DE510117C - Anlassvorrichtung fuer Induktionsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regulierung des Anlaufes von Drehstrommotoren, welche die derzeit am häufigsten verwendeten Ohmschen Anlaßwiderstände ersetzt und das Anlassen des Motors durch veränderliche induktive Widerstände, die zwischen den Läufer und dessen Nullpunkt eingeschaltet sind, bewirkt.

Es sind Ausführungen bekannt, welche ebenfalls Induktionsspulen als Anlaßdrosselspulen verwenden; eine beispielsweise Ausführung besitzt Radialspulen, welche in magnetisierbarer Masse gelagert sind, und die beim Anlassen den induktiven Widerstand darstellen; durch Handverstellung dieser Spulen gegen die gleichliegenden Kurzschlußspulen erfolgt das Kurzschließen der Rotorwicklung und Ausschalten des induktiven Widerstandes. Dieses Anlassen kann nur mit der

ao Hand geschehen, da die Spulen axial verschoben werden und aus diesem Grunde irgendwelche automatischen Anlaßvorrichtungen zu kompliziert wären. Eine weitere aus mit der Rotorwicklung in Serie geschalteten Spulen bestehende Ausführung hat gleichfalls die Handverschiebung der Spulen, und zwar sind zwei Spulenarten vorhanden, von denen die eine in das Innere der zweiten verschoben wird, so daß die elektromagnetischen Felder beider Spulen sich gegenseitig aufheben. Die Spulen sind jedoch frei und können leicht deformiert werden; infolgedessen verblieb man nur bei der theoretischen Lösung.

Ferner ist noch eine Anlaß- und Reguliervorrichtung für Drehstrommotoren bekannt, bei welcher in den drei Nuten eines auf der Motorwelle fest aufsitzenden Eisenkernes drei mit dem Läufer verbundene Widerstandsspulen vorhanden sind, über die ein in axialer Richtung verschiebbarer, mit drei kurzgeschlossenen Spulen versehener Zylinder angeordnet ist; hier werden je nach der Stellung der Spulen zueinander drei getrennte Kraftlinienfelder erzeugt, die den Gang der Maschine beeinflussen.

Die vorliegende Erfindung stellt eine einfache Lösung des selbsttätigen Anlassens eines Wechselstrom- bzw. Drehstrommotors dar, bei der das verwendete Material besonders gut ausgenutzt ist.

Erfindungsgemäß wird auf der Motorwelle ein festsitzender Eisenkörper mit drei kreisförmigen, konzentrisch zur Motonwelle liegenden Nuten angeordnet, in denen Spulen eingebaut sind, die durch einen unterteilten Eisenring so beeinflußt werden, daß bei Verschiebung der Ringteile durch Zentrifugalkraft der im Ruhezustand die einzelnen Spu-

len getrennt umschließende magnetische Kraftfluß um sämtliche Spulen herum gemeinsam verläuft. Von den Spulen ist eine in sich kurzgeschlossen, während die anderen, deren Anzahl gleich der Phasenzahl des Läufers ist, mit den Läuferwicklungen in Reihe geschaltet sind.

Der Motor laut Erfindung hat den praktischen Vorteil, daß die Zentrifugalkraft des

to unterteilten Eisenringes selbst das Anlassen des Motors reguliert, d. h. eine allmähliche und kontinuierliche Ausschaltung des induktiven Widerstandes bewirkt. Der Kurzschluß des Läufers wird daher nach dem Anlauf selbsttätig und nur elektrisch, d. h. nicht auf mechanischem Wege, durchgeführt. Der weitere wichtige Vorteil dieser zentrifugalen Vorrichtung besteht in der selbsttätigen Sicherung des Motors, da bei Überlastungen und

so infolgedessen sinkenden Drehzahlen die Zentrifugalkraft der Segmente abnimmt, die Segmente daher durch Federn nach innen gedrückt werden, wobei der induktive Widerstand wieder anwächst, so daß der Motor bei gefährlicher Überlastung vollkommen selbsttätig stehenbleibt und erst wieder anläuft, wenn die Überlastung nachläßt.

Eine beispielsweise Ausführung eines solchen selbsttätigen, durch Zentrifugalkraft be- tätigten und ohne Kontakte arbeitenden induktiven Anlassers ist in den Abb. 1 bis 3 dargestellt.

Abb. ι ist der Axialschnitt des Anlassers und Abb. 2 der Querschnitt nach der Linie

II-II der Abb. i,~vobei die oberen Bildhälf₇ ten die Einrichtung und den Kraftlinienverlauf in Ruhe darstellen, wogegen die unteren Hälften den Zustand beim Betrieb des Motors mit dem um die drei Spulen geschlossenen Kraftfluß veranschaulichen. Abb. 3 stellt das Schaltungsschema dar, wobei für das gewählte Ausführungsbeispiel ein Läufer R mit Zweiphasenwicklung vorausgesetzt ist.

Auf der Rotorwelle 10 sitzt fest ein zweiteiliges, aus magnetisierbarem Metall, z. B. aus Weicheisen, bestehendes Gehäuse n, 12. Dieses Gehäuse trägt zwei ringförmige Selbstinduktionsspulen (Reaktanzspulen) 13, 14 sowie eine ringförmige Kurzschlußspule 15, deren Achsen mit der Motorachse zusammenfallen. Zwischen den Spulen 13, 14 und am Umfange der Spule 15 sind mehrere gleichfalls aus magnetisierbarem Material hergestellte Ringsegmente (Schlußkörper) 16 beweglich gelagert. Diese Segmente 16 besitzen ' mit Vorteil eine Führung, z. B. mittels Nut und Feder 17, so daß sie sich von der Wellenachse 10 bzw. von der unter ihnen liegenden Kurzschluß spule 15 entfernen oder sich ihr nähern können. Die Segmente werden z. B. mittels Spiralfedern 18 in der Richtung zur Wellenachse gedrückt; im Lauf des Motors entfernen sie sich von ihr infolge der gegen die Kraft der Federn 18 wirkenden Zentrifugalkraft der Ringteile.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn der Motor ans Netz gelegt wird, so wird in der Rotorwicklung R ein Strom induziert, der aber infolge des induktiven Widerstandes der Spulen'13, 14 keine gefahrliehe Stärke erreichen kann. Die Kraftlinien des von den Spulen 13, 14 hervorgerufenen magnetischen Feldes schließen sich über das Segment 16, wie in der oberen Bildhälfte der Abb. ι durch strichlierte Linien 19, 20 dargestellt. Die Kurzschlußspule 15 kommt dabei nicht zur Geltung, d. h. es wird in ihr praktisch kein elektrischer Strom induziert.

Der Motor läuft nun an, und die Segmente 16 entfernen sich infolge der Zentrifugalwirkung von der Kurzschlußspule 15 gegen den Druck der Federn· 18, bis sie beim Vollauf des Motors die äußerste, aus den unteren Hälften der Abb. 1 und 2 sichtbare Lage erreichen. Hier schließen sich zwar die Kraftlinien wieder über die Segmente 16, jedoch derart, daß die Kurzschlußspule 15 in ihrem Kreise liegt (strichlierte Linie 21). Nun wirkt die Gesamtheit der Spulen 13, 14, 15 als kurzgeschlossener Transformator, der induktive Widerstand der Spulen 13, 14 verschwindet daher praktisch, so daß die Maschine beim Vollauf wie jeder kurzgeschlossene Motor wirkt.

Es ist klar, daß an Stelle zweier Spulen 13, 14 auch mehrere solcher Spulen angeordnet werden können; das gleiche gilt von der Spule 15. Die Wahl der Zahl dieser Spulen hängt z. B. davon ab, wieviel Phasen die Rotorwicklung besitzt.

Das Gehäusen, 12 enthält mit Vorteil öl, welches kühlt, die Spulen 13, 14 isoliert und die Reibung bei Bewegung der Schlußkörper 16 herabsetzt. 22 ist ein Verschluß, der die Füllöffnung absperrt.

Die Vorrichtung läßt sich auch bei bestehenden Motoren sehr leicht zur Anwendung bringen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Anlaßvorrichtung für Induktionsmotoren, bei der der induktive Widerstand von drei oder mehr mit dem Läufer umlaufenden Spulen, von denen eine kurzgeschlossen ist, und die anderen, deren Anzahl der Phasenzahl des Läufers entspricht, mit der Läuferwicklung in Reihe geschaltet sind, durch Änderung der magnetischen Verkettung mittels eines unter Federwirkung stehenden, unterteilten Eisenringes selbsttätig beeinflußt wird,

   ■dadurch gekennzeichnet, daß bei der selbsttätig eintretenden Verschiebung der Eisenringteile durch Zentrifugalkraft der im Ruhezustand um die einzelnen Spulen geschlossene magnetische Kraftfluß sämtliche Spulen gemeinsam umschließt.
2. 2. Anlaßvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Welle sitzende und die Spulen aufnehmende Eisenkern als ein vollkommen geschlossenes, mit Öl gefülltes Gehäuse ausgebildet ist.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen