DE759684C - Steuervorrichtung fuer Kontaktumformer - Google Patents

Description

• Steuervorrichtung für Kontaktumformer Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Kontaktumformer, die zum Energieaustausch zwischen einem Wechsel-Strom- und einem Gleichstromsystem oder zwischen zwei Wechselstromsystemen verschiedener Frequenz dienen und deren bewegliche Kontakte beispielsweise über Stößel von einem exzentrischen Antriebsorgan, z. B. Nocken, Exzenter öder Kurbel, angetrieben werden, so daß sie eine Abhebebewegung ausführen. Bei derartigen Kontaktumformern ist es ebenso wie bei Umformern mit umlaufenden Segmentkontakten bekanntlich möglich, die Winkelstellung der Antriebsvorrichtung gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung durch eine zusätzliche Drehung der Antriebswelle, die sich ihrer dauernden. Umlaufbewegung überlagert, insbesondere durch Verdrehung des Ständers des Antriebsmotors zu verändern und damit die Spannung zu regeln. Außerdem kann es je nach den Betriebsbedingungen unter Umständen erwünscht sein, die Kontaktdauer zu ändern. Dies läßt sich bei Umformern mit Abhebekontakten einfach durch Änderung des Ab- standes zwischen den ruhenden Kontaktflächen und dem in der weitesten öffnungsstellung befindlichen beweglichen Kontaktteil erreichen. Es ist z. B. bekannt, zu diesem Zweck den ruhenden Kontaktteil in der Richtung der Kontaktbewegung zu verschieben.
• Die Erfindung gestattet in einer besonders einfachen und zuverlässigen @N'eise sowohl die Kontaktzeit als auch die Phasenlage während des Betriebes derart zu steuern, daß die Kontaktdauer zwangsläufig in Abhängigkeit von der gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung verstellbaren Lage der Schaltzeitpunkte gebracht wird, und besteht darin, daß eine Steuerwelle, um die ein zur Übertragung der Antriebsbewegung von dem exzentrischen Antriebsorgan auf die bewegten Kontakte dienender Hebel schwingt, in Abhängigkeit von einer zusätzlichen Winkelverstellung des Antriebsorgans hauptsächlich in Richtung der Kontaktbewegung parallel verschoben wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Schnitt bzw. Seitenansicht der Anordnung unter Fortlassung des Kontaktumformergehäuses, Fig. 2 einen Schnitt nach- Linie II-II' der Fig. i und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III' der Fig. i.
• Mit i und 2 sind die abgefederten beweglichen Kontakte von sechs paarweise nebeneinander angeordneten Kontaktsätzen bezeichnet, die mittels Stößel 3, ¢ von den zugeordneten feststehenden Kontakten 5, 6 abgehoben werden können. Die Kontaktstößel 3, :I werden mittels dreiarmiger Hebel 7 abwechselnd nacheinander gehoben bzw. gesenkt, wodurch eine wechselweise Trennung bzw. Schließung der Kontakte herbeigeführt wird. Sämtliche Hebel ; sind auf einer gemeinsamen Steuerwelle 8 fest angebracht, die vorteilhaft als gekröpfte Welle ausgebildet sein kann. Jeder für je zwei Kontaktsätze vorgesehene Hebel 7 trägt zwei Rollen g, io, die auf die zugehörigen Stößel 3, d. einwirken.
• Die mittleren Arme der Hebel 7 werden über Hebel i i und gegeneinander versetzte Exzenter 27, 28,:29 der Welle i2 des Antriebsmittels, z. B. des Antriebsmotors 15, betätigt.
• ach der Erfindung ist zur Verstellung der Kontaktschließungszeiten in Abhängigkeit von der Phasenlage der Wechselspannung zwischen der Steuertv eile 8 und dem Antriebsmotor 15, dessen Stator bzw. Gehäuse zwecks zusätzlicher Winkelverstellung des Synchronantriebes um die Welle 12 schwenkbar gelagert ist, eine Steuervorrichtung 16, 17, i8 angeordnet. Die Steuervorrichtung enthält einen auf der Steuerwelle e vorgesehenen Hebel 16, der mittels einer am freien Ende desselben angebrachten Rolle 17 an der am Antriebsmotor der Exzenterwelle 12 angeflanschten K=urvenscheibe 18 läuft.
• Die Verstellung der Steuerwelle 8 kann beispielsweise bei langsamer Regelung von Hand oder durch Fernbetätigung, z. B. durch einen Motor mit Fernsteuerung, erfolgen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Handsteuerung mittels einer mit dem ruhend gelagerten Handrad 20 verbundenen Schnecke 21 herbeigeführt. die mit einem am Motorflansch 22 angebrachten Schneckenrad 23 zusammenarbeitet.
• Für die Schnellregelung kann mit Vorteil ein beliebiger selbsttätiger Schnellregler, z. B. ein solcher mit Flüssigkeitshilfsgetriebe (Thoma-Regler), angewandt werden. In diesem Fall kann, wie in Fig.2 schematisch angegeben ist, auf der Exzenterwelle 12 ein Hebel 24 vorgesehen werden, auf welchen der selbsttätige Schnell- oder Langsamregler 25 über ein Gestänge 26 einwirkt. In diesem Fall fällt die Handregelung fort bzw. ist ausrückbar angeordnet.
• Für die Begrenzung des Regelbereiches der zu regelnden Größe, insbesondere der Spannung auf der Lastseite des Umformers, können entweder an der Kurvenscheibe 18 und an dem feststehenden Gehäuse 1.4 oder im Regler 25 'U"egbegrenzungsanschläge vorgesehen werden.
