Thermischer Uberlastschutz für elektrische Maschinen, Geräte und Anlagen
und Teile dieser Anlagen Der Überlastschutz elektrischer Maschinen, Geräte oder
Anlagen wurde bisher entweder mit Überstrom- oder mit Wärmeauslösern erreicht. Die
Einstellung erfolgte nach den zulässigen Nennstromwerten. Diese Art des Schutzes
verringert aber die Ausnutzbarkeit der Anlagen im Bereich der kurzzeitig zulässigen
Überlastbarkeit.Thermal overload protection for electrical machines, devices and systems
and parts of these systems The overload protection of electrical machines, devices or
Up to now, systems have been achieved with either overcurrent or thermal releases. the
Adjustment was made according to the permissible nominal current values. That kind of protection
but reduces the usability of the systems in the range of the short-term permissible
Overload capacity.
Um bei derartigen kurzzeitigen Überlastungen eine Auslösung zu vermeiden
und dennoch einen wirksamen Schutz zu gewähren, wurde daher ein Sekundärthermorelais
vorgeschlagen, das mit seiner Leitkonstante der Temperaturzeitkonstante, insbesondere
von Ständerwicklungen von Generatoren oder Motoren, von Wicklungen von Transformatoren
und von Kabelstrecken bei Werten von 20 bis i io Minuten angepaßt werden kann. Die
Einstellung erfolgt dabei nach Maßgabe des Nenn-Stromes und der gemessenen Zeitkonstante
des Schützlings (Wicklung).In order to avoid tripping in the event of such brief overloads
and yet to provide effective protection, a secondary thermal relay was therefore used
proposed that with its leading constant of the temperature time constant, in particular
of stator windings of generators or motors, of windings of transformers
and cable runs can be adjusted at values from 20 to 10 minutes. the
The setting is made according to the nominal current and the measured time constant
of the protégé (winding).
Gewisse elektrische Anlagen, insbesondere elektrische Maschinen, können
aber durch diesen thermischen Schutz nicht vor Schaden bewahrt werden. So haben
sich in der Praxis des öfteren bei Kurzschlußläufermotoren, insbesondere für schwer
anlaufende Antriebe mit großen Schwungmassen, oder bei Dämpferwicklungen von Generatoren
erhebliohe Schäden im Läuferstromkreis ergeben. Diese Schäden sind durch den nachfolgend
näher beschriebenen thermischen Überlastschutz vermeidbar. Der thermische Überlastschutz
gemäß der Erfindung
besteht aus zwei oder mehreren Wärmeauslösern,
die auf die einzelnen thermisch beanspruchten Teile einer Anlage oder Maschine abgestimmt
sind. Nur die Einstellung eines der verwendeten Wärmeauslöser erfolgt nach Maßgabe
des Nennstromes. Alle übrigen Wärmeauslöser werden auf wesentlich andere Stromwerte
eingestellt. Ihre Heizwicklungen können vom Ständerstrom, vom Läuferstrom oder von
sonstigen aus den Betriebswerten, z. B. über Kunstschaltungen, abgeleiteten Strömen
gespeist werden. Die Temperaturzeitkonstante der einzelnen Wärmeauslöser ist jeweils
den verschiedenen Teilen angepaßt und daher verschieden. Bei gegenseitiger Aufwärmung
verschiedener Teile einer Anlage oder Maschine wird diese gegenseitige Beeinflussung
in dem thermischen Überlastschutz gemäß der Erfindung durch gegenseitige thermische
oder mechanische Beeinflussung der einzelnen Auslöser nachgebildet, so daß die gesamte
Schutzanlage ein thermisches Abbild der wichtigsten Teile des Schützlings darstellt.Certain electrical systems, especially electrical machines, can
but cannot be protected from damage by this thermal protection. Have so
in practice often with squirrel cage motors, especially difficult
starting drives with large centrifugal masses, or with damper windings of generators
Significant damage in the rotor circuit results. These damages are due to the following
Thermal overload protection described in more detail can be avoided. The thermal overload protection
according to the invention
consists of two or more thermal releases,
matched to the individual thermally stressed parts of a system or machine
are. Only one of the heat releases used is set as required
of the nominal current. All other heat triggers are set to significantly different current values
set. Your heating windings can be from the stator current, the rotor current or from
others from the operating values, e.g. B. via art circuits, derived currents
be fed. The temperature time constant of the individual heat releases is in each case
adapted to the different parts and therefore different. With mutual warming up
Different parts of a plant or machine will influence each other
in the thermal overload protection according to the invention by mutual thermal
or mechanical influence of the individual triggers simulated, so that the entire
Protective system represents a thermal image of the most important parts of the protégé.
