Einphaseninduktionsmotor
Die Erfindung bezieht aioh au! Elektroaotore Und
im
besonderen auf eine verbesserte Anlag®ahaltun£ tUr
Einpheeeninduk-
tionemotore.
Bekanntlich weint ein Einphaneninduktioneaotor beim
Stlletand kein Drehmoment auf, so dann zum
Aelaeeen des Motoro
Phasenversohiebungemittel verwendet worden aUsseno Hei einer
all-
gemein verwendeten PhaeenversohisbungeeohaltUmg wird
eine Hilfe-
oder Anlaeewtcklung benutat# die zu einer Hauptwicklung
parallel-
gesohaltet# jedoch gegen diene »gnet1soh versetzt angeordnet
ist.
Die in bestg auf die Hauptwicklung vereetxt angeordnete
Anlaes-
Wicklung erzeugt ein Kagnetteld, das der Zeit nach gegen
das von
der Hauptwicklung erzeugte idagnetteld verschoben ist und
den kotor-
läufer in. Umdrehung versetzt. Itachdem der Motor eine vorherbeatimra-
te Drehzahl erreicht hat, wird die Anlasswicklung im allgemeinen
von einer elektromagnetischen Schalteinrichtung oder von
einem
rlichkrattechalter abgeschaltet.
Derartige Schalteinrichtungen weisen eine Anzahl
eich
bewegender Teile und elektrischer Kontakte auf, mit denen
die
Fhanenverachiebungeaittel mit der Stromquelle
verbunden oder von
dieser getrennt werden, wenn der Motor seine Betriebsdrehzahl
er-
reicht hat4 Eine außergewöhnlich starke Abnutzung der elektrischen
Kontakte und ein mechanische® Versagen der sich bewegenden
Teile
dieser Schalteinrichtungen sind häufig die Ursache für einen
Aus-
fall den Motors. Bƒ wäre daher sehr erwünscht, einen
solchen Motor
zu aohatten, dessen Anlaeswioklung, wenn eine solche verwendet
wird,
abgeschaltet worden kann, wenn der Motor eine vorherbestimmte
Dreti-
sahl erreicht hat, ohne =Ur dienen Zweck herkömmliche Schalter
vorsehen zu mUasen, die von iliehkrattgewichten betätigt
werden,
und ohne elektromagnetische Einrichtungen, a.B. Felaie verwendet
zu aUsaen. Zu besteht daher ein Bedarf an einer Anlaßaohaltung,
mit der ein Induktionsmotor mit Hilfe atatiaoher Xittel
engelaanen
werden kann , bei denen keine bewegbaren teile oder elektrische
Kontakte benötigt werden, die der Abnutzung unterliegen.
8n wurde verohledentliah voraucht, einen Einphasen-
induktionemotor zu oohafen mit einer Anlaeseinriohtung,
die von
elektrischen Xontakten und qich bewegenden Teilen frei ist.
Z:B.
ist in der.amerikaniaohen Patentschrift dir. 3 116 445 (F.B4wright)
ein Einphaseninduktionemotor mit einer Anlasreinriohtung
beschrie-
ben, die aus silikongesteuerten Gleichrichtern besteht.
.Eine solche
Einrichtung ist kompliziert und teuer. In verschiedenen
Industrie-
zweigen besteht nett langer Zeit ein Bedarf
an einem Einphasen-
induktionsmotor mit einer einfachen und billigen Anlasseinrichtung,
die keine sich bewegenden Teile oder elektrische Kontakte
aufweist.
' Es ist an sich bekannt, dass ein Einphaseninduktions.-
motor in einfacher weise und billig hergestellt werden kann,
wenn
eine Anlasseinrichtung verwendet wird, die einen pTC-Themiator
aufweist, der einen hohen positiven Temperaturkoeffizienten
des
elektrischen Widerstandes besitzt. Jedoch ist ein an sich
bekann-
ter PTC-Thermistor, s.B. aus Bariuatitant, das mit
wirksamen
Elementen dotiert ist, wie in der faohliteratur, z.B.
in der ameri-
kanischen Patentschritt Er. 3 316 1$4 beschrieben, nicht
genügend
stabil in den elektrischen Eigenschatten, wenn dieser Thermistor
zum Ein- und Ausschalten eines starken elektrischen
Stromes verwen-
det wird?. Es war daher kein Einphaseninduktionsmotor mit
einer
Anlaedeinriehtung bekannt, die mit einem PTC-Thermistor
ausgestattet
113t.
Die Erfindung sieht einen Einphaseninduktionsmotor mit
einer Anlasseinrichtung vor, die keine elektrischen Kontakte
und
keine sich bewegenden Teile aufweist.
