[发明专利]电动机

说明书

技术领域

本发明涉及具有如权利要求1前序部分所述特征的电动机，以及根据如权利要求15前序部分所述特征的、该电动机作为单独驱动源的用途。

背景技术

当将电动机用作转子、特别是纺织机械的纺杯(其被设置为电动机的电枢)的驱动源时，必须使电源电压失效时能够作为发电机工作的电动机在一定时间内转换到停止状态，以避免从转子开始减速直到其停止为止由于晃动而对转子轴承造成的损坏。

由已公开的专利申请DE4421406A1可以了解作为纺杯驱动源的多相电动机，该多相电动机设置为自由端转杯纺纱机的转杯。如果电源电压失效，则该电动机作为发电机工作，直到超过临界极限值时通过短接对该电动机进行制动，此时保持发电机工作已经没有意义。电动机的电动机电路包括半导体元件，其负责电流的相序时钟以及电动机绕组的电流方向。此外，该电动机电路包括两个继电器，如果发生电源电压失效，在各种情况下都使工作线路(line run)短接，其中，一条工作线路具有负载电阻。在闭合一个继电器之后，在第二继电器中切断通向直流电源的工作线路。

这里，该直流电源用于该电动机的电流供应。以这种方式，对该电动机进行制动时由感应电压产生的电流通过该工作线路引向该负载电阻。通过线路电阻的相应选择，可以通过该负载电阻降低所产生的制动能量。

使用继电器或开关增加了系统成本、并占据了相当大的安装空间，这已被证明是一项缺陷。此外，当使用继电器时，总要有电流流经继电器线圈，以使继电器不会失去作用。此外，机械开关会受到磨损，而电弧会增加磨损，且机械开关通常对与机械影响相关的故障很敏感。此外，开关和继电器只能以有限的速度工作。

发明内容

本发明的目的在于提高电动机的工作可靠性，并且，从提高工作可靠性的角度出发，提高电动机作为纺织机械的纺杯的单独驱动源的用途。

根据本发明，通过权利要求1的特征、而且就该用途而言则通过权利要求15的特征，来实现上述目的。

根据权利要求1，电动机电路被设置为当越过极限值时，能够通过激活电动机电路所包括的一个或更多个半导体元件来执行短接。使用所述电动机电路包括的半导体元件来对所述电动机进行短接、从而对所述电动机进行制动具有这样的优点，即，可以无需安装一个或更多个额外的部件，因此，与现有技术的电动机相比，能够降低电动机的成本。

优选地，使用在正常工作期间用于相控的相桥的半导体元件来对电动机进行短接，由此，不需要使用额外的开关部件，例如继电器、开关或额外的半导体元件以及相关的有源连接。此外，不需要将会增大电动机的结构外形的额外绝缘空间。

而且，机械开关或继电器并不具有基于半导体元件的相应激活、通过非接触切换而提供的安全性。特别是在纺杯速度较高时，如果电动机的电源电压失效，则几乎是无延迟的切换对于避免损坏尤其重要。在作为发电机工作的期间越过了可预先设定的极限值时，通过半导体元件实现的电动机的非接触短接使得可以把该极限值固定为：紧接在达到该极限值之前通过短接停止发电机运转，并使电动机制动以避免对该电动机和/或连接到该电动机上的设备造成损坏。尤其是所述极限值的可预先确定性使得可以把断开时间灵活地设成作为发电机工作的根据本发明的电动机的不同负载状况的函数。因此，当电动机的电源电压失效时，关断时间可根据各自的当前工作状况而改变。

最好可以按照使电动机的绕组短接的方式激活电动机的相控所使用的半导体元件。并不需要额外的可控电阻器(其必须适应于纺杯的质量惯性)来释放在发电机运转期间产生的电压。

具体地，该电动机电路包括至少一个能量存储器，该能量存储器在越过了所述可预先设定的极限值之后，保持所述半导体元件的激活，其中该能量存储器提供半导体元件的工作所需要的电压。这样，可以保持短接一直到纺杯停住。为此，可以把该能量存储器设计成至少一个电容器，该至少一个电容器被设计成制动过程持续时间的函数，相应的电容可以保持半导体元件的激活。

具体地，该电动机电路可以被设置为：可以由反映工作状态的信号来激活所述半导体元件。例如，为此，换向信号(commutation signal)可以用于相控，在电动机电路中存在该信号反映出作为驱动电动机的工作状态。或者，可以生成其他的反映工作状态并用于激活半导体元件的信号。