CH518029A

CH518029A - Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotors

Info

Publication number: CH518029A
Application number: CH1260469A
Authority: CH
Inventors: Kirkby Donald
Original assignee: Bba Group Ltd
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1969-08-20
Publication date: 1972-01-15

Description

Einrichtung zur Abbremsung eines Induktionsmotors
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen eines Induktionsmotors mit Schaltmitteln, welche mindestens eine Kapazität mit der Primärwicklung des Motors zum Abbremsen desselben verbinden.

Es ist bekannt, einen Induktionsmotor dadurch abzubremsen, dass eine kapazitive Reaktanz über eine oder mehrere Phasen der Primärwicklung des Motors gelegt wird, wenn die Speisung unterbrochen wird, so dass sich der Motor selbst erregt. Das gilt sowohl für mehrphasige als für einphasige Induktionsmotoren. Solche Anordnungen, wie sie bisher vorgeschlagen worden sind, erfordern die Verwendung eines mehrpoligen Kontaktschalters, der einige Kontakte aufweist, die normalerweise offen sind, und einige Kontakte, die normalerweise geschlossen sind.

Ist der Motor eingeschaltet, so ist die Relaiswicklung des Kontaktschalters erregt, um die normalerweise offenen Kontakte zu schliessen und die Primärwicklung mit der Speisung zu verbinden und die normalerweise geschlossenen Kontakte gleichzeitig zu öffnen, um die kapazitive Reaktanz von der Primärwicklung abzuschalten. Ist der Motor abgeschaltet, so ist die Relaiswicklung entregt, so dass die normalerweise offenen Kontakte wieder die normalerweise offene Stellung einnehmen und die Primärwicklung von der Speisung abtrennen, während die normalerweise geschlossenen Kontakte wieder die geschlossene Stellung einnehmen und die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung verbinden, so dass die Abbremsung bewirkt wird.

Die Entregung der Relaiswicklung durch Abschaltung der Speisung bewirkt somit die Öffnung der normalerweise offenen Kontakte und das Schliessen der normalerweise geschlossenen Kontakte.

Ein Nachteil der bekannten Anordnung besteht darin, dass im Handel erhältliche, mehrpolige Schalter normalerweise ihre Kontakte geöffnet haben, so dass die oben beschriebenen Anordnungen speziell gefertigte Sonderschalter erfordern, die üblicherweise nicht ohne weiteres erhältlich und die ausserdem relativ teuer sind. Hinzu kommt, dass dann, wenn der Motor in einer sehr kurzen Zeit zum Stillstand gebracht werden soll, relativ grosse Ströme erzeugt werden, und somit müssen besonders konstruierte Schalter gefertigt werden, die immer wieder solchen grossen Strömen standhalten müssen, was natürlich zu einem Anstieg der Fertigungskosten führt. Andererseits sind kommerziell erhältliche Schalter mit normalerweise offenen Kontakten ohne Schwierigkeiten und zu relativ geringen Preisen erhältlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nach- teile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und billige, keine Sonderanfertigungen darstellende und im Handel leicht erhältliche Schalter zu verwenden.

Die erfindungsgemässe Einrichtung weist Schaltmittel auf, welche mindestens eine Kapazität mit der Primärwicklung des Motors zum Abbremsen desselben verbinden und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel in ihrem Ruhezustand nicht leitend sind, und dass auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechende Mittel vorgesehen sind, die unter dem Einfluss von in der Primärwickhlng des Motors durch die Trägheit desselben induzierten Ströme die erwähnten Schaltmittel in-den leitenden Zustand bringen, bis der Motor stillsteht.

Die Unterbrechung oder der Ausfall der Speisung können also dazu führen, dass die in der Primärwicklung induzierten Ströme einen wenn unerregt offenen Schalter schliessen, um so die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung zu verbinden und die Abbremsung zu bewirken.

Dadurch sind im Handel erhältliche Schalter mit wenn unerregt offenen Kontakten verwendbar, um die Primärwicklung mit der Speisung und die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung mit der Speisung und die kapazitive Reaktanz mit der Primärwicklung zu verbinden. Anstelle der hier erwähnten Kontaktschalter können natürlich auch andere Schaltmittel verwendet werden, z. B.

unerregt nichtleitende Transistor- oder Thyristorschalter.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Fig. I zeigt eine Schaltung einer Motorbremseinrichtung.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung, die im wesentlichen der gemäss Fig. 1 entspricht, jedoch einige Abwandlungen enthält und
Fig. 3 zeigt eine Schaltung einer Einrichtung, die im wesentlichen der gemäss Fig. 1 entspricht, bei der jedoch anstatt Kontaktschalter Thyristorschalter benutzt werden.

Bei der Einrichtung gemäss Fig. list ein Dreiphaseninduktionsmotor M mit seinen aus drei Wicklungen (nicht dargestellt) bestehender, in Stern oder Dreieck geschalte ter Primärwicklung mit Klemmen A, B und C zur Speisung des Motors verbunden. Diese Klemmen A, B und C sind jeweils über wenn unerregt offene dreipolige Schalter I mit drei Speiseleitungen L1, L2 und L3 eines 415-Volt
Dreiphasennetzes verbunden. In den Leitungen L1, und L3 ist ein Trennschalter dargestellt, und der Schalter I kann weiter ausser Betracht bleiben.

Drei getrennte Kondensatoren S, T und U sind über einen getrennten wenn unerregt offenen, dreipoligen Schalter 11 über die Klemmen A,
B und C geschaltet, so dass dann, wenn der Schalter 11 geschlossen ist, jeder Kondensator S, T und U über eine einzelne Phase der Primärwicklung des Motors M geschaltet ist. Über jeden Kondensator S, T und U liegt jeweils parallel ein Entladewiderstand. Ein dritter, wenn unerregt offener, dreipoliger Schalter 111 liegt über den Klemmen A, B und C, um in geschlossenem Zustand die Phasenwicklungen der Primärwicklung kurzzuschliessen.

Zwischen den Klemmen B und C liegt ein Graetz Gleichrichter V, der eine Vollweggleichrichtung bewirkt.

Ein Kondensator Q (der nicht wesentlich ist) ist über einen Widerstand quer über die andere Diagonale des Graetz-Gleichrichters V geschaltet. Eine Relaiswicklung RL liegt in Reihe zu einem festen Widerstand, und ein Potentiometer P liegt parallel zu dem Kondensator Q. Parallel zu dem Potentiometer P liegt der wenn unerregt offene Pol eines Kontaktes la mit zwei Schaltstellungen.

Eine Relaiswicklung 112 ist durch eine Diode a überbrückt und in Reihe zu dem wenn unerregt geschlossenen Pol des Kontaktes la und parallel zu dem Kondensator Q geschaltet. Ein Spannungsteiler in Form zweier in Reihe geschalteter Widerstände F, und F, liegt parallel zu dem Kondensator Q. Die Widerstände F, und F2 haben ein Verhältnis zueinander von ungefähr 10:1. Dioden c und b sind untereinander in Reihe und zusammen parallel zu dem Widerstand F, geschaltet, und die Diode c ist in Reihe zu einem Kondensator Z mit diesem zusammen parallel zu dem Widerstand F2 geschaltet.

Zwischen der Speiseleitung L, und dem Nulleiter N liegen in Reihe wenn unerregt geschlossene Kontakte lla, lila, ein wenn unerregt geschlossener Stoppschalter, der mit dem Vermerk Stopp versehen ist, ein wenn unerregt offener Startschalter, der mit dem Vermerk Start versehen ist, sowie eine Relaiswicklung 1L Der Startschalter ist durch einen wenn unerregt offenen Kontakt Ib überbrückt. Ausserdem liegen in Reihe zwischen der Speiseleitung L, und dem Nulleiter N ein wenn unerregt offener Kontakt ld, eine Diode d, und ein Spannungsteiler in Form zweier Widerstände F3 und F4, deren Widerstandswerte sich ungefähr wie 10:1 verhalten. Ein Kondensator X ist über eine Diode f parallel zu dem Widerstand F4 geschaltet.

Ein weiterer Kondensator Y ist über einen Widerstand F5 und eine Diode e parallel zu einem Kondensator X geschaltet. Eine Relaiswicklung 111L ist über einen wenn unerregt geschlossenen Kontakt Ic und einen wenn unerregt offenen Kontakt Illb parallel zu dem Kondensator Y geschaltet. Der Kondensator Y ist ausserdem über den wenn unerregt geschlossenen Pol eines Schalter Ra mit zwei Schaltstellungen parallel zu der Relaiswicklung IIIL und dem Kontakt Ic und über den wenn unerregt offenen Kontakt des Schalters Ra und einen Widerstand Fb parallel zu dem Spannungsteiler F3 und F4 geschaltet.

Es ist zu beachten, dass in Fig. 1 alle Schalter in der Schaltstellung gezeigt sind, in der der Motor nicht läuft.

Es ist ausserdem zu beachten, dass die Relaiswicklung RL den Schalter Ra steuert, dass die Relaiswicklung 1L den Schalter I zusammen mit Kontakten la und Id betätigt, dass die Relaiswicklung llj den Schalter 11 zusammen mit Kontakt lla betätigt, und dass ide Relaiswicklung 1111 den Schalter 111 und Kontakte Illa und Illb betätigt.

Die beschriebene Schaltung arbeitet wie folgt:
Durch Schliessen des Startschalters wird die Relaiswicklung 1 erregt, die den Schalter I schliesst, der die Primärwicklung des Induktionsmotors M an die Phasen des Speisenetzes anschaltet und den Motor in Lauf setzt.

Kontakt la ändert seine Schaltstellung und schliesst das Potentiometer P kurz, erregt die Relaiswicklung R,, und Kontakt Ib schliesst und hält die Relaiswicklung 1L in erregtem Zustand. Kontakt Ic öffnet und Kontakt Id schliesst und lädt den Kondensator X auf. Die Erregung der Relaiswicklung Rl bewirkt die Änderung der Stellung des Schalters Ra und lädt den Kondensator Y auf, während der Kondensator X lediglich über den Widerstand F4 geschaltet wird. Der Kondensator Z wird über die Diode c auf einen Wert aufgeladen, der durch das Teilerverhältnis der Widerstände F, und F2 bestimmt ist, die einen Spannungsteiler bilden.

Durch die Betätigung des Startschalters speist dieser die Relaiswicklungen 1L und RS und hält die Relaiswicklungen 11 und 111, entregt. Ist es erwünscht, den Induktionsmotor M anzuhalten, so wird der Stoppschalter betätigt (dies kann ein Mikroschalter sein, der durch ein Werkstück betätigt ist), wodurch die Relaiswicklung 11 entregt wird und der Schalter I und Kontakte la bis Id die Stellung gemäss Fig. 1 einnehmen.

Dadurch wird der Induktionsmotor M von der Speisung abgetrennt und die Relaiswicklung 11L über Kontakt la parallel zu dem Kondensator Q und dem Graetz-Gleichrichter V gelegt, der nun mit dem Strom gespeist wird, der in der Primärwicklung durch Rotation des Induktionsmotors M aufgrund dessen eigener Trägheit induziert wird. Dadurch wird der Schalter 11 geschlossen, und die Kondensatoren S, T und U werden zu den Phasenwicklungen der Primärwicklung parallel geschaltet, wodurch der Motor in den selbsterregten Bremszustand übergeht.

Nimmt die Geschwindigkeit des Motors ab, so fällt auch der durch ihn erzeugte Strom oder die Spannung, und es wird nach einer bestimmten Zeitspanne ein Punkt erreicht, der durch die Einstellung des Potentiometers P bestimmt ist, an dem die Relaiswicklung R ungenügend erregt wird, um den Schalter Ra zu halten, und dieser fällt ab und legt den Kondensator Y parallel zu der Relaiswicklung IIIL, um diese zu erregen.

Dadurch wird der Schalter 111 betätigt und ein Kurzschluss über den Phasenwicklungen der Primärwicklung hergestellt, was den Motor stillsetzt. Die Kondensatoren X und Z dienen dazu, die Relaiswicklungen 11L und 111, über Dioden e und b erregt und die Schalter 11 und 111 geschlossen zu halten. Sie haben eine ausreichende Kapazität, um diese Bedingungen für eine Zeit aufrechtzuerhalten, die länger als die gesamte Stoppzeit des Motors ist.

Sind die Kondensatoren X und Z genügend entladen, so nehmen die Schalter 11 und 111 wieder die offene Stellung ein, und die Kontakte lla und Illa nehmen wieder die geschlossene Stellung ein und bringen die Anordnung wieder in die Lage, in der der Funktionszyklus erneut durchlaufen werden kann.

Die beschriebene Anordnung arbeitet ausfallsicher für den Fall des Ausfalls der Speisung, da die in den Kondensatoren X, Y und Z gespeicherte Energie immer zur Verfügung steht, um die Schalter 11 und III im richtigen Augenblick unabhängig von der Hauptspannung zu betätigen.

Die in Fig. 2 beschriebene Anordnung ist in vieler Hinsicht gleich der gemäss Fig. 1, jedoch ist in diesem Fall der Schalter 111 nicht dazu verwendet, die Phasenwicklungen des Induktionsmotors M kurzzuschliessen, sondern um einen weiteren Satz von Kondensatoren Si, T1 und U, damit parallel zu schalten, so dass zwei Stufen von Kapazitätsbremsung zur Verfügung stehen, wodurch die Anordnung angemessener einen Motor mit grossen äusseren Trägheiten abbremsen kann. Zusätzlich erfolgt eine Gleichstromeinspeisung über einen zweipoligen, wenn unerregt offenen Schalter IV.

Somit sind die Klemmen A, B und C des Motors mit Speiseleitungen Ll, L2 und L3 über den Schalter 1, mit Kondensatoren S, T und U über den Schalter II und mit Kondensatoren Sl, T und U über den Schalter III verbunden. Die Speiseleitungen L1 und L3 sind über Schalter IV, Transformator TR und Graetz Gleichrichter V1 mit Klemmen B und C verbunden. Wie beim vorhergehenden Beispiel ist ein Graetz-Gleichrichter V mit Vollweggleichrichtung an die Klemmen B und C angeschlossen, und über diesen liegt ein glättender Kondensator Q.

Zwei Relaiswicklungen R" und R2, sind jeweils in Reihe mit einem Potentiometer P, und P2 parallel zu dem Kondensator Q geschaltet, und Relaiswicklung 112 ist über den wenn unerregt geschlossenen Kontakt la mit zwei Schaltstellungen zu dem Kondensator Q parallel geschaltet. Der wenn unerregt offene Kontakt la ist über die Diode b mit der Relaiswicklung R" und über die Diode c mit der Relaiswicklung R7 verbunden. Die Relaiswicklung II ist von der Diode a überbrückt. Ein Kondensator X liegt über Diode d parallel zu dem Kondensator Q, und die Relaiswicklung 111} liegt über wenn unerregt geschlossenen Kontakten lb und R,., und Diode d parallel zu dem Kondensator Q.

Die Relaiswicklung 111L ist durch die Diode e überbrückt.

Die Relaiswicklung 12 liegt in Reihe mit wenn unerregt geschlossenen Kontakten lla, llla und IVa, dem wenn unerregt geschlossenen Stoppschalter und dem wenn unerregt offenen Startschalter zwischen der Speiseleitung L, und dem Nulleiter N. Der Startschalter ist durch den wenn unerregt offenen Kontakt Ic überbrückt.

Zwischen der Speiseleitung L1 und dem Nulleiter liegt ausserdem eine Relaiswicklung R3 in Reihe mit einem Widerstand und Diode f und wenn unerregt offenem Kontakt Id. Die Relaiswicklung R3 ist durch einen Kondensator Y überbrückt. Ausserdem liegt zwischen der Speiseleitung L, und dem Nulleiter N eine Relaiswicklung IV, in Reihe mit wenn unerregt offenen Kontakten llb, Illb und R3 und dem wenn unerregt geschlossenen Kontakt R21.

Die Schaltung gemäss Fig. 2 arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, dass alle Relaiswicklungen entregt sind und sich alle Schalter und Schaltkontakte in der gezeigten Stellung befinden. Durch Schliessen des Startschalters wird Relaiswicklung 11L erregt und Schalter I geschlossen und der Motor zum Anlaufen gebracht. Kontakt Ic schliesst und hält die Relaiswicklung 1l, während er die Relaiswick lungen R" und R2 über die Dioden b und c erregt, die so bemessen sind, dass die Relaiswicklungen RIL und R21 ihre jeweiligen Kontakte abfallen lassen können, wenn der
Motor bei verschiedenen Spannungen abbremst, die durch die Einstellung der Potentiometer P1 und P2 bestimmt sind.

Kondensator X lädt sich auf volle Spannung auf, und auch Kontakt Ib öffnet und hält die Relaiswicklung IIIL entregt. Kontakt Id schliesst und erregt Relaiswicklung R3 und lädt Kondensator Y auf, der zusammen mit der
Relaiswicklung R3L ein Verzögerungsrelais bildet, um alle
Schaltkreise in die dargestellte Stellung zurückzuführen, nachdem der Motor zum Stillstand gebracht ist. Wird der
Stoppschalter betätigt, so ist die Relaiswicklung 1L entregt, die die Kontakte Ia in die dargestellte Stellung bringt und die Relaiswicklung 11L mit der Spannung oder dem Strom erregt, die in den Phasenwicklungen durch Drehung des Motorläufers aufgrund der Trägheit des Systems induziert wird.

Dies schliesst den Schalter II und legt die Kondensatoren S, T und U parallel zu den Phasenwicklungen, wodurch der Motor in den selbsterregenden Bremszustand gebracht wird. Wenn sich der Motor verlangsamt, so fällt die Spannung oder der Strom, der in den Phasenwicklungen induziert wird, ab, bis ein Wert erreicht wird, der durch die Einstellung des Potentiometers P, bestimmt ist, bei der die Relaiswicklung RIL nicht mehr ihre zugehörigen Kontakte in der Arbeitsstellung halten kann. Somit schliessen die Kontakte Rla, und die in dem Kondensator X gespeicherte Energie kann die Relaiswicklung lIli erregen und den Schalter III schliessen, wodurch die zweite Stufe von Kondensatoren Sa, T1 und U an die Klemmen A, B und C angeschaltet wird.

Diese erhöhte Kapazität setzt den Motor in die Lage, seinen selbsterregten Bremszustand bis zu einer niedrigeren Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, bei der die Spannung oder der Strom, die in den Phasenwicklungen induziert werden, so gering ist, dass die Relaiswicklung R2L nicht mehr ausreichend erregt ist, um die zugehörigen Kontakte im betätigten Zustand zu halten.

Dadurch schliesst Kontakt R2.1, und da die Kontakte llb und Illb durch die Erregung der Relaiswicklungen Ilt und 1111 geschlossen und Kontakte R3;, wegen der Erregung der Relaiswicklung R3L durch die in den Kondensator Y gespeicherte Energie geschlossen sind, ist der Stromkreis für die Relaiswicklung IVI geschlossen, und diese Relaiswicklung IVL wird erregt und schliesst den Schalter IV, wodurch ein Gleichstrom in die Phasenwicklungen eingespeist wird. Dieser eingespeiste Gleichstrom entspricht ungefähr dem normalen Speisestrom und bringt den Motor zum Stillstand.

Die Relaiswicklung R3 ist dann abfallverzögert und wird erst später entregt (durch Wählen eines passenden Wertes für den Kondensator Y). Dadurch öffnet Kontakt R3.1, und die Relaiswicklung IVl wird entregt, so dass der Schalter IV öffnet und die Gleichstromeinspeisung unterbricht. Dieser in den Phasenwicklungen induzierte Spannungs- oder Stromabfall führt zu einer Entregung der Relaiswicklungen 11L und 111, so dass alle Stromkreise wieder in den normalen Ausgangszustand versetzt sind, in dem der nächste Zyklus beginnen kann.

Bei der Anordnung gemäss Fig. 3 sind die Schalter des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels durch Thyristorschalter ersetzt. Die Klemme A des Motors ist über einen Thyristor THYI, dem eine entgegengesetzt gerichtet Diode D, nebengeschlossen ist, mit der Speiseleitung L, verbunden. Die Basis des Thyristors THY, ist mit seiner Zündelektrode über einen wenn unerregt offenen Kontakt R2. eines Zungenschalters und über einen Begrenzungswiderstand verbunden. In gleicher Weise ist die Klemme B des Motors mit der Speiseleitung L2 über einen Thyristor THY2 verbunden, der in entgegengesetzter Richtung durch eine Diode D2 überbrückt ist und dessen Basis über einen normalerweise offenen Kontakt R2b des gleichen Zungenschalters und einen Begrenzungswiderstand mit seiner Zündelektrode verbunden ist.

Die Klemme C des Motors ist mit der Speiseleitung L3 über einen Thyristor THY3 verbunden, der in umgekehrter Richtung durch eine Diode D3 überbrückt ist, und dessen Basis über einen wenn unerregt offenen Kontakt R2C des gleichen Zungenschalters und einen Begrenzungswiderstand mit seiner Zündelektrode verbunden ist. Drei Kondensatoren U, S und T sind einmal an die Klemmen A, B und C und einmal an die Kathoden von drei Dioden a, b und c angeschlossen. deren Basen oder Anoden sternförmig zusammengeschaltet sind, wie das bei einem Halbwellen- Dreispasenbrückengleichrichter der Fall ist.

Die Kondensatoren U, S und T sind ausserdem mit den Basen oder Anoden von drei Dioden e, f und g verbunden, deren Kathoden sternförmig zusammengeschaltet sind, so dass ein weiterer Halbwellen-Dreiphasenbrückengleichrichter gebildet ist, so dass die beiden Brückengleichrichter zusammen einen Vollweg- oder Doppelwegbrückengleichrichter bilden. Die gemeinsamen Punkte der beiden Dreiphasenbrückengleichrichter sind über einen Thyristor THY4 miteinander verbunden, dessen Zündelektrode über einen wenn unerregt geschlossenen Kontakt R3C eines Zungenschalters und über einen Begrenzungswiderstand mit seiner Basis verbunden ist.

Eine gleiche Anordnung von Dreiphasenbrückengleichrichtern B, und B2, einem Thyristor THY i und einem wenn unerregt geschlossenen Kontakt R4 mit einem Begrenzungswiderstand dient dazu, die Phasenwicklungen des Induktionsmotors M anstelle des Schalters III gemäss Fig. 3 kurzzuschliessen.

Zwischen der Speiseleitung L, und dem Nulleiter N liegt die Primärwicklung eines Transformators TR, dessen Sekundärwicklung in einer Diagonalen eines Vollwegbrükkengleichrichters oder Graetz-Gleichrichters V liegt. In der anderen Diagonalen des Graetz-Gleichrichters V liegt ein Glättungskondensator Q in Reihe mit einem Widerstand. Ausserdem liegt in dieser anderen Diagonalen oder am Ausgang des Graetz-Gleichrichters V eine Wicklung R,, eines Zungenschalters, die normalerweise offene Kontakte R und R,la steuert und die in Reihe mit einem wenn unerregt geschlossenen Stoppschalter und einem wenn unerregt offenen Startschalter liegt. Der letztere ist durch Kontakte R1 überbrückt. Am Ausgang des Graetz Gleichrichters V liegen ausserdem Spulen R2, R3 und R4 weiterer Zungenschalter.

Die Spule R2 liegt in Reihe mit wenn unerregt offenen Kontakten R31, und R4b. Die Spule R, ist durch einen Kondensator X und durch ein Potentiometer P. in Reihe mit wenn unerregt offenen Kontakten R, überbrückt. Die Spule R4 ist durch einen Kondensator Y und durch ein Potentiometer P4 in Reihe mit wenn unerregt offenen Kontakten R4, überbrückt.

Die Schaltung gemäss Fig. 3 arbeitet in der folgenden Weise:
Durch Schliessen des Startschalters wird die Spule R, erregt, die den Haltekontakt Rl, sowie den Kontakt R,l, schliesst. Dadurch werden die Spulen R3 und R4 erregt, die so Kontakte R3, und R4 und ausserdem Kontakte R,,, und RljE schliessen sowie Kontakte R3 und R4 öffnen.

Durch Schliessen der Kontakte R3 und R4b wird die Spule R2 erregt, die die Kontakte R2;, R2b und R2 schliesst, so dass die Thyristoren THY1, THY2 und THY3 gezündet, die Klemmen A, B und C des Motors mit den Phasen des Speisenetzes verbunden werden und der Motor in Lauf gesetzt wird. Während der Motor läuft, werden die Kondensatoren Y und Y auf einen Wert aufgeladen, der durch die Einstellung der zugehörigen Potentiometer P3 und P4 bestimmt ist.

Wird der Stoppschalter geöffnet, so wird die Spule R, entregt, so dass Kontakte Rih öffnen und Spulen R2, R3 und R4 vom Ausgang des Graetz-Gleichrichters V abgetrennt werden. Dadurch wird die Spule R2 entregt, so dass die Kontakte R2 > , R2b und R2C öffnen, wodurch die Thyristc ren THY,, THY2 und THY3 beim Strom Null in beispielsweise 10 ms. erlöschen. Die Spule R3 bleibt für eine kurze weitere Zeitspanne aufgrund der in dem Kondensator Xi gespeicherten Ladung entsprechend der Einstellung des
Potentiometers P3 erregt. Somit wird eine kurze Zeit, z. B.

2 ms. nachdem die Thyristoren THY,, THY2 und THY3 erloschen sind, die Spule R3 entregt, so dass Kontakte R3a und R3 offen und Kontakte R3± geschlossen sind. Das letztere bewirkt ein Zünden des Thyristors THY4 und eine Anschaltung der Kondensatoren U, S und T an die Klemmen A, B und C des Motors, so dass die Abbremsung eingeleitet wird. Es ist zu beachten, dass bei geschlossenem Kontakt R3, der Thyristor gezündet, also leitend gemacht ist, und zwar durch die Spannung oder den Strom, der in den Phasenwicklungen aufgrund der Trägheit des Motorläufers und der zugehörigen, angetriebenen Teile induziert wird.

Nach einer weiteren Zeitspanne, die durch den Kondensator Y und das Potentiometer P4 bestimmt ist, wird die Spule R4 entregt, so dass Kontakte R4 und R4b öffnen und Kontakte R4 schliessen, wobei die letzteren die Zuführung der in den Phasenwicklungen induzierten Spannung oder des Stroms zur Zündung des Thyristors THY5 bewirken, wodurch die Phasenwicklungen kurzgeschlossen werden und der Motor zum Stillstand gebracht wird.

Der Strom oder die Spannung, der in den Phasenwicklungen induziert wird, fällt auf Null, so dass die Thyristoren THY4 und THY, abschalten und die Schaltung wieder für den nächsten Zyklus bereit ist. Das beschriebene System arbeitet ausfallsicher für den Fall, dass die Speisung ausfällt.

Die beschriebenen Anordnungen haben sich als sehr zweckmässig beim wiederholten Abbremsen und genauen Stillsetzen eines Motors in einer äusserst kurzen Zeitspanne erwiesen, um ein Werkstück nacheinander zu einer Zahl von Bearbeitungsstellen zu bringen. Eine sehr zweckmässige Anwendung hat sich beim Bohren von Nietlöchern in Bremsbelägen ergeben.

Claims

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zum Abbremsen eines Induktionsmotors mit Schaltmitteln (II, Fig. 1 und 2; a bis f, Fig. 3) welche mindestens eine Kapazität (U, S, T) mit der Primärwicklung des Motors zum Abbremsen desselben verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (11, Fig. 1 und 2: a bis f, Fig. 3) in ihrem Ruhezustand nicht leitend sind, und dass auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechende Mittel (IL. la, 111, V, Fig. 1 und 2; Rl, Reib, R3, Fig. 3) vorgesehen sind, die unter dem Einfluss von in der Primärwicklung des Motors durch die Trägheit desselben induzierten Strömen die erwähnten Schaltmittel (11, Fig. 1 und l;

a bis f, Fig. 3) in den leitenden Zustand bringen, bis der Motor stillsteht.

UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch für einen Mehrphasen-Induktionsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor eine mehrphasige Primärwicklung aufweist und dass die Kapazität (U, S, T) je einen getrennten Kondensator zum Parallelschalten zu jeder der Phasen-Primärwicklung des Motors aufweist.

2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, die auf die Unterbrechung der Speisung des Motors ansprechen, eine erste elektromagne tische Relaiswicklung (IL) aufweisen, die durch Betätigung eines Startschalters erregbar ist und einen ersten, wenn unerregt leitenden Schalter (la) im nichtleitenden Zustand und einen zweiten, wenn unerregt, nichtleitenden Schalter (I) im leitenden Zustand hält, der die Primärwicklung mit der Wechselstromquelle verbindet, und dass sie einen zweiten, wenn unerregt nichtleitenden Schalter (IIL, Il) aufweisen, der auf den leitenden Zustand des ersten, wenn unerregt leitenden Schalters (la) anspricht und den leitenden Zustand einnimmt und die Kondensatoren zu den Primärwicklungen parallel schaltet.

3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, wenn unerregt nichtleitende Schalter eine zweite elektromagnetische Relaiswicklung (IIL) aufweist, die in Reihe mit dem ersten, wenn unerregt leitenden Schalter (la) parallel zu einer Gleichstromquelle (V) geschaltet ist, sowie einen ersten, wenn unerregt offenen Schalter (II) mit einer Zahl von Polen, die der Zahl von Phasen der Primärwicklung des Motors entspricht.

4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle ein Brückengleichrichter (V) ist, der zu einer Phasenwicklung des Motors parallel geschaltet ist.

5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Brückengleichrichter (V) ein Glättungskondensator (Q) parallel geschaltet ist.

6. Einrichtung nach einem der Unteransprüche 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine dritte elektromagnetische Relaiswicklung (111L), die von der Gleichstromquelle über einen Kontakt (Ic) des ersten Schalters (I) eine vorbestimmte Zeitspanne nach Entregung der ersten Relaiswicklung (IL) erregt wird und zusätzliche Kapazitäten (U1, S,, T,) zu den Phasen der Primärwicklung des Motors parallel schaltet.

7. Einrichtung nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch einen zweiten, wenn unerregt offenen Schalter (III) mit einer der Phasenzahl der Primärwicklung entsprechenden Zahl von Polen, die bei Anziehen des dritten Relais (111 ) die zusätzlichen Kapazitäten (Ul, Sl, T) zu den Phasen der Primärwicklung des Motors parallel schalten.

8. Einrichtung nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel (lVL, IV, V1), die auf die Entregung der ersten Relaiswicklung (in.) und Erregung der zweiten Relaiswicklung (IIL) ansprechen und so einen Gleichstrom in die Primärphasenwicklungen nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Relaiswicklung (in,) einspeisen.

9. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, wenn unerregt nichtleitende Schalter einen Vollwegbrückengleichrichter (a bis f) aufweist, der arbeitet, wenn der erste, wenn unerregt leitende Schalter (R3c) sich in seiner leitenden Stellung befindet, und der so die Kapazitäten (U, S, T) an die Primärwicklungen anschaltet.

10. Einrichtung nach den Unteransprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollwegbrückengleichrichter zwei entgegengesetzt geschaltete Halbwellen-Dreiphasen-Brückengleichrichter (a, b, c und d, e und f) aufweist, deren neutrale Punkte durch einen Thyristor (THY4) miteinander verbunden sind, während die Basis- und Zündelektrode des Thyristors durch den ersten, wenn unerregt leitenden Schalter (R3e) verbunden sind.

11. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, wenn unerregt nichtleitende Schalter ein weiterer, wenn unerregt offener Kontaktschalter (I) mit einer Zahl von Polen ist, die der Zahl der Phasen der Primärwicklung entspricht und der bei Erregung der ersten Relaiswicklung (IL) anzieht, um die primären Phasenwicklungen des Motors mit der Wechselstromquelle zu verbinden.

12. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, wenn unerregt nichtleitende Schalter einen getrennten Thyristor (THY1, THY2, THY3) aufweist, um die Stromquelle mit einer entsprechenden primären Phasenwicklung des Motors zu verbinden, sowie einen besonderen, wenn unerregt nichtleitenden Schalter (Dl, D2, D3), der jedem Thyristor zugeordnet ist und zwischen den Basis- und Zündelektroden liegt, um bei Erregung des ersten Relais die leitende Stellung einzunehmen.

13. Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch eine Kurzschlusseinrichtung (III oder B,, B2), die auf eine Entregung der ersten Relaiswicklung (IL oder R2) und eine Erregung der zweiten Relaiswicklung (IIL oder R3) anspricht und einen Kurzschluss über den Primärphasenwicklungen des Motors eine bestimmte Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Relaiswicklung (IIL oder R3) herstellt.

14. Einrichtung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung zwei entgegengesetzt miteinander verbundene Halbwellen-Dreiphasen-Brückengleichrichter (B,, B2) aufweist, deren gemeinsame Sternpunkte durch einen Thyristor (THY5) verbunden sind, dessen Zünd- und Basiselektroden durch einen wenn unerregt geschlossenen Schalter (R4c) miteinander verbunden sind, der durch eine zusätzliche elektromagnetische Relaiswicklung (R4) betätigt wird, die bei Erregung der ersten Relaiswicklung (R2) erregt wird und den wenn unerregt geschlossenen Schalter (R4c) öffnet und die eine vorbestimmte Zeitspanne nach Entregung der ersten Relaiswicklung (R2) entregt wird und den wenn unerregt geschlossenen Schalter (R4c) in die geschlossene Stellung zurückkehren lässt.

15. Einrichtung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung einen zusätzlichen, wenn unerregt offenen Kontaktschalter (III) mit Polen aufweist, deren Zahl der Zahl der Phasen der Primärwicklung entspricht, sowie eine zusätzliche elektromagnetische Relaiswicklung (111L), die eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Erregung der zweiten Relaiswicklung (oil) erregbar ist und die Kontakte (III) schliesst und die primären Phasenwicklungen kurzschliesst.

16. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steuereinrichtung (IL) auf eine Betätigung eines Startschalters anspricht und den ersten Schalter in den leitenden Zustand bringt und die auf die Betätigung eines Stoppschalters anspricht und den ersten Schalter in den nichtleitenden Zustand schaltet, dass ein zweiter, wenn unerregt nichtleitender Schalter die Kapazitäten mit den Primärphasenwicklungen des Motors verbindet, dass eine zweite Steuereinrichtung vorgesehen ist, die auf die Betätigung des Stoppschalters anspricht und den zweiten Schalter für eine begrenzte Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet, dass ein dritter, wenn unerregt nichtleitender Schalter zu den Primärphasenwicklungen parallel geschaltet ist, wenn er sich im leitenden Zustand befindet, und dass eine dritte Steuereinrichtung vorgesehen ist,

die auf die Betätigung der zweiten Steuereinrichtung anspricht und den dritten Schalter für eine bestimmte Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet, die nach Beginn, jedoch vor Beendigung der genannten begrenzten Zeitspanne beginnt.

17. Einrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuereinrichtung (1L) eine erste elektromagnetische Relaiswicklung (IL) aufweist, die elektrisch mit dem wenn unerregt offenen Startschalter und dem wenn unerregt geschlossenen Stoppschalter in Reihe parallel zur Stromquelle geschaltet ist, sowie sie durch Schliessen des Startschalters erregt wird und den Schalter (I) schliesst.

18. Einrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schalter einen besonderen Thyristor (THY1, THY2, THY3) aufweist, und einen besonderen, wenn unerregt offenen Schalter (R2a, R2b, R2c), der die Basis- und Zündelektroden jedes Thyristors verbindet, und dass die erste Steuereinrichtung eine erste elektromagnetische Relaiswicklung (R2) aufweist, die durch Schliessen des wenn unerregt offenen Startschalters er

regbar ist, wodurch die Schalter (R2", R2b, (R2a, R2b, R2c) geschlossen werden die die Basis- und Zündelektroden der Thyristoren verbinden.

19. Einrichtung nach einem der Unteransprüche 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schalter einen wenn unerregt offenen Kontaktschalter (II) aufweist, der eine Zahl von Polen enthält, die der Zahl der Phasen der Primärwicklung entspricht und dass die zweite Steuereinrichtung (la) eine zweite elektromagnetische Relaiswicklung (IIL) aufweist, die bei Betätigung des Stoppschalters erregt wird, wodurch der Kontaktschalter (II) geschlossen wird.

20. Einrichtung nach einem der Unteransprüche 16, 17 oder 18, für einen Dreiphasen-lnduktionsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schalter zwei entgegengesetzt miteinander verbundene Halbwellen-Dreiphasen Brückengleichrichter (a bis f) aufweist, deren Sternpunkte durch einen Thyristor (THY4) und deren Basis- und Zündelektroden durch einen wenn unerregt leitenden Schalter (R3t) verbunden sind, und dass die zweite Steuereinrichtung eine zweite elektromagnetische Relaiswicklung (R) aufweist, um den wenn unerregt leitenden Schalter in der leitenden Schaltstellung zu halten, während der erste Schalter sich im leitenden Zustand befindet.

21. Einrichtung nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Relaiswicklung (IIL oder R3) wenigstens teilweise durch elektrische Ströme erregt wird, die in den primären Phasenwicklungen durch weitere Drehung des Motorläufers nach Betätigung des Stoppschalters induziert wird.

22. Einrichtung nach einem der Unteransprüche 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schalter einen dritten, wenn unerregt offenen Kontaktschalter (III) mit drei Polen, und dass die dritte Steuereinrichtung (lb) eine dritte elektromagnetische Relaiswicklung (IIIL) aufweist, die nach Ansprechen der zweiten Steuereinrichtung erregbar ist, um den Kontaktschalter (III) zu schliessen.

23. Einrichtung nach einem der Unteransprüche 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schalter zwei entgegengesetzt miteinander verbundene Dreiphasen Halbwellen-Brückengleichrichter (B, und B2) aufweist, deren gemeinsame Sternpunkte durch einen Thyristor (THY5) verbunden sind und deren Basis- und Zündelektroden durch einen wenn unerregt leitenden Schalter (R4c) verbunden sind, und dass der dritte Schalter eine dritte elektromagnetische Relaiswicklung (R4) aufweist, die durch die erste Steuereinrichtung (IL) erregbar ist, um den wenn unerregt leitenden Schalter (R4e) in der nichtleitenden Schaltstellung zu halten, während die Primärwicklungen mit der Stromquelle verbunden und für ein Verzögerungsintervall, nachdem die Primärwicklungen von der Stromquelle abgetrennt sind.