DE1293295B - Anordnung zur Steuerung eines fuer zwei Drehzahlen polumschaltbaren Wechselstrommotors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung eines für zwei Drehzahlen polumschaltbaren Wechselstrommotors, vor dessen hochpolige Wicklung ein Stellgliedzur Verminderung der zugeführten Spannung geschaltet ist.

Solche Geräte sind beispielsweise Waschautomaten und Werkzeugmaschinen. Insbesondere bei Waschautomaten besteht die Forderung, eine niedrige Waschdrehzahl und eine erhöhte Schleuderdrehzahl für die Waschtrommel zu erhalten. Es ist üblich, zu diesem Zweck polumschaltbare Motoren zu verwen- , den, deren Polzahlen ⁽im Verhältnis von beispiels- ■ weise 2:16 stehen. Mit den entsprechenden Übersetzungsverhältnissei? vom Motor zur Trommel sind dabei Tromrneldrehzahlen von beispielsweise 50 U/min für die Waschdrehzahl und ungefähr 450 U/min für die SchleuderdrehzaID^r2itt erreichen. Dabei ist die Waschdrehzahl durchaus den Wünschen der Hersteller von Waschautomaten angepaßt, während die Schleuderdrehzahl jedoch als zu gering bewertet wird.

Wird nun zur Erhöhung der Schleuderdrehzahl das Übersetzungsverhältnis vom Motor zur Trommel geändert, so erhöht sich ebenfalls die Waschdrehzahl, was jedoch keineswegs erwünscht ist.

Um die Erhöhung der Waschdrehzahl zu vermeiden, ist es daher erforderlich, mit der Pohlzahl weiter hinaufzugehen. Die Folge ist eine größere Maschine, welche einen erhöhten Raumbedarf und ein höheres Gewicht hat. Da jedoch für den Waschautomaten der Raum, welchen der Motor einnehmen kann, begrenzt ist, bereitet es Schwierigkeiten über das genannte Polzahlverhältnis von 2:16 hinauszugehen, ohne diese Grenzen zu überschreiten. Man hat daher bis jetzt nur polumschaltbare Motoren für Waschautomaten mit relativ niedrigen Schleuderdrehzahlen gebaut.

Es ist bekannt, der hochpoligen Wicklung eines polumschaltbaren Wechselstrommotors Stellglieder wie Induktionsregler oder gleichstromvormagnetisierte Drosseln, sogenannte Transduktoren, zur Verminderung der anliegenden Spannung vorzuschalten, um einen Sanftanlauf zu erreichen. Es ist weiterhin bekannt, die an der Wicklung eines Drehstrommotors ■ anliegende Spannung durch gesteuerte Halbleiterventile wie beispielsweise antiparallel geschaltete oder symmetrische Thyristoren zu beeinflussen, um die Drehzahl des Motors zu steuern. Diese bekannte Drehzahlsteuerung durch Verminderung der Motorspannung setzt eine weiche Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie voraus,' welche einen mit zunehmender Drehzahl abfallenden Verlauf hat. Eine solche Kennlinie wird dabei durch Erhöhung des Läuferwiderstandes erreicht.

Es ist demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Steuerung eines für zwei Drehzahlen polumschaltbaren Wechselstrommotors anzugeben, welche eine Vergrößerung des Verhältnisses der niederpoligen zur hochpoligen Drehzahl über das Polzahlverhältnis hinaus zuläßt.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Steuerungsanordnung der eingangs bezeichneten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Stellglied verwendete symmetrische oder antiparallel geschaltete Thyristoren bei Einschaltung der hochpoligen Wicklung so gesteuert sind, daß sich nur eine gegenüber der niedrigen Nenndrehzahl des Motors erheblich verminderte Betriebsdrehzahl ergibt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es bei Steueranordnungen der eingangs bezeichneten Art vorteilhafter ist, einen niederpoliger bewickelten Motor mit einer erheblich gedrosselten Drehzahl, welche z. B. etwa im Bereich der halben Synchrondrehzahl liegt, zu betreiben, als einen Motor mit doppelter Pohlzahl und sich frei einstellender Nenndrehzahl zu verwenden.

Der symmetrische Thyristor hat die Eigenschaft, daß er beide Halbwellen der anliegenden Wechselspannung durchläßt, wenn er den Zündimpuls erhalten hat. Der Thyristor muß jedoch nach jedem Nulldurchgang der Wechselspannung einen neuen Impuls zur Zündung bekommen, bevor ein Strom durchgelassen wird.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Durch den Motor wird beispielsweise mit Hilfe eines Hilfsgenerators oder einer im Motor angeordneten Hilfswicklung oder anderer bekannter Elemente eine drehzahlabhängige Spannung erzeugt. Diese Spannung steuert den richtigen Zündzeitpunkt des Thyristors über eine an sich bekannte Impulsgeberschaltung. Der Thyristor wird dabei so gesteuert, daß er die Drehzahl des Motors von vornherein ungefähr auf die Hälfte der Nenndrehzähl beschränkt. Wenn der Motor die gewünschte Drehzahl erreicht hat, erhält der Thyristor beispielsweise die zum Zünden notwendigen Impulse, so spät, daß kein Strom mehr durchgelassen werden kann, da die Halbwelle der Wechselspannung schon am Nulldurchgang ist. Wird der Motor nun belastet, so sinkt die Drehzahl ab. Dadurch werden die vom Motor gesteuerten drehzahlabhängigen Impulse wieder so frühzeitig gegeben, daß der Thyristor stromdurchlässig wird und der Motor somit seine Drehzahl erhöhen kann.

Durch die Erfindung ist es somit möglich, beispielsweise einen polumschaltbaren Motor mit dem niedrigen Polzahlverhältnis von 2:12 zu bauen und dennoch Drehzahlen herauszubekommen, welche beispielsweise einem Polzahlverhältnis von 2:24 entsprechen.

Bei konstanter Waschdrehzahl von ungefähr 50 U/min sind Schleuderzahlen von 800 U/min und mehr erreichbar. Durch entsprechende Ausbildung des Impulsgebers und des Thyristors ist es auch möglich, die niedrige Drehzahl innerhalb eines gewissen Bereiches beliebig einzustellen. Der thyristorgeregelte Motor hat gegenüber bisherigen polumschaltbaren Motoren mit gleichem Drehzahlverhältnis wegen des niedrigeren elektrischen Polzahlverhältnisses kleinere Abmessungen und niedrigeres Gewicht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Steuerung eines für zwei Drehzahlen polumschaltbaren Wechselstrommotors, vor dessen hochpolige Wicklung ein Stellglied zur Verminderung der zugeführten Spannung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied verwendete symmetrische oder antiparallel geschaltete Thyristoren bei Einschaltung der hochpoligen Wicklung so gesteuert sind, daß sich nur eine gegenüber der niedrigen Nenndrehzahl des Motors erheblich verminderte Betriebsdrehzahl ergibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer drehzahlabhängigen Spannung gesteuerten Thyristoren bis zum Erreichen der verminderten Betriebsdrehzahl stromdurchlässig gesteuert und beim Überschreiten dieser Drehzahl gesperrt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsdrehzahl bei Einschaltung der hochpoligen Wicklung etwa die Hälfte der der Drehfeldgeschwindigkeit entsprechenden Synchrondrehzahl beträgt.