DE1289172B

DE1289172B - Arrangement to protect electrical consumers against excess temperatures

Info

Publication number: DE1289172B
Application number: DEL45094A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf; Dr-Ing Herbert; Meyer; Pfeiffer; Gotthier Rene
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1963-06-13
Filing date: 1963-06-13
Publication date: 1969-02-13
Also published as: FR1398417A; NL6406707A; BE649187A; AT245083B; CH427020A; GB1063285A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz bindung zwischen dem Teilerwiderstand und den tem-The invention relates to an arrangement for protecting the bond between the divider resistor and the tem-

von elektrischen Verbrauchern gegen Übertempera- peraturabhängigen Widerständen unterbricht, so daßinterrupts from electrical consumers against overtemperature-dependent resistances, so that

türen, bei der aus Widerständen mit positivem Tem- diese über einen Bedienungskontakt an einen Abgriffdoors, in the case of which resistors with a positive temperature are connected to a tap via an operating contact

peraturkoeffizienten bestehende Wärmefühler einem des Teilerwiderstandes anschließbar sind,temperature coefficient existing heat sensors can be connected to one of the divider resistance,

selbsttätig von seiner Stromquelle zu trennenden Ver- 5 Dadurch wird erreicht, daß ein Transformator alsto be automatically disconnected from its power source 5 This ensures that a transformer as

braucher zugeordnet und die Wärmefühler als varia- besondere Stromquelle für ein Schaltrelais nicht mehrassigned to consumers and the heat sensor as a variable special power source for a switching relay no longer

bier Widerstand mit einem elektromagnetischen erforderlich ist. Für die Ein- und Ausschaltung derbeer resistance with an electromagnetic is required. For switching the

Schaltgerät verbunden sind, dessen Arbeitskontakte Gesamtanordnung können sowohl Taster als auchSwitching device are connected, its working contacts overall arrangement can be both buttons

die selbsttätige Trennung des Gegenstandes von Steller verwendet werden. Die Anordnung arbeitetthe automatic separation of the object from the actuator can be used. The arrangement works

seiner Stromquelle vornehmen, z. B. Motorschutz- ίο mit Freiauslösung, und infolge der Selbstabschaltungmake his power source, z. B. Motor protection ίο with trip-free, and as a result of the automatic shutdown

Schalter mit Steuerung durch den Wicklungen eines des gesamten Steuerkreises sind die temperaturabhän-Switches controlled by the windings of one of the entire control circuit are the temperature-dependent

Motors zugeordnete temperaturabhängige Wider- gigen Widerstände selbst vor Überlastung geschützt,Temperature-dependent resistors assigned to the motor are protected against overload,

stände, die in Reihe geschaltet sind. Die in ihnen umgesetzte Leistung ergibt sich durchstands that are connected in series. The performance implemented in them results from

Es ist eine Schaltanordnung bekannt, bei der ein ihren eigenen Widerstandswert und den Widerstand ein Motorschaltschütz steuerndes Hilfsrelais samt der 15 der ihnen vorgeschalteten Erregerspule des Hilfsder Schaltspule des Hilfsrelais vorgeschalteten Wider- schützes sowie eines abgreifbaren Vorwiderstandes, stände mit positivem Temperaturkoeffizienten über über den das Hilfsschütz bei Einschaltung an eine einen Transformator am Netz liegt, von dem aus das hohe Anzugsspannung nach erfolgter Einschaltung Motorschaltschütz und der zu schützende Motor ein- an eine stark verminderte Haltespannung gelegt ist. gespeist werden. Bei dieser Schaltungsanordnung ao Die Anordnung wird mit Gleichstrom betrieben. Die wird also die Relaisseite mit Kleinspannung betrie- Einspeisung des Schützes mit Gleichstrom hat den ben. Sie hat also insoweit, bezogen auf das Motor- Vorteil, daß der Unterschied zwischen dem Halteschaltschütz, eine besondere Stromquelle. Die Ab- strom und dem Abfallstrom sehr klein ist, so daß ein trennung der Relaisseite und der temperaturabhängi- etwaiger Strombereich, bei dem das Schütz zum gen Widerstände von der Netzspannung und die da- 35 Brummen neigen könnte, sehr verengt ist. durch sich ergebende gleichzeitige Funktion des In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Transformators als Trenntransformator zwischen dem Erfindung schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 1 ist Netz und der Relaisseite ist ein nicht erforderlicher ein Motorschütz c zwischen einen Phasenleiter und Aufwand, da die in den einzelnen Phasenwicklungen dem Mittelpunktsleiter geschaltet. Mit bl ist ein als des Motors enthaltenen Temperaturfühler ohnehin 30 Taster ausgeführter Einschalter, mit b 1 ein als Taster gegen die Phasenspannungen isoliert sein müssen. ausgeführter Ausschalter für das Motorschütz c be-Außerdem fließt bei Normalbetrieb in dem Über- zeichnet. Ein als Hilfsschütz dienendes Schütz d liegt wachungskreis immer ein Strom, der als Anzugsstrom in Reihe mit den drei in den Wicklungen des Mofür das Relais ausreicht, und dieser Strom muß durch tors m eingesetzten temperaturabhängigen Widerständie Widerstandserhöhung der temperaturabhängigen 35 den mit positivem Temperaturkoeffizienten, einem Widerstände so weit reduziert werden, daß der Halte- eigenen Schließerkontakt dl und einem Widerstand r strom des Relais unterschritten wird. Das bedeutet an Gleichspannung, die in dem Gleichrichtern eraber, daß die Widerstandserhöhung in den Tempe- zeugt wird. Der Gleichrichter η ist an einem Phasenraturf ühlern sehr groß sein muß und somit die An- leiter und dem Mittelpunktsleiter angeschlossen. Dem Ordnung nicht sehr genau arbeiten kann. 40 Schütz d ist ein kleiner Kondensator k parallel ge-A switching arrangement is known in which an auxiliary relay controlling its own resistance value and the resistance of a motor contactor, together with the 15 of the upstream excitation coil of the auxiliary contactor connected upstream of the switching coil of the auxiliary relay and a series resistor that can be tapped off, would have a positive temperature coefficient over the auxiliary contactor Switching on is due to a transformer connected to the network, from which the high starting voltage after switching on the motor contactor and the motor to be protected is connected to a greatly reduced holding voltage. be fed. In this circuit arrangement ao the arrangement is operated with direct current. The relay side is operated with extra-low voltage. The contactor is fed with direct current. So it has, based on the motor advantage, that the difference between the holding contactor, a special power source. The outflow and the outflow is very small, so that a separation of the relay side and the temperature-dependent current range, in which the contactor could tend to resist resistance from the mains voltage and the humming, is very narrow. by the resulting simultaneous function of the In the drawing, embodiments of the transformer are shown schematically as an isolating transformer between the invention. According to Fig. 1 is mains and the relay side is a not required a motor contactor c between a phase conductor and effort, since the switched to the neutral conductor in the individual phase windings. With bl is a temperature sensor contained as the motor anyway 30 buttons executed on-switch, with b 1 a button must be isolated from the phase voltages as a button. Executed off switch for the motor contactor c be-In addition, flows during normal operation in the oversubscription. Serving as a contactor relay contactor is d wachungskreis always a current sufficient as a starting current in series with the three in the windings of Mofür the relay, and this current must pass through tors m employed temperature-dependent Widerständie increase in resistance of the temperature dependent 35 the positive temperature coefficient, a resistors be reduced so far that the holding's own normally open contact dl and a resistance r current of the relay is undershot. In terms of direct voltage, which is expressed in the rectifier, this means that the increase in resistance is generated in the temperature. The rectifier η must be very large on a phase temperature sensor and thus the conductor and the neutral conductor are connected. To which order cannot work very precisely. 40 contactor d is a small capacitor k connected in parallel

Es ist weiterhin bekannt, die Wicklungen einer zu schaltet, um ein flatterfreies Anziehen und Abfallen schützenden elektrischen Maschine als Transforma- zu erreichen. Parallel zu dem Kontakt dl liegt ein torwicklungen zu benutzen und durch Anzapfung Leitungszug, in dem ein Bedienungskontakt δ 3 entdieser Wicklungen eine für den Überwachungskreis halten ist. Bei geschlossenem Kontakt & 3 ist der Konausreichende Spannung abzugreifen. Solche Abgriffe 45 takt d 1 überbrückt, ferner ein Teil des Widerstandes r, müssen aber von vornherein bei der elektrischen Ma- so daß das Schütz d mit einer höheren Leistung anschine vorgesehen sein, und außerdem beanspruchen zieht und nach Loslassen des Bedienungskontaktes sie einen Bauraum, der bei gut ausgenutzten Maschi- &3 die Leistung auf den Haltestrom des Schützest nen nicht vorhanden ist. Ein nachträglicher Einbau reduziert wird. Parallel zum Bedienungskontakt & 3 in Maschinen, die nicht dafür vorbereitet sind, ist 50 liegt eine Glimmlampe Al, die aufleuchtet, wenn das nicht möglich. Schütz d 1 abgefallen ist. e 1 und e 2 sind Sicherungen,It is also known to switch the windings of an electrical machine that protects against fluttering and falling as a transformer. Parallel to the contact dl there is a gate windings to be used and by tapping a cable run, in which an operating contact δ 3 of these windings is held for the monitoring circuit. Sufficient voltage can be tapped when contact & 3 is closed. Such taps 45 clock d 1 bridged, also a part of the resistor r, but must be provided from the outset in the electrical Ma- so that the contactor d with a higher power on, and also take up and pulls after releasing the operating contact they have a space, which with well-used machines & 3 the power on the holding current of the contactor nest is not available. Subsequent installation is reduced. In parallel to operator contact & 3 in machines that are not prepared for this, there is 50 a glow lamp Al, which lights up if that is not possible. Contactor d 1 has dropped out. e 1 and e 2 are fuses,

Es ist auch vorgeschlagen worden, temperatur- die im Motorstromkreis bzw. im Kreis des SchützesIt has also been suggested that the temperature in the motor circuit or in the circuit of the contactor

abhängige Widerstände enthaltende in den Motor- liegen. LX ist das Klemmenbrett des Motors m.containing dependent resistances in the motor lying. LX is the terminal board of the motor m.

wicklungen untergebrachte Wärmefühler als Zweige Die Anordnung hat allen bisher bekannten, ähn-windings housed heat sensors as branches The arrangement is similar to all known,

von Brückenschaltungen anzuwenden, in deren Mit- 55 liehen Anordnungen gegenüber den Vorteil, daß dieof bridge circuits to use, in their Mit- 55 borrowed arrangements over the advantage that the

telzweig ein polarisiertes Schaltrelais liegt. Auch diese drei in die Wicklung des zu schützenden Motorstelzweig a polarized switching relay is located. Also these three in the winding of the motor to be protected

Schaltanordnungen erfordern einen erheblichen tech- eingewickelten Wärmefühler (temperaturabhängigeSwitching arrangements require a considerable tech-wrapped heat sensor (temperature-dependent

nischen Aufwand. Widerstände) in Reihe liegen, also nur zwei zusätz-niche effort. Resistors) are in series, i.e. only two additional

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zum liehe Leitungen zwischen Steuerstelle mit Schutz-Schutz von elektrischen Verbrauchern gegen Über- 60 einrichtung und Motor erforderlich sind, temperaturen der eingangs beschriebenen Art. Eine Die Zeichnung zeigt den Zustand der Anlage bei solche Anordnung wird erfindungsgemäß dadurch ausgeschaltetem Motor m. Um die Anlage betriebsverbessert, daß die Widerstände mit positiven Tem- bereit zu machen, ist zunächst das Schütz d durch peraturkoeffizienten über die Erregerwicklung eines Drücken des Betätigungskontaktes (Rückstelltaster) Schützes und einen Teilerwiderstand sowie einen 65 & 3 einzuschalten. Das Schütz d schließt seine Kon-Gleichrichter unmittelbar an der Netzspannung lie- takte d 1 und dl, wodurch einerseits der Kontakt b 3 gen und das Schütz einen Schließerkontakt aufweist, kurzgeschlossen wird und andererseits der Stromder beim Abfall des Schützes die unmittelbare Ver- kreis für die Erregerspule des Motorschützes c vor-The invention is based on an arrangement for borrowed lines between control station with protection of electrical consumers against over- 60 device and motor are required, temperatures of the type described above motor m. to the system betriebsverbessert that ready to make resistors with positive tempera- first is the contactor d by peraturkoeffizienten via the excitation winding of pushing the operating contact (reset key) contactor and a divider resistor, and switching on a 65 & 3. The contactor d closes its Kon rectifier directly to the mains voltage lays d 1 and dl, whereby on the one hand contact b 3 gen and the contactor has a normally open contact is short-circuited and on the other hand the current when the contactor drops out the immediate circuit for the excitation coil of the motor contactor c

bereitet ist. Durch Drücken des Tasters b2 wird das Motorschütz eingeschaltet. Es schließt einerseits seinen Selbsthaltekontakt el und andererseits die Arbeitskontakte c 2, über die der Motor m an das Netz geschaltet wird. Tritt eine Überlastung des Motors m ein und erwärmt sich die Wicklung des Motors auf eine für sie gefährliche Temperatur, so steigt der Widerstandswert der drei in Reihe geschalteten temperaturabhängigen Widerstände schlagartig so stark an, daß das Schütz d abfällt und durch Öffnen des Kontaktes dl die Schaltspule des Motorschützes c vom Netz trennt. Gleichzeitig wird der Kontakt dl des Schützest geöffnet, so daß die Glimmlampe hl aufleuchtet. Die an den Klemmen der Schaltspule des Schützes d liegende Spannung ist nun durch die Summe der Widerstände der temperaturabhängigen Widerstände der Schaltspule der Glimmlampe und des Teilerwiderstandes r bedingt. Diese Spannung ist wesentlich geringer als die Anzugsspannung des Schützes. Der Spannungsabfall an ao den aufgeteilten temperaturabhängigen Widerständen (höherer Widerstand) ist durch den geringen Strom, der durch die Glimmlampe fließt (einige Milliampere) kleiner als die für sie zulässige Höchstspannung. Nach Abkühlen des Motors m und entsprechend der Verringerung des Widerstandswertes der temperaturabhängigen Widerstände kann durch Schließen des Bedienungsschalters &3 das Schütz d und damit über das Motorschütz c der Motor m wieder eingeschaltet werden. Der Widerstand r ist so bemessen, daß auch bei Festhalten des Bedienungsschalters b 3 im eingeschalteten Zustand das Abfallen des Schützes dl bei unzulässiger Erwärmung der Motorwicklungen m gewährleistet ist.is prepared. The motor contactor is switched on by pressing button b2. On the one hand, it closes its self-holding contact el and, on the other hand, the working contacts c 2, via which the motor m is connected to the mains. If the motor m is overloaded and the winding of the motor heats up to a temperature that is dangerous for it, the resistance value of the three temperature-dependent resistors connected in series rises suddenly so much that the contactor d drops out and the switching coil opens when the contact dl is opened of the motor contactor c disconnects from the mains. At the same time, the contact dl of the contactor test is opened so that the glow lamp hl lights up. The voltage at the terminals of the switching coil of the contactor d is now due to the sum of the resistances of the temperature-dependent resistances of the switching coil of the glow lamp and the divider resistance r . This voltage is significantly lower than the contactor's pick-up voltage. The voltage drop across the divided temperature-dependent resistors (higher resistance) is smaller than the maximum voltage permitted for it due to the low current flowing through the glow lamp (a few milliamperes). After the motor m has cooled down and the resistance value of the temperature-dependent resistors has been reduced, the contactor d and thus the motor m via the motor contactor c can be switched on again by closing the operating switch & 3. The resistance r is dimensioned in such a way that, even if the operating switch b 3 is held in the switched-on state, the dropping of the contactor dl in the event of impermissible heating of the motor windings m is guaranteed.

Die Kontakte bl, b2, b3 können sowohl als Taster als auch als Steller ausgeführt sein. Dadurch eignet sich die Schaltung sowohl für Kurzkontaktgabe wie auch für Dauerkontaktgabe. Dieser Umstand stellt einen besonderen Vorteil für universelle Anwendung dar.The contacts bl, b2, b 3 can be designed both as buttons and as actuators. This makes the circuit suitable for both short contact and permanent contact. This fact represents a particular advantage for universal use.

Die Ausführung nach F i g. 2 ist anwendbar, wenn es sich um den Schutz von Motoren kleinerer Leistung etwa bis zu 7,5 Kilowatt handelt. Hierbei kommt das Motorschütz c nach F i g. 1 in Fortfall, und der Motor wird unmittelbar durch das Schütz d geschaltet. Die Schaltung arbeitet sinngemäß wie die nach Fig. 1. Als Schütze für eine solche Anordnung kommen gleichstromerregte Motorschütze mit einem Nennstrom bis zu etwa 15 Ampere in Frage.The design according to FIG. 2 is applicable when it comes to the protection of motors with a lower output of up to 7.5 kilowatts. The motor contactor c is shown in FIG. 1 no longer applies, and the motor is switched directly by contactor d . The circuit works in the same way as that according to FIG. 1. DC-excited motor contactors with a rated current of up to about 15 amperes can be used as contactors for such an arrangement.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for the protection of electrical loads against excess temperatures, in which heat sensors consisting of resistors with a positive temperature coefficient are assigned to a load that is to be automatically separated from its power source and the heat sensors are connected as a variable resistor to an electromagnetic switching device, the working contacts of which ensure the automatic separation of the object effect from its power source, e.g. B. motor protection switch with control by the windings of a motor associated positive temperature-dependent resistors which are connected in series, characterized in that the resistors with positive temperature coefficients via the field winding of a contactor (d) and a divider resistor (r) and a rectifier (s) directly are located on the mains voltage, and (d) having the contactor a normally open contact (dl) which, when drop of the contactor, the direct connection between the dividing resistor and the temperature-dependent resistors is interrupted, so that the latter via an operating contact (b3) to a tap of the divider resistor (r ) can be connected.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the contactor (d) applies a motor contactor (c) to the mains voltage or switches off from this.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the contactor (d) itself switches the motor (m) to be protected (Fig. 2).

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that a glow lamp (hl) lying parallel to the operating contact (Ö3) is connected to display the release state.

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that by opening the control circuit of the auxiliary contactor (c) an electrical interlock against automatic restart he follows.

1 sheet of drawings