JPH0130880Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はPTC−抵抗を有する３相電動機の起
動装置に関する。

斯様な起動装置に用いるPTC−抵抗は適当な
金属酸化物または金属塩が添加されるチタン酸バ
リウムの焼結体によつて製作できる。焼結の際混
晶が形成され、かつチタン酸バリウムは半導体結
晶を構成する。抵抗体はデイスク形に形成される
ことが多く、かつはんだ付けによつて２つの導線
の形式の接続端子と接続される。

斯様なPTC−抵抗を電流の制限の目的で３相
系に組込む場合、３相系のそれぞれの相を監視す
るかまたは利用しようとすると、３つのPTC−
抵抗が必要である。

本考案の目的は１個のPTC−抵抗だけ用いて、
それぞれ１つの接続端子だけを１つの相に接続す
ればよいようにして、それぞれの相に別個の
PTC−抵抗を用いる場合に比して、相応する数
のリード線を接続せずにすむと同時に、非対称性
を回避するためにすべての相に対してできるだけ
同じPTC−抵抗値を有するようにすることであ
る。

この目的は本考案により次のようにして解決さ
れている。即ち非常に均質な正の温度係数のサー
ミスタ材料から成る回転対称のデイスク状抵抗体
が、少くとも周方向において均等に分割配置され
ている３個の接続端子と接触接続されており、該
各接続端子はその隣り合う両接続端子との間隔が
等しいようにかつデイスク状抵抗体の中心からの
間隔が等しいように配置されており、起動時には
相線が起動抵抗と第１切換スイツチの一方の切換
位置を介して３相電動機の相巻線の一方の端子と
それぞれ接続されるようにし、かつ相巻線の他方
の端子が第２切換スイツチの一方の切換位置を介
して相互に接続され星形接続が形成されるように
し、かつ起動抵抗が第３切換スイツチを介して
PTC−抵抗の各端子に接続されPTC−抵抗が電
動機に並列に接続されるようにし、起動後は
PTC−抵抗が第３切換スイツチを介して起動抵
抗から遮断され、同時に相巻線が第１および第２
切換スイツチの他方の切換位置に接続され、各相
巻線が相線に直接接続されてデルタ接続が形成さ
れるようにしたのである。

すべての相に共通な１つのPTC−抵抗を用い
ると、自動的に対称な負荷作用が行われるように
なる。それはその場合個々の相または接続端子間
に接続されたPTC−抵抗体の抵抗部分はそれ自
体で熱的な接点を形成しているので、温度補償ひ
いては抵抗値の補償が行われるようになるからで
ある。

本考案による起動装置に用いられる３つの所定
の接触接続個所は隣接して設けられた接触接続個
所と等間隔を有する。斯様な構成においてすでに
接続端子の接触接続個所間でかなり対称な抵抗体
分配が保証されるようになり、それによつてはじ
めから対称な負荷が必要な場合に有利である。

また所定の接触接続個所が抵抗体の中心点から
実質的に等しい間隔を有し、PTC−抵抗を回転
対称な抵抗体で構成する。これによつて抵抗体の
中心点と所定の接触接続個所との間で、抵抗は非
常に対称な構成となる。接続端子（ひいては接触
接続個所）の数が３つであるため、対称な３相電
源回路からPTC−抵抗に給電すると、抵抗体の
軸線に対称な部分で電流の和は零になる。それ故
３相系の中性点に中性線を接続しないでおくこと
ができるので有利である。

またPTC−抵抗を回転対称なデイスクの形の
抵抗体で構成するため、３つの接続端子を１つの
端面またはデイスクの周縁部に設けることができ
る。抵抗体の端面には３つの接続端子を比較的大
きな面で接触接続させることができるので、実際
に電流密度は抵抗体を介して同じ形で分布され、
接続端子をデイスクの周縁部に設けたことで必然
的に接続端子とデイスクの中心点との間隔が等し
くなる。

また実際に抵抗体に、他のすべての接触接続個
所に対して等しい間隔を有する個所でもう１つの
接続端子を接続することができる。所望の場合こ
の接続端子を３相系の中性線と接続できる。

またもう１つの接続端子をデイスクのもう１つ
の端面に接続することができる。場合によつては
電流は抵抗体の対称な軸線に対して並列な構成部
分を有する他の接続端子から前述の接続端子に流
れるので、抵抗材料を均等に加熱するような比較
的長い電流路が得られる。またこれは、もう１つ
の接続端子をデイスクの他の端面全体に接触接続
させることによつて助長される。

またその代りにもう１つの接続端子をデイスク
の中心の開口部の側壁に接触接続することができ
る。これは電流の分布を対称にしひいては抵抗体
を均等に加熱できるようにするために、デイスク
の周縁部に他の接続端子を設けた場合と同様に非
常に有利である。

本考案により起動−直列抵抗を介して３相の電
源に接続された３相−電動機に並列にPTC−抵
抗を接続する。斯様な装置においてPTC−抵抗
は起動−直列抵抗と共働して、電源電圧が投入接
続された際３相分圧器として作動される。その場
合３相分圧器は、電動機の始動電流を制限し、電
動機の作動電流がすべての相で時間に依存して均
等に増加するように作用する。電動機の始動後に
電動機に完全な電源電圧を加える切換スイツチを
用い、その場合斯様なスイツチは同時に、電動機
の巻線を始動の際星形接続に接続して始動後はデ
ルタ接続に切換える星形接続−デルタ接続−起動
スイツチと共に作動できるようにすると、電動機
の個々の相巻線の電圧を始動時にかなりの程度変
化できる。

次に本考案を図示の有利な実施例につき詳しく
説明する。

第１図と第２図において、３相電動機の起動装
置に用いるPTC−（正の温度係数を有する）抵抗
は円形のデイスクの形の抵抗体２０と３つの接続
端子２１，２２および２３を有する。抵抗体２０
は非常な均質なカルトライタ（正特性サーミス
タ）材料から形成されており、かつ１つの端面２
４に、２５，２６または２７の個所で接続端子２
１〜２３が接触接続されている。これらの接触接
続個所は実際に抵抗体２０の中心点から等しい間
隔を有しかつ隣接する接触接続個所２５〜２７と
から等しい間隔を有する。接触接続個所２５〜２
７は比較的大きな面を有しかつ抵抗体の軸線に対
称に設けられており、かつ接続端子に用いられた
材料と同じ材料が用いられている。接触接続材料
と接続端子との間をはんだ付けによつて接続する
ことができる。然るに接続端子を直接に抵抗体に
はんだ付けするかまたは接触接続材料を接続端子
として用いることもできる。第３図と第４図にお
いて接続端子２１〜２３の接触接続個所２５′〜
２７′はデイスク２０の周縁部２８に等間隔に設
けられている。

第５，６および７図に示すPTC抵抗の実施例
は、もう１つの接続端子２９がもう１つの端面３
０に設けられており、その場合接触接続個所は全
体の端面３０で形成されている点が第１図および
第２図の場合とは異る。

第８図と第９図に示すPTC抵抗の実施例は、
もう１つの接続端子２９がデイスク２０′の円筒
形の開口部３２の側壁３１に設けられており、そ
の場合接触接続個所は全体の側壁３１によつて形
成されている点が、第３図と第４図の場合とは異
る。

第１図〜第９図のPTC−抵抗の等価回路は、
すべての接続端子２１〜２３を接続した際、デル
タ接続または星形接続として示すことができる。
それ故PTC−抵抗は、２つ以上の接続端子を用
いているか否か、また全体で幾つの接続端子が設
けてあるかにしたがつて、抵抗値の温度依存性が
所望される種々の用途に用いられる。そこで第１
〜４図の実施例において２つまたは３つの接続端
子を使用でき、その場合すべての３つの接続端子
２１〜２３を用いる際これらの２つの接続端子を
直接に接続できる。それ故PTC−抵抗を単相系
に用いかつ例えば接続端子２１と２２だけを用い
る場合、接続端子２１と接続端子２２と２３とを
直接接続して使用する場合とは別の特性曲線を有
するPTC−抵抗が得られる。また第１〜４図の
PTC−抵抗は、すべての３つの接続端子を別個
に接続した場合、３相系に組込むことができる。
第５〜９図に示すようにPTC抵抗に、第４の接
続端子２９を設けることによつて、第４の接続端
子２９を、３相系で中性線と接続するために用い
ることができる。

接続端子２１〜２３を周縁部２８に設けると、
端面２４に設けた場合より抵抗体内の電流分布が
均等になる。この場合比較的大きな面で接触接続
させるようにすると、個々の接続端子を介して異
つた電流が供給されて個々の抵抗体の部分が異つ
て加熱された場合、これらの部分間で急速な温度
および抵抗値の補償が行われるようになる。

３相系においてPTC−抵抗はそれ自体対称な
負荷を構成している。

第１０図の装置において第１〜９図に示した
PTC−抵抗のうちの１つのPTC−抵抗は３相交
流電動機３４の起動のために用いられる。電動機
３４の給電線路に、３つの等しい起動−直列抵抗
３５，３６および３７が接続されており、かつ電
動機３４に並列にPTC−抵抗が接続されている。
起動−直列抵抗３５〜３７の間に３相の遮断スイ
ツチ３８が接続されており、また電動機３４に３
相の切換スイツチ３９が前置接続されている。切
換スイツチ３９によつて電動機３４を起動−直列
抵抗３５〜３７の前段または後段に接続すること
ができる。もう１つの３相の切換スイツチ４０は
電動機巻線を起動後に星形接続からデルタ接続に
切換えるために用いられる。すべてのスイツチ３
８〜４０を、破線で示すように共通にまたは同時
に作動できる。図示の切換点の位置でモータ３４
が始動される。この場合PTC−抵抗は僅かな抵
抗値を有するので、電動機３４に供給される相電
圧は起動−直列抵抗３５〜３７とPTC−抵抗体
２０との分圧装置によつて低下し、電動機３４の
始動電流を制限するようにする。電動機３４の回
転数が増加するとその逆起電力も増加するので、
電動機の作動電圧を増加する必要がある。これを
PTC−抵抗体２０の抵抗値を増加することによ
つて自動的に行う。更にモータが始動された場合
第２切換スイツチ４０を用いて電動機３４の巻線
を星形接続からデルタ接続に切換えることによつ
て、かつ第１切換スイツチ３９を用いて巻線を直
接に電源の相線Ｒ，Ｓ，Ｔに接続することによつ
て、電動機の作動電圧を増加することができる。
同時に起動−直列抵抗３５〜３７とPTC−抵抗
とから構成された分圧器は第３スイツチである遮
断スイツチ３８によつて電源から遮断され、作動
時に所望されない電力の消費が行われないように
する。

すべての場合PTC−抵抗を３相の形式で用い
ると、それぞれの相に対して別個のPTC−抵抗
を用いた場合に比して、多数の接続端子に配線し
なくてもすみ、かつ同じ特性曲線を有するPTC
−抵抗を製作するかまたは選択する難点は回避さ
れる。均質性または温度に依存する材料の分布に
関するかまたは接続端子を設けたことによる
PTC−抵抗を製作する際の僅かな非対称性は、
温度の補償を介して自動的に補償される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による起動装置に用いられる
PTC−（正の温度係数を有する）抵抗の第１の実
施例を示す平面図、第２図は第１図のPTC−抵
抗の側面図、第３図はPTC−抵抗の第２の実施
例の平面図、第４図は第３図のPTC−抵抗の側
面図、第５図はPTC−抵抗の第３の実施例の平
面図、第６図は第５図のPTC−抵抗の側面図、
第７図は第５図のPTC−抵抗の背面図、第８図
はPTC−抵抗の第４の実施例の平面図、第９図
は第８図のPTC−抵抗の断面図、第１０図は本
考案によるPTC−抵抗を有する相交流電動機の
起動装置を示す回路略図である。 ２０……抵抗体、２０′……デイスク、２１，
２２，２３，２９……接続端子、２４，３０……
端面、２５，２６，２７，２５′，２６′，２７′
……接触接続個所、２８……周縁部、３１……側
壁、３２……開口部、３４……３相交流電動機、
３８……遮断スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 均質な正の温度係数のサーミスタ材料から成る
   回転対称のデイスク状PTC抵抗体２０，２０′
   が、少くとも周方向において均等に分割配置され
   ている３個の接続端子２１，２２，２３と接触接
   続されており、該各接続端子はその隣り合う両接
   続端子との間隔が等しいようにかつデイスク状抵
   抗体の中心からの間隔が等しいように配置されて
   おり、起動時には相線Ｒ，Ｓ，Ｔが起動抵抗３
   ５，３６，３７と第１切換スイツチ３９の一方の
   切換位置を介して３相電動機３４の相巻線の一方
   の端子とそれぞれ接続されるようにし、かつ相巻
   線の他方の端子が第２切換スイツチ４０の一方の
   切換位置を介して相互に接続され星形接続が形成
   されるようにし、かつ起動抵抗３５，３６，３７
   が第３切換スイツチ３８を介してPTC−抵抗２
   ０の各端子に接続されPTC−抵抗が電動機に並
   列に接続されるようにし、起動後はPTC−抵抗
   ２０が第３切換スイツチ３８を介して起動抵抗３
   ５，３６，３７から遮断され、同時に相巻線３４
   が第１および第２切換スイツチ３９，４０の他方
   の切換位置に接続され、各相巻線３４が相線Ｒ，
   Ｓ，Ｔに直接接続されてデルタ接続が形成される
   ようにして成るPTC−抵抗を有する３相電動機
   の起動装置。