• Die Kröpfung der Steuerwelle 8 liegt in der 2 s itte der Verbindungsgeraden zw! chen den Kraftübertragungspunkten 31 und 32, die in diesem Fall durch die Achsen der Anlieberollen g, io der Stößel gebildet werden, und der durch den Verbindungsbolzen 30 gebildete Gelenkpunkt liegt in der durch die Kröpfung senkrecht zu der besagten \-erbindungslinie gelegten Ebene, so daß durch die Verstellung der Steuer"velle 8 zugleich die Kontaktdauer der beiden beweglichen Kontakte i, 2 eines Kontaktpaares um gleichen Betrag und im gleichen Sinn verstellt wird.
• Wie das Ausführungsbeispiel erkennen läßt, kann die Steuervorrichtung nach der Erfindung mit besonderem Vorteil für solche Kontaktumformer verwendet werden, bei denen die Kontakte auf beiden Seiten, und zwar symmetrisch zur Steuerwelle vorgesehen sind und bei denen die Kontaktstellen der beiden elektrischen Stromsysteme, z. B. des t@'echselstrom- und des Gleichstromsystems. in einer oder mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind.
• Die Anwendung der Steuerung nach der Erfindung ist jedoch keineswegs auf die angegebenen Beispiele beschränkt, so kann sie z. B. für Kontaktumformer mit sternförmig angeordneten Kontakten sinngemäß verwendet werden.
• Außerdem kann die Steuervorrichtung für beliebige andere Geräte, z. B. für Umschalter, verwendet werden, die im stromlosen Zustand das Umschalten herbeiführen.
• Mit der beschriebenen Steuervorrichtung ist es beispielsweise möglich, bei Kontaktumformern, bei denen mit den Kontakten Schaltdrosseln. mit bei Nennstrom hochgesättigtem, gegebenenfalls vormagnetisiertem Magnetkern, durch dessen insbesondere sprunghafte Entsättigung in der Nähe der Stromnullwerte eine stromschwache Pause hervorgerufen wird, in Reihe geschaltet sind, durch geeignete Ausbildung der Steuermittel die zeitliche Lage des Kontaktöffnungszeitpunktes innerhalb der stromschwachen Pause bei verschiedenen. Belastungszuständen, und zwar auch im Fall willkürlicher Regelung, selbsttätig sicherzustellen.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Steuervorrichtung für Kontaktumformer, die zum Energieaustausch zwischen einem Wechselstrom- und einem Gleichstromsystem oder zwischen zwei Wechselstromsystemen verschiedener Frequenz dienen und deren bewegliche Kontakte von einem exzentrischen Antriebsorgan, z. B. Nocken, Exzenter oder Kurbel, angetrieben werden, dessen Winkelstellung gegenüber der Phasenlage der Wechselspannung insbesondere durch Verdrehung des Ständers des Antriebsmotors verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerwelle (8), um die ein zur Übertragung der Antriebsbewegung von dem exzentrischen Antriebsorgan (27, 28, 29) auf die bewegten Kontakte (1, 2) dienender Hebel (7) schwingt, in Abhängigkeit von einer zusätzlichen Winkelverstellung des Antriebsorgans (27, 28, 29) hauptsächlich in Richtung der Kontaktbewegung parallel verschoben wird:.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (8) mnittels gekröpfter Enden schwenkbar gelagert ist.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer gemeinsamen Steuerwelle (8) mehrere Übertragungshebel- (7) nebeneinander angeordnet sind. q..
4. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Kontaktbewegung auf zwei gegenläufig arbeitende Kontakte (1, 2) ein dreiarmiger, symmetrisch ausgebildeter Übertragungshebel (7) vorgesehen ist, der um eine in seiner Symmetrieebene liegende Achse schwingt, und daß. die von dem exzentrischen Antriebsorgan (27, 28, 29) ausgehende Bewegungskraft an einer zweiten in der Symmetrieebene liegende Achse (3o) des Hebels (7) angreift.
5. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt des dreiarmigen Hebels (7) in der Mitte der Verbindungsgeraden zwischen den Kraftübertragungspunkten (3i, 32) seiner beiden symmetrischen Arme liegt.
6. 6. Steuervorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Kröpfungsebene der Steuerwelle (8) in der Mittelstellung senkrecht zur Symmetrieebene des in seiner Mittellage gedachten dreiarmigen Hebels (7) liegt.
7. 7. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das insbesondere mit einer Rolle (17) versehene freie Ende eines am gelagerten Teil der gekröpften Steuerwelle (8) befestigten Führungshebels (16) mittels einer an dem drehbaren Ständer des Antriebsmotors (15) angebrachten Kurvenscheibe (18) gesteuert wird. B.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraft von dem exzentrischen Antriebsorgan (27, 28, 29) mittels eines Gelenkhebels (ii) auf einen im wesentlichen senkrecht zu diesem liegenden Arm des Übertragungshebels (7) übertragen wird.
9. 9. Steuervorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Winkelverstellung der Antriebswelle (i2) insbesondere für langsame Regelung von Hand bzw. durch Fernantrieb oder selbsttätig mittels eines Reglers (25), z. B. eines Schnellreglers mit Flüssigkeitshilfsgetriebe, erfolgt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgendeDruckschriften inBetracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 121451, 637 086; schweizerische Patentschrift Nr. 2o2 967.