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Selbsttätiger Anlasser. für mehrphasige Asynchronmotoren mit Schleifringläufer
MehrphasigeAsynchronmotoren mit Schleifringen werden bekanntlich durch aufeinanderfolgendes
Abschalten von Widerständen entweder von Hand oder mittels selbsttätiger Anlasser
in Betrieb gesetzt, die z: B. auf der Fliehkraftwirkung von Massen beruhen, die
durch den Motor in Drehung versetzt werden; diese Lösung hat den Fehler, daß sie
sich nur für Motoren anwenden läßt, die für diesen Zweck besonders gebaut sind.
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Durch die Erfindung soll ein selbsttätiger Anlasser geschaffen werden,
der ohne die geringste Änderung am Motor selbst (in elektrischer und mechanischer
Beziehung) angeschlossen werden kann und infolgedessen den großen Vorzug besitzt,
daß er auch bei im Betriebe befindlichen Motoren angewendet werden kann.
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Die Erfindung beruht auf der Erwägung, daß die Stromänderung, die
in parallel zu den induktiven Widerständen in den verschiedenen Phasen des Asynchronmotors
angeschlossenen Ohmschen Widerständen entsteht, zur Steuerung eines elektromagnetischen
Relais benutzt werden kann, in Reihe mit einem beliebigen der Ohmschen Widerstände
angeordnet wird und das Kurzschließen der Läuferwicklung veranlaßt. An sich ist
die Verwendung parallel geschalteter Ohmscher und induktiver Widerstände bereits
bekannt.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt das Schaltbild der selbsttätigen Anlaßvorrichtung. _
Fig.2 zeigt einen Längsschnitt durch das Relais.
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Der Anlasser besteht aus einer dreiphasigen Drossel S1, S,, S3. Parallel
mit. jeder Phase dieser Drossel sind Widerstände r1, r,, r3 geschaltet. Der Anlasser
ist an die Schleifringe b1, b2, b3 des Läufers durch drei Leiter Cl, C,, C3 angeschlossen
und gemäß Fig. i im Stern geschaltet.
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Ein elektromagnetischer Schalter D schließt den Läufer dadurch kurz,
daß der bewegliche Anker D3 mit den Kontakten D2 und Dl in Berührung gebracht wird.
Der Anker D, und die Kontakte Dz und Dl sind an den Läufer durch die Leiter El,
E,, Es angeschlossen. Am Anker des Stromschließers D ist außerdem ein zusätzlicher
Kontakt Dr, vorhanden, der an eine Phase am Klemmenblock des Ständers angeschlossen
ist. Ist der Stromschließer geschlossen, so legt. sich der Kontakt D5 an einen festen
Kontakt D4 an, der an eine der Klemmen der Erregerspule M des Stromschließers angeschlossen
ist. Das andere Ende der Spule M ist durch die Verbindung E4 entweder an den Nullpunkt
oder an eine andere Phase des Klemmenblocks des Ständers angeschlossen. Von den
Schalterkontakten D4 und Du führen Leitungen Es und E, zu den Kontakten A, und Al
des Relais. Die Erregerspule N dds Relais A ist in Reihe -mit eihem
der Anlaufwiderstände (r, in Fig. i) geschaltet.
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Das Relais A (Fig. 2) besteht aus einem magnetischen Kreis mit Gehäuse
A3, einem
Deckel A,, und einem beweglichen Kern As. Der Kern wird
in seiner oberen Ruhelage durch die Feder A, gehalten, die ihn an den. Anschlag
.9; andrückt. Er hat an seinee' oberen Ansatz. eine Auskehlung A".
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Auf diesem Kernansatz sitzt gleitend e@.. Kappe A, die einerseits
den Kontakt A, trägt: andererseits als Lagerung für einige Kugeln A,o dient. Diese
Kugeln werden durch eine Feder A" gegen der Kern A; gedrückt. Eine weitere Feder
A,, drückt die Kappe Ag in die Ruhelage gegen den Deckel A,,.
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Ein Aufsatz .4,s dient zur äußeren Führung der Kappe A9 und trägt
die Klemmen A,4 und A,5, die an die Kontakte A, und A, angeschlossen sind.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: In der
Ruhelage befinden sich die Teile so, sie sie in Fig. r gezeichnet sind, d. h. der
Anlaßwiderstand ist mit den Klemmen des Läufers verbunden und die Kontakte des Relais
A und des Stromschließers D sind offen.
