DE522289C - Schutzvorrichtung fuer Drehstrommotoren - Google Patents

Description

Zum Sichern von Drehstrommotoren gegen Beschädigung bei Unterbrechung oder unrichtiger Schaltung einer Phase ist bereits vorgeschlagen worden, in zwei Phasen einen Schalter einzubauen, der bei eingeschaltetem Strom, solange alle Phasen in Ordnung sind, durch ein in die Hauptleitung eingeschaltetes Motorrelais geschlossen gehalten wird. Wenn in einer Phase eine Störung eintritt, liefert

ίο das Motorrelais kein Drehmoment mehr, so daß der von ihm geschlossen gehaltene Schalter sich öffnet und den gesamten Strom des Drehstrommotors unterbricht.

Derartige Sicherungen sind da zweckmäßig, wo sie unter Verschluß oder unter sachkundiger Aufsicht gehalten werden können, dageger. besteht bei Motoren, die von Nichtfachleuten bedient werden, die Gefahr, daß diese bei einer Unterbrechung des Stromes durch das Relais den Hauptschalter von Hand zu schließen versuchen und so eine Beschädigung des Motors herbeiführen. Insbesondere besteht die Gefahr bei tragbaren elektrischen Werkzeugen, die meistens mit einem langen, leicht zu beschädigenden Kabel angeschlossen sind und gewöhnlich durch Arbeiter bedient werden, die mit elektrischen Schaltungen nicht Bescheid wissen. Hier liegt die Gefahr besonders nahe, daß der Arbeiter den Grund einer Störung nicht erkennt und versucht, das Werkzeug auf jede Weise wieder in Gang zu setzen. -

Vorzugsweise zur Sicherung derartiger tragbarer Werkzeuge wird nach der Erfindung die Anordnung getroffen, daß der Motor durch Schmelzsicherungen gesichert wird, die den normalen Motorstrom gerade aushalten, und daß das Motorrelais im normalen Betrieb diese Sicherungen kurzschließt. Wird dieser Kurzschluß infolge Außerbetriebsetzung des Motorrelais bei einer Störung aufgehoben, so brennen die Sicherungen, die bei Störung einer Phase überlastet sind, sofort durch. Sucht der Arbeiter vor Beseitigung der Störung den Motor durch Einsetzen neuer Sicherungen wieder in Gang zu bringen, so hat dies nur ein erneutes Durchbrennen zur Folge.

In der Zeichnung ist:

Abb. ι eine Seitenansicht der Vorrichtung,

Abb. 2 eine Einzelheit im Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. 1,

Abb. 3 eine Stirnansicht des Kurzschlußschalters von Linie 3-3 der Abb. 1 aus gesehen,

Abb. 4 der Schalter nach Abb. 3 in einer anderen Stellung.

Die Vorrichtung nach der Erfindung unterbricht beim Ausbleiben oder Umkehren einer Phase den Motorstrom des Werkzeuges und

hält die Unterbrechung so lange aufrecht, bis der Fehler·beseitigt ist. Sie besteht aus einem oder mehreren selbsttätigen Stromunterbrechern und einer Vorrichtung, die deren Tätigkeit so lange verhindert, als der Strom eine normale Kennlinie zeigt. Hierzu kann eine Kurzschlußvorrichtung verwendet werden, zu deren Steuerung eine von dem 'Zustand des Stromes abhängige elektromagnetisehe Vorrichtung dient.

In der Zeichnung ist der Ausschalter als

Ganzes mit A, die Kurzschlußvorrichtung mit B und die Steuervorrichtung für diese mit C

• bezeichnet. Die Steuervorrichtung besteht vorzugsweise aus einem kleinen Induktionsmotor 5, der je nach der Art des ihm durch die Leitungen e zugeführten Stromes zwei- oder dreiphasig ist. Die Wicklungen dieses Motors sind mit der Wicklung des zu schiftzenden Werkzeugmotors hintereinandexgeschaltet und haben geringe Impedanz. Der Rotor, der mit einer Drahtwicklung versehen oder als Käfiganker ausgebildet sein kann, ist so gebaut, daß er ein genügendes Drehmoment zum Antrieb der auf seiner Welle 7 angebrachten Kurzschlußvorrichtung B liefert. Von der Welle 7 springt ein fester Arm 8 vor, der die Drehung der Welle durch Anschlagen an einen aus dem Motorgehäuse vorspringenden Bolzen 9 begrenzt. Eine einerseits an dem Arm 8, anderseits an einem Stift 11 am Motorgehäuse befestigte Schraubenfeder zieht den Arm 8 von dem Anschlag 9 zurück (Abb. 2).

Der Kurzschlußschalter besteht aus einem Zylinder 12 aus Isoliermaterial, der auf der Welle 7 befestigt ist und in den die erforderliche Anzahl von Kontaktplatten eingelassen ist. Im vorliegenden Falle sind zwei Platten 13 und 1 y vorhanden, die mit Kontaktfedern 14 und 14." in Berührung kommen können.

Der selbsttätige Ausschalter kann von beliebiger Bauart sein. In der 'Zeichnung sind Schmelzsicherungen angegeben, die in der erforderlichen Anzahl, im vorliegenden Falle zwei Sicherungen 15 und 15^α, angebracht werden.

Die Schmelzsicherungen und der Steuermotor S sind mit dem nicht mit dargestellten zu sichernden Motor des Werkzeuges in Reihe geschaltet. Hierzu sind die zum Werkzeugmotor führenden Leitungen /, g, h mit dem Steuermotor 5 und den Schmelzsicherungen 15 und 15* verbunden. Die gegenüberliegende Klemme der Schmelzsicherung 15 ist durch eine Leitung g' und die gegenüberliegende Klemme der Schmelzsicherung 15° durch eine Leitung h! mit dem Steuermotor 5 verbunden. Von den beiden Enden der Schmelzsicherung 15 führen Leitungen g² und g^s zur Kontaktfeder 14 bzw. zur Kontaktplatte 13. Ebenso stehen die beiden Enden der Schmelzsicherung ι ζ^α durch Leitungen A² und h³ mit der Kontaktfeder 14« bzw. der Kontaktplatte 13° in Verbindung. Die Or'ähteg" und h² sind am Ende schraubenförmig zusammengewickelt, so daß sie eine Bewegung des mit ihnen verbundenen Teiles des Kurzschlußschalters B nicht hindern. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn der Strom mittels des Schalters in der Leitung oder mittels des Schalters an dem tragbaren Werkzeug oder an einer sonstigen elektrischen Vorrichtung geschlossen wird, fließt er durch die Wicklungen des Steuermotors 5 und die Schmelzsicherungen 15 und 15° zu dem Werkzeug. Hierdurch übt der Motor 5 auf die Welle 7 ein Drehmoment in der Richtung des Pfeiles in Abb. 2 aus und dreht diese so weit, bis der Arm 8 an den Anschlag 9 anstößt. Die Stellung, die die Teile alsdann einnehmen, ist in Abb. 2 mit gestrichelten Linien gezeichnet. Durch diese Teildrehung der Welle 7 werden die Kontaktplatten 13 und 13° mit den Kontaktfedern 14 und 14« in Berührung gebracht (Abb. 4). Der Steuermotor 5 ist so gebaut, daß er mit einem sehr geringen Strom ein Drehmoment erzeugt, das den Kurzschlußschalter B gegen den Zug der Feder 10 geschlossen hält, solange alle drei Phasen in Tätigkeit sind. Wird eine Phase unterbrochen, so hört das Drehmoment sofort auf, und die Feder 10 zieht alsdann den Motor wieder in seine Anfangsstellung, in der der Kurzschlußschalter β geöffnet ist und die Schmelzsicherungen 15 und ιζ^α allein im Stromkreis liegen. Diese Sicherungen sind sehr schwach und nur imstande, den ersten Stromstoß auszuhalten, unter dessen Einfluß der Motor 5 den Kurzschlußschalter schließt und die Schmelzsicherungen überbrückt. Die Sicherungen brennen daher nunmehr durch und setzen das Werkzeug außer Betrieb. Versucht man, das Werkzeug in Betrieb zu setzen, während eine Phase geöffnet oder unrichtig eingeschaltet ist, so spricht der Steuermotor 5 nicht an, so daß die Schmelzsicherungen ebenso wie vorher durchbrennen.

Wie sich aus der Beschreibung ergibt, wird durch die Vorrichtung nach der Erfindung ein Mehrphasenmotor außer Betrieb gesetzt, sobald eine Phase ausfällt oder verkehrt eingeschaltet ist. Die Vorrichtung ist betriebssicher, einfach, gedrängt, billig herzustellen und anzubringen und hat keine empfindlichen Teile, so daß Störungen nicht zu erwarten sind. Es sind gegebenenfalls nur die billigen Schmelzsicherungen auszuwechseln.

Die Vorrichtung ist in vorstehendem nur als Ausführungsbeispiel beschrieben und ist

nicht auf dessen Einzelheiten beschränkt, vielmehr können noch mancherlei Abänderungen vorgenommen werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzvorrichtung für Drehstrommotoren mit einem im Nebenschluß zu den Sicherungen gelegenen, relaisgesteuerten Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausbleiben oder Umkehren einer Phase ein von einem Motorrelais (C) bewegter Schalter (B) durch Federkraft (io) die Sicherungen (.,4) einschaltet, bei normalem Strom dagegen kurzschließt.
2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Relais ein mit der zu schützenden Vorrichtung in Reihe geschalteter Induktionsmotor (C) dient, der auf seiner Welle (7) die Kurzschlußkontakte (13) für die Sicherungen trägt.
3. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment des Relais (C) der Kraft einer Feder (10) entgegenwirkt und die Drehung der Welle (7) in der Kurzschlußstellung durch einen Anschlag (9) begrenzt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen·