DE1075206B - An wendung eines Bimetallschalters als Motorschutzschalter fur Elektromotoren mit zwei Wicklungsgruppen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, Bimetallschalter als Motorschutzschalter für Elektromotoren zu verwenden. Bei bekannten Schaltungen dieser Art verläuft sowohl der Hauptwicklungsstromkreis als auch der dazu parallel geschaltete Anlaßstromkreis über den Motorschutzschalter, dessen Bimetall mit der Heizwicklung in Reihe liegt. Bei diesen bekannten Motorschutzschaltern ist nur eine indirekte Beheizung des Bimetalls durch die Heizwicklung vorgesehen. Sobald hierbei ein Überstrom in der Hauptwicklung auftritt, wird das Bimetall durch die Heizwicklung so stark erhitzt, daß eine Trennnung der Kontakte des Bimetallschalters eintritt und der gesamte Motorstromkreis abgeschaltet wird.

Es sind auch Bimetallschalter bekannt, die je einen Anschluß für einen Ruhekontakt, die Bimetallfeder und eine Heizwicklung aufweisen. Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung eines solchen Bimetallschalters als Motorschutzschalter für solche Elektromotoren, die zwei Wicklungsgruppen besitzen.

Bei bekannten Motoren dieser Art besteht z. B. die Hauptwicklung aus zwei Wicklungen, die beispielsweise parallel geschaltet sein können. Werden diese Wicklungen, wie es bei den bekannten Motorschutzschaltern bei einer Wicklung der Fall ist, an die Heizwicklung, die mit dem Bimetall in Reihe liegt, angeschlossen, dann wird beim Auftreten eines Überstromes, der gleich der Summe der beiden Ströme in den beiden parallelliegenden Wicklungen ist, der gesamte Motorstromkreis abgeschaltet. Hierbei kann es aber vorkommen, daß der Überstrom in einer der beiden parallelen Wicklungen so groß ist, daß eine Beschädigung der Wicklung eintritt, während der Gesamtüberstrom nicht größer ist als der Ansprechstrom des Motorschutzschalters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bimetallschalter mit je einem Anschluß für einen Ruhekontakt, die Bimetallfeder und eine Heizwicklung als Motorschutzschalter mit einem Elektromotor, der zwei Wicklungsgruppen aufweist, so zu verbinden, daß jede Wicklungsgruppe für sich gegen Überströmen geschützt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß beide Wicklungsgruppen getrennt für sich an verschiedene Anschlüsse des Bimetallschalters so angeschlossen sind, daß der Strom für die eine Wicklungsgruppe über die Schaltkontakte und die Heizwicklung fließt, während der Strom für die andere -Wicklungsgruppe über die Schaltkontakte und das direkt beheizbare Bimetall bzw. eine zweite Heizwicklung geleitet wird.

Tritt in einer der beiden Wicklungsgruppen ein Überstrom auf, dann wird der Bimetallstreifen entweder direkt durch den durch ihn hindurchfließenden Überstrom oder durch die Heizwicklung, durch die Anwendung eines Bimetallschalters

als Motorschutzschalter für Elektromotoren

mit zwei Wicklungsgruppen

Anmelder:

Ellenberger & Poensgen G.m.b.H.,
Altdorf bei Nürnberg

Jakob Ellenberger, Altdorf bei Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

ein Überstrom fließt, erhitzt und damit durch Trennen der Kontakte der gesamte Motorstromkreis abgeschaltet. Durch die Erfindung wird also der Vorteil erzielt, daß mit einem einzigen Schalter zwei Wicklungen bzw. Wicklungsgruppen unabhängig voneinander gegen Überströme geschützt sind.

Bekanntlich werden Bimetallschalter auch als Anlaßschalter für Elektromotoren verwendet, die den Zweck haben, die Anlaßwicklung abzuschalten, wenn der Motor seine Betriebsdrehzahl erreicht hat. Bei bekannten Schaltungen wird die Heizwicklung des Anlaßschalters aus der Heizwicklung des Motorschutzschalters gespeist, und die Verbindung zur Anlaufwicklung wird im Einschaltzustand über die Schaltkontakte des Anlaßschalters hergestellt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird nun bei einer solchen Schaltung eine der beiden Hauptwicklungen des Motors an den Festkontakt des Bimetalls des Anlaßschalters angeschlossen und die andere Hauptwicklung des Motors über die Schaltkontakte und den Bimetallstreifen bzw. über die zweite Heizwicklung des Motorschutzschalters mit Strom versorgt. Sind bei dem Elektromotor, der gegen Überströme geschützt werden soll, die Hauptwicklungen in Reihe geschaltet, dann werden die in Reihe geschalteten Hauptwicklungen des Motors an den Festkontakt des Bimetalls des Anlaßschalters angeschlossen.

Die Erfindung ist in der Zeichung näher dargestellt Es zeigt

Fig. 1 einen Bimetallschalter, der sowohl als Motorschutzschalter als auch als Anlaßschalter für Elektromotoren verwendet werden kann,

Fig. 2 einen druckknopf betätigten Überstromschalter,

909 729/340

Fig. 3 ein Schaltungsschema für die Verwendung des Schalters nach Fig. 1 gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Schaltungsschema für die Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Bimetallschalters als Motorschutzschalter und als Anlaßschalter mit parallel ge-schalteten Hauptwicklungen und Anlaßwicklungen,

Fig. 5 das gleiche Schaltungsschema wie in Fig. 4 mit hintereinandergeschalteten Hauptwicklungen und Anlaßwicklungen,

Fig. 6 ein Schaltungsschema für die Verwendung des Bimetallschalters nach Fig. 1 als. Anlaßschalter und des druckknopfbetätigten Überstromschalters als Motorschutzschalter für Elektromotoren mit parallel geschalteten Hauptwicklungen und Anlaßwicklungen,

Fig. 7 das gleiche Schaltungsschema wie in Fig. 6 mit hintereinandergeschalteten Hauptwicklungen und Anlaß wicklungen.

Es seien zunächst die beiden verwendeten Schaltertypen erörtert. In Fig. 1 ist das Gehäuse des Schalters mit 1 bezeichnet. In diesem ist der feste Kontakt (Ruhekontakt) 2 angeordnet, der' mitttels der Stellschraube 3 einstellbar an der Kontaktfahne 4 befestigt ist. Ihm gegenüber liegt der bewegliche Kontaktkopf (Arbeitskontakt) 5, der am Ende des Bimetallstreifens 6 angeordnet ist, der in die Kontaktfahne 7 ausläuft.· Über dem Bimetallstreifen 6 liegt eine Heizwicklung 8, die mit der Kontaktfahne 9 verbunden ist. Das Ende der Heizwicklung 8 ist bei 10 mit dem Bimetall leitend verbunden, so daß von der Anschlußfahne 7 über den Bimetallstreifen 6, die Heizwicklung 8 und die Anschlußfahne 9 eine leitende Verbindung besteht.

An dem Sockel 11 des druckknopfbetätigten Überstromschalters nach Fig. 2 ist ein U-förmiger Bügel 12 mittels Schrauben 13 befestigt. Dieser Bügel 12 begrenzt einerseits den Schalter, auf der anderen Seite dient er der Kontaktbrücke als Lagerung. Weiterhin ist parallel zur Seitenwand 14 dieses Bügels 12 ein Führungsteil 15 angeordnet; dieser steckt in nicht dargestellter Weise mittels eines Zapfens im Sockel 11 und ist mittels zweier Zapfen 16 in entsprechendeAussparungen des Bügels 12 eingelegt, so daß es in seiner Lage festgehalten ist. Dieser Führungsteil 15 besitzt eine fensterartige Aussparung 17, in der ein mit dem Isolierkörper 19 fest verbundener Schlitten 18 geführt ist. Der Isolierkörper 19 trägt die Kontaktbrücke 20, die aus einem den Isolierkörper 19 durchdringenden Winkelblech gebildet wird und mit ihrem unteren Ende 21 in den Bereich zweier Kontaktfedern 22, 23 ragt. Weiterhin ist mit dem Isolierkörper 19 eine elektrisch gegen die Kontaktbrücke 20 isolierte Führungsstange 24 verbunden, die im Rahmen 12 entgegen der Wirkung der Feder 25 verschiebbar ist. Der Knopf 26 dient zur Bedienung dieser Führungsstange.

Auf der dem Führungsteil 15 abgewendeten Seite des Schalters befindet sich eine Bimetallfeder 27, die an ihrem freien Ende mit einem Kontakt 28 ausgerüstet ist, der bei eingeschaltetem Überstromschutzschalter mit der Kontaktbrücke 20 in Verbindung steht. Dieser Kontakt 28 weist eine Nase 29 auf, die sich über die Kontaktbrücke 20 legt und die Kontaktbrücke in der in Fig. 2 dargestellten Lage hält. Bei dem Auführungsbeispiel der Fig. 2 ist über die Bimetallfeder 27 eine Wicklung 30 und über diese eine Wicklung 31 aufgelegt. Das eine Ende der beiden Wicklungen 30 und 31 ist mit der Bimetallfeder 27, das andere Ende der Wicklung 30 mit dem Anschluß 45 sowie das andere Ende der Wicklung 31 mit dem Anschluß 38 stromleitend verbunden. Die Schraube 32 dient dazu, die beiden Kontaktfedern 22, 23 und den mit ihnen stromleitend verbundenen Pol 63 am Sockel 11 zu befestigen.

In Fig. 3 ist die Anwendung des in Fig. 1 dargestellten Schalters als Motorschutzschalter angegeben. Hierbei sind die beiden halben Motorwicklungen 81, 82 parallel geschaltet und über den Anschluß 83 einerseits und den Ruhekontakt 2 bzw. Anschluß 4 andererseits an das Netz gelegt. Der Strom verläuft von der einen Netzleitung 4 über den Ruhekontakt 2 und den Arbeitskontakt 5 des Bimetallschalters, dann über einen parallelen Zweig, bestehend aus dem Bimetallstreifen 6 und der Motorwicklung 82 einerseits sowie der Heizwicklung 8 des Schalters, der Leitung 9 und der Motorwicklung 81 andererseits, zur anderen Netzleitung 83. Der Schalter schaltet den Motor bei Überlast, Überwärme oder Störung im Motorstromkreis ab und nach Abkühlung des Bimetallstreifens wieder automatisch ein und bleibt in dieser Stellung, falls die Überlast, Überwärme oder Störung inzwischen verschwunden ist.

Fig. 4 und 5 zeigen die Verwendung zweier Schalter nach Fig. 1 als Motorschutzschalter und als Anlaufphasenschalter für z.B. 110 bzw. 220VoIt.

Bei der Schaltung nach Fig. 4 sind die beiden halben Motorwicklungen 81, 82 parallel geschaltet und einerseits über Anschluß 83 und andererseits über den Kontakt bzw. Anschluß 4 an ein 110-Volt-Netz gelegt. Zu dem einen Motorstromkreis gehören: Netzleitung 4, Ruhekontakt 2, Arbeitskontakt 5, Bimetallstreifen 6, Anschluß 7, Motorwicklung 82, Anschluß bzw. Netzleitung 83; und zum anderen Motorstromkreis gehören: Netzleitung 4, Ruhekontakt 2, Arbeitskontakt 5, Heizwicklung 8, Anschluß bzw. Leitung 9, Anschluß 9', Heizwicklung 8', Arbeitskontakt 5', Bimetallstreifen 6', Motorwicklung 81 und Anschluß bzw. Netzleitung 83. Parallel zum Anschluß 83 einerseits und dem Ruhekontakt 2' des zweiten Thermoschalter 95' andererseits liegt die Hilfsphase, bestehend aus den parallel geschalteten Hilfsphasenwicklungen 92, 93 und dem Kondensator 94.

Die Schaltung nach Fig. 5 ist sinngemäß die gleiche Schaltung wie die Schaltung nach Fig. 4. Dabei liegen die Motorwicklungen 81 und 82 in Reihe und parallel hierzu wiederum die Hilfsphase über den Anschluß 83 bzw. den Kontakt 2'. Auch hier umfaßt die Hilfsphase die beiden Wicklungen 92, 93 und den Kondensator 94. Beide Hilfsphasenwicklungen sind in Reihe geschaltet.

Die Schaltungen nach Fig. 4 und 5 arbeiten wie folgt: Wird der Motor an Spannung gelegt, so bleiben die Schalter beim Anlaufen geschlossen. Am Ende des Anlaufvorganges hat die Hilfsphase ihre Funktion erfüllt und wird abgeschaltet. Die Abschaltung erfolgt durch die im Betrieb auftretende Erwärmung der Heizwicklung des Hilfsphasenschalters. Da der Hilfsphasenschalter im Stromkreis der Motorwicklungen liegt und entsprechend ausgelegt ist, bleibt er während des ganzen Betriebes geöffnet. Wird der Motor überlastet, z. B. abgebremst, so tritt eine zusätzliche Erwärmung der Heizwicklung 8 des Motorschutzschalters auf, so daß auch dieser öffnet und nach Abkühlung wieder schließt. Von diesen Schaltvorgängen bleibt jedoch die Hilfsphase völlig unberührt, da die Hilfsphasenschalter entsprechend ausgelegt sind.

Fig. 6 und 7 zeigen die Anwendung des Schalters nach Fig. 1 als Hilfsphasenschalter und des Schalters nach Fig. 2 als Motorschutzschalter für 110 bzw. 220VoIt.

1 ü/b 2üö

In beiden Schaltungen bezeichnen 81., 82 die beiden Motorwicklungen, 96 den Motorschutzschalter, 95' den Hilfsphasenschalter und 92 bis 94 die Hilfsphase, bestehend aus den beiden Hilfsphasenwicklungen 92, 93 und dem Kondensator 94.

Bei der Schaltung nach Fig. 6 verläuft der Motorstromkreis von der Netzleitung 63 über die Schaltkontakte 21 bis 23, den Schaltkontakt 28, den Bimetallstreifen 27, von hier aus einerseits über die Heizwicklung 31, den Anschluß 38 und die halbe Motorwicklung 82 sowie andererseits über die Heizwicklung 30, den Anschlußkontakt 45, die Heizwicklung 8', den Arbeitskontakt 5', den Bimetallstreifen 6' und die andere halbe Motorwicklung 81 zum zweiten Netzleiter 83. Der Hilfsphasenstromkreis verläuft wiederum vom Ruhekontakt 2' des Hilfsphasenschalters 95' über den Kondensator 94 und die beiden parallel geschalteten Hilfsphasenwicklungen 92, 93 zum Anschlußpunkt 83 und damit zur zweiten Netzleitung. Bei der Schaltung nach Fig. 6 kann der Bimetallstreifen 27 ebenso wie bei der Schaltung nach Fig. 4 die zweite Heizwicklung 31 ersetzen und den zweiten Strompfad bilden.

Bei der Schaltung nach Fig. 7 verläuft der Motorstromkreis von der ersten Netzleitung 63 über die Schaltkontakte 21 bis 23, den Arbeitskontakt 28, den Bimetallstreifen 27, die Teile 30, 45, 9', 8', 5', 6', 7', 81 und 82 zur zweiten Netzleitung 83. Der Hilfsphasenstromkreis verläuft wiederum von dem Ruhekontakt 2' des Hilfsphasenschalters 95' über den Kondensator 94 und die beiden hintereinandergeschalteten Hilfsphasenwicklungen 92 und 93 zum Anschlußpunkt 83 und damit zur zweiten Netzleitung.

Die Schaltanordnung nach Fig. 6 und 7 arbeitet sinngemäß wie die nach Fig. 4 und 5, mit dem Unterschied, daß der Motorschutzschalter 96 jeweils mit Hilfe des Druckknopfschalters 21 von Hand eingeschaltet werden muß.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Bimetallschalters mit je einem Anschluß für einen Ruhekontakt, die Bimetallfeder und eine Heizwicklung als Motorschutzschalter für Motoren mit zwei Wicklungsgruppen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungsgruppen getrennt für sich an verschiedene Anschlüsse des Bimetallschalters so angeschlossen sind, daß der Strom für die eine Wicklungsgruppe über die Schaltkontakte und die Heizwicklung fließt, während der Strom für die andere Wicklungsgruppe über die Schaltkontakte und das direkt beheizbare Bimetall bzw. eine zweite Heizwicklung geleitet wird.

2. Anwendung des Bimetallschalters als Motorschutzschalter nach Anspruch 1 für Motoren mit zwei Wicklungsgruppen und einer Anlaufwicklung unter Verwendung eines zweiten Bimetallschalters, dessen Heizwicklung aus der Heizwicklung des ersten Schalters gespeist wird und im Einschaltzustand über die Schaltkontakte die Verbindung zur Anlaufwicklung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Hauptwicklungen des Motors an den Festkontakt des Bimetalls des zweiten Schalters angeschlossen ist und die andere Hauptwicklung des Motors über die Schaltkontakte und den Bimetallstreifen bzw. über die zweite Heizwicklung des ersten Bimetallschalters mit Strom versorgt wird.

3. Anwendung des Bimetallschalters nach Anspruch 1 für Motoren mit zwei Wicklungsgruppen und einer Anlaufwicklung unter Verwendung eines zweiten Bimetallschalters, dessen Heizwicklung aus der Heizwicklung des ersten Schalters gespeist wird und im eingeschalteten Zustand über die Schaltkontakte die Verbindung zur Anlaufwicklung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe geschalteten Hauptwicklungen des Motors an den Festkontakt des Bimetalls des zweiten Schalters angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 822 277, 652 316,
767, 515 562, 464 688;

schweizerische Patentschrift Nr. 215 225;
britische Patentschrift Nr. 613 237.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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