DE264029C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- ΛΙ 264029 KLASSE 21 c. GRUPPE

LOUIS VROOM in ROTTERDAM, Holland.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. September 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Schaltung zum A⁷erhüten unrichtiger Einschaltung des Stators beim Anlassen von Drehstrommotoren mit Schleifringanker. Zu dem Zwecke wird das Einschalten des zu einem Drehstrommotor gehörenden Hauptstatorschalters verhindert, falls nicht folgende Bedingungen erfüllt sind:

i. das Netz soll unter Spannung stehen;
ίο 2. die Kurbel des Anlassers soll bis in die Anfangslage (Nullstellung) zurückgedreht sein;

3. die Bürsten sollen aufliegen;

4. die Schleifringe sollen nicht kurzgeschlossen sein.

Bei Anwendung der vorliegenden Schaltung kann der Hauptschalter oder der zur Betätigung desselben dienende Handgriff nicht bis in die Einschaltlage bewegt werden, solange eine elektromagnetische Sperrvorrichtung, welche ihm den letzten Teil seines Weges absperrt, nicht von einem Hilfsstrome betätigt worden ist, der nur zustande kommen kann und während der Anfangsbewegung des Handgriffes auch wirklich selbsttätig zustande kommt, wenn die vier anfangs erwähnten Bedingungen erfüllt sind.

Derartige Sperrsysteme, sind an sich, bekannt; aber es sind dabei bis jetzt immer besondere, in einem Hilfsstromkreise gelegene, am Motor und am Anlasser vorgesehene Hilfskontakte nötig gewesen. Diese besonderen Hilfskontakte sind nach der Erfindung in Wegfall gekommen, und jeder lagermäßige Drehstrommotor und Anlasser kann daher ohne weiteres verwendet werden. Nur der Hauptschalter bzw. der Schaltkasten muß besonders ausgebildet werden.

Die Schaltung kennzeichnet sich dadurch, daß zur Leitung des Hilfsstromes oder zur Beeinflussung der Hilfsspannung die Widerstände des Anlassers, die Rotorleitungen, .die Rotor- und Statorwicklung des Motors und die vom Statorschalter zum Motor gehenden Leitungen zusammen oder teilweise benutzt werden, wobei der Motor als Transformator in den Hilfsstromkreis eingeschaltet ist. Die Schaltung kennzeichnet sich weiter dadurch, daß vom Hauptstatorschalter aus Hilfsleitungen verlegt werden, welche eine Verbindung-'herbeiführen mit dem Stromkreise, in welchem beim Anlassen die Läuferwicklung des Motors und die Widerstände des Anlassers liegen.

Auf den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. ι ein Schaltungsschema für den Fall, daß der Nullspannungsmagnet auch als Sperrmagnet benutzt wird,

Fig. 2, 3 und 4 Schaltungen der Hilfsleitungen,

Fig. 5 eine abgeänderte Schaltung, wobei von den beiden Wicklungen des Motors nur die Rotorwicklung zur Führung des Hilfsstromes herangezogen wird,

Fig. 6 und 7 Gesamtschaltungsschemas.

Es soll zunächst die Schaltungsweise an Hand der Fig. 6 und 7 erläutert werden. Während der anfänglichen Bewegung des Hauptschalters A, welcher in bekannter Weise und erforderlichenfalls unter Zwischenschaltung von Siehe-

rungen ι mit den Netzleitungen 2 verbunden ist, wird zwangläufig ein Hilfsschalter C geschlossen. .Es entsteht dadurch eine Verbindung zwischen dem Netze 2 und (wenn die Betrachtung zuerst auf Fig. 6 beschränkt wird) der Statorwicklung des Motors B, in welcher sich aber eine Spannung herabsetzende Vorrichtung D, etwa ein Widerstand, eine Drosselspule oder ein Transformator befindet. Es entsteht dabei folgende Verbindung vom Netze 2 mit dem Stator: Netz 2, Leitung ii, Drosselspule D, Schalter C₁ Leitung 12, Leitung 13 zum Stator des Motors B.

Falls nun die erste der genannten Bedingungen erfüllt ist, nämlich daß

1. das Netz unter Spannung steht, gelangt eine Spannung von nur wenigen Volt an die Klemmen der Statorwicklung, und infolge des nunmehr entstehenden Drehfeldes, das wegen seiner geringen Stärke den Rotor nicht in Drehung versetzen kann, wird in der Rotorwicklung eine ebenfalls nur niedrige Spannung, erzeugt, welche dann in genügender Stärke durch die Hilfsleitungen 5, die Widerstände 4 des Anlassers E und die Leitungen 3 und den Hilfsschalter G an die Wicklung eines Sperrmagneten H gelangt, wenn auch die andern Bedingungen erfüllt sind, nämlich

2. die Schleifringe nicht kurzgeschlossen sind, 3. die Bürsten aufliegen und

4. die Kurbel des Anlassers in ihrer Anfangsstellung (Nullstellung) steht.

Infolgedessen wird der Sperrmagnet H erregt und der Anker K, der dem Schalter A den weiteren Weg absperren würde, angezogen, so daß der Schalter A ungehindert weiterbewegt werden kann. Bei dieser weiteren Bewegung von A wird zuerst der Hilfsschalter G geöffnet, so daf3 die Wicklung des Sperrmagneten H unter dem Einfluß einer Rotorspannung keinen Strom mehr führen kann, und dann der Hauptschaltern! geschlossen. W^Täre eine der vier Bedingungen nicht erfüllt gewesen, so wäre die Wicklung des Sperrmagneten nicht oder wenigstens nicht in genügender Stärke erregt worden, und der Anker K hätte dem Hauptschalter A den weiteren Weg abgesperrt, so daß ein Einschalten des Statorfeldes unmöglich wäre.

Es sei nun hervorgehoben, daß die Einrichtung auch (Fig. 7) derart getroffen werden kann, daß beim Schließen des Hilfsschalters C die primäre Hilfsspannung durch die Leitungen 3 an die Klemmen der Widerstände 4 des Anlassers E gelangt und weiter in genügender Stärke an die Rotorwicklung, wenn wieder nach Bedingung 2 die Kurbel des Anlassers richtig steht, nach 3 die Bürsten aufliegen und nach 4 die Schleifringe nicht kurzgeschlossen sind.

Es wird dann eine sekundäre Hilfsspannung in der Statorwicklung erzeugt, welche durch die vom Motor zum Statorschalter gehenden Leitungen und über den Hilfsschalter G an die Wicklung des Sperrmagneten H gelangt.

Nachdem nun der Hauptschalter A die Sperrlage passiert hat, muß außer dem Hilfsschalter G auch der Hilfsschalter C ausgeschaltet werden, was bei der Anordnung nach Fig. 6 nicht nötig war.

In den Fig. 6 und 7 stellt F die Wicklung eines dreiphasig gewickelten Nullspannungsmagneten dar, der naturgemäß nur dann nötig ist, falls der Hauptschalter mit selbsttätiger Nullspannungsausschaltung versehen. ist. Da nun die vorliegende Sperrvorrichtung in erster Linie da Anwendung finden wird, wo eine Nullspannungsausschaltung schon an sich verlangt wird, sei noch die Schaltung angegeben für den Fall, daß man den Nullspannungsmagneten gleichzeitig als Sperrmagneten verwendet. Die Wicklung des Nullspannungsmagneten F liegt im allgemeinen an den Motorklemmen des Schalters A (Fig. 1), und man wird deshalb zweckmäßig die primäre Hilfsspannung an die Rotorwicklung legen, und zwar mittels der Leitungen 3, des Hilfsschalters C, der Spulen D, der Widerstände 4, des Anlassers E . und der Leitungen 5, wie in Fig. 1 gezeigt wird. Um bei der erforderlichen niedrigen sekundären Hilfsspannung noch genügende Zugkraft zu erhalten, müssen von den Windungen des Nullspannungsmagneten F während der Einschaltperiode nur eine kleinere Zahl, welche zweckmäßig in größerem Querschnitt ausgeführt werden, benutzt werden. Diese Wicklungsteile sind mit den Bezugsziffern 6 angedeutet. Der Hilfsschalter G hat daher die Aufgabe, den Sternpunkt der Wicklung F zeitweilig zu verlegen. Dieser Schalter, der in bekannter Weise, wie früher angegeben, zwangläufig vom Schalter A oder von dessen Handgriff betätigt wird, schaltet also bei eingeschaltetem Schalter A die ganze Wicklung F in Stern mittels der Leitungen 10. Bis kurz vor dem Moment, in dem der Schalter A geschlossen wird, wird der Hilfsschalter G aber nach der andern Seite umgelegt und schaltet dann mittels der Leitungen 7 nur die Teile 6 der Wicklung F in Stern. Der Schalter G könnte durch einen einfachen Überbrückungskontakt gebildet werden, der die Enden der Leitungen 10 bzw. 7 in Stern verbindet. Dieser Schalter ist aber auf der Zeichnung dreipolig angegeben, damit der eigentliche Sternpunkt in einen ferngesteuerten Druckknopf verlegt werden kann. Dazu ist der Schalter G durch die Leitungen 8 mit dem als Druckknopf ausgebildeten Sternpunkt 9 verbunden, so daß mittels dieses Druckknopfes 9 auf bekannte Weise der Hauptschalter A zum Auslösen gebracht werden kann.

Die von dem Hilfsschalter C in Fig.i und 7 ausgehenden Hilfsleitungen brauchen nicht unbedingt an die Enden der Anlaßwiderstände an-

geschlossen zu werden, man kann sie auch nach irgendwelchen Punkten der Rotorleitungen 5 führen, wie in Fig. 4 dargestellt. In Fig. 3 ist besonders die erstgenannte Anordnung (vgl.

Fig. 1) dargestellt.

Nach dem oben beschriebenen System kann eine Sperrung des Hauptstatorschalters zur Verhinderung unrichtiger Einschaltung ausgeführt werden, sowohl ohne Hilfskontakte am Anlasser als auch ohne Hilfskontakte am Motor. Für ersteren ist dieser Umstand von weniger Bedeutung als für den Motor. Es wird im folgenden an Hand der Fig. 2 und 5 noch eine abgeänderte Schaltung beschrieben. Diese unterscheidet sich von der ersten Schaltung dadurch, daß die Leitungen zwischen Hauptschalter und Statorwicklung nicht zur Führung des Hilfsstromes benutzt werden. Der Hilfsstrom wird bei dieser Schaltung (Fig. 2) durch den Anlaßwiderstand E, die Rotorleitungen 5 und die Rotorwicklung geleitet.

Es sei in Fig. 5 F die Wicklung des Sperrmagneten gleichzeitig als die des Nullspannungsmagneten gedacht, wie in Fig. 1. Die Wicklung ist an die Netzklemmen des Schalters A angeschlossen. Die drei Spulen F des Sperrmagneten sind jedoch nicht von vornherein schon in Stern geschaltet. Wird nun während der Bewegung des Hauptschalters A der Hilfsschalter C¹ wieder zwangläufig zeitweilig geschlossen, so wird die Wicklung F durch die Rotorwicklung in Stern geschaltet, wenn

1. die Kurbel des Anlassers in der Ausschaltlage steht und deshalb die Hilfskontakte 9 geschlossen sind;

2. die Bürsten aufliegen und

3. bei einem Motor der gewöhnlichen Ausführung die Bürsten nicht mehr kurzgeschlossen sind.

Ist nun 4. Spannung im Netz, dann wird der Sperrmagnet erregt und die Sperrung aufgehoben.

Da der Sperrmagnet im gewählten Beispiel auch während des eingeschalteten 'Zustandes ■ des Hauptschalters A erregt werden muß, wird mittels des Schalters G¹ die Sternschaltung aufrechterhalten, auch nachdem die Anlasserkurbel aus der Anfangslage gebracht worden ist und die Bürsten abgehoben sind. Ist eine Nullspannungswicklung nicht vorhanden oder getrennt ausgeführt und an die Motorklemmen des Hauptschalters angeschlossen, so ist der Hilfsschalter G¹ überflüssig.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Schaltung zum Verhüten unrichtiger Einschaltung des Stators beim Anlassen von Drehstrommotoren mit Schleifringanker, bei welcher beim Bewegen des Hauptschalters in die Einschaltstellung eine den letzten Teil dieser Bewegung verhindernde Sperrung durch einen Hilfsstrom elektromagnetisch nur dann ausgelöst wird, wenn das Netz unter Spannung steht, die Kurbel des Anlassers, die Bürstenabhebevorrichtung und die Schleifringkurzschlußvorrichtung sich in der für das Anlassen richtigen Lage befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Hilfsstroms die Widerstandswicklungen des Anlassers, die Rotorleitungen, die Rotorwicklung und die Statorwicklung des Motors und die vom Hauptschalter zum Motor gehenden Leitungen zusammen oder teilweise benutzt werden, wobei der Motor als Transformator in den Hilfsstromkreis geschaltet ist.

   Schaltung nach Anspruch 1, dadurch
2. 2.

   gekennzeichnet, daß der Hilfsstrom im Motor nur die Rotorwicklung durchläuft, nicht aber die Statorwicklung.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.