DE2435504A1

DE2435504A1 - Anlaufstrombegrenzung in drehzahlstellern fuer motoren

Info

Publication number: DE2435504A1
Application number: DE2435504A
Authority: DE
Inventors: Hans J Dipl Ing Pantel; Gerd Wilhelm Wagner
Original assignee: ELEKTRO HEIZ und REGELTECHNIK
Current assignee: ELEKTRO HEIZ und REGELTECHNIK
Priority date: 1974-07-24
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1976-02-05

Description

Anlaufstrombegrenzung in Drehzahlstellern für Motoren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaufstrombegrenzung in Drehzahlstellern für Motoren von elektrischen Haushaltsgeräten, bei denen der Drehzahlsteller als Triac ausgebildet ist, der in die Zuführung zum Motor eingeschaltet ist, parallel zum Triac eine aus Vorwiderstand, Stellglied und Aufladekondensator bestehende Reihenschaltung angeordnet ist und die Steuerelektrode des Triac über eine Triggerdiode mit einem Pol des Aufladekondensators derart verbunden ist, daß sie in Abhängigkeit von der durch das Stellglied steuerbaren Aufladung des Aufladekondensators gesteuert wird.
Es besteht seit längerer Zeit der Wunsch, für elektrische Haushaltsgeräte, z.B. Staubsauger, stärkere Motoren als bisher zu verwenden. Die Leistung der Motoren wird jedoch durch die zulässige Belastung der Sicherungen, insbesondere der hierfür meist verwendeten Sicherungsautomaten, in den Wohnungen bzw.
Wohnhäusern begrenzt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß es im wesentlichen darauf ankommt, den Strom während der Anlaufzeit des Motors klein zu halten, was insbesondere für solche Motoren von Bedeutung ist, deren Drehzahl durch Anschnittsteuerung gesteuert oder geregelt wird, und hat sich zur Aufgabe gestellt, den Strom mit geringem zusätzlichen Aufwand unmittelbar nach dem Einschalten des Motors auf einen Wert zu begrenzen, der noch ein einwandfreies Anlaufen des Motors ermöglicht, aber gleichzeitig eine Überschreitung der zulässigen Spitzenwerte des Stromes verhindert.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anlaufstrombegrenzung der eingangs genannten Art derart ausgebildet, daß parallel zu der aus Kondensator und Stellglied gebildeten Reihenschaltung eine aus einem Brückengleichrichter und einem Widerstand bestehende Reihenschaltung liegt und an die Brückendiagonale ein von einem Widerstand überbrückter Kondensator liegt, und daß die Parallelschaltung von Gleichrichter, Brücke und Widerstand einerseits und Stellglied und Aufladekondensator andererseits in Reihe mit einem gemeinsamen- Vorwiderstand liegt.
Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 das Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung zur Anlaufstrombegrenzung bei einem mit Drehzahlsteller versehenen Elektromotor, Fig. 2 Schaubilder zur Erläuterung der Erfindung.
Der Kondensator C 1 (1OuF) ist im Ruhezustand entladen.
Nach Schließen des Schalters S 1 lädt sich der Kondensator C 1 (1OuF) über den Vorwiderstand R 1 (15k»», den Widerstand R 2 ( 1 k1) und den Gleichrichter Gl 1 auf. An dem Widerstand R 1 <15 kn) entsteht im Einschaltaugenblick ein großer Spannungsabfall.
Am Stellglied (Potentiometer) P 1 (o...250 kS4, Widerstand R 4 (5,6 kEJ, Kondensator C 2 (O,1'uF) liegt im Einschaltaugenblick nur eine geringe Spannung an. Der Kondensator C 2 (0,1µF) lädt sich nur langsam auf. Wenn die Schwellspannung der Triggerdiode D 1 (ca 30 V) erreicht ist, leitet die Triggerdiode,und der Triac T 1 wird über den Widerstand R 6 (47#) und die Triggerdiode D 1 angesteuert. Der Triac wird leitend und schließt die Klemmen A und B kurz.
Während der Triac leitend ist, entlädt sich der Kondensator C 2 (0,1*F) über den Widerstand R 4 (5,6 k a ), das Stellglied P 1 (o.0.250 k Q), den Widerstand R 1 (1,5 kn) und über den Triac T 1.
Der Widerstand R 3 (270 kQ ) ist so dimensioniert, daß sich der Kondensator C 1 (10 µF) nur langsam entlädt.
Im Stromnulldurchgang des Wechsel stromes geht der Triac wieder in den Sperrzustand über. Der Kondensator C 1 (10/uF) wird über den Widerstand R 1, den Widerstand R 2 und den Brückengleichrichter G1 1 weiter aufgeladen.
Mit zunehmender Ladung des Kondensators C 1 nimmt,bedingt durch den geringer werdenden Ladestrom, der Spannungsabfall an dem Widerstand R 1 ab. Dadurch steigt die Spannung am Stellglied P 1, am Widerstand R 4 und am Kondensator C 2. Der Kondensator C 2 wird schneller aufgeladen und die Schwellspannung der Triggerdiode D 1 schneller erreicht, so daß mit zunehmender Ladung am Kondensator C 1 der Triac T 1 schneller angesteuert wird.
Der Phasenanschnittswinkel nimmt mit zunehmender Ladung des Kondensators C 1 ab. Beim Ausschalten entlädt sich der Kondensator C 1 über den Widerstand R 3. Der Widerstand R 3 ist so dimensioniert, daß bei Stillstand des Motors der Kondensator C 1 entladen ist. Dadurch wird eine sofortige Wiedereinschaltbereitschaft gewährleistet.
Die R - C - Kombination (1OOSl; O1'uF) dient zur Entstörung des DrehzahlstellersO Parallel zum Triac T 1 liegt die Serienkombination des Widerstandes R 7 (100L ) und des Kondensators C 3 (0,1/uF). Der Wechselstrommotor M mit Drehzahlsteller P 1 und zugehörigen Schaltelementen sowie der Einrichtung zur Anlaufstrombegrenzung ist über Klemmen an das Wechselstromnetz angeschlossen.
Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß der Motor M eines elektrischen Haushaltsgerätes, welcher einen Nennstrom von 5 Amp. hat, gleich nach dem Einschalten einen mehr als vierfach so starken Strom dem Netz entnimmt; die Spitzenwerte des Stromes während der auf das Einschalten folgenden ersten Phasen erreichen Werte von 25 Amp. und mehr. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird für die Dauer von etwa 0,3 bis 0,4 sec nach dem Einschalten der Anlaufstrom auf einen zulässigen Wert begrenzt; es hat sich gezeigt daß nach dieser Zeit von 0,3 bis 0,4 sec nicht mehr zu befürchten ist, daß die in der Zuleitung zum Motor befindlichen Sicherungsautomaten ansprechen.

Claims

Patentanspruch

Anlaufstrombegrenzung in Drehzahlstellern für Motoren von elektrischen Haushaltsgeräten, bei denen der Drehzahlsteller als Triac ausgebildet ist, der in die Zuführung vom Motor eingeschaltet ist, parallel zum Triac eine aus Vorwiderstand, Stellglied und Aufladekondensator bestehende Reihenschaltung angeordnet ist und die Steuerelektrode des Triac über eine Triggerdiode mit einem Pol des Aufladekondensators derart verbunden ist, daß sie in Abhängigkeit von der durch das Stellglied steuerbaren Aufladung des Aufladekondensators gesteuert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß parallel zu der aus Kondensator (C 2) und Stellglied (P 1) gebildeten Reihenschaltung eine aus einem Brückengleichrichter (G1 1) und einem Widerstand (R 2) bestehende-Reihenschaltung liegt und an die Brückendiagonale ein von einem Widerstand (R 3) überbrückter Kondensator (C 1) liegt, und daß die Parallelschaltung von Gleichrichter (C 1), Brücke und Widerstand (R 2) einerseits und Stellglied (P 1) und Auiladekondensator (C 2) andererseits in Reihe mit einem gemeinsamen Vorwiderstand (R 1) liegt.