DE1133015B

DE1133015B - Vorrichtung zur selbsttaetigen Umschaltung fuer polumschaltbare Asynchronmotoren

Info

Publication number: DE1133015B
Application number: DEL20822A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Hartwagner
Original assignee: Loher & Soehne GmbH
Current assignee: Loher & Soehne GmbH
Priority date: 1955-01-04
Filing date: 1955-01-04
Publication date: 1962-07-12

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Umschaltung für polumschaltbare Asynchronmotoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Umschaltung für polumschaltbare Asynchronmotoren mit einer Arbeitswicklung und einer Brems- oder Anlaufwicklung, deren Polzahl ein "Vielfaches der Arbeitswicklung ist.
Für verschiedene Antriebe durch Drehstrommotaren besteht die Aufgabe, den Antriebsmotor schnell abbremsen und selbsttätig abschalten zu können. Die Bremsung kann dabei mechanisch, elektrisch oder kömbiniert erfolgen. Eine elektrische Bremsung durch Gegenstrom hat sehr hohe Läuferverluste zur Folge. Dies erfordert bei häufiger Abbremsung eine größere Motortype. Wirtschaftlich ist demgegenüber die Bremsung durch übersynchronen Lauf, wie sie z. B. bei Aufzugmotoren üblich ist. Der Motor wird hierbei mit Polumschaltung (1 : 4 bis 1 : 8) ausgeführt. Für die Bremsung wird die vielpolige Wicklung im Sinne des Drehfeldes eingeschaltet, die den Motor bis in die Nähe der synchronen Drehzahl dieser Wicklung abbremst. Darauf fällt die mechanische Bremse ein.
Um bei Asynchronmotoren, die beim Bremsen zunächst im Übersynchronismus arbeiten, ein Abbremsen des Motors von der synchronen Drehzahl abwärts bis Null zu ermöglichen, ist es bekannt, den Motor in der Nähe der synchronen Drehzahl selbsttätig, z. B. mit Hilfe eines Fliehkraftschalters auf Gegenstrombremsung umzuschalten. Ferner gehört es bereits zum Stand der Technik, einen polumschaltbaren Asynchronmotor dadurch stillzusetzen, daß er zunächst übersynchron auf die kleine Drehzahl abgebremst und anschließend durch Gegenstrombremsung ohne erneute Polumschaltung stillgesetzt wird.
Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß auf der Welle des Asynchronmotors der Kurzschlußläufer einer weiteren Asynchronmaschine sitzt, deren drehbar gelagerter Ständer Schaltkontakte betätigt, die die selbsttätige Umschaltung während des Bremsvorganges oder Anlaufvorganges bewirken. Für die selbsttätige Bremsung des polumschaltbaren Motors, die zunächst übersynchron durch Einschalten der vielpoligen Wicklung erfolgt, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vor Erreichen des Synchronismus eine Umschaltung der vielpoligen Wicklung auf Gegenstrom herbeigeführt. Es findet hier also ebenfalls keine weitere Polumschaltung, sondern lediglich eine Umdrehung der Feldrichtung der vielpoligen Wicklung statt. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nicht nur eine Steuerung der Bremsung, sondern auch die Steuerung des Anlaufvorganges eines Asynchronmotors möglich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein zuverlässiges Umschalten von der übersynchronen Bremsung auf die Gegenstrombremsung bei Erreichen der jeweils gewünschten Drehzahl gewährleistet und eine leichte Einstellbarkeit dieser Drehzahl ermöglicht ist. Zum Zweck der Umschaltung einer Bremswicklung von Übersynchronismus auf Gegenstrom ist die Polzahl der Asynchronmaschine kleiner als die Polzahl der Bremswicklung. Zum selbsttätigen Umschalten beim Anlauf ist die Polzahl der Asynchronmaschine größer als die des Motors.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielhaft erläutert. In den Abb.1 und 2 der Zeichnung ist im Querschnitt und in der Ansicht eine Schaltvorrichtung gezeigt, wie sie beispielsweise zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung zur Anwendung kommen kann.
Ein Zentrifugen-Antriebsmotor mit 4- und 16-poliger Ständerwicklung, dessen 16-polige Wicklung während der Füllperiode eingeschaltet ist, soll von 1500 n bis zum Stillstand rein elektrisch abgebremst werden. Nach Abschalten der 4-poligen Wicklung wird die 16-polige Wicklung im Sinne des Drehfeldes (übersynchron) eingeschaltet.
Die Umschaltung auf die entgegengesetzte Drehrichtung muß nun vor Erreichen des neuen Synchronismus (375 n) erfolgen. Dies geschieht durch eine Schalteinrichtung nach den Abb. 1 und 2. Sie besteht aus einer kleinen Asynchronmaschine mit dem Käfigläufer 1, der fest auf der Welle 2 des Antriebsmotors sitzt. Der dazugehörige Ständer 3 ist um einen kleinen Winkel drehbar angeordnet und an seinem Umfang mit den Schaltkontakten 4 versehen. Die Polzahl dieser kleinen Asynchronmaschine muß geringer sein (z. B. 12) als die Polzahl der Bremswicklung (z. B. 16) des zu bremsenden Motors.
Ist die Ständerwicklung im Sinne des Hauptdrehfeldes eingeschaltet, so wird sie bis 500 n generatorisch wirken, d. h., der Ständer versucht sich im Sinne der Drehrichtung des Läufers bis zu dem Anschlag 5 zu verdrehen. Unter dieser Drehzahl wirkt die Asynchronmaschine motorisch, d. h., ihr Ständer wird entgegen der Drehrichtung durch die Rückwirkung verdreht. Durch diese Verdrehung, die durch die Gegenfeder 6 in gewissen Grenzen einstellbar ist, erfolgt nun, z. B. bei etwa 400 n, eine Kontaktgebung mit dem Kontakt 7. Dadurch wird ein Schütz betätigt, das eine Umschaltung der 16-poligen Wicklung auf Gegenstrom bewirkt. Hierdurch wird der Motor völlig abgebremst und bei seiner Neigung zu einer Drehrichtungs-Umkehr durch einen Schleppschalter völlig vom Netz getrennt.
Die selbsttätige Schalteinrichtung, die in der im vorstehenden beschriebenen Weise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen worden ist, kann erfindungsgemäß auch unabhängig davon Verwendung finden. So kann sie z. B., wie bereits bemerkt, für das zweistufige Anlassen eines Aufzugsmotors benutzt werden, wobei die Umschaltung auf der zweiten Stufe nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl erfolgt. In diesem Fall muß die Polzahl der Schalteinrichtung größer sein als die des Motors selbst.
Der Läufer der Schalteinrichtung kann als Massivläufer ausgebildet sein. Es kann aber auch die Welle selbst als Läufer dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur selbsttätigen Umschaltung für polumschaltbare Asynchronmotoren mit einer Arbeitswicklung und einer Brems- oder Anlaufwicklung, deren Polzahl ein Vielfaches der Arbeitswicklung ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle des Asynchronmotors der Kurzschlußläufer einer weiteren Asynchronmaschine sitzt, deren drehbar gelagerter Ständer Schaltkontakte betätigt, die die selbsttätige Umschaltung während des Bremsvorganges oder Anlaufvorganges bewirken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Umschaltung einer Bremswicklung von übersynchronismus auf Gegenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Polzahl der Asynchronmaschine kleiner als die Polzahl der Bremswicklung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum selbsttätigen Umschalten beim Anlauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Polzahl der Asynchronmaschine größer als die des Motors ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer der Asynchronmaschine als Massivläufer ausgebildet ist oder daß die Motorwelle selbst als Läufer dient:
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Schaltvorganges durch eine der Drehung der Asynchronmaschine zunächst entgegenwirkende Feder einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung H 4900 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 24. 4. 1951); österreichische Patentschrift Nr. 95 080.