-
Einphasen-Wechselstrommotor für zwei Drehzahlen In der Dentalbranche
verwendet man für Schleif-und Polierzwecke besondere Motoren geringer Leistung,
die in der Regel für zwei verschiedene Drehzahlen eingerichtet sein müssen, um allen
Anforderungen des Laboratoriumsbetriebes gewachsen sein. Soweit es sich dabei um
Wechselstromnlotoren handelt, werden diese in der Regel mit Kurzschlußläufer gebaut,
wobei die Statorwicklung aus zwei elektrisch voneinander getrennten Hauptphasen
verschiedener Polzahl und einer den Anlauf des Motors bewirkenden, mittels Fliehkraftschalter
abschaltbaren Hilfsphase besteht. Die Abschaltung der Hilfsphase erfolgt automatisch
durch den Fliehkfaftschalter nach Hochlaufen des Motors. Da ein Wechselstrommotor
mit Hilfsphase für den Anlauf, wenn er erst einmal eine Drehzahl von etwa 1200 bis
1400 n erreicht hat, auch selbständig, d. h. ohne Hilfsphase, auf die größere Drehzahl
n = 3000 hochläuft, begnügt man sich bei den bekannten Ausführungen solcher Schleifmotoren
mit der Verwendung nur eines Fliehkraftschalters für 400n, der also die Hilfsphase
des Motors abschaltet, sobald' dessen Drehzahl die Grenze von etwa i2oo n überschritten
hat. Soll der Motor in dem betrachteten Arbeitsgang die geringere Drehzahl machen,
so ist dieser Schalter schon abgefallen und damit die Hilfsphase abgeschaltet. Soll
der Motor mit der hohen Drehzahl betrieben werden, so läuft er dann auch selbst
hoch, obwohl die Hilfsphase durch den Fliehkraftschaltrer schon bei Überschreiten
der Drehzahl von etwa i2oo n ausgeschaltet wurde.
-
Die oben beschriebene, bisher ausschließlich angewendete Maßnahme
hat zwar den wirtschaftlichen Vorteil, daß ein solcher Motor mit einer einzigen
Hilfsphase und einem einzigen 'Fliehkraftschalter auskommt, dem steht aber der erhebliche
Nachteil
gegenüber, daß der Motor nur auf die hohe Drehzahl eingestellt
werden kann, nachdem vorher die niedrige Drehzahl eingeschaltet war. Würde man den
Motorschalter von der Ruhestellung unmittelbar auf die höhere Drehzahl einstellen,
so würde die Hilfsphase überhaupt nicht in Aktion treten, so daß sieh kein Anlaufmoment
ausbilden und damit der Motor nicht anlaufen kann. Damit ist weiterhin die Gefahr
verknüpft, daß in einem solchen Fall der Motor, der im Stillstand einen viel zu
hohen Strom aufnimmt, durchbrennt. Die bekannte Ausbildung dieser Motoren bringt
also die Gefahr mit sich, @daß bei Nichtbeachtung der vorgeschriebenen Schaltreihenfolge
die Motorenwicklung zerstört wird, es sei denn, daß sie durch eine zusätzliche Überstromsicherung
abgesichert wird. Die gleiche Gefahr kann bei Ausfallen des Netzstromes entstehen,
wenn der Motor mit .der höheren Drehzahl läuft und nicht rechtzeitig vor Wiedereinsetzen
der Netzstromlieferung ausgeschaltet wird.
-
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten elektrischen Ausbildung liegt
darin, daß für den Betrieb solcher Motoren besondere Polumschalter oder Spezialschalter
erforderlich sind, die einen relativ hohen Raumbedarf haben und infolgedessen nur
in einem mit dem Motor verbundenen besonderen Schaltkasten oder in einem entsprechend
vergrößertem Fuß untergebracht werden können. Der Schaltkasten verhindert die Erzielung
einer glatten Oberfläche des Motorgehäuses, wie sie im Laboratoriumsbetrieb erwünscht
ist, während im Falle des überhöhten Fußes infolge der damit verbundenen höheren
Wellenlage kein bequemes und ermüdungsfreies Arbeiten mit aufgestützten Händen möglich
ist.
-
Alle diese Nachteile werden der Erfindung gemäß durch die Verwendung
von zwei vollständigen elektrisch voneinander getrennten Hilfsphasen vermieden,
deren jede für sich durch einen Fliehkraftschalter abgeschaltet wird. Die beiden
abschaltbaren Hilfsphasenwicklungen liegen dabei mit ihren vorgeschalteten Anlaßwiderständen
bzw. Anlaßkondensatoren und Fliehkraftschaltern parallel zu den beiden elektrisch
voneinander getrennten Hauptphasenwicklungen. Die zur Abschaltung der Hilfsphasenwicklungen
dienenden Fliehkraftschalter sind in an sich bekannter Weise auf der Rotorwelle
angeordnet. Infolge des erfindungsgemäßen Aufbaues der Wicklungen kann nunmehr die
Umschaltung bzw. Einschaltung der Hauptphasen durch einen ein- oder zweipoligen
Kippschalter erfolgen, der infolge seines geringen Raumbedarfes in einem so niedrig
gehaltenen Motorfuß untergebracht werden kann, so daß besondere Schaltkästen bzw.
