine weitgehende Schonung der Kontaktfedern erreicht.
• Es sind Fliehkra£tregeleinrichtungen mit drei und mehr Widerständen bekannt, bei denen die Schaltkontakte nur mit Teilströmen belastet sind. Hierbei handelt es sich um Anlaßvorrichtungen, die wegen der Stufenwirkung und der großen Schaltwege nicht für die Drehzahlregelung bzw. -konstanthaltung geeignet sind.
• Ferner ist eine Regeleinrichtung für Gleichstromnebenschlußmotoren bekannt, bei der in die Magnetwicklung Widerstände eingeschaltet werden und ein auf der Rotorwelle sitzender Fliehkraftregler den Strom über Schleifringe erhält, deren Anzahl bei n Kontakten n-+ i betragen muß. Eine nachträgliche Ausstattung von Elektromotoren mit einem solchen Regler erfordert außer dem Anbau des mechanischen Fliehkraftreglers das Anzapfen der Magnetwicklung. Der technische Aufwand für die bekannte Regeleinrichtung ist groß im Vergleich zum Erfindungsgegenstand, bei dem der gesamte Motorstrom (nicht nur jener Teil, der durch die Magnetwicklung fließt) über die Kontakte geleitet wird. Hier können die Kontaktspannungen auch 30 V übersteigen, ohne daß ein Verschmelzen befürchtet zu werden braucht. Die nachträgliche Ausstattung von Elektromotoren der verschiedensten Bauarten mit einem Regler gemäß der Erfindung ist leicht durchführbar.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert. Fig 1 zeigt ein Schaltbeispiel eines Einphasenasynchronmotors bzw. Universalmotors und Fig.2 ein Schaltbeispiel eines Dreiphasenasynchronmotors.
• In Fig. i ist mit i das Verstellglied eines Fliehkraftreglers bezeichnet. Der Pfeil :2 deutet die Bewegungsrichtung des Verstellgliedes bei sinkender Drehzahl an. Das Verstellglied i wirkt auf die Kontaktpaare 3, 4 und 5, die die Ohmschen Widerstände 6, 7 und 8 je nach Erfordernis des Regelvorganges schalten. Der Motor, dessen Drehzahl geregelt werden soll, ist mit 9 bezeichnet. Im Ruhezustand drückt das Verstellglied i des Regelorgans die Kontakte 3, 4 und 5 zusammen, so daß die Widerstände 6, 7 und 8 durch die Feder 5' kurzgeschlossen sind. Das Regelorgan ist in bekannter Weise mit einer mechanischen Verstelleinrichtung versehen, die es gestattet, eine Drehzahlverstellung vorzunehmen. Je nach der eingestellten gewünschten Drehzahl bewegt sich das Verstellglied entgegen der durch den Pfeil 2 angedeuteten .Richtung und öffnet einen oder mehrere der Kontaktpaare 3, 4 und 5. Dadurch wird der im Stromkreis des Motors liegende resultierende Widerstand. größer, so daß bei gleichbleibender Belastung eine Verminderung der Drehzahl eintritt. Sinkt die Drehzahl unter ein durch die mechanische Verstelleinrichtung vorgegebenes Maß, so bewegt sich das Verstellglied i wieder in der Pfeilrichtung 2.
• Beim Schließen des. Kontaktpaares 3 wird zu dem Widerstand -6 der Widerstand 7 parallel geschaltet, so daß die Stromaufnahme des Motors steigt. Das Kontaktpaar 3 ist hierbei jedoch nur durch den über den Widerstand 7 fließenden Strom und nicht durch den gesamten Strom belastet.- Ebenso wird beim darauffolgenden Schließen des Kontaktpaares 4 dieses wieder nur durch den über den Widerstand 8 fließenden Strom belastet usf. Im Moment des Schließens des letzten Kontaktpaares 5 sind die Kontaktpaare 3 und 4 bereits geschlossen. Der über das Kontaktpaar 5 fließende Strom fließt zwar über die Kontaktpaare 3 und 4, jedoch stellt dies keine wesentliche Belastung dar, da eben zu diesem Zeitpunkt die vorangehenden Kontaktpaare bereits geschlossen sind. Es ist daher der für das Kontaktfeuer maßgebende Strom beim Öffnen und Schließen der Kontakte jeweils auf ein Minimum reduziert, und es ist keiner der vorgeschalteten Kontakte während des Öffnens und Schließens durch die Gesamtaufnahme des Motors belastet. Zur Funkenlöschung können hierbei in bekannter Weise parallel zu den Kontaktpaaren Kondensatoren und Widerstände geschaltet werden. Die federnde Gegenkraft des Kontaktpaares 5 ist größer als die federnde Gegenkraft des Kontaktpaares 4, und diese ist wieder größer als die federnde Gegenkraft des Kontaktpaares 3, so daß dies Reihenfolge des Schließens der Kontaktpaare gewährleistet ist.
• In Fig. 2 ist wieder mit i das Verstellglied des Regelorgans-bezeichnet, das sich in der durch den Pfeil :2 angedeuteten Richtung mit sinkender Drehzahl des Motors 9' bewegt. Die Kontaktpaare 3, 4 und 5 schließen je nach .Erfordernis des Regelvorganges die beispielsweise im Stern geschalteten Widerstände i o, ii und 12 kurz. Der Regelvorgang geht analog der bei Fig. i beschriebenen Weise vor sich.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung_ zur Drehzahlverstellung bzw. -regelung bei niversalmotoren, Ein- und Mehrphasenasynchronmotoren, bei der wenigstens drei Ohmsche Widerstände'in den Stromkreis des Motors geschaltet sind, die durch von einem drehzahlabhängigen Regelorgan - z. B. einem Fliehkraftregler - gesteuerte Kontakte zu- bzw. abgeschaltet werden, gekennzeichnet durch eine solche Schaltung der Widerstände, daß die ihnen zugeordneten Kontakte im Zeitpunkt ihres Schließens oder Öffnens nur durch Teilströme belastet sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied des Regelorgans derart mit den den einzelnen Widerständen zugeordneten Kontakten zusammenwirkt; daß bei sinkender Drehzahl die Kontakte der Reihe nach geschlossen werden, wobei die federnden Gegenkräfte der Kontakte derart abgestuft sind, daß der zuletzt geschlossene Kontakt die größte Gegenkraft aufweist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (6) so geschaltet und bemessen ist, d.aß schon der durch die kleinste Belastung und kleinste, Regeldrehzahl des Motors bestimmte Strom nicht über@die Kontakte fließen kann..
4. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte die Ohmschen Widerstände (6, 7, 8) nacheinander parallel in den Stromkreis des Motors schalten, wobei diese Widerstände so angeordnet und bemessen sind, daß die in ihnen entstehende Wärme bei zunehmendem Motorstrom von der Oberfläche aller bis dahin eingeschalteten Widerstände abgegeben wird und bei Schließen des Kontaktes (5) kein unzulässig großer Stromstoß entstehen kann.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, däß bei Dreiphasenasynchronmotoren die der Reihe nach vom Regelorgan betätig=ten Kontakte in Serie zu den Feldwicklungen geschaltete Widerstände kurz schließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 288 503, 327 515, 342 818, 347 475, 410 3o6, 604 214.