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.The invention relates to an arrangement for controlling a pole-changing device for two speeds
AC motor, in front of its multi-pole winding an actuator to reduce the supplied
Voltage is switched.
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 SchleuderdrehzaIDr2itt erreichen. Dabei ist die
Waschdrehzahl durchaus den Wünschen der Hersteller von Waschautomaten angepaßt, während die
Schleuderdrehzahl jedoch als zu gering bewertet wird.Such devices are, for example, washing machines and machine tools. In the case of washing machines in particular, there is a requirement to obtain a low washing speed and an increased spin speed for the washing drum. It is customary to use pole-changing motors for this purpose, the number of poles ( in the ratio of for example 2:16. With the corresponding gear ratios from the motor to the drum, drum speeds of for example 50 rpm are for the Washing speed and about 450 rpm for the spin speed r 2itt.
Wird nun zur Erhöhung der Schleuderdrehzahl das Übersetzungsverhältnis vom Motor zur Trommel geändert,
so erhöht sich ebenfalls die Waschdrehzahl, was jedoch keineswegs erwünscht ist.If the transmission ratio from the motor to the drum is changed to increase the spin speed,
this also increases the washing speed, which is by no means desirable.
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.To avoid increasing the washing speed,
it is therefore necessary to go up further with the Pohl number. The result is a bigger machine
which has an increased space requirement and a higher weight. However, since for the washing machine the
Space, which the motor can occupy, is limited, there are difficulties with the said number of poles ratio
to go out of 2:16 without exceeding these limits. So until now you only have
Pole-changing motors built for washing machines with relatively low spin speeds.
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.It is known, the multi-pole winding of a pole-changing AC motor actuators
such as induction regulators or direct current biased chokes, so-called transducers, for reduction
upstream of the applied voltage in order to achieve a soft start. It is also known that on the winding of a three-phase motor ■
applied voltage through controlled semiconductor valves such as antiparallel or
to influence symmetrical thyristors to control the speed of the motor. This well-known
Speed control by reducing the motor voltage sets a smooth torque-speed characteristic
ahead, 'which has a decreasing course with increasing speed. Such a characteristic
is achieved by increasing the rotor resistance.
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.In contrast, the object of the invention is to provide an arrangement for controlling one for two speeds
Pole-changing AC motor indicate which an increase in the ratio
the low-pole to high-pole speed beyond the number of poles ratio.
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.Based on a control arrangement of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention
solved in that used as the actuator symmetrical or anti-parallel connected
When the high-pole winding is switched on, thyristors are controlled in such a way that only one is opposite
the low rated speed of the motor results in a significantly reduced operating speed.
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.The invention is based on the knowledge that there is the initially designated control arrangements
It is more advantageous to use a low-pole wound motor with a considerably reduced speed,
which z. B. is about half the synchronous speed to operate than a motor with double
Pohl number and freely adjustable nominal speed to be used.
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.The symmetrical thyristor has the property that it absorbs both half-waves of the applied alternating voltage
lets through when he has received the ignition pulse. The thyristor must, however, after each zero crossing
the alternating voltage get a new ignition pulse before a current is allowed through
will.
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.The mode of operation of the invention is as follows: The motor is, for example, with the help of a
Auxiliary generator or an auxiliary winding arranged in the motor or other known elements
speed-dependent voltage generated. This voltage controls the correct ignition timing of the thyristor
via a pulse generator circuit known per se. The thyristor is controlled so that he
the engine speed is limited to approximately half of the nominal speed from the start. if
the motor has reached the desired speed, the thyristor receives, for example, what is necessary for ignition
Pulses so late that no more current can be let through because the half-wave of the
AC voltage is already at the zero crossing. If the engine is now loaded, the speed drops. Through this
the speed-dependent pulses controlled by the motor are given again so early that
the thyristor becomes current-permeable and the motor can increase its speed.
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. The invention thus makes it possible, for example, to have a pole-changing motor with the low one
To build a pole number ratio of 2:12 and still get speeds out, which for example
correspond to a pole ratio of 2:24.
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.At a constant washing speed of approximately 50 rpm, spin speeds of 800 rpm and
more achievable. By appropriately designing the pulse generator and the thyristor, it is also possible
the low speed can be freely adjusted within a certain range. The thyristor regulated
Motor has compared to previous pole-changing motors with the same speed ratio because of the
lower electrical pole ratio, smaller dimensions and lower weight.