DE2822767A1

DE2822767A1 - Verfahren und vorrichtung zum erwaermen eines elektromotors

Info

Publication number: DE2822767A1
Application number: DE19782822767
Authority: DE
Inventors: John R Holmquist; John E Sherman
Original assignee: Weyerhaeuser Co
Current assignee: Weyerhaeuser Co
Priority date: 1977-05-25
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1978-12-07
Also published as: CA1093189A; US4135122A; GB1601880A; GB1601879A

Description

PAT ENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

»PI. INC

H. KtNKELDEY

PR r*a

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

DR HER NAT DR.-PHYS.

P. H. JAKOB

PA.-ING

G. BEZOLD

DR HtRNUT- OPL-CHSM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE A3

24. Mai 1978 P 12 764 ·

WEIERHAEUSER COMPANY Tacoma, Washington 98401, USA

Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors oder einer ähnlichen Vorrichtung, wodurch insbesondere die Bildung von Kondenswasser in den Wicklungen des Elektromotors, während dieser abgeschaltet ist, vermieden werden soll, wobei die von einer Spule oder Wicklung erzeugte Wärmemenge reguliert wird.

Es sind Heizvorrichtungen für einen Elektromotor bekannt, die dazu dienen, den Elektromotor zu erwärmen, während er abgeschaltet ist. Der Zweck einer solchen Erwärmung

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TELEFON (OBS) SSSBCS

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TELEQRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

besteht darin, die Bildung von Kondenswasser in den Wicklungen des Elektromotors so gering wie möglich zu halten oder zu vermeiden, da das Kondenswasser den Isolierwiderstand der Motorwicklungen herabsetzt. Vierin das Kondenswasser nicht entfernt wird, bevor der Motor wieder in Betrieb gesetzt wird, wird der verringerte Isolierwiderstand in den meisten Fällen zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Motors führen, wenn die Motorwicklungen wieder mit Energie versorgt werden.

Elektromotoren und insbesondere diejenigen Elektromotoren, die sich in industriellen Bereichen befinden, in denen die Umgebungstemperaturen sich sehr schnell ändern können, müssen während der Abschaltzeit erwärmt werden, um eine Bildung von Kondenswasser zu vermeiden. Bisher wurde eine Wärmequelle, beispielsweise ein elektrisches Strahlungsheizgerät oder sogar eine Glühlampe in der Nähe des Motors während der Abschaltzeit angeordnet. Aufgrund der Unsicherheit der Wärmeübertragung zwischen der Wärmequelle und den MotorWicklungen gibt es jedoch praktisch keine Möglichkeit, sicherzustellen, dass diese Verfahren tatsächlich eine Kondenswasserbildung verhindern. Eine Beschädigung oder Zerstörung des Motors tritt oftmals beim Wiederinbetriebsetzen des Motors auf, wenn nicht der Isolationswiderstand gemessen wird, bevor der Motor wieder in Betrieb gesetzt wird. Es kann auch davon ausgegangen werden, dass die bekannten Verfahren der Erwärmung des Motors bei ihrer Durchführung teuer sind und eine erfahrene Bedienungsperson benötigen, die die Wärmequelle anschliessen und abtrennen und den Isolierwiderstand des Motors erforderlichenfalls messen muss.

Es sind eine Anzahl von Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen und' wirksameren Erwärmung der Motorwicklungen nach den Abschalten des Motors bekannt. Aus der US-PS 2.240.207 ist es bekannt, die Sekundärwicklung eines Einphasentransformators, dessen Primärwicklung mit einer geeigneten elektrischen Energieversorgungsquelle verbun-

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den is'c, selektiv mit den beiden Motorwicklungsklemmen eines Mehrphasenmotors nur dann zu verbinden, wenn die Kontakte eines Hauptschaltschützes geöffnet sind, der der Motorwicklung einan Drelphasenstrom liefert.

Bei dem Verfahren und bei der Vorrichtung, die aus der US-PS 2.£40.207 bekannt sind, wird eine Heiaisspule erregt, wenn Hilfskontakte geschlossen sind, die zum Haupt schaltschütz gehören, wobei die Hilfskontakte nur dann geschlossen werden, wenn seine Hauptkontakte geöffnet sind. Die Kontakte dieser Relaisspule schliessen einen Schaltkreis zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und den beiden Klemmen des Mehrphasenmotors.

Das hat zur Folge, dass während der Abschaltzeit des Motors eine kleine Spannung an der Motorwicklung liegt, was dazu führt, dass ein einphasiger Wechselstrom durch die Motorwicklung fliesst. Die Stärke des Wechselstroms ist so gewählt, dass sich ein Temperaturanstieg im Motor um wenige Grade über die Umgebungstemperatur ergibt.

Obwohl dieses bekannte Verfahren und diese bekannte Vorrichtung in ihrem Grundaufbau und in ihrer Ausführung einfach sind, haben si cn bedeutende Schwierigkeiten bei der praktischen Anwendung ergeben. Der Transformator und das dazugehörige Relais sind beispielsweise hinderlich und können im allgemeinen nicht in einem Gehäuse angeordnet werden, das auch den Anlasser für den Motor enthält. Noch wichtiger ist, dass es sich herausgestellt hat, dass das Anlegen einer Spannung an eine einzige Wicklung eines Mehrphasenwechselstrommotors zu einem aus ser or dent Ii cn hohen Strom durch diese Wicklung führt, wenn die Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Im Falle eines Dreiphaseninduktionsmotors mit 575 Volt Wechselspannung führt eine Spannung von über 28 Volt, die an einer Einphasenwicklung liegt, zu einem Strom durch diese Wicklung, der schnell gegen unendlich geht,

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wenn der Eisenkern des Motors gesättigt ist. Wenn dieser hohe Strom für eine bestimmte Zeitdauer zugelassen wird, wird die Isolation der Wicklung ausfallen und wird die Motorwickiung durchbrennen. Da bei dem oben beschriebenen Verfahren und der oben beschriebenen Vorrichtung andauernd ein Wechselstrom an der Motorwicklung während der Abschaltseit liegt, ist es insbesondere schwierig, in der Praxis einen gewünschten Wert der Spannung auszuwählen, die am Motor liegt und bei der die gewünschte Erwärmung erzielt wird, ohne dass ein Strom durch die Motorwicklung die Folge ist, der ein Durchschlagen der Motorwicklung bewirkt.

Aus der US-PS 2.338.5I8 sind ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors bekannt, bei denen die Sekundärwicklung eines Einphasentransformator von Hand aus in einen Schaltkreis mit den Klemmen der Erregerwicklung eines Mehrphasenmotors derart geschaltet wird, dass ein einphasiger Wechselstrom in die selbe Richtung durch alle Phasen der Erregerwicklung fllesst,.um eine Erwärmung des Motors zu erreichen.

Ein weiteres Verfahren und eine v/eitere Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors sind aus der US-PS 3.445.7^3 und der US-PS 3.582.7I2 bekannt. Es ist ein Schaltkreis vorgesehen, der dasu dient, die Sekundärwicklung eines Einphasentransformators mit den Klemmen eines Mehrphasenmotors zu verbinden, um einen einphasigen Wechselstrom an alle Phasen der Motorwicklungen zu legen, um den Motor zu erwärmen. Dieser bei der bekannten Vorrichtung vorgesehene Schaltkreis arbeitet so, dass er automatisch die Sekundärwicklung des Transformators mit den Motorklemmen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Abschalten des Motors Verbindet.

Diese xveiteren bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben Jedoch bei der praktischen Anwendung die selben Nachteile,

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wie sie bereits bei dem Verfahren und der Vorrichtung geraäss US-PS 2.24o.2o7 dargestellt wurden.

Eine weitere Entwicklung in dieser Richtung ist aus. den US-PS 3.717.804 und 3.774.096 bekannt. Dabei verbindet eine Vielzahl von Kontaktpaaren eines Motorschützes eine mehrphasige Energieversorgungsquelle mit einem Mehrphasenmotor. Ein erstes Kontaktpaar wird durch einen ersten Motorschütz nebengeschlossen, während ein zweites Kontaktpaar durch den Schaltkreis zum Erwärmen des Motors nebengeschlossen wird. Im Schaltkreis zum Erwärmen des Motors befindet sich eine Reihenschaltung aus stromführenden Elektroden eines gesteuerten Halbleiterschalters beispielsweise eines siliziumgesteuerten Gleichrichters oder eines Triacs, und einer Sicherung. Das Durchschalten des gesteuerten Halbleiterschalters wird über ein Zeitglied erreicht, das einen Kondensator und einen veränderlichen Widerstand enthält und gleichfalls in Reihe quer über das zweite Kon- taktpaar geschaltet ist, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt des Kondensators und des Widerstandes über eine Diode und eine Durchbruchsspannungseinrichtung an der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleiterschalters liegt. Während des Betriebes wird der Schaltkreis zum Erwärmen des Motors durch das zweite Kontaktpaar nur dann nebengeschlossen, wenn der Motor in Betrieb ist. Wenn die Kontaktpaare jedoch geöffnet sind, bewirkt das Zeitglied in dem Schaltkreis zum Erwärmen des Motors, dass ein Steuerimpuls am gesteuerten Halbleiterschalter zu einer vorbestimmten Zeit während jeder Halbperoide der anliegenden Spannung liegt. Darauf ansprechend schaltet der gesteuerte Halbleiterschalter für den Rest jeder Halbperiode durch, um einen Stromweg zwischen den stromführenden Elektroden und daher über die Sicherung die Motorwicklung und den Schalteschütz, der das erste Kontaktpaar nebenschliesst, zu bilden, so dass ein kurzer Stromimpuls an der Motorwicklung für einen Teil jeder Halbperiode liegt, um den Motor dadurch zu erwärmen.

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Die bei dieser Vorrichtung vorgesehenen Schaltkreise erzeugen eine beträchtliche hochfrequente Störung insofern, als der gesteuerte Halbleiterschalter zu einem Zeitpunkt dureingeschaltet wird, zu dem die anliegende Spannung einen relativ hohen Wert hat.

Von grösserer Bedeutung ist die Tatsache, dass die bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehenen Schaltkreise den gesteuerten Halbleiterschalter zwangsweise -in den leitenden Zustand während jeder Halbperiode und in "manchen Fällen während jeder übernächsten Halbperiode der anliegenden Spannungswellenform bringen. Wenn eine mehrphasige Energieversorgungsquelle mit einer Wechselspannung von 575 Volt verwandt wird, ist es ersichtlich, dass die Augenblicksspannung, die an der Motorwicklung liegt und durch die bei der bekannten Vorrichtung vorgesehenen Schaltkreise geliefert wird, während jeder Halbperiode der anliegenden Spannungswellenform 28 Volt überschreiten kann, wie es oben beschrieben wurde. Obwohl die Dauer des Stromimpulses, der von den Schaltkreisen bei der bekannten Vorrichtung geliefert wird, nicht ausreicht, um ein Durchschlagen des Motors zu bewirken, wird das wiederholte Anliegen derartiger Stromimpulse während der aufeinander folgenden Halbperioden mit Sicherheit zu einem Durchbrennen des Motors führen,es sei denn, dass jeder Impuls nur für eine sehr kurze Zeitdauer bei jeder Halbperiode geliefert wird. Wenn die Dauer des Impulses während jeder Halbperiode so stark verringert wird, kann jedoch oftmals die gewünschte Erwärmung des Motors nicht erreicht werden.

Die Verwendung von R-C-Zeitgliedern bei der bekannten Vorrichtung zur Festlegung der Verzögerung beim Durchschalten oder der Phasensteuerung hat darüberhinaus

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insofern einen Nachteil, als die Zeitkonstanten von derartigen R-C-Gliedern sich über eine lange Zeitdauer ändern. Die bei der bekannten Vorrichtung vorgesehenen Schaltkreise benötigen bei der tatsächlichen Verwendung daher eine fortlaufende Überprüfung durch eine erfahrene Bedienungsperson, bei der die Phasensteuerung überwacht und erforderlichenfalls korrigiert wird. Wenn eine derartige Korrektur nicht vorgesehen wird, dann besteht die Gefahr, dass die Schaltkreise längere Stromimpulse als anfangs an die Motorwicklung legen, was die Wahrscheinlichkeit zur Folge hat, dass'der Motor durchbrennt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass die oben beschriebenen Schwierigkeiten bei der Verwendung einer Motorwicklung zur Erwärmung eines Elektromotors auch allgemein dann auftreten, wenn eine Spule als Induktionsheizung verwandt wird. Es ist oftmals in diesen Fällen schwierig, die gewünschte Erwärmung von einer Induktionsheizung zu erhalten ohne die Gefahr einzugehen, dass ein ungebührlich hoher Strom durch die Spule der Induktionsheizung fliesst und folglich die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Spule ausfällt.

Ziel der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors, während dieser abgeschaltet ist, die zuverlässig selbst dann arbeitet, wenn sie über eine lange Zeitdauer nicht gewartet wird.

Durch die Erfindung soll darüberhinaus eine derartige-Vorrichtung geliefert werden, die keine Wartung durch eine erfahrene Bedienungsperson zum Zeitpunkt des Einbaus oder in der Folgezeit_/während der Motor abgeschaltet ist oder wenn der Motor wieder in Betrieb gesetzt wird benötigt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll darüberhinaus einfach und kostengünstig herzustellen sein.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine derartige Vorrichtung, die Pestkörperelemente \erwendet und die daher auf Schaltungsplatten montiert werden kann, die in einem Gehäuse installiert werden können, das auch den Anlasser für den elektrischen Motor enthält.

Durch die Erfindung sollen weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors während der Abschaltzeit geliefert werden, die nur geringe oder keine hochfrequenten Störungen während des Betriebes erzeugen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine maximale Erwärmungswirkung ohne die Gefahr eines Durchschlagens der Spule oder Wicklung erzielen. - - . ■

Das wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren erreicht, bei dem eine Spule verwandt wird, die über eine elektrische Energiequelle erregt werden kann, die eine Wechselspannung liefert, wobei bei diesem Verfahren im wesentlichen die.gesamte Halbperiode der Wechselspannung über die Spule in Intervallen gelegt wird, die durch eine Vielzahl der Perioden der Wechselspannung bestimmt sind.

Dieses Verfahren kann mittels einer Vorrichtung durchgeführt werden, die einen Elektromotor, der eine Motorwicklung mit einer ersten und einer zweiten Klemme aufweist, und eine Energiequelle verwendet, die eine erste und eine zweite Klemme aufweist, über denen eine Wechselspannung auftritt. Die Vorrichtung zum Erwärmen des Motors weist einen ersten und einen zweiten Eingang, die jeweils mit der ersten und der zweiten Klemme der Energiequelle verbunden werden können, und einen ersten und einen zweiten Ausgang auf, die jeweils mit der ersten und der zweiten Klemme der Motorwicklung verbunden werden können. Eine erste Einrichtung liefert einen Strom-

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weg zwischen dem ersten Eingang und dem ersten Ausgang. Eine zweite Einrichtung bildet einen elektrischen Stromweg zwischen dem zweiten Eingang und dem zweiten Ausgang für im Wesentlichen die gesamte Halbperlode der Wechselspannung in vorbestimmten Intervallen, die eine gewählte Anzahl von Perioden der Wechselspannung umfassen.

Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht in einer Steuerschaltung für die Wärme eines Motors, die dazu vorgesehen ist, einen Elektromotor während der-Zeit der Abschaltung des Motors zu erwärmen und eine Schaltung aufweist, die so arbeitet, dass sie eine Wicklung des Motors mit einer Wechselspannungsquelle über Im wesentlichen die gesamte Halbperiode der Wechselspannung_/jedoch nur in Intervallen verbindet, die eine gewählte Anzahl von Perioden der Wechselspannung umfassen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung für öle Wärme des Motors zu einem Hauptmotorschütz nebengeschaltet werden, der gewöhnlich die Motorwicklung mit der Wechselspannungsquelle verbindet., und ist ein steuerbarer Halbleiterschalter vorgesehen, der über eine digitale logische Zählschaltung angesteuert wird, die auf Taktimpulse anspricht, die aus der Wechselspannung entwickelt werden.

Im Folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher.erläutert:

Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild die Verbindung des Ausführungsbeispiels der erfihdungsgemässen Steuerschaltung mit einem dadurch zu _r erwärmenden Elektromotor.

Figur 2 zeigt das schematiche Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung für die Wärme des Motors. . ■."

Figur 3 zeigt in eira· graphischen Darstellung die Erwärmung des Motors, die durch die Verwendung des Ausführungsbeispiels der ejjf^indjangsgemässen Steuerschaltung

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für die Wärme des Motors erzielt wird.

Wie es in Figur 1 dargestellt ist, weist ein Dreiphasenwechsels trominduktionsmot or Io eine Vielzahl von Eingangsanschlussleitungen T₁, Tp, und T- für die Motorwicklung auf. Die Anschlussleitungen T₁, Tp und T- sind mit den jeweiligen Leitungen L₁, Lp und L, einer Hauptstromversorgungsschiene 12 über einen dreiphasigen Kombinationsanlasser 1Λ bekannter Art verbunden. Die Stromschiene 12 steht ihrer-. seits mit einer nicht dargestellten dreiphasigen Stromquelle in Verbindung. Der Anlasser 14 enthält einen Hauptschaltschütz mit einer Relaisspule K-, und den zugehörigen Schliesserkontakten K-w, K₁₃ und K_lc. Während der Motor Io lauft,ist die Relaisspule K₁ des Hauptschaltschützes durch eine nicht dargestellte Einrichtung erregt, was dazu führt, dass sich die Kontakte K-,» schliessen und die Leitungen L₁ und T₁ verbinden, dass sich die Kontakte KIg schliessen und die Leitungen L_p und T_p verbinden und dass sich die Kontakte K₁ „ schliessen und die Leitungen L_x und T- verbinden. Das hat zur Folge, dass ein.Dreiphasenstrom an der Motorwicklung des Motors 19 von der Hauptstromschiene 12 aus' Hegt. Wenn der Motor Io angehalten oder abgeschaltet ist, ist die Relaisspule K₁ des Hauptschaltschützes entregt, so dass die Kontakte K₁^, K_lß und K_lc offen.sind und die ■ jeweiligen Leitungen L₁-T₁, L₂-Tp und L-X-T-* trennen.

Daa Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuerschaltung 16 für die Wärme eines Motors weist zwei Eingänge 16A und 16b auf, wobei der Eingang 16A über eine erste Sicherung F₁ mit der Leitung L_? verbunden ist, während der Eingang 16 B über eine zweite Sicherung Fp mit der Leitung L- verbunden ist. Die Steuerschaltung 16 weist gleichfalls zwei Ausgänge 16C und 16d auf, die jeweils mit den Eingangsanschlussleitungen Tp, T- des Motors in Verbindung stehen. Die Steuerschaltung 16.ist vorzugsweise auf einer Schaltungsplatte angeordnet, so dass sie zusammen mit dem Anlasser in einem in Form eines Bausteins ausgebildeten Gehäuse 18

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eingebaut werden kann, das dem Mot;or Io zugeordnet ist.

Aus der Beschreibung des in Figur 2 dargestellten bevortugten Ausführungsbeispiels im Einzelnen wird sich ergeben, dass die Steuerschaltung 16 so arbeitet, dass sie zu jeder Zeit einen Leitungsweg zwischen dem Eingang loA und dem Ausgang 16c liefert und daher die Leitungen Lp und T„ über die Sicherung Fi verbindet. Die Steuerschaltung 16 arbeitet weiterhin'so, dass sie für im wesentlichen .eine gesamte Halbperiode der Einphasenspannung, die über den Leitungen Lp und L^ auftritt, einen Leitungsweg zwischen dem Eingang 16b und dem Ausgang 16D liefert, diesen Leitungsweg jedoch nur in bestimmten Zeitintervallen bildet, die eine gewählte Anzahl von Perioden der Spannung umfassen, die über den Leitungen Lp und L., auftritt. Das hat zur Folge, dass ein einphasiger, in eine Richtung gehender Stromimpuls durch den Teil der Wicklung des Motors Io fliesst, der mit den Eingangsklemmen T und TL· verbunden ist und zwar über die gesamte Halbperiode der anliegenden Spannung, wobei die Stromirapulse zeitlich in einem Abstand von einer gewählten Anzahl von Perioden der anliegenden Spannung auftreten.

Die Steuerschaltung 16 sorgt für die oben beschriebenen Leitungswege selbst dann, wenn die Relaisspule K₁ des Anlassers 14 erregt ist und der Motor Io läuft. In diesem Fall v/erden jeweils der Eingang 16Ä und Ausgang l6c und der Eingang 163 und der Ausgang 16D durch die Kontakte K_lT3 und K_lr nebengeschlossen, so dass die steuerschaltung 16 keinen Einfluss auf den Lauf des Motors Io hat.

Wie es in Figur 2 dargestellt ist, stehen der Eingang 16a und der Ausgang 16C über eine Leitung 2o miteinander in Verbindung. Die Eingänge 16A und 16B sind mit den jeweiligen Eingängen einer Stromversorgungsschaltung 22 verbunden. Der Eingang 16A liegt insbesondere an einer Seite eines veränderlichen Wider Standes R₁, dessen andere Seite mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Anode

einer Diode. CR₁ und derKath'oce einer Diode CR₂ verbunden ist. Der Eingang 163 liegt an gemeinsamen Verbindungs-

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punkt der Anode einer Diode- CR., und der Kathcde einer Diode CR_if. Eine Z-Diode Z₁, ein Kondensator C₁ und ein Kondensator Cp sind parallel zwischen den geraeinsamen Verbindungspunkt der Dioden CR₁ und CR₂ und. de*i gemeinsamen Verbindungs punkt der Dioden CR₂ und CR₂, geschaltet, wobei die gemeinsamen Verbindungspunkte jeweils mit den Ausgangsleitungen 22A., 22B für die Stromversorgungsschaltung 22 in Verbindung, stehen. Während des Betriebes führt der Widerstand R₁ zu einem Abfall der Spannung über den Leitungen L^, L-, auf einen Wert, der für die übrigen Bauelemente der Steuerschaltung 16 geeignet ist. Die Dioden CR₁ bis CRk bilden eine Vollweiienbrüclcej die beide Halbperioden der anliegenden · Spannung gleichrichtet, um eine in eine Richtung gehende Spannung zu liefern, daren positive Amplitude durch die Z-Diode Z₁ auf einen Wert gehalten wird, der durch die Durchbruchsspannung der Z-Diode bestimmt ist_;und die von einem Kondensator C₁ gefiltert wird, um eine Gleichspannung über den Ausgangsleitungen 2PA und 22B zu liefern, wobei die Ausgangsleitung 22A ein positives Potential ^Vdd ^seiS^fc* während die Ausgangsleitung 22B auf einem Bezugspotential liegt. Der Kondensator C₂ arbeitet so, dass er hochfrequente Spannungsstösse filtert, die in der anliegenden Spannung auftreten.

Das Potential V-,. und das Bezugspotsntial, die somit an den Ausgangsleitungen 22A und 223 auftreten, liegen an den entsprechenden Spannungsversorgungseingängen einer " Triggerschaltung nit siliciumgesteuertem Gleichrichter 24, einer Schmitt-Trigger-Schaltung 2β, eines Zählers 28, einer Zählersteuerschaltung 30 und einer Zählerrücksetzschaltung 32, die im P.olgenden beschrieben werden.

Der Eingang 16A liegt auch an einem Eingang einer Taktschaltung 3^, die auch mit dem Bezugspotential versorgt wird, das auf der Ausgangsleitung 22B der Stromversorgungsschaltung 22 auftritt. Die Zählerschaltung ;& ent-

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hält im Einzelnen eine Diode CRj-, deren Anode am Eingang 16a liegt und deren Kathode mit einer Seite des Widerstandes R₁₀ verbunden ist, dessen andere Seite an der Ausgangsleitung y\k für die Taktschaltung j54 liegt. Ein Widerstand R₁₁, eine Z-Diode Zp und ein Kondensator C,- sind parallel zwischen die Ausgangsleitung pKk und die Ausgangsleitung 22B der Stromversorgungsscbaltung 22 geschaltet.

Während des Betriebes wirkt dia Diode CRt- als Halbwellengleichrichter für die über den Leitungen Lp und L, auftretende Spannung. Die in dieser Weise gleichgerichtete Spannung wird durch den Wert des Spannungsabfalles über dem Widerstand R, herabgesetzt und die positiven Überschreitungen dieser gleichgerichteten Spannung oberhalb des Bezugspotentiales werden auf einen bestimmten Wert festgelegt, der durch die Durehbruchsspannung der Z Diode Z₂ festgelegt ist, wobei der Kondensator C₁- den Spannungsaufhau über der Z-Diode Zp verzögert.während der Widerstand R₁₁ einen Entladestrcmveg für den Kondensator Cp- bei jeder übernächsten Halbperiode der anliegenden Spannung liefert. Das hat zur Folge, dass an der Ausgangsleitung y-\k eine Reihe von im wesentlichen rechteckförmigenjin eine Richtung gehenden Impulsen und zwar jeweils einer be± jeder positiven Halbperiode der anliegenden Spannung und synchron dazu auftritt. Diese Impulse liegen an der Schmitt -Trigger-Schaltung, die einen schnell ansteigenden Ausgangsimpuls liefert, wenn die Amplitude jedes Taktimpulses einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die Ausgangsinipulse der Schmitt-Trigger-Schalgung 2.6 liegen am Taktsteuereingang I des Zählers 28, der aus einem herkömmlichen mehrstufigen Zähler besteht, der so arbeitet, dass er einen Impuls an seinem Ausgang immer dann liefert, wenn eine vorgewählte Anzahl von Impulsen an seinem Takteingang I aufgetreten ist. Diese vorgewählte Anzahl wird durch ein ■ . Ausgangssignal von der Zählersteuerschaltung Jo festgelegt,

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dass an einem Eingang CS zur Auswahl des Zählerstandes des Zählers 28 liegt. Bei einer praktischen Verwirklichung kann der .Zähler 28 ein Zähler vom Typ ^o59 erhältlich von RCA Corporation sein, der eine vorbestimmte Anzahl von Klemmen CS zur Auswahl des Zählerstandes hat, wobei das Auftreten eines Signales an einer dieser Klemmen einen vorgewählten Zählerstand im Zähler festlegt, und kann die Zählersteuerschaltung J>o eine Vielzahl von Schaltern mit zugeordneten Widerständen umfassen, die von Hand aus. regelbar sind, um eine Spannung an einen der Eingänge CS des Zählers 28 zum Auswählen des Zählerstandes zu legen, die aus dem Versorgungspotential V"dd und dem Bezugspotential erhalten wird.

Um sicherzustellen, .dass der Zähler 28 auf seinen Ausgangszustand zurückgesetzt ist, wenn die Spannung zum ersten Mal an die Steuerschaltung 16 gelegt wird, liegen das Versorgungspotential V_dd und das Bezugspotential an der Steuerschaltung ^2 zum Rücksetzen des Zählers, die so arbeitet, dass sie ein Rücksetzsignal an der Ausgangsleitung j52A für den Rücksetzeingang R des Zählers 28 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Anlegen des Versorgungspotentials V.. und des Bezugspotentials an die Steuerschaltung 32 zum Rücksetzen des Zählers liefert. Die Steuerschaltung ^2 zum Rücksetzen des Zäh-' lers enthält einen Widerstand R_1g, der in Reihe mit einem Kondensator- C„ über das Versorgungspotential V_dd und das Bezugspotential geschaltet ist, sowie einen Widerstand R₁.,, der parallel zum Kondensator Cg geschaltet ist, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt des Widerstandes R]o» ^es Kondensators Cg und des Widerstandes R₁, an der Ausgangsleitung j52A liegt.

Die Ausgangsimpulse vom Zähler 28, die synchron mit einem der anliegenden Eingangsimpulse auftreten, liegen über einem Widerstand Rg an der Gateelektrode eines Transistors Q₁, der in der Praxis ein in Darlington-

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Schaltung geschaltetes Transistorpaar sein kann. Ein Widerstand Eq verbindet Basis und Emitter des Transistors Q₁,um den Basishaltestrom für den Transistor Q₁ zu liefern. Der Emitter des Transistors Q₁ ist mit der Ausgangsleitung 223 verbunden, an der das Bezugspotential auftritt und die Kollektorelektrode des Transistors Q₁ liegt am gemeinsamen Verbindungspunkt eines Widerstandes R 2, und eines Widerstandes Rj-, die einen Teil der Trigger schaltung 24 für den Siliciumgleichrichter bilden.

Während des Betriebes ist der Transistor Q₁ normalerweise gesperrt und wird der Transistor Q₁ für die Dauer jedes Ausgangsimpulses vom Zähler 28 durchgeschaltet.

Die Trigger-Schaltung 24 für den Siliciumgleichrichter ent hält die Reihenschaltung aus einem Widerstand R_? und einem Widerstand R_, die über die Ausgangsleitung 22R und 22B geschaltet ist. Ein Kondensator C-, ist parallel.zudem Widerstand E„ geschaltet und der gemeinsame Verbindungspunkt des Widerstandes Rp, des Widerstandes R^ und des Kondensators C-, liegt an der Emitterelektrode E eines Unj&mktiontransistors UJT₁. Eine Seite des Widerstandes R₁. ist mit der Ausgangsleitung 22A verbunden und die andere Seite des Widerstandes R₁- liegt an der zweiten Basiselektrode B₂ des Unijunktiontransistor Ein Widerstand R^ verbindet eine erste Basiselektrode B₁ des UniJinktiontranslstors UJT₁ mit der Ausgangsleitung 22B, wobei die Kathode einer Diode CRg mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt des Widerstandes Rg und der ersten Basiselektrode B₁ verbunden ist, während die Anode der Diode CRg an der Ausgangsleitung 22B liegt. Der gemeinsame Verbiri&ungspunkt der ersten Basiselektrode B₁, des Widerstandes Rg und der Diode CRg steht über eine Leitung 24A mit der Steuerelektrode eines Siliciumgleiohrichters SCR₁ in Verbindung, dessen Kathode mit der Ausgangsleitung 22B verbunden ist, während .seine Anode am Ausgang 16D liegt.

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Die Widerstände R₀ und R-, bilden einen Spannungsteiler für die Spannung, die über den Ausgangsleitungen 22A und 22 B auftritt,und bewirken somit eine Aufladung des Kondensators C-, über eine bestimmte Zeitdauer, so dass ein bestimmtes Potential an der Emitterelektrode E des UalAinktiontransistors UJT₁ liegt. Die Widerstände R^, R₁- und Hg bilden gleichfalls einen Spannungsteiler für die Spannung, die über den Ausgangsleitungen 22A und 22B auftritt. Die Widerstandswerte der Widerstände iU Rg sind so gewählt, dass sich eine vorbestimmte Spannung über der zweiten und der ersten Basiselektrode Bp, B, des Unijmktiontransistors UJT₁ ergibt, der seinerseits den Wart des Schwellenpotentials bestimmt, das an der Emitterelektrode E liegt und notwendig ist, damit der Unijunktiontransistor UJT₁ einen Leitungsweg zwischen der Emitterelektrode S und der ersten Basiselektrode B-, liefert. Wenn der Transistor Q₁ sperrt, ist dieses Schwellenpotential grosser als das Potential, das vom Kondensator C-^ an der Emitterelektrode E liegt, so dass der Unijunction transistor UJT₁ sperrt. Wenn der Transistor Q₁ jedoch auf den Ausgangsimpuls vom Zähler 28 durchgeschaltet wird, wird dieses Schwellenpot^ntial unter den Wert des Potentials herabgesetzt, dans an der Emitterelektrode E durch den Kondensator C^ liegt, so dass der Unijunktiontransistor UJT₁ durchschaltet und einen Leitungsweg zwischen der Emitterelektrode Ξ und der ersten Basiselektrode 3-, 3.iefert» Das hat zur Folge, dass sich der Kondensator C-, über den Unijunktiontransistor UJT₁ und die Leitung 2^A zur Gateelektrode des Siliciumgleichrichter^; SCR-, entlad und dass der Siliciumgleichrichter SCR₁ daher sehr schnell leitend wird, und - somit einen Leitungsweg zwischen seiner Kathcds und Anode liefert. Wenn der Siliciumgleichrichter SCR₁ leitet, wird ein Leitungsweg zwischen dem Eingang 16b und dem Ausgang 16D über die Diode CRh, die Leitung 22B und den Siliciumgleichrichter SCR₁ gebildet. Ein Widerstand R₇ und ein Kondensator C^ sind in Reihe über den Silicium- . gleichrichter SCR₁ geschaltet, um ein fehlerhaftes Auslösen des Siliciumgleichrichters SCR₁ auf kurzzeitig

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auftretende Signale zu verhindern, die über dem Eingang 16B und d-em Ausgang IOD auftreten.

Wenn der Siliciumgleichrichter SCR₁ durchgeschaltet ist, bleibt er im leitenden Zustand bis die Bolarität der Spannung, die über den Leitungen L₂ und L^ und daher über dem Eingang l6tB und dem Ausgang 16d auftritt, sich umkehrt.

Was die Arbeitsweise der Steie rschaltung 16 anbetrifft, so führt das Anlegen einer Spannung über die Eingänge 16a und 16b dazu, dass das Versorgungspotential V^ und das Bezugspotential durch die Stromversorgungsschaltung 22 erzeugt und an die Trigger-Schaltung 2k des Siliciumgleichrichter, die Schmitt-Trigger-Schaltung 26, den Zähler 28, die Zählersteuerschaltung 50 und.die steuerschaltung 52 zum Rücksetzen des Zählers gelegt werden. Innerhalb einer sehr kurzen Zeit liefert die Steuerschaltung 32 zum Rücksetzen des Zählers ein Ausgangssignal auf der Leitung J52A, um den Zähler 28 rückzusetzen. Mit der ersten positiven Halbperiode der Spannung, die über den Eingängen 16A und 16B auftritt, zusammentreffend, erscheint ein Taktimpuls, der durch die Schmitt-Triggerschaltung 26 zu einem Rechteckirapuls geformt wird, und dem Zähler 28 geliefert wird* um den Zähler 28 weiterzuschalten. Der Zähler 28 liefert jedoch kein Ausgangssignalj solange der vorgewählte Zählerstand, der durch die Zählersteuerschaltung 30 festgelegt ist, noch nicht erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt beginnt sich auch der Kondensator CU aufzuladen, der Unijinktiontransistor UJT₁ bleibt jedoch nicht leitend, da der Transistor Q₁ gesperrt ist. Der Siliciumgleichrichter SCR₁ bleibt daher nicht leitend.

Für die folgenden Perioden der anliegenden Spannung, die über den Eingängen 16a und 16b auftritt, wird der Zähler 28 durch die Taktimpulse weitergeschaltet,.die über die

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Schmitt-Trigger-Schaltung '26 durch die Taktschaltung geliefert werden. Während dieser aufeinanderfolgenden Perioden bleiben der Unjjinktiontransistor UJT₁ und somit der Siliciumgleichrichter SCR₁ nicht leitend. Nach einer vorbestimmten Anzahl derartiger Perioden ist der Zähler'28 bis zu einem Zählerstand weitergeschaltet, an dem er einen Ausgangsimpuls beim Anliegen des nächsten Taktimpulses liefert. Während der/nächsten Periode bewirkt der Taktimpuls,. dass der Zähler 28 einen Ausgangsimpuls liefert, der dementsprechend den Transistor Q₁ durchschaltet, wodurch der Unijunktiontransistor UJT₁ gleichfalls leitend wird und den Kondensator C, zur Gateelektrode des Siliciumgleichrichters SCR₁ entlad, so dass der Siliciumgleichrichter SCR₁ in den leitenden Zustand kommt. Die kurze Signalverarbeitungszeit . der Steuerschaltung 16 stellt sicher, dass der Siliciumgleichrichter SCR₁ nahezu gleichzeitig,lediglich etwas verzögert mit dem Auftreten des· Nulldurchgangs derjenigen Periode leitend wird, dia die vorgewählte Anzahl wiedergibt, die durch die Zählersteuerschaltung 30 bestimmt ist. Der Siliciumgleichrichter SCR₁ schliesst somit den Leitungsweg zwischen dem Eingang 16b und dem Eingang 16d im Wesentlichen am Anfang dieser Halbperiode und hält diesen Leitungsweg bis zum Ende der Halbperiode aufrecht.

Somit wird ein in eine Richtung gehender Strom der Wicklung des Motors Io für im wesentlichen die gesamte Halbperiode der anliegenden Spannung geliefert. Wenn der Zähler 28 seinen Ausgangsimpuls erzeugt, wird er intern rückgesetzt, so dass er danach keinen weiteren Ausgangsimpuls erzeugt, bis die vorgewählte Anzahl von Perioden abgelaufen ist, die durch die Zählersteuerschaltung 30 festgelegt ist. Bei der nächsten Halbperiode der anliegenden Spannung, die auf die Halbperiode folgt, während der der Transistor Q₁ leitend war, wird der Transistor Q₁ gesperrt gehalten, was zur Folge hat, dass der UnUunktion.transistor UJT₁ und der Siliciumgleichrichter SCR₁ gleichfalls nicht leiten.. ·.

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Die Steuerschaltung 16 arbeitet zu jeder Zeit in dieser Weise, einschliesslich zu der Zeit, zu der die Wicklung des Motors Io mit der Hauptstromschiene 12 über die Kontakte K-^ und K-j-n und K^_c verbunden ist und der Motor Io läuft. Die Steuerschaltung ist jedoch insoweit ohne Wirkung, wenn der Motor läuft, als der Leitungsweg in der Steuerschaltung 16 zwischen dem Eingang 163 und dem Ausgang 16D durch die Kontakte K_{1 c} neisenge schlossen ist.

Die Wirkung der Steuerschaltung 16 beim Erwärmen des Motors Io ist in Figur 3 dargestellt, die berechnete Werte wiedergibt, die von einem Testlauf bei einem Induktionsmotor mit kk-o Volt Wechselspannung und Umgebungstemperaturbedingungen von 26,7° C (8o° F) bei Verwendung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Steuerschaltung 16 erhalten wurden. In Figur 3 ist ganz rechts zu erkennen, dass dann, wenn die Zählersteuerschaltung 30 so eingestellt ist, dass sie den Zähler 28 so steuert, dass er einen Ausgangsimpuls nur alle looo Taktimpulse liefert, wobei jeder Taktimpuls

—ρ beim Kehrwert der Netzfrequenz, d.h. 1,66 χ lo~ Sekunden auftritt, ein sehr langsamer Anstieg der Motortemperatur erhalten wird. Mit abnehmendem Zählerintervall, d.h. im Verlauf der Kurve von Figur 3 nach links, ergibt sich, dass ein allmählicher Anstieg der Erwärmung des Motors erhalten wird. Bei Zählerintervallen von 300 Taktimpulsen erhöht sich die Motortemperatür auf annähernd 35° C (95° F). Wenn das Zählerintervall weiter abnimmt^ wird ein Punkt erreicht, bei dem die Motortemperatür sehr schnell ansteigt. Bei Zählerintervallen von unter loo Taktinipulsen steigt die Motor-Temperatur schnell auf 528⁰ C ( looo⁰ F) an. Wie es im Obigen beschrieben wurde, ist dieser schnelle Anstieg der Motortemperatur eine Felge der Sättigung des Eisenkerns der Motorwicklung, was zu einem ausserordentlich starken Stromfluss durch die Motorwicklung führt und ohne Überprüfung ein Durchbrechen der Motorisolation und anschliessend ein Durchbrennen des Motors zur Folge haben wird. Es gibt daher ein kleinstes Zählerintervall, das durch den speziellen

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Motor bestimmt ist, bei dem die Steuerschaltung verwandt wird« Die vorliegende Erfindung zeichnet sich, jedoch dadurch, aus* dass die Stärke der Erwärmung für Intervalle oberhalb dieses kleinsten Intervalls genau dadurch eingestellt werden kann, dass die Zählersteuerschaltung 30 so eingestellt wird, dass irgendein gewünschtes ZählerIntervall ausgewählt wird, was einen genauen steuerbaren Temperaturanstieg bis annähernd 2o° F über der Umgebungstemperatur zur Folge hat. Die erfindungs/-geinässe Steuerschaltung 16 arbeitet darUberhinaus ausserordentlich stabil Insofern, als der Zeitpunkt, an dem die Stromimpulse anliegen in keiner Weise durch die R-C-Glieder bestimmt Ist_rsondern bei der Verwendung einfacher digitalischer logischer Zählschaltungen sich eine vorhersehbare und widerholbare Steuerung des Stromimpulses ergibt. Die Steuerschaltung 16 kann darüberhinaus praktisch von einer nicht erfahrenen Betriebsperson eingebaut werden, wenn die Schaltung so ausgelegt ist, dass kein Zählintervall möglich ist, das zu einem übermässigen Temperaturanstieg im Motor führen würden. Die erfindungsgemässe Steuerschaltung 16 erzeugt schliesslich sehr geringe hochfrequente Störungen insofern, als der Siliciumgleichrichter SCR₁ im wesentlichen gleichzeitig mit dem Hulldurchgang einer Halb-Periode der anliegenden Spannung durchgeschaltet wird und zu diesem Zeitpunkt der Spannungswert sehr gering ist, so dass eine geringe Strommenge am Anfang durch die Motorwicklung fliesst.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung kann beispielsweise so abgewandelt werden, dass die Steuerschaltung 16 auch In Verbindung mit einer Spule verwandt werden kann, um eine steuerbare Induktionsheizung für andere Anwendungsformen als die Erwärmung eines Elektromotors zu liefern.

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Claims

PATENTANWÄLTE A. G.^ÜNECKfr.R H. KINKELDEY W. STOCKMAIR K. SCHUMANN P. H. JAKOB [X-1L IN"·"» G. BEZOLD £>1 Pert NAT :■■· ι>«-:νι 8 MÜNCHEN MAXIMILIA.NSIRA3SÜ p 12764 Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors PATENTANSPRÜCHE

1. J Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors, wäh-

end der Zeit, während der der Motor abgeschaltet ist, gekennzeichnet durch eine erste Einricntung^die im wesentlichen die gesamte Halbperiode eines elektrischen Signals, das von einer V/echselstromquelle (22) erhalten wird, an wenigstens eine Wicklung des Motors (lo) legt und durch eine zweite Einrichtung (2^, 26, 28, 30, 52, 34), die periodisch in vorbestimmten Zeitintervallen, die so gewählt sind, dass die gewünschte

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TELEFON (OSB) 22 28 63 TELEX O6-2S 38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

Stärke der Erwärmung des Motors be^T//irkb wird, die erste Einrichtung einschaltet.

2. Vorrichtung zum Erwärmen eines Elektromotors während der Zeit, während der der Motor abgeschaltet ist_rmit einem elektronischen Schalter, der zwischen eine Klemme der Wechselstromquelle und eine Kleirme des Motors geschaltet ist, die elektrisch mit einer Wicklung des Motors verbunden ist, wobei der elektronische Schalter eine Steuerelektrode aufweist und auf ein Steuersignal anspricht, das der Steuerelektrodes während eines Zeitintervalls geliefert wird, in dem das von der WechselstromquBlle gelieferte elektrische Signal eine bestimmte Polarität hat, um einen i-n eine Richtung gehenden Stromfluss durdi den elektronischen Schalter und wenigstens eine Wicklung des Motors für der Rest der Halbperiode zu induzieren, bei der das von der Wechselstromquelle gelieferte elektrische Signal die vorbsstimmte Polarität hat, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26, 28, j5o, 32, ;54), die eine Vielzahl von Ausgangssignalen erzeugt, von denen jedes zeitlich vom vorhergehenden durch ein vorbestimntes Zeitintervall getrennt ist_Tund durch eine Einrichtung (24), die auf die Vielzahl der Ausgangssignale und das elektrische Signal von der Wechselstromquelle (22) anspricht und das Steuersignal für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters (SCR₁) im wesentlichen zu Beginn einer einzelnen Halbperiode liefert, die auf die Erzeugung jedes der Vielzahl der Ausgangssignale folgt und in der das elektrische Signal von der Viechseistromquelle (22) eine vorbestimmte Polarität hat, wobei das vorbestimmte Zeitintervall so gewählt ist, dass die gewünschte Stärke der Erwärmung des Motors bewirkt wird.

3. Vorrichtung zur Erwärmung eines Motors zur Verwendung bei einem Elektromotor, der eine Motorwicklung mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme und

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eine Energiequelle mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme aufweist, über der eine Wechselspannung auftritt, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Eingang (l6A,163), die jeweils mit der ersten und der zweiten Anschlussklemme der Energiequelle (12) verbunden werden können und mit einem ersten und einem zweiten Ausgang (16C, 16D), die jeweils mit der ersten und der zweiten Anschlussklemme (Tp, T,) der Motorwicklung verbunden 'werden können, durch eine erste Einrichtung (2o), die eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Eingang (löA) und dem ersten Ausgang (16c) liefert,und durch eine zweite Einrichtung (22, 24), die eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Eingang (IdB) und dem zweiten Ausgang (16D) für im wesentlichen die gesamte Halbperiode der Viechseispannung in vorbestimmten Intervallen liefert, die sine gewählte Anzahl von Perioden der 'Wechselspannung umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d-iss die zweite Einrichtung einen steuerbaren Halbleiterschalter (SCR-^) mit zwei stromführenden Klemmen und einer Steuerklemme, der so arbeitet, dass er einen Leitungsweg für einen in eine Richtung gehenden Strom zwischen den beiden stromführenden Klemmen beim Anliegen eines Steuerimpulses an der Steuerklemme liefert, eine Einrichtung, die die stromführenden Klemmen des steuerbaren Halbleiterschalters (SCR,) in Reihe zum zweiten Eingang (163) und zum zweiten Ausgang (16D) schaltet, eine Takteinrichtung (34) die mit dem ersten Eingang -(16A) und dem zweiten Eingang (16b) verbunden ist und eine Vielzahl von Taktimpulsen liefert, die synchron mit der Wechselspannung auftreten, eine Zähleinrichtung (28), die auf die Taktimpulse anspricht und einen Ausgangsimpuls im wesentlichen gleichzeitig mit dem Beginn einer Halbperiode der Wechselspannung einmal bei jeder vorbestimmten Vielzahl der Taktimpulse liefert, und eine Triggereinrichtung (2'¹I) aufweist, die auf jeden Ausgangsimpuls

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anspricht und einen Steuerimpuls für die Steuerklemme des steuerbaren Halbleiterschalters (SCR,) liefert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 gekennzeichnet durch eine Zählersteuereinrichtung (30) zur Einstellung der vorbestimmten Vielzahl der Taktimpulse, für die die Zählereinrichtung (28) einen Ausgangsimpuls liefert.

6. Verfahren zum Erwärmen eines Elektromotors mit einer Motorwicklung, die über eine elektrische Energiequelle ver-

sorgt werden kann, die eine Wechselspannung liefert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in eine Richtung gehenden Stromimpulsen an die Motorwicklung gelegt wird, dass jeder der in eine Richtung gehenden Stromimpulse eine Dauer hat, die im wesentlichen gleich der gesamten Halbperiode der Wechselspannung ist, wobei jeder der in eine Richtung gehenden Stromimpulse zeitlich vom vorhergehenden im Abstand von einem vorbestimmten Zeitintervall liegt, dass im wesentlichen gleich der Dauer einer gewählten Vielzahl von Perioden der Wechselspannung ist.

7. Verfahren zum Erwärmen eines Elektromotors mit einer Motorwicklungjdie über eine elektrische Energiequelle versorgt wird, die eine Wechselspannung liefert, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen eine gesamte Halbperiode der Wechselspannung über die Motorwieklung in Intervallen gelegt wird, die durch eine Vielzahl von Perioden der Wechselspannung bestimmt sind.

8. Steuerschaltung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer elektrischen Last mit einer ersten und einer zweiten Klemme und einer Weehselstroraquelle, wobei die erste Klemme der Last elektrisch mit der Wechselstromquelle in Verbindung steht, und die Steuerschaltung eine Verbindung zwischen der zweiten Klemme der Last und der Wechsel stromquelle herstellen kann, und wobei die Steuerschaltung periodisch einen Stromweg für einen in eine Richtung gehenden.

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Stromfluss durch die Last für eine Zeitspanne liefert, die im wesentlichen einer Halbperiode der Wechselstronisignale entspricht, die von der Wechselstramquelle geliefert vrerden, gekennzeichnet durch eine Takteinrichtung (j4^ die auf das V/echselstromsignal anspricht und ein Signal liefert, dass eine Vielzahl von aufeinander folgenden in eine Richtung gehenden Signalimpulsen aufweist, die im wesentlichen synchron zu den aufeinanderfolgenden Wechselhalbperioden des Wechselstromsignals sind, durch eine Zähleinrichtung (28), die auf das von der Takteinrichtung (p4) gelieferte Signal anspricht, und ein Impulssignal immer dann liefert, wenn die Takteinrichtung eine vorbestimmte Anzahl der in eine Richtung gehenden Signalimpulse geliefert hat, wobei die Zähleinrichtung 28 das Impulssignal im wesentlichen synchron mit einem der in eine Richtung gehenden Sigrialimpulse des von der Takteinrichtung (j?4) gelieferten Signals erzeugt, durch eine elektronische Schalteinrichtung (SCR^) mit einer ersten, zweiten und dritten Elektrode, die einen Stromweg für einen in eine Richtung gehenden Strom zwischen der ersten und der zweiten Elektrode immer dann schliesst, wenn ein Steuersignal an der dritten Elektrode liegt, wobei die erste und die zweite Elektrode der elektronischen Schalteinrichtung (SCR₁) so geschaltet sind, dass sie einen Stromweg schliessen, damit ein in eine Richtung gehende^ Strom durch die Last fliessen kann, wenn ein Steuersignal an der dritten Elektrode liegt,und durch eine Triggerschaltungseinrichtung (24), die auf Jedes der Impulssig-. nale von der Zähleinrichtung (28) anspricht und das Steuersignal für die dritte Elektrode der elektronischen Schalteinrichtung (SCR₁) liefert, wobei die Triggerschaltungseinrichtung (24) eine Einrichtung zur Lieferung des Steuersignals im wesentlichen gleichzeitig mit dem Anfangssignalübergang Jedes der Impulssignale von der Zähleinrichtung (28) liefert, um den Stromweg im wesentlichen synchron mit dem Beginn der Wechselhalbperiode des Wechselstromsignales zu schliessen, die die Zähleinrichtung (28) dazu bringt, das

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Impulssignal zu liefern.

9. Vorrichtung zum Halten eines Wechselstrommotors im warmen Zustand. während der Zeitspanne, während

der der Motor nicht arbeitet, mit einem elektronischen Schalter, der zwischen einer Klemme einer Wechselstromquelle und einer Klemme des Motors liegt, die -elektrisch mit einer Wicklung des Motors in Verbindung steht, wobei der elektronische Schalter eine Steuerelektrode aufweist und auf ein Steuersignal anspricht, das der Steuerelektrode während eines ZeitIntervalls geliefert wird, in dem das von der Wechselstromquelle gelieferte elektrische Signal eine vorbestimmte Polarität hat, um einen in eine Richtung gehenden Strorafluss durch den elektronischen Schalter und wenigstens eine Wicklung des Motors für den Rest der Halbperiode zu induzieren, während der das von der Wechselstromquelle gelieferte Signal die vorbestimmte Polarität hat, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (2k₃ 26, 28, 30, 52, ~j>\) die selektiv das Steuersignal der Steuerelektrode des elektronischen Schalters (SCR₁) im wesentlichen am Anfang einer einzelnen Halbperiode aus einer Gruppe von η aufeinanderfolgenden Halbperioden liefert, bei denen das von der Wechselstromquelle 02) gelieferte elektrische Signal die vorbestimmte Polarität hat, wobei η eine wählbare positive ganze Zahl ist.

10. Motorerwärmungssteuerschaltung für einen Elektromotor, der über einen Dreiphasenwechselstrom versorgt wird_r zur Lieferung eines in eine Richtung gehenden Stromes für den Motor- entsprechend vorbestimraten Halbperiodenintervallen einer einzelnen Phase des Dreiphasenwechselstromes, wobei der Motor mit dem Dreiphasenwechselstrom über drei Leitungswege versorgt wird, die Schaltschützkontakte enthalten, die zum Abschalten des Motors betätigt werden und wobei ein erster Leitungsweg aus den drei Leitungswegen geschlossen bleibt, wenn die Schaltschützkontakte zum Abschalten des Motors betätigt werden, während die Motorer-

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wärmungsstoueraehaltung im Nebenschluss zu dem Schaltschützkontakt im aweiten Leitimgsweg der drei Leitungswegs geschaltet ist, um selektivuidperiodisch einen Stromweg über den ersten und zweiten Leitungsweg und wenigstens eine Wicklung des Motors su bilden, gekennzeichnet durch eine Takteinrichtung (ji4), die zwischen den ersten und den zweiten Leitungsweg geschaltet ist, um ein Einphasensignal des Dreiphasenwechselstromes zu empfangen, wobei die Teileinrichtung (>'i-) eine Einrichtung zur Lieferung eines Impulssignales im -wesentlichen synchron mit den Viechseihalbperioden des Einphasensignals aufweist, durch eine Zähleinrichtung (28) zum Zählen der Anzahl der Signalimpulse..von der Takteinrichtung (>'{■)* wobei die Zähleinrichtung (28) eine Einrichtung aufweist, die imraer dann einen Zählimpuls liefert, wenn die Takteinrichtung (jj4) eine vorbestimmte Anzahl von Signalimpulsen geliefert hat, und x«robei der Zählimpuls durch die Zähleinrichtung (28) im wesentlichen synchron mit dem Anfang derjenigen Wechselhalbperiode des Einphasensignals geliefert xflrd, die einon Signalir.puls zur Folge hat, der von der Takt einrichtung (3>4) geliefert wird und bewirkt, dass die Zähleinrichtung (28) den Zählimpuls liefert, durch eine gesteuerte Halbleitereinrichtung (SCR·,) mit einer Anodenelektrode, einer Kathodenelektrode und einer Steuerelektrode zum Schliessen des Stromweges über den ersten und den zweiten Lsitungsweg und die Motorwicklungen, wobei die Anodenelektrode und die Kaihodenelektrode so geschaltet sind, dass sie einen Nebenschluss um den Unterbrecherkontakt des zweiten Leitungsweges liefern und der gesteuerte Halbleiterschalter (SCR,) einen Stromweg für einen in eine Richtung gehenden Strom zwischen der Anodenelektrode und der Katiiodanelektrode auf ein Steuersignal ansprechend bildet, das an der Steuerelektrode liegt, und durch eine Trigger-Schaltungseinrichtung (24), die auf jeden Zählimpuls von der Zähleinrichtung (28) entspricht und das Steuersignal der Steuerelektrode des gesteuerten Halbleiterschalters (SCR₁) im wesentlichen synchron mit jedem Zählimpuls liefert.

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