überhöhte Ausbildung dies Fußes wegfallen können. Das Ein-und Umschalten dies Motors
kann dann durch einfaches Umlegen des Kippschalters nach der einen oder anderen
Seite in beliebiger Weise ohne jede Bindung an eine bestimmte Schaltfolge erfolgen.
Von der Ausschaltstellung kann man gegebenenfalls auch sofort die höhere Drehzahl
einschalten. Die tief gelagerte Welle gestattet ein sicheres und ermüdungsfreies
Arbeiten mit aufgestützten Händen. Der Wegfall des Schaltkastens ermöglicht eine
vollkommen glatte., Staubablagerungen vermeidende Oberfläche des Motorgehäuses.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Schaltungsschema einer gemäß der Erfindung
ausgebildeten Wicklung für Wechselstrommotoren, Abb.2 einen Motor gemäß der Erfindung
in schematischer Darstellung.
-
Die Wicklung besteht, wie Abb. i erkennen läßt, aus zwei elektrisch
voneinander getrennten, verschiedenpoligen Hauptphasenwicklungen i und 2 sowie zwei
elektrisch voneinander getrennten Hilfsphasenwicklungen 3 und 4, denen je ein Anlaßkondensator
oder wahlweise Anlaßwiderstan@d 5 und 6 und je ein Fliehkraftschalter 7 und 8 vorgeschaltet
sind. Die Hilfsphasenwicklungen sind elektrisch voneinander getrennt. Jede Hilfsphasenwicklung
mit ihrem vorgeschalteten Anlaßkondensator bzw. Anlaßwiderstand und Fliehkraftschalter
liegt parallel zu ihrer zugehörigen HauptphasenwiCklullg 1 bzw. 2. Die Hauptpliasenwicklungen
liegen mit ihren Wicklungsenden an den Endkontakten 9 und io bzw. i i und 12 eines
Kippschalters 13. Der Kippschalter 13 besitzt 3 Stellungen, deren mittlere 14 der
Ausschaltstellung entspricht. Durch Umlegen des Kippschalters nach der einen oder
anderen Seite werden entweder die Hauptphasenwicklungen i mit ihrer Hilfsphasenwicklung
3 oder die Hauptphasenwicklung 2 mit ihrer Hilfsphasenwicklung 4 eingeschaltet,
wobei z. B. die Hauptp'hasenwicklung i eine Drehzahl von 1500n und die Hauptpliasenwicklung
2 eine Drehzahl von 3ooo n ergibt.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich also folgend'e
Wirkungsweise: Bei Umlegen des Kippschalters 13 auf die Kontakte 9 und io wird die
einer Drehzahl von n = i 5oo entsprechende Hauptpliasenwicklung i mit ihrer Hilfsphasenwicklung
3 eingeschaltet; nach Erreichung einer Drehzahl von etwa 12oo n schaltet der Fliehkraftschalter
7 die Hilfsphasenwicklung 3 ab, worauf der Motor auf die Drehzahl n = etwa
1500
hochläuft und sich weiterhin mit dieser Drehzahl dreht.
-
Beim Umlegen des Kippschalters auf die Kontakte i i und 12 wird die
einer Drehzahl n = 3000 entsprechende Hauptphase 2 mit ihrer Hilfsphase 4 eingeschaltet,
wobei ebenfalls die Hilfsphase 4 durch den Fliehkraftschalter 8 nach erfolgtem Hochlaufen
abgeschaltet wird.
-
Bei der vorliegenden Wicklungsausbildung kann also die Drehzahl von
3000 n unmittelbar eingeschaltet werden, ohne daß eine bestimmte Schaltfolge
eingehalten werden muß. Auch bei Ausfall des Netzes während des Betriebes ist ein
Ausschalten des mit einer Drehzahl von 3ooo n laufenden Motors nicht erforderlich,
da bei Wiedereinsetzen der Stromversorgung der Motor ohne weiteres wieder anläuft.
Wie. Abb. 2 zeigt, ist der Kippschalter 13 in dem sehr niedrig gehaltenen Fuß 15
des Motorgehäuses angeordnet, so daß seine Welle 16
so tief gelagert
werden kann, daß ein sicheres und ermündungsfreies Arbeiten mit aufgestützten Händen
möglich ist.
-
Der Wegfall des sonst üblichen Schaltkastens ermöglicht eine vollkommen
glatte und geschlossene Bauweise bzw. Oberfläche des Motorengehäuses, die durch
keinerlei Vorsprünge, welche zur Staubablagerung Anlaß geben können, unterbrochen
wird und die Sauberhaltung des Motors sehr erleichtert. Auf der Ankerwelle 16 sind
die beiden Fliehkraftschalter 7 und 8 innerhalb des Gehäuses angeordnet; die Ausbildung
der Fliehkraftschalter kann im übrigen in an sich bekannter Weise erfolgen. Die
Ankerwelle ist im übrigen zum Aufsetzen von Arbeitswerkzeugen entsprechend gelagert
und ausgebildet und in an sich bekannter Weise mit einer Vorrichtung 17 zum
Lösen der aufgesetzten Werkzeuge versehen.