Ein thermischer überlastschutz der beschriebenen Art mit zwei Wärmeauslösern
ist als Beispiel für die Vielzahl der ähnlich aufbaufähigen Schutzanlagen in der
Zeichnung dargestellt.Thermal overload protection of the type described with two thermal releases
is an example of the large number of similarly buildable protection systems in the
Drawing shown.
Der thermische überlastschutz besteht aus einem doppelwandigen Kalorimetergefäß
a, in dem der Bimetallstreifen b, auf dem die nicht näher bezeichnete Heizwicklung
aufgebracht ist, befestigt ist. Die Heizwicklung wird über einen ebenfalls nicht
näher bezeichneten Stromwandler vom Betriebsstrom des Schützlings gespeist. Sie
erwärmt zunächst den Bimetallstreifen b, der sich entsprechend der erreichten Temperatur
krümmt. Sodann wird über die Luft und durch Wärmeleitung über die verwendeten Metallteile
ein zweiter, nicht unrrkittelbar beheizter Bimetallstreifen c erwärmt, der sich
ebenfalls entsprechend der erreichten Temperatur krümmt. Dieser zweite Streifen
nimmt im vorliegenden Fall nach der gewählten Konstruktion die Temperatur des Kalorimetergefäßes
a an. Die Temperaturzeitkonstante des Kalorimetergefäßes a und damit des Bimetallstreifens
c kann durch Veriinderung der Masse des Kalorimetergefäßes, z. B. durch Einbringen
eines Wärmeträgers in den doppelten Mantel beliebig eingestellt werden.The thermal overload protection consists of a double-walled calorimeter vessel
a, in which the bimetallic strip b, on which the unspecified heating coil
is applied, is attached. The heating coil is also not on one
The current transformer specified in more detail is fed by the operating current of the protégé. she
first heats the bimetallic strip b, which changes according to the temperature reached
bends. Then through the air and through heat conduction through the metal parts used
a second, not directly heated bimetallic strip c warms up
also bends according to the temperature reached. This second strip
in the present case takes the temperature of the calorimeter vessel according to the construction chosen
a at. The temperature time constant of the calorimeter vessel a and thus of the bimetal strip
c can be achieved by changing the mass of the calorimeter vessel, e.g. B. by bringing in
a heat transfer medium in the double jacket can be set as desired.
Durch gegenseitiges Berühren vcn Kontakten an beiden Bimetallstreifen
b und c kann z. B. eine Auslösung vorgenommen werden. Durch das Berühren eines Kontaktes
der Bimetallstreifen mit einem festen Kontakt kann eine Warnung erfolgen. Entsprechende
Verstellvorrichtungen, die in der Zeichnung nicht angegeben sind, ermöglichen die
Sollwerttemperatureinstellung der Bimetallstreifen und somit die Anpassung bezüglich
des Stromwertes. Die Anpassung bezüglich der Temperaturzeitkonstante kann im vorliegenden
Fall nur für den im Beispiel nicht unmittelbar beheizten $imetallstreifen c erfolgen.
Für den Bimetallstreifen b könnte eine ähnliche Anpassung vorgesehen werden.By mutual touching of contacts on both bimetal strips
b and c can e.g. B. a trip can be made. By touching a contact
the bimetal strip with a fixed contact can give a warning. Appropriate
Adjusting devices that are not specified in the drawing allow
Setpoint temperature adjustment of the bimetal strips and thus the adjustment with regard to
of the current value. The adaptation with regard to the temperature time constant can be carried out in the present
Case only for the metal strip c, which is not directly heated in the example.
A similar adaptation could be provided for the bimetallic strip b.
Der beispielsweise dargestellte thermische Überlastschutz ist geeignet,
den thermischen Schutz eines Kurzschlußläufermotors !sicherzustellen. Der Bimetallstreifen
c dient als Schutz gegen zu hohe Ständertemperatur und besitzt eine einstellbare
Temperaturzeitkonstante zwischen io und Zoo Minuten. Der Bimetallstreifen b hat
den Kurzschlußkäfig der Maschine zu schützen. Er hat eine Zeitkonstante entsprechend
den thermischen Verhältnissen für den Kurzscblußkäfig in der Größenordnung von 0,2
bis 4 Minuten. Die der Auslösung zugeordnete Krümmung bekommt er beim 4- bis $fachen
Nennstrom. Beim Nennstrom oder bei. geringer Überlastung ist er nur unmerklich gekrümmt.
Mit dem in der Zeichnung dargestellten thermischen Überlastschutz erfolgt eine sofortige
Abschaltung der Maschine bei zu hohen Läufertemperaturen, wie sie bei festgebremster
Maschine sehr schnell auftreten. Bei zu hohen Ständertemperaturen dagegen erfolgt
über den Bimetallstreifen c und den festen Kontakt nur eine Warnung. Die Zeitkonