DE2360509C3 - Schaltung zum Anschluß eines unter Last anlaufenden DrehfeMmotors - Google Patents

Description

55

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Anschluß eines unter Last anlaufenden Drehfeldmotors mit Kurzschlußläufer an ein Einphasen-Wechselstromnetz.

Es sind mehrere Schaltungen dieser Art bekannt und in der einschlägigen Literatur beschrieben, z. B. im »AEG-Hilfsbuch 2«, 10. Auflage, S. 575 und 576.

Eine Gruppe der Schaltungen dient zum Anschluß eines »Hilfsphasenmotors«. Dieser Motor besitzt zwei verschieden groß bemessene Feldwicklungs-Stränge, die um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Der größere »Hauptphasenstrang« liegt am Wechselstromnetz. Der kleinere »Hilfsphasenstrang« ist über vorgeschaltete Widerstände oder Kondensatoren an das NcI/ angeschlossen. Beide Siriinge er/engen zusammen ein elliptisches Drehleid, so daß der Laufer bereits im Stillstand ein An/ugs-Drehmoment entwikkelt.

Fine andere Schaltung ist als »Steinmetzschaltung« bekannt. Sie dient zum Anschluß eines Drehstrom-Asynchronmotors. Bei ihr ist einer der drei Feldwicklungs-Siränge über einen Kondensator an das Netz angeschlossen.

Bei den bekannten Schaltungen fließt ein wesentlicher Teil des Leistungsstromes über Kondensatoren oder Widerstände.

Die Kondensatoren sind insbesondere bei höheren Leistungen groß und sperrig. Die Widerstände verbrauchen Energie und senken daher den Wirkungsgrad.

Bei einigen dieser Schaltungen werden deshalb die Widerstände oder die Kondensatoren nach dem Hochlaufen des Motors abgeschaltet. Dadurch entfällt der Energieverlust in den Widerständen und die Kondensatoren können kleiner dimensioniert sein. Jedoch wird die Feldwicklung nach dem Abschalten dieser Elemente ungünstig durchflutet. Deshalb kann der Wirkungsgrad nicht sehr hoch sein.

Aus der US-PS 35 55 396 ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die für einen selbstanlaufenden Drehfeldmotor, der an ein Einphasen- bzw. Dreiphasenwechseistromnetz angeschlossen ist, bestimmt ist. Diese Anordnung weist einen Spannungsregler, bestehend aus antiparallel geschalteten Thyristoren, einen Wechselrichter und einen Phasenschieber auf, mit dem ein Drehfeldmotor elektrisch verbunden ist. Durch bestimmte Schaltungsmaßnahmen wird dafür gesorgt, daß während des Anlaufes durch entsprechende Steuerung der Thyristoren des Spannungsreglers zunächst der Phasenschieber mit einem Kondensator in einer Hilfsphase auf seine Solldrehzahl gebracht und erst dann der Drehfeldmotor durch Einlegen eines Schalters zugeschaltet wird. Der Motor läuft somit unbelastet an, wobei die Thyristoren des Spannungsreglers nunmehr als Gleichrichter arbeiten. Durch die zahlreichen Schalcstellen, die für die Umschaltung von einem unbelasteten Anlauf auf Betrieb erforderlich sind, wird diese Schaltungsanordnung verhältnismäßig aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist daher der Schaffung einer Schaltung der eingangs genannten Art, bei der die Amriebsanlage besonders kompakt und wirtschaftlich wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Strang der Feldwicklung unmittelbar an Wechselspannung liegt und die anderen Stränge über Wechselrichter an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind, wobei die Wechselrichter über ein fremdgeführtes Steuergerät mit der Spannung des Wechselstromnetzes geführt sind.

Diese Schaltung enthält keine Kondensatoren oder Widerstände, über die ein Teil des Leistiingsstromes fließen muß. Die Wicklung kann optimal ausgelegt werden. Die Antriebsanlage wird daher kompakter und wirtschaftHcher als bei den bekannten Schaltungen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung, die ein Blockschaltbild zeigt, beschrieben.

Der Drehstrommotor 1 besitzt den Läufer 2 und die drei Feldwicklungs-Stränge 3, 4, 5. Der Strang 3 liegt unmittelbar am Wechselstromnetz 6. Die Stränge 4 und sind über die Wechselrichter 7 und 8 an den

Akkumulator 9 angeschlossen, der von einem Gleichrichter 10 mit vorgeschaltetem Transformator 11 aus dem Wechselstromnetz 6 aufgeladen wird. Die Wechselrichter 7,8 schallen mit unterschiedlicher Phasenlage. Zu ihrer Steuerung dient das Puls-Steuergerät 12, Jas über einen Meßwandler 14 von der Spannung des Wechselstromnetzes 6 im Takt geführt wird. Mit Hilfe des Drehrichtungswahlschalters 13 wird die Phasenfolge der beiden Ausgangssignaie des Steuergerätes 12 und damit die Drehrichtung des Motors 1 bestimmt.

Aufgrund der Induktivitäten der Stränge 4, 5 und der üblichen Fivilau'diinJen in den Wechselrichtern 7, 8 sind die .Stromimpulse der Stränge 4, 5 nicht rechieckformig. sondern gekrümmt. Hei günstiger Dimcnsionicriing können die beiden Stränge daher zusammen ein Feld erzeugen, dessen Größe zeitlich nahezu sinusförmig verläuft.

Der Netzanschluß kann einpolig ausgeführt werden. Dabei ist ein Pol über einen Hohlleiter an die Wechselstromquelle angeschlossen, der andere Pol liegt ■>v\ Masse und durch den Hohlleiter verlaufen Meß- und Nicuerleitungcn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

1. Patentansprüche:

   !. Schaltung /um Anschluß eines unter Last anlaufenden Drehfeldmotors mit Kurzschlußläufer an ein Einphasen-Wechselstromnetz. dadurch gekennzeichnet, daß ein Strang (3) der Feldwicklung unmittelbar an Wechselspannung (6) liegt und die anderen Stränge (4, 5) über Wechselrichter (7, 8) an eine Gleichstromquelle (9) angeschlossen sind, wobei die Wechselrichter über ein fremdgeführtes Steuergerät (12) mit der Spannung des Wechselstromnetzes geführt sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichter (7,8) die Stränge (4, 5) mit unterschiedlicher Phasenlage an die Gleichstromquelle (9) anschließen.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Steuergerätes (12) der Wechselstrom dient, der durch den am Wechselstromnetz liegenden Strang (3) fließt.
4. 4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) den Nulldurchgang der zur Führung dienenden Größe als Taktsignal verwendet.
5. 5. Schaltung nach einem der Ansprüche i oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) den Nulldurchgang der ersten zeitlichen Ableitung der zur Führung dienenden Größe als Taktsignal verwendet.
6. 6. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichter (7, 8) gesteuerte Halbleiter-Ventile besitzen.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle ein chemischer Stromspeicher (9) ist.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle ein aus dem Wechselstromnetz (6) gespeister Gleichrichter (10)

   40
9. 9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle ein Akkumulator (9) ist, den ein Gleichrichter (10) aus dem Wechselstromnetz (6) auflädt.
10. 10. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gleichrichter (10) ein Transformator (11) vorgeschaltet ist.
11. 11. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Gleichstromquelle (9) gespeisten Stränge (4, 5) gemeinsam ein Feld erzeugen, dessen Stärke einen annähernd sinusförmigen zeitlichen Verlauf aufweist.