Die Erfindung sieht ferner vor:
einen Einphaseninduktionsaotor mit einer Anlasseinrich-
tung, die mit einem PTC-Thermistor ausgestattet ist,
einen Einphaseninduktionemotor, der kleine Abmessungen
aufweist und zuverlässig arbeitet, und
einen Einphaseninduktionsmotor, dessen ,Anlasswicklung
gegen ein Durchbrennen gesohUtzt ist.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben.
In den beiliegenden Zeichnungen ist diel
rig.1 eine graphische Darstellung der Temperaturabhängigkeit
des elektrischen Widerstandes einen FTC-Thermistora,
der bei einem Einphaseninduktionemotor nach der Erfin-
dun,g verwendet wird,
ritg.2 ein Quechnitt durch einen FTC-Themietor, der
für
einen Einphaseninduktionsmotor nach c.er Erfindung
be-
stimmt ist,
?ig.3 -eine graphische Darstellung der prozentualen
Xnderung
des elektrischen Widerstanden einen pTß-Tranietors
bei
Raumtemperatur während einer langdauernden Betriebsprü-
fung,
Fig.4 ein Schaltbild eines Einghaneninduktiomemotorn nach
der
Erfindung
6r..3 ein Längsschnitt durch einen Einphaseninüuktionemotor
rech der Erfindung
gig.6 ein weiteren Schaltbild einen Einphaoeninduktionemotors
noch der Erfindung, und die
fie*7 noch ein weiteres Schaltbild einen Einphaseninduktions-
motore nach der Erfindung.
Ein Einphaseninduktionsmotor nach der Erfindung weist
auf einen Täufer, _ einen Ständer, eine im Ständer
angeordnete Haupt-
wicklung, eine in beäug auf die Hauptwickl:u:g räumlich
versetzt
ereordnete Anlanawioklnng, einen pTC-Thermietor,
gchadtungemit-
tel, die den ?TO-Thernistor mit der Anlasswicklung
verbinden, und
elektrische Leiter, die denn PTC-Thermietor und die Anlanawieklung
mit der Stromquelle verbinden.
Eu hat sich gezeigt, dann eine Anlabseinrichtung für
einen Einphaseninduktionemotor nach der Erfindung geschaffen
wer-
den kann., die einen einfachen Aufbau aufweist und
bei starken
strömen elektrisch stabil ist, wenn ein PTC-Thermistor mit
der
nachfolgenden Zusammensetzung verwendet wirds
(a) 95,5 - 99,85 Cew.% Bariumtitanat, das sich aus
46 - 51 mol%
Bariumozid und 49 - 54 mol% Titandiosid.zusamme-naetzt,
und
(b) 0915 - 4e5 Cew.% einer additiven Kombination
von Aluminium-
oxid und Biliziumoxide wobei das Volarverhültnie des Alumi-
-
niumoxide zum 31liziumoxid in der Kombination im Bereich
von
4e1 - 1900 zu 990 - 1e0 liegt.
Lins PTC-Thermistor mit einer solchen Zusammensetzung
weist d3.9 in der Pig.1 dargestellte Abhängigkeit des elektrischen
Widerstandes von der Temperatur auf, wie die Kurve
(1) zeigt #
wobei der elektrische Widerstand bei einer Temperatur von
ungefähr
12000 plötzlich stark ansteigt. Dieser PTC-Thermistor weist
das
wichtige Merkmal auie dann sein elektrischer Widerstand
auch bei
wiederholtem Ein- und ausschalten starker Strömt stabil
bleibt.
Als Temperatur, bei der der alektriadhe Widerstand
des
PTC-Thermistorca plötzlich stark ansteigt wird die Temperatur
be-
stimmt, bei der der lslektrisahe Widerstand doppelt eo ;groß
ist
wie bei der Raumtemperatur.
Bin PTC-Thermistor mit der in der Tabelle 1 angetUhr-
ten Zuesmmeneetzun4 kann in der gewünschten Zorn, z.B. als
eine
8oheibe mit einem Durchmesser von 15 » und einer Dicke von
Same
unter Anwendung eins an sich bekannten keramischen Verfahrens
durch ein zweietUndigee Brennen an der Luft bei einer Temperatur
Ton 1'3800Q hergestellt werden.
Munter Z u a a u a e n a e t a u n g (mol%)
Rr.
Sa0 Ti02 2b0 Bn02 A1203 '3102
.
48v4 49,0 0 0 0108 1,8
2 43.3' 49190 499 0 08,8 1, 8
3 48,4 47.6 0 t,4 098, 18,3
Die Pig.2 zeigt einen als Ganzen mit 20 bezeichneten
PTO-Thermistor, der fUr einen $inphaeeninduktionemotor
nach der
Erfindung ,geeignet ist und tue einer gebrannten Scheibe
21 besteht,
die an beiden Seiten nach einem geeigneten Verfahren
a.3. durch
Metailisierung mit den Elektroden 22 aus Aluminium versehen
ist. .
Um bei fortgesetztem Ein- und Ausschalten von starken Strömen
bei
dem PTC-Thermistor eine große Stabilität :u erreichen, ist
es,
wichtig, dann die gebrannte Scheibe 21 mit Al-Blektroden
22 vor-
sehen wird. tim ein Anlöten von Drahtleitern au ermöglichen,
werden
die Al-Blextroden 22 z.B. durch Metallisieren mit Metallbelägen
23 aus Zink oder Kupfer versehen. An die Vetallbeläge
23 werden
die Drahtleiter 24 mit Hilfe einen geeigneten Lötmittels
25 ange-
lötete Der auf diene Weine hergestellte PTC-Thermietor geiet
bei
Raumtemperatur einen elektrischen Widerstand von 4 Chm auf.
Die
Aluainiumelekaroden 22 können auch ohne Vatallbeläge 23
auf geeig-
nete Weise mit den Drahtleitern 24 verbunden werden,
z.ß. mit Hilfe
#oohaniaoher Mittel.
Der PTC-Thermirtor wird in Reihe geschaltet mit
einer
Anlaae-tiilfawioklung eins 20ö-Watt..Kaiigankermotora mit
vier Polen,
welcher Motor keinen fliehkraiteohalter auftatet. Tier Motor
wurde
bei einer Wecheelepannung von 100 Volt, 30 Perioden unteruucht.
Bei einem ginachaitinterrall vorn einer Minute wurde der
Anlane-
ttilfawioklung und der Hauptwicklung anfand ein Strom
mit einer
Stärke von ungefähr 1 0 Amp. und ungefU.hr 22 Amp. zugefiihrt,
um ein
Anlaufdrehmoment zu erzeugen. Nach einlgen Sekunden fiel
der durch
die Anlann-Hilfswicklung fließende Strom auf einen
vernaohltioeig..
baren kleinen Wort von weniger ®1e 104 mA ab als P®lge den
plötz-
lichen Anstiegen des elektrischen Wiaeretanden, der durch
die
Selbsterhitzung des £fiC-Thermietorn verursacht wurde, während
der
kotor von dem durch die Hauptwicklung fließenden
Strom betrieben
wurde. Nachdem der Notar ungefähr eine Minute lang in Betrieb
war,
wurde er fünf .Minuten lang ausgeschaltet und hiernach ungefähr
eine
Minute lang wieder eingeschaltet*
Die ,graphische Darstellung in der Pig.3 zeigt den
elek-
triechen läderetend den PTG-Theermi®tore und
deeaen Änderung bei
fumtemperstur bei der oben beschriebenen Ein. send Ausschaltprüfung
im tiergleich zu einem herkömmlichen PTC-Thermintcr z:B.
nach der
genannten amerikanischen Patentechxift Er. 3 316
184. .Aue der &T&-
phiechen Darstellung in der Pig.3 ist zu ersehen, dane bei
den
PTC-Thermietor nach der Erfindmg eine Mderuden elektrischen
Widerstandes um ungefähr 20% nach ungefähr
3x103 Ein- und Aueachal-
tunSen erfolgt, während die® bei. einem herkömlichen PTC-Thermietor
bereite nach ungefähr 4x102 Ein- umd" Aueachaltungen in
demselben
lusmuß erfolgt. Wegen der hohen Stabillttät den elektrischen
Wider.
etande® kann der ?TO-Ther"®tor nach der Erfindung
als eine zuver-
lässige Auleaseihriehtung für einen Einphaaeninduktäenem®tor
ver..
wendet worden. -
Bei dem PTC-Therziatcr nach der Erfindung kann die Tes-
peratur verändert werden, bei der der elektrische Widerstand
plötzlich ansteigt, wenn ß,1 - 20 aol% Hariumozid
durch eine gleiche
Menge Bleioxid oder warm 0,1 - 1 0
mol% Titandioxid durch eine
gleiche Menge Zinndioxid ersetzt wird. Erfolgt ein Ersatz
durch
.Bleioxid, ®o kann die Temperatur erhöht worden,
wie durch die
Kurve (2) in der Pig.1 dargestellt ist, während die Temperatur
abgesenkt werden kann, .wie in der Kurve (3) in der Fig.1
dargestellt,.
wenn ein Ersatz durch Zinndioxid erfolgt.
Die Fig.4 zeigt einen Schaltplan fU:r einen a18
Ganzen
mit 40 bezeichneten Einphaeeninduktionsmotar, der einen
Käiiganker
41 aufweist. Der Motor 40 ist ferner mit einer Hauptwicklung
43
44
und mit einer Anlaen-Hilfswicklung ausgestattet,
die in bezug auf
die liauptwiahlung um 900 versetzt angeordnet ist.
Dach der Eri`in-
dung wird die Anlarshilfewioklung zusammen mit dem nachgeschal-
teten PTC-Thermintor 45 über die Leiter 46, 4? an eine nicht
dar-
gestellte Einphanenweohseletrodquelle angeschlossen.
Sobald der Einphaeeninduktionsmotor 40 mit
b'eohseletrom
versorgt wird, so fließt durch die Anlaeshiitawicklung 44
und durch
den dieser naoligeaohalteten FTC-Thermistor 45 sowie durch
die
Hauptwicklung 43 ein verhältnismäßig starker Strom, da der
PTO-
Thermietor 45 bei Raumtemperatur einen sehr kleinen
elektrischen
Widerstand aufweist. 19aohdea der Läufer 41 in Umdrehung
versetzt -
worden ist, steigt. der- Widerstand in der Anlasehiltswioklung
44
als Polge der Selbsterhitzung den PTO-Thermistora 45 stark
an,
wie aus der Fig.1 au ersehen ist. baohdem der Läufer 41
sich au
drehen begonnen hat, fließt der Weohselntron in der
Hauptsache
durch die Hauptwicklung 43 und hält den Motor in
Betrieb, während
durch die ßerieneoheltung nur ein schwacher Strom fließt.
.Die :um
Umschalten erforderliche Zeitperiode hängt von der Temperatur
ab,
bei der der elektrische widerstand des IITC-Theraistors
plötzlich
ansteigt. Es hat zieh gezeigt, daae diene Zeitperiode
weniger als
fünf Sekunden beträgt, wenn ein PTC-Thermistor verwendet
wird,
dessen elektrischer Y,iderstand sieh bei einer Temperatur
von 8000
bis 180°C stark erhöht. Ein solcher Thermistor kann
nach den An-
gaben in der Tabelle 1 hergestellt werden.
Bei der Serienschaltung mit der Anlaeehilfswioklung
44
und dem PTC-Thermietor 45 besteht ein weiterer wichtiger
Paktor
aus dem elektrischen Widerstand R den PTC_.Thermiotore bei
hohen
Temperaturen. ,Isst 8 kleiner als 30 Ohm, so wird das Vibratione-
gerüusah des kotore 40 stärker als bei einem herkömmlichen
Ein-
phaeeninduktionamotor mit elektrischen Schaltkontakten.
Außerdem
wird bei einem kleineren Wert für R der Leietungeverluet
im FTa-
Thermistor 45 größer. Es ist bei einem Einphaaeninduktionsmotor
wichtig, diesen heintungaverluet so gering wie möglich
zu halten.
In der ijraxis kann ein Leistungsverlust von weniger als
l ü% der
Nennleistung den Motors zugelassen und dadurch erreicht
werden,
dann der Wert von R höher als n2 x 0#5 Kiloohms bemtonen
wird, wo=
die angelegte Spannung n ,x 100 Volt beträgt. *eird
R mit 100 Kiloohm
bemessen, so tritt bei dem Einphsseninduktionsmotor nach
dar Zr-
findung kein nachteiliger zeietungeverluet ein.
wird die Stromvernorgung den Motors abgeschaltet, so
gelangt der Ltufer 41 sofort zum Stillstand, und der PTG-Therm,i-
stor 45 kühlt sich auf die Raumtemperatur ab. Die zum
Abkühlen
den PTC-Thermistora auf Raumtemperatur erforderliche Zeitteriode
ist fair das nachfolgende Eineohalten den Motors wichtig.
Erfolgt
das Wiedereiauchelten den #otors innerhalb einer Zeitperiode,
die
kleiner ist als die Abkkühlperiode den PTC-Thermiatore,
so reicht
der der inlasehilfawiokluag 44 sugef°hrte Strom zum Anlassen
den
Motors nicht aus. Die Abkillüseit sueß daher so kurz wie
möglich
gehalten werden. Die® kann durch Verwenden eines PTC-Thermistors
erreicht werden, dessen elektrischer 4iderstand bei
einer höheren
Temperatur plötzlich ansteigt. Bin solcher Thermistor verlängert
jedoch die zurrt Umschalten erforderliche Zeitperiode. Angesichts
dieser beiden Umstände ist die Viererendung eines PTOO-Thermietors
vorzuziehen, dessen elektrischer Widerstand sich bei einer
Tempe-
ratur zwischen 80 und 18ßoC plötzlich ändert. Dia AbkUhlzeit
kann
mit Hilfe der KUMung durch das gebläserad des
: äoto@ a abgekürzt
werden. Wird der Strom abgerichaltet, so liiuft der
Rufer aufgrund
der Trägheit noch einige Wo um und bewirkt eine Kühlung
des F'TC-
Thermietors 45 durch einen Luftstrom.
Wie in der Fig.5 dargestellt, Bind die >tänderbleche 51
mit einer Hauptwicklung 43 und mit einer Anlseahilfäwicklung
44
versehen und an einem Motorgehäuse 55 so befestigt, dass
die Kühl-
luft durch den Spalt zwischen den Motorgehäuse 53 und den
Ständer-
blechen 51 hindurchatrömen kann. Die den $äfiganker 41 tragende
Motorwelle 61 ist an beiden Enden in den lagern 43
gelagert, die
von den Endkappen 55, 54 mit den Öffnungen 68, 69
getragen werden.
Die Motorwelle 61 ist an dem einen Ende mit einer
Verlängerung 71
versehen, die mit einem Leistungsverbraucher (nicht dargestellt)
verbunden werden kann. Die Motorwelle 61 wird am
andere n Ende von
einer Kappe 57 abgedeckt. Die Motorwelle 61 trägt ein Gebläeerad
65, dat die Iuftetrömung durch die Öffnungen 68 und 69 erzeugt,
wie in der Fua.5 durch die Pfeile angedeutet. An
der übergandeetel-
le zwischen dem Notorgehäuse 53 und der Endkappe 54 ist
eine Ring-*
echeibe 6? befestigt, die die huftetrömung leitet. An einer
belie-
bigen Stelle In Muftatrömunaapfad ist eire PTC-Thermietor
so ange-
ordnet, dass er von der Luft gekühlt wird, au welchem Zweck
der
fhermistor vorsugaweiee am Motorgehäuse 53 nahe am Geblüserad
65
angebracht wird.
Bekanntlich kann der Anlauf eines Einphaaeninduktionn-
motors dadurch gefördert werden, das* ein Anlasskondensator
verwen-
det wird, der mit der Anlaaehilfawieklung in Reihe gceehaltet
wird.
Auch bei einer solchen Schaltung kann ein FTC-Thermietor
in der
beschriebenen Weise verwendet werden, so dann keine Schaltcontakte
vorgesehen zu werden brauchen.
Bei der in der 1,i;.6 dargestellten Schaltung ist der
Anlesahilfswieklung 44 und dem-shermietor 45 ein
Kondensator 31
nachgeeehaltet. Auch bei dieser Schaltung wird der Läufer
41 in
Betrieb gesetzt, wenn an den Motor Uber die Leiter 46 und
47 eine
Wechselspannung angelegt wird, wobei der durch die Anlaeshilfa-
wicklung 44 fließende Strom schwächer wird, nachdem der
Läufer 41
in Betrieb gesetzt worden ist.
Die Pig.7 zeigt die Schaltung einer weiteren zu bevor-
zugenden Ausführungsform der Erfindung mit einer Aalanahilfswioko
lung 44, einem FTC-Thermietor 45 und mit einem Anlasekoadensator
31, welche genannten Blemente in Reihe geschaltet sind.
Ferner ist.
noch an den Verbindungspunkt zwischen der Anlaaehilfswieklung
44
und dem Thermiator 45 ein Kondensator 33 angeschlossen,
dessen
anderer Beleg mit dem Leiter 47 ierbunden int. Wird
an den Motor
über die Leiter 46 und 47 eine Wechselspannung angelegt,
so wird
der Läufer 41 mit Wechselstrom erregt, der durch die Hauptwicklung
43 und durch die Anlasahilfewicklung 44 :eließt.
lisch de® Anlauf
des Läufers 41 wird der durch die Anlasehilfswiokluag 44
fließende
- Strom von dem FTC-Thermistor 45 nach der Erfindung geschwächt.
Single phase induction motor
The invention relates aioh au! Elektroaotore And im
special focus on improved investment retention
tionemotore.
As is well known, a Einphaneninduktioneaotor cries when
Stlletand no torque on, so then to Aelaeeen the Motoro
Phase shifting agent has been used aUsseno Hei an all-
commonly used PhaeenversohisbungeeohaltU m g is a help
or system winding # which is parallel to a main winding
so held # but against your »gnet1 is so offset.
The occasions, which are arranged in the best way on the main winding,
Winding creates a Kagnetteld which, over time, against that of
idagnetteld generated by the main winding is shifted and the kotor-
rotor offset in. revolution. After the engine has been
te speed has reached, the starting winding is generally
from an electromagnetic switching device or from a
rlichkrattechalter switched off.
Such switching devices have a number calibrated
moving parts and electrical contacts with which the
Fhanenverachiebenaittel connected to the power source or from
these are disconnected when the engine reaches its operating speed
has enough4 An exceptionally heavy wear and tear on the electrical
Contacts and mechanical failure of moving parts
these switching devices are often the cause of an
fall the engine. Bƒ would therefore be very desirable to have such a motor
to have the reason for which, if one is used,
can be switched off when the engine has a predetermined third
sahl has achieved without = Ur serve purpose conventional switches
to provide for mUases that are operated by pull weights,
and without electromagnetic devices, aB Felaie used
to put out. There is therefore a need for an attitude of occasion
with which an induction motor with the help of atatiaoher Xittel engelaanen
can be that have no moving or electrical parts
Contacts are required that are subject to wear and tear.
8n was vorauchtedentliah, a single-phase
induction motor to oohafen with an Anlaeseinriohtung, which is from
electrical contacts and moving parts are free. Z: B.
is in the non-American patent specification dir. 3 116 445 (F.B4wright)
a single-phase induction motor with a starter device described
ben, which consists of silicone-controlled rectifiers. .Such
Setup is complicated and expensive. In various industrial
branches, there has been a need for a single-phase
induction motor with a simple and cheap starting device,
that has no moving parts or electrical contacts.
' It is known per se that a single-phase induction
motor can be manufactured in a simple way and cheaply, though
a starting device is used which has a pTC themiator
has a high positive temperature coefficient of the
electrical resistance. However, a well-known
ter PTC thermistor, sB made of barium titanium, with effective
Elements is doped, as in the Faohliteratur, e.g. in the American
Kanischen patent step Er. 3 316 1 $ 4 described, not sufficient
stable in electrical properties when this thermistor
to switch a strong electric current on and off
det is ?. It was therefore not a single phase induction motor with a
Anlaedeinriehtung known, which is equipped with a PTC thermistor
113t.
The invention provides a single phase induction motor
a starting device that has no electrical contacts and
has no moving parts.
The invention also provides:
a single-phase induction motor with a starter
device equipped with a PTC thermistor,
a single phase induction motor that is small in size
has and works reliably, and
a single-phase induction motor, its, starting winding
is protected against burning out.
The invention will now be described in detail.
In the accompanying drawings, the
rig.1 a graphical representation of the temperature dependence
of the electrical resistance an FTC thermistor,
which in a single-phase induction motor according to the invention
dun, g is used,
ritg.2 a quechnitt through an FTC themed gate, which for
loading a single phase induction motor according to the invention c.er
it is true
? ig.3 - a graphic representation of the percentage change
of the electrical resistance contributes a pTß-Tranietors
Room temperature during a long-term operational test
fung,
4 is a circuit diagram of an input inductance motor according to the
invention
6r..3 a longitudinal section through a single phase induction motor
right of the invention
gig.6 another circuit diagram of a single-phase induction motor
nor the invention, and the
fie * 7 another circuit diagram of a single-phase induction
motors according to the invention.
A single phase induction motor according to the invention has
on an Baptist, _ a stand, a main part arranged in the stand
winding, one in view of the main winding: u: g spatially offset
ereordnete Anlan aw ioklnng, a PTC Thermietor, gch a dtungemit-
tel, which connect the ? TO thernistor to the starting winding, and
electrical conductors, the PTC thermal door and the Anlanawklung
connect to the power source.
Eu has shown itself to be a start-up facility for
a single-phase induction motor according to the invention can be created
den can., which has a simple structure and strong
flow is electrically stable when a PTC thermistor is connected to the
the following composition is used
(a) 95.5 - 99.85 wt.% barium titanate, which is composed of 46 - 51 mol%
Bariumozid and 49 - 54 mol% titanium dioside. Together-wet, and
(b) 0915 - 4e5 Cew.% of an additive combination of aluminum
oxide and silicon oxide where the volar content of the aluminum -
nium oxide to silicon oxide in the combination in the range of
4e1 - 1900 lies at 990 - 1e0.
Lin's PTC thermistor with such a composition
shows d3.9 in the Pig.1 dependency of the electrical
Resistance from temperature , as curve (1) shows #
where the electrical resistance is at a temperature of approximately
12000 suddenly rises sharply. This PTC thermistor shows that
Another important feature is its electrical resistance
repeated switching on and off of strong currents remains stable.
As the temperature at which the alektriadhe resistance of the
PTC thermistor ca suddenly rises sharply, the temperature
true, in which the electrical resistance is double eo; high
like at room temperature.
I am a PTC thermistor with the clock shown in Table 1
ten Zuesmmeneetzun4 can be in the desired anger, e.g. as a
8ohe disc with a diameter of 15 "and a thickness of same
using a ceramic process known per se
by burning in air for two hours at one temperature
Clay 1'3800Q can be produced.
Munter Z uaauaenaetaung (mol%)
Rr.
Sa 0 Ti02 2b0 Bn02 A1203 '3102
.
48v4 49, 0 0 0 0108 1.8
2 43.3 '49 190 499 0 08.8 1.8
3 48.4 47.6 0 t, 4 098, 18, 3
Pig. 2 shows one designated as a whole with 20
PTO thermistor, which is used for an in-phase induction motor according to the
Invention, is suitable and does a burned disc 21 consists,
the a.3 on both sides using a suitable process. by
Metailisierung is provided with the electrodes 22 made of aluminum. .
To with continued switching on and off of strong currents at
the PTC thermistor a great stability: u achieve, it is,
important, then the fired disk 21 with Al-Blektroden 22 upstream
will see. tim enable wire conductors to be soldered on
the Al-Blextroden 22, for example by metallizing with metal coverings
23 made of zinc or copper . Be on the metal coverings 23
the wire conductors 24 with the aid of a suitable soldering agent 25
Soldered The PTC thermal door made for your wines is included
Room temperature has an electrical resistance of 4 Chm. the
Aluminum electrodes 22 can also be used without Vatall coverings 23 on
Nete way to be connected to the wire conductors 24, e.g. with help
#oohaniaoher means.
The PTC thermal gate is connected in series with a
Anlaae-tiilfawioklung one 20ö-Watt..Kaiigankermotora with four poles,
which engine did not open a refugee vehicle. Animal engine was
examined at an alternating voltage of 100 volts, 30 periods.
In the case of a ginachaitinterrall a minute ago, the system was
ttilfawioklung and the main winding started a current with one
Power of about 10 amps. And about 22 amps. Supplied to a
Generate starting torque. After a few seconds it fell through
the starting auxiliary winding current flowing to a vernaohltioig ..
small word of less ®1e 104 mA than P®lge the sudden
lichen increase in the electrical Wiaeretanden caused by the
Self-heating of the £ fiC Thermietorn was caused during the
kotor powered by the current flowing through the main winding
became. After the notary has been in operation for about a minute,
it was turned off for five minutes and then about one
Turned on again for a minute *
The graphic representation in Pig. 3 shows the elec-
triechen läderetend the PTG Theermi®tore and Decaen change in
fumtemperstur at the one described above. send shutdown test
similar to a conventional PTC Thermintcr z: B. after
called American Patentechxift He. 3 316 184. Aue of & T & -
phiechen representation in the Pig.3 can be seen, dane at the
PTC-Thermietor according to the invention a Mderuden electrical
Resistance by approx . 20% after approx .
tunSen takes place while the® at. a conventional PTC thermal door
prepare after about 4x102 one-and-a-half times in the same
must be done. Because of the high stability the electrical resistance .
etande® can use the ? TO -Ther "®tor according to the invention as a reliable
casual construction for a single-phase induction gate ver ..
has been applied. -
In the PTC Therziatcr according to the invention, the test can
temperature can be changed at which the electrical resistance
suddenly increases when ß, 1 - 20 aol% hariumocide by an equal
Amount of lead oxide or warm 0.1 - 1 0 mol% titanium dioxide through a
the same amount of tin dioxide is replaced. If a replacement is made by
.Lead oxide, ®o may have been increased as by the temperature
Curve (2) is shown in Pig.1, while the temperature
can be lowered, as shown in curve (3) in FIG.
when replaced with tin dioxide.
FIG. 4 shows a circuit diagram for a whole
with 40 designated Einphaeeninduktionsmotar, which has a cage anchor
41 has. The motor 40 is also provided with a main winding 43
44
and equipped with an auxiliary winding that relates to
the main selection is offset by 900. Roof of the Eri`in
the anlarshilfewioklung together with the downstream
Did PTC Thermintor 45 use conductors 46, 4? to a not
Asked Einphanenweohseletrodquelle connected.
As soon as the single-phase induction motor 40 with b'eohseletrom
is supplied, then flows through the Anlaeshiita winding 44 and through
the FTC thermistor 45 held by this naoligeao as well as by the
Main winding 43 a relatively strong current, since the PTO
Thermietor 45 at room temperature a very small electrical
Has resistance. 19aohdea rotor 41 set in rotation -
has been increasing. The Resistance in the Anlasehiltswioklung 44
as a pole of self-heating the PTO-Thermistora 45 strongly,
as can be seen from Fig.1. because the runner 41 is built up
has started turning, the Weohselntron flows mainly
through the main winding 43 and keeps the motor running while
only a weak current flows through the series production. .The: at
Switching required time period depends on the temperature,
at which the electrical resistance of the IITC thermistor suddenly
increases. It has shown that the time period is less than
five seconds when a PTC thermistor is used,
its electrical Y, resistance see at a temperature of 8000
Greatly increased up to 180 ° C. Such a thermistor can, according to the
in Table 1.
When connected in series with start-up aid 44
and the PTC thermal gate 45 is another important factor
from the electrical resistance R the PTC_.Thermiotore at high
Temperatures. , If 8 eats less than 30 ohms, the vibration
Gerüusah des kotore 40 stronger than with a conventional one
phase induction motor with electrical switching contacts. aside from that
If the value for R is lower, the line will be leaked in the FTa-
Thermistor 45 larger. It is a single phase induction motor
important to keep this heintungaverluet as low as possible.
In the ijraxis, a performance loss of less than 1% of the
Rated power of the motor can be approved and thereby achieved,
then the value of R will tone higher than n2 x 0 # 5 kiloohms where =
the applied voltage n , x is 100 volts. * eird R with 100 kilohms
dimensioned, occurs in the single-phase induction motor according to Zr-
finding no detrimental newspaper leakage.
if the power supply to the motor is switched off, see above
the fan 41 comes to a standstill immediately, and the P T G-Therm, i-
stor 45 cools down to room temperature. The ones to cool off
the PTC thermistor to room temperature required time period
is fair the subsequent unity of the engine is important. He follows
the re-smoking of the #otors within a period of time that
is smaller than the cooling period of the PTC thermiatore, so is enough
which the inlasehilfawiokluag 44 supplied current for starting the
Engine does not stop. The cool-down time is therefore as short as possible
being held. The® can be made by using a PTC thermistor
can be achieved, its electrical resistance at a higher
Temperature suddenly rises. Am such a thermistor elongated
however, the period of time required for the current switching. Given
of these two circumstances is the quadrant of a PTOO thermal gate
preferable, the electrical resistance of which increases at a temperature
temperature suddenly changes between 80 and 18 ° C. The cooling time can
abbreviated with the help of the KUMung through the fan wheel of the : äoto @ a
will. If the current is switched off, the caller runs due to
the inertia still a few weeks and causes a cooling of the F'TC-
Thermal gate 45 through a stream of air.
As shown in FIG. 5, bind the support plates 51
with a main winding 43 and with an auxiliary winding 44
provided and attached to a motor housing 55 so that the cooling
air through the gap between the motor housing 53 and the stator
sheet metal 51 can flow through it. The one supporting the anchor 41
Motor shaft 61 is supported at both ends in the bearings 43 , the
carried by the end caps 55,54 having the openings 68,69 .
The motor shaft 61 is provided with an extension 71 at one end
provided with a power consumer (not shown)
can be connected. The motor shaft 61 is n at the other end of
a cap 57 covered. The motor shaft 61 carries an impeller
65, that creates the air flow through openings 68 and 69,
as indicated by the arrows in Fua.5. At the crossover
le between the notor housing 53 and the end cap 54 is a ring *
disc 6? attached, which guides the hip circulation. At any
bigen point In Muftatrömunaapfad a PTC thermal door is
arranges that it be cooled by the air, for what purpose the
fhermistor vorsugaweiee on the motor housing 53 near the impeller 65
is attached .
As is well known, the start-up of a single-phase induction
motor can be promoted by * using a starting capacitor
that is kept in series with the system help.
Even with such a circuit, an FTC thermal door in the
are used, then no switching contacts
need to be provided.
In the circuit shown in FIGS. 1, i; .6, the
Anlesahilfswieklung 44 and the shermietor 45 a capacitor 31
followed up. In this circuit too, the rotor 41 is in
Operation started when the motor is connected via conductors 46 and 47
AC voltage is applied, whereby the
winding 44 becomes weaker after the rotor 41
has been put into operation.
Pig. 7 shows the circuit of another to be preferred
Attached embodiment of the invention with an Aalanahilfswioko
lung 44, a FTC Thermietor 45 and with a Anlasekoadensator
31, which said elements are connected in series. Furthermore is.
still at the connection point between the starting aid 44
and the thermiator 45 is connected to a capacitor 33, whose
other document with the conductor 47 ierbunden int. Will be attached to the engine
An alternating voltage is applied across the conductors 46 and 47, then
the rotor 41 is excited with alternating current flowing through the main winding
43 and through the auxiliary winding 44 : it flows. lisch de® start-up
of the rotor 41 becomes the one flowing through the auxiliary starting valve 44
- Current from the FTC thermistor 45 according to the invention weakened.