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Um den :Motor anzulassen, wird selbsttätig oder von Hand der mehrpolige
Ständerschalter an das Netz geschlossen. Das hat zur Folge, daß ein Strom durch
den Widerstand hindurchfließt, und zwar auf dem Wege C, und parallel durch S,, r,;
ferner durch C, und S" r, und durch C 3 und S.9, r3.
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Beim Beginn des Anlassens, wenn der Läufer noch unbewegt ist odei#
sich nur ganz langsam dreht, ist die Frequenz des Läuferstromes gleich oder nahezu
gleich der Frequenz des Netzes. Die dreiphasige Drossel .S'" S,, S, hat in diesem
Zeitpunkt eine so hohe Impedanz, daß die Widerstände r" r,, r, den Wert des Läuferstromes
bestimmen. Die Spule 1- des Relais A wird also durch einen erheblichen Teil des
Läuferstromes erregt. Der Kern A; wird also heftig angezogen, wobei er mit Leichtigkeit
die Kraft der Feder A8 überwindet; hierbei gelangt die Hohlkehle A" in den Bereich
der Kugeln A,a, die in diese Hohlkehle eintreten und dadurch den Kern und die Kappe
A9 miteinander kuppeln.
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Unter Wirkung des Stromes hat sich der Läufer in Bewegung gesetzt.
und im Maß seiner Geschwindigkeitserhöhung hat sich die Frequenz des durch die Widerstände
S, r fließenden Stromes vermindert. Infolgedessen lassen nun die Drosseln S einen
größeren Teil des gesamten Läuferstromes durch, während sich der Strom in den Widerständen
r infolge der Verminderung der Läuferspannung verkleinert.
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Der Strom der Spule N wird also während der Beschleunigung
des Läufers kleiner, und allmählich überwindet die Feder Aß die Kraft der FederA,z
und die auf den Kern ausgeübte magnetische Anzugskraft. Kern und Kappe steigen also
allmählich in gleichem Maße hoch, wie der Strom sich in der Spule ?4 und demg mäß
in den Widerständen r vermindert, bis Kontakt :4, der Kappe den festen 'Kontekt
A, berührt und so der Stromkreis der Spule .Il geschlossen wird. Diese wird dann
auf dem Wege E5, E,, A,, Az, E", E4 von der Ständerspannung gespeist.
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Die Erregung der Spule .1l schließt über den Schalter D die
Ringe h kurz und setzt die Anlaßwiderstände außer Betrieb; außerdem .wird durch
die Berührung der Kontakte D4 und D5 die unmittelbare Speisung der Spule 31 auf
dem Wege F_, D5, D4, E4 hergestellt, so daß nun auch das Relais außer Tätigkeit
gesetzt ist.
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Das Schließen der Kontakte A,, A, bestimmt also das Ende der
Anlaufdauer. Von diesem Zeitpunkt an ist die Spule N vollständig ohne Erregung:
die Feder A" wirkt dann stark genug, um außer (lern Widerstand der Feder A,2 auch
die Kraft der Feder A" zu überwinden, welche die Kugeln A," in die Hohlkehle AA
des Kerns A5 hineindrängt, so daß der Kern A,, und die Kappe A9 entkuppelt werden.
Nachdem diese frei geworden ist, fällt sie unter Wirkung der Feder A,2 wieder auf
den Deckel zurück. Der Kontakt A,, A2 wird unterbrochen, und das Relais A hat alsdann
seine Ruhelage wieder zurückerlangt.
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Zum Anhalten des Motors braucht man nur den Netzschalter zu öffnen.
Da die Spule iLT dann nicht mehr erregt ist, öffnet sich der Kontaktschließer D,
und das Ganze kommt in die Ruhe- oder Anlaufstellung.
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Die Anlaßvorrichtung eignet sich für alle mehrphasigen Schleifringmotoren;
ihre einfache Bauart und die Verwendung eines einzigen Stromschließers mit einem
Dro;selwiderstandsblock gestatten ein allmähliches selbsttätiges Anlaufen.
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Die Erfindung kann auch auf eine Dreieckschaltung des Drosselwiderstandsblockes
angewendet werden: indessen dürfte die Sternschaltung vorzuziehen sein, weil in
diesem Falle die Regelung des \\'iderstandes für jede Phase einfacher ist.
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In Einzelheiten der Bauart sind Abweichungen möglich; beispielsweise
kann die Kupplung zwischen Kern und Kappe gegenüber der beschriebenen Art umgekehrt
sein, d. h. die Kappe kann eine Hohlkehle erhalten, während Kugeln und Druckfeder
ain Kern angebracht sind.