DE1958313B2 - Einrichtung zum anzeigen einer stoerung in einer dreiphasigen stromversorgung eines kreiselantriebsmotors - Google Patents

Description

bei verschiedenen Betriebszuständen in der Einrichtung von F i g. 1 auftretenden elektrischen Spannungen.

In F i g. 1 ist ein als Kurzschlußläufer mit Käfigrotor ausgebildeter Kreiselantriebsmotor 1 in Sternschaltung an ein Versorgungsnetz mit drei Phasen R, S und T angeschlossen. An die Phase T sind außerdem zwei Statorwicklungen 3 und 4 eines Stellmotors 2 jeweils mit einem Ende unmittelbar angeschaltet Die jeweils zweiten Enden der Statorwicklungen 3 und 4 sind über je einen Kondensator 5 bzw. 6 mit der Phase R bzw. mit der Phase 5 verbunden.

Auf der Welle des Stellmotors 1 «tvt pin Pitwi η das mit einem Zahnsegment 8 in Eingriff steht, das von einer Feder 9 gegen einen Anschlag 10 gezogen wird. Das Zahnsegment 8 sitzt auf einer drehbaren Welle 11, die auf ihrem anderen Ende einen Zeiger 12 trägt.

In der in F i g. 1 veranschaulichten Ruhestellung des Zeigers 12 ist dieser in einem Fenster 13 sichtbar. Werden jedoch die Statorwicklungen 3 und 4 des Stellmotors 2 bei normalem Betrieb des Kreiselantriebsmotors 1 aus allen drei Phasen R, S und T mit Spannung versorgt, so verdreht der Stellmotor 2 über das Ritzel 7 das Zahnsegment 8 und die Welle 11 so weit, bis das Zahnsegment 8 an einem Anschlag 14 zur Anlage kommt. In dieser Betriebsstellung ist der Zeiger 12 im Fenster 13 nicht sichtbar.

Kommt es in einer der drei Phasen R, S oder T zu einer Versorgungsstörung, d'2 keine unzulässige Absenkung der Drehzahl des Kreiselantriebsmotors 1 zur Folge hat, so versorgen dessen Wicklungen den Stellmotor 2 mit einer Induktionsspannung, die ausreicht, um das Zahnsegment 8 entgegen der Rückstellkraft der Feder 9 in Anlage am Anschlag 14 zu halten, so daß der Zeiger 12 unsichtbar bbibt. Die sich durch die Statorwicklungen 3 und 4 und die Kondensatoren 5 und 6 im Verein ergebende Phasenverschiebung ist den Einphasenbetriebskennwerten des Kreiselantriebsmotors 1 angepaßt, so daß sich dessen Drehzahl nicht erkennbar ändert und die Kreisel anzeige zuverlässig bleibt, eine Störungsanzeige durch den Zeiger 12 also unterbleiben kann und auch tatsächlich unterbleibt.

Soll jedoch der Kreiselantriebsmotor 1 bei Unterbrechung einer Phase wie beispielsweise der Phase T des Versorgungsnetzes gestartet werden, so läuft er nicht an, und die Kreiselanzeige ist unbrauchbar. Bei diesen Betriebsverhältnissen wird aber auch keine Induktionsspannung für den Stellmotor 2 erzeugt, und dieser bringt kein Drehmoment auf, daß das Zahnsegment 8 entgegen dem Zug der Feder 9 vom Anschlag 10 entfernen könnte. Der Zeiger 12 bthält daher seine Ruhestellung bei, und seine Sichtbarkeit im Fenster 13 läßt die Störung in der Versorgung des Kreiselantriebsmotors 1 aus dem Versorgungsnetz erkennbar werden.

Im Zeigerdiagramm von F i g. 2 sind die Spannungen L₃, L₄, C₅, C_e im Normalbetrieb dargestellt. Alle drei Phasen R, S und T führen dann Spannungen gleicher Größe. Durch passende Bemessung der Statorwicklungen 3 und 4 und der in Serie dazu lipBcnrlpn ifnnHpnQütnrp.n 5 und 6 läßt sich für die Spannungen L₃ und L₄ an den Statorwicklungen 3 b7w. 4 eine Phasendifferenz von c-/a 90° erreichen. Für den Stellmotor 2 ergibt sich d;>nn ein Drehmoment von maximaler Größe.

Das Zeigerdiagramm von F i g. 3 veranschaulicht den Fall einer Unterbrechung der Phase R bei laufendem Kreiselantriebsmotor 1. Durch Induktion vom Kreiselantriebsmotor 1 her entstehen dann an den Statorwicklungen 3 und 4 immer noch Spannungen L₃ bzw. L₄, die den Stellmotor 2 dank ihrer Größe und relativen Phasenlage ein zur Aufrechterhaltung der Betnebsstellung für den Zeiger 12 ausreichendes Drehmoment abgeben lassen.

In ähnlicher Weise ergeben sich, wie das Zeigerdiagramm von F i g. 4 zeigt, zur Unterdrückung einer Störungsanzeige durch den Stellmotor 2 ausreichende Spannungen L₃ bzw. L₄ an den Statorwicklungen 3 und 4, wenn die Phase T unterbrochen wird, während der Kreiselantriebsmotor 1 läuft.

Ist dagegen eine der Phasen wie im Zeigerdiagramm von F i g. 5 die Phase T beim Starten des Kreiselantriebsmotors 1 unterbrochen, so daß dieser nicht anläuft, so weisen die Spannungen L₃ und L₄ an den Statorwicklungen 3 bzw. 4 eine gegenseitige Phasendifferenz von 180° auf, und auch der Stellmotor 2 läuft nicht an und beläßt den Zeiger 12 in seiner dann eine Störung anzeigenden Ruhestellung.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die dargestellte Einrichtung stets nur dann eine Störungsanzeige bewirkt, wenn dies notwendig ist, der Kreiselantriebsmotor 1 also auf eine unzulässig niedrige Drehzahl absinkt oder überhaupt nicht anläuft. Eine Störungsanzeige ergibt sich durchaus erwünscht im übrigen auch dann, wenn der Kreiselantriebsmotor wegen Anschlüsse? mit falscher Phasenfolge in falscher Drehrichtung anlaufen sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Anzeigen einer Störung in einer dreiphasigen Stromversorgung eines Kreiselantriebsmotors, bei der an die drei Phasen des Versorgungsnetzes die zwei Statorwicklungen eines Stellmotors für die Verstellung eines Zeigers entgegen der Rückstellkraft einer Feder aus einer Ruhestellung in eine einem einwandfreien Lauf des Kreiselantriebsmotors entsprechende Betriebsstellung angeschlossen sind, dadurch gcKcnnzeicnnet, dali die zwei Statorwicklungen (3 und 4) des Stellmotors (2) jeweils in Serie mit einem Kondensator (5, 6) zwischen eine Phase (T) des Versorgungsnetzes und je eine der beiden anderen Phasen R bzw. 5) eingeschaltet sind und die Schaltung so bemessen ist, daß ein Ausfall einer Phase (R, S oder T) des Versorgungsnetzes, bei dem der Kreiselrntriebsmotor (1) noch mit zulässiger Drehzahl läuft, keine Abnahme der vom Stellmotor (2) auf den Zeiger (12) aufgebrachten Stellkraft bis unter die Rückstellkraft der Feder (9) zur Folge hat, und daß bei Nichtanlaufen dts Kreiselantriebsmotors (1) infolge des Ausfalls einer d~r Pha .n (R, S oder T) auch der Stellmotor (2) nicht anläuft.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anzeigen einer Störung in einer dreiphasigen Stromversorgung eines Kreiselantriebsmotors, bei der an die drei Phasen des Versorgungsnetzes die zwei Statorwicklungen eines Stellmotors für die Verstellung eines Zeigers entgegen der Rückstellkraft einer Feder aus einer Ruhestellung in eine einem einwandfreien Lauf des Kreiselantriebsmotors entsprechende Betriebsstellung angeschlossen sind.

   Eine Einrichtung dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 928 370 beschrieben. Bei dieser Einrichtung sind die beiden Statorwicklungen des Stellmotors jeweils unmittelbar in zwei der drei Phasen des Versorgungsnetzes für den Kreiselantriebsmotor eingeschaltet. Ein Ausfall einer dieser beiden Phasen des Versorgungsnetzes macht sich daher auch für den Betrieb des Stellmotors bemerkbar, indem dessen Versorgung mit Stellstrom beeinträchtigt wird, so daß die seinem Drehmoment entgegenwirkende Federkraft überwiegt und den Zeiger in seine Ruhestellung zurückführt. Nachteilig ist jedoch bei dieser Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz, daß nicht alle möglichen Störungen im Versorgungsnetz auch sicher zu einer Anzeige führen, da ein Ausfall der dritten, mit dem Stellmotor nicht verbundenen Phase des Versorgungsnetzes zwar sehr wohl einen unzulässigen Abfall der Drehzahl des Kreiseiantriebsmotors zur Folge haben kann, aber dennoch für den Stellmotor unwirksam bleibt, so daß diese Störung nicht zur Anzeige gebracht wird. Umgekehrt wirken sich auch solche Störungen in den beiden mit dem Stellmotor verbundenen Phasen des Versorgungsnetzes in einer Zeigerverstellung und damit in einer Störungsanzeige aus, die möglicherweise überhaupt nicht zu einem unzulässigen Absinken der Drehzahl des Kreiselantriebsmotors geführt haben. Insgesamt wird also durch die bekannte Einrichtung einerseits nicht jede interessierende Störung auch zuverlässig zur Anzeige gebracht, andererseits aber unter Umständen eine unnötige Störungsanzeige ausgelöst.

   Eine ähnliche Einrichtung ist auch in dem deutschen Gebrauchsmuster 1 954 577 beschrieben. Bei dieser Einrichtung sind die drei Statorwicklungen emes Stellmotors sämtlich unmittelbar in die einzelnen Phasen des Versorgungsnetzes eingefügt, so daß ein Phasenausfall für den Kreiselantriebsmotor anrh für rten Stpllmntnr TOirVcarri -amrA r»».>-r.l· a:~ Bestückung jeder Phase des Versorgungsnetzes mit einer Statorwicklung des Stellmotors wird zwar die Anzeige jeder auch nur eine Phase des Versorgungsnetzes betreffenden Störung gewährleistet; diese Anzeigezuverlässigkeit wird aber durch einen gesteigerten Aufwand in Form einer zusätzlich erforderlichen Statorwicklung für den Stellmotor erkauft.

   Überdies läßt sich auch durch diese Art der Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz die Möglichkeit einer unnötigen Störungsanzeige nicht ausschließen, da jeder Ausfall einer Phase des Versorgungsnetzes ohne Rücksicht auf seinen Einfluß auf die Drehzahl des Kreiseiantriebsmotors zu einer Störungsanzeige führt.

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie einerseits jeden die Drehzahl des Kreiseiantriebsmotors beeinträchtigenden und insbesondere sein ordnungsgemäße:- Anlaufen verhindernden Ausfall in der Stromverso,gung zuverlässig anzeigt, andererseits aber solche Ausfälle im Versorgungsnetz, die ohne unzulässige Auswirkung auf

   3; den Betrieb des Kreiseiantriebsmotors bleiben, unberücksichtigt läßt.

   Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Statorwicklungen des Stellmotors jeweils in Serie mit einem Kondensator zwisehen eine Phase des Versorgungsnetzes und je eine der beiden anderen Phasen eingeschaltet sind und die Schaltung so bemessen ist, daß ein Ausfall einer Phase des Versorgungsnetzes, bei dem der Kreiselantriebsmotor noch mit zulässiger Drehzahl läuft.

   keine Abnahme der vom Stellmotor auf den Zeiger aufgebrachten Stellkraft bis unter die Rückstellkraft der Feder zur Folge hat, und daß bei Nichtanlaufen des Kreiseiantriebsmotors infolge des Ausfalls einer der Phasen des Versorgungsnetzes auch der Stellmotor nicht anläuft.

   Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz wird bei kleinstmöglichem Aufwand an Statorwicklungen für den Stellmotor sichergestellt, daß einerseits nur für den Lauf des Kreiseiantriebsmotors bedeutsame Ausfälle in der Stromversorgung eine Störungsanzeige auslösen und andererseits jede Beeinträchtigung im Betrieb und insbesondere im Anlaufen des Kreisantriebsmotors auf Grund von Versorgungsstörungen auch mit Sicherheit zur Anzeige gebracht wird.

   In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
   Es zeigt

   F i g. 1 eine perspektivische Darstellung für den elektrischen und mechanischen Aufbau einer gemäß der Erfindung gestalteten Einrichtung und
   F i g. 2 bis 5 Zeigerdiagramme zur Darstellune von