NL192553C

NL192553C - Met olie afgedichte draaischuifvacuümpomp met aandrijfmotor in een huis.

Info

Publication number: NL192553C
Application number: NL8403372A
Authority: NL
Original assignee: Pfeiffer Vakuumtechnik
Priority date: 1983-11-07
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1997-09-02
Also published as: DE3340198A1; DE3340198C2; GB2151091A; GB8427034D0; IT8423207A1; IT8423207A0; IT1178574B; NL192553B; FR2554517B1; JPS60180483A; FR2554517A1; CH665512A5; GB2151091B; NL8403372A

Description

1 192553

Met olie afgedichte draalschulfvacuümpomp met aandrijfmotor in een huls

De uitvinding heeft betrekking op een met olie afgedichte draaischuifvacuümpomp, waarbij het pompstelsel en de elektrische aandrijfmotor, in het bijzonder een wisselstroommotor, zich in een huis bevinden en met 5 olie zijn bedekt en waarbij op de pompas buiten de aandrijfmotor een elektrische generator is aangebracht.

Een dergelijke draaischuifvacuümpomp is bekend uit de Duitse octrooiaanvrage 2.620.375, waarin een draaischuifvacuümpomp wordt beschreven die met olie is afgedicht en door een direct gekoppelde aandrijfmotor wordt aangedreven. Daarbij zijn het pompstelsel en de elektrische aandrijfmotor in een gemeenschappelijk huis ondergebracht, dat zo ver met olie is gevuld, dat beide aggregaten in olie lopen.

10 Ter bewaking van het toerental is op de pompas bovendien een elektrische generator aangebracht.

Voor het aanlopen van de pomp is alleen reeds voor het versnellen van de roterende delen een hoger draaimoment noodzakelijk dan voor het bedrijf van het nominale toerental het geval is. Als echter het pompstelsel en de aandrijfmotor zoals in het hier beschreven geval volledig met olie zijn bedekt en derhalve alle roterende delen in olie lopen, is een aanzienlijk extra draaimoment voor het aanlopen noodzakelijk om 15 de taaiheid van de olie te overwinnen.

Dit is nog sterker merkbaar in koude toestand, als de taaiheid van de olie bijzonder groot is. Een aandrijfmotor, in het bijzonder een wisselstroommotor alleen voor de korte tijdperiode van het aanlopen te ontwerpen zou een sterke overdimensionering betekenen ten opzichte van het continu bedrijf van de pomp. Behalve de nadelen van een ruimtelijk ongunstiger bouw, hogere kosten, hoger energieverbruik en hogere 20 lawaaibelasting treedt hierbij in het bijzonder het probleem op van een te grote warmteontwikkeling. Met het oog op de toegepaste olie mag een bepaalde temperatuur (bijvoorbeeld 100°C) niet worden overschreden.

Om het draaimoment van een wisselstroommotor, die voor continu bedrijf is ontworpen, gedurende de aanlooptijd van de pomp te vergroten, kan een extra aanloopcondensator met de bedrijfscondensator parallel worden geschakeld (zie AEG-Telefunken-Handboeken 4 "Einphasenmotoren”).

25 Na het overschrijden van het kipmoment van de aandrijfmotor dat overeenkomt met het hoogste draaimoment dat deze kortstondig kan opbiengen, wordt de aanloopcondensator weer uitgeschakeld om een oververhitting van de motor te vermijden.

Het uitschakelen van de aanloopcondensator geschiedt volgens de huidige stand van de techniek ofwel door met middelpuntvliedende kracht werkende schakelaars, stroomrelais of tijdrelais.

30 Om een universele toepassing van draaischuifvacuüm pompen te waarborgen moeten deze voor verschillende netspanningen en -frequenties geschikt zijn. Deze eis en de door de bouw van de draaischuifvacuümpomp bepaalde feiten leiden echter bij toepassing van een van de drie gebruikelijke uitschakel-elementen tot de volgende nadelen:

Met middelpuntvliedende kracht werkende schakelaars: 35 De toepassing van met middelpuntvliedende kracht werkende schakelaars, die onder olie werken, leidt tot enige problemen. Bijvoorbeeld treedt een isolatie van de contacten door de olie op; verder wordt het moeilijk de bewegende delen in de olie, als gevolg van zijn taaiheid, exact te schakelen. Bij inbouw van met middelpuntvliedende kracht werkende schakelaars krijgt de motor een grotere bouwlengte, wat naast ongunstige ruimtelijke omstandigheden ook negatieve gevolgen voor de looprust heeft.

40 Een verder nadeel van met middelpuntvliedende kracht werkende schakelaars is, dat zij als zij op een bepaald toerental zijn ingesteld, bij dit toerental schakelen, onafhankelijk van het feit, met welke frequentie de motor wordt bedreven. Het kipmoment van de motor en daarmee het tijdstip waarmee de aanloopcondensator moet worden uitgeschakeld, is echter afhankelijk van de frequentie, waarmee de motor wordt bedreven.

45 Stroomrelais:

De toepassing van stroomrelais heeft het nadeel, dat voor elke spanning en frequentie een ander type moet worden gebruikt, om het tijdstip van het schakelen nauwkeurig in de hand te kunnen houden.

Tijdrelais:

Bij tijdrelais treden dezelfde nadelen op als bij stroomrelais, omdat zij eveneens van de spanning en de 50 frequentie afhankelijk zijn. Een extra nadeel hierbij is, dat de tijd vast is ingesteld, dat wil zeggen als de aanlooptijd door bepaalde randvoorwaarden verandert, bijvoorbeeld door temperatuursveranderingen, kan het schakelpunt niet optimaal worden aangehouden. Bijvoorbeeld kan bij verlaat uitschakelen van de aanloopcondensator oververhitting van de wikkeling optreden.

De uitvinding beoogt thans een bij alle bedrijfsomstandigheden optimaal uitgevoerde éénfase-aandrijving 55 voor met olie afgedichte draaischuifvacuümpompen met geïntegreerde aandrijfmotor te verschaffen. Hierbij moet er rekening mee worden gehouden, dat het pompstelsel en de aandrijfmotor zich in een gemeenschappelijk huis bevinden en met olie zijn bedekt.

Claims

192553 2 Verder moet worden gestreefd naar een minimum bouwgrootte en een zo gering mogeiijke vermogens-opname. De pomp moet voor verschillende bedrijfsomstandigheden (bijvoorbeeld verschillende netspanning en -frequentie, verschillende omgevingstemperaturen) kunnen worden toegepast. Het doel van de uitvinding wordt met een draaischuifvacuümpomp van de bij de aanvang genoemde 5 soort bereikt, doordat deze het kenmerk heeft, dat de signalen, die deze generator in afhankelijkheid van het toerental van de pompas opwekt, worden gebruikt om een uitschakelautomaat te sturen, die van zijn kant een aanloopcondensator uitschakelt bij het bereiken van een toerental waarbij het kipmoment van de aandrijfmotor wordt overschreden. Ter verhoging van het aanloopmoment van een wisselstroommotor wordt parallel met de bedrijfs-10 condensator een aanloopcondensator geschakeld. Als de pomp een toerental heeft bereikt, waarbij het kipmoment van de motor is overschreden, dan wordt de aanloopcondensator uitgeschakeld. Het signaal voor het uitschakelen (in de vorm van een frequentie of een spanning) wordt door een generator geleverd, die zich op de pompas bevindt. De sturing bestaat uit een netdeel, een elektronicadeel en uit een vermogensdeel. Het netdeel is zodanig uitgevoerd, dat alle functies van de elektronica in de gebieden van 15 90V tot 130V en van 180V tot 360V met zekerheid worden geschakeld, waarbij de transformator in het eerste geval aan de primaire zijde wordt omgeschakeld. Dit geldt ook voor de netfrequenties van 50Hz en 60Hz, waarbij de omschakeling automatisch of met de hand kan geschieden. Als de motor aanloopt levert de op de pompas zittende generator een nagenoeg sinusvormige spanning, waarvan de frequentie afhankelijk is van het toerental van de pompas. Deze generatorspanning en -frequentie wordt door de 20 elektronica zodanig verwerkt, dat bij het bereiken van een bepaald toerental van de pompas, waaibij het kipmoment van de aandrijfmotor is overschreden, een signaal voor het uitschakelen van de aanloopmotor wordt geleverd, onafhankelijk van de netfrequentie. De elektronica is zodanig uitgevoerd, dat bij verandering van de netfrequentie het toerental, waarbij de uitschakeling plaatsvindt, automatisch of met de hand kan worden gekoppeld met het bij de momentele frequentie behorende kipmoment. Het signaal kan zowel door 25 de generatorfrequentie alsook door de generatorspanning worden gestuurd. De met de uitvinding bereikte voordelen bestaan daarin, dat de aanloopcondensator door signalen van de generator, die zich op de pompas bevindt, bij een bij het kipmoment van de motor behorend toerental met zekerheid kan worden afgeschakeld en wel onafhankelijk van de netspanning, de netfrequentie en van andere externe bedrijfsomstandigheden, zoals bijvoorbeeld de temperatuur. Daarbij worden optimale 30 bouwgrootten en bedrijfsgegevens van de pomp bereikt. De motor kan voor continu bedrijf worden uitgevoerd en behoeft niet gedimensioneerd te worden overeenkomstig een aanzienlijk hoger draaimoment noodzakelijk voor korte aanlooptijd. De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het hierna volgende nader worden toegelicht. 35 De rotor van de draaischuifvacuümpomp 1, de aandrijfmotor 2 en de generator 3 zijn op een gemeenschappelijke as gemonteerd. In de klemmenkast 4 van de aandrijfmotor 2 zijn de wikkelingseinden van de aandrijfmotor 2 en de generator 3 evenals de aansluitingen van de condensatoruitschakelelektronica 5 elektrisch met elkaar verbonden. Als de bijbehorende netspanning 6 in de klemmenkast 4 wordt aangelegd, begint het aanlopen van de 40 aandrijfmotor 2. Om het noodzakelijke hoge aanloopmoment bij de aandrijfmotor 2 te bereiken, zijn de aanloopcondensator 7 en de bedrijfscondensator 8 in de aanloopfase door de condensatorelektronica 5 parallel geschakeld. Bij het bereiken van een kipmoment van het bij de aandrijfmotor behorende toerental levert de generator 3 een bepaalde spanning respectievelijk frequentie, die door de condensatoruitschakel-elektronica 5 zodanig wordt verwerkt, dat dit het uitschakelen van de aanloopcondensator 7 tot gevolg heeft. 45 Dit geschiedt als het vermogensrelais 9 door de condensatoruitschakelelektronica 5 wordt bediend en het relaiscontact 10 het stroom relais opent, dat wil zeggen de aanloopcondensator 7 wordt uitgeschakeld. 50

1. Met olie afgedichte draaischuifvacuümpomp, waarbij het pompstelsel en de elektrische aandrijfmotor, in het bijzonder een wisselstroommotor, zich in een huis bevinden en met olie zijn bedekt en waarbij op de pompas buiten de aandrijfmotor een elektrische generator is aangebracht, met het kenmerk, dat de signalen, die deze generator in afhankelijkheid van het toerental van de pompas opwekt, worden gebruikt 55 om een uitschakelautomaat te sturen, die van zijn kant een aanloopcondensator uitschakelt bij het bereiken van een toerental waarbij het kipmoment van de aandrijfmotor wordt overschreden.

2. Met olie afgedichte draaischuifvacuümpomp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als signaal voor 3 192553 het sturen van de uitschakelautomaat de door de generator opgewekte frequentie wordt gebruikt.

3. Met olie afgedichte draaischuifvacuümpomp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als signaal voor het sturen van de uitschakelautomaat de door de generator opgewekte spanning wordt gebruikt. Hierbij 1 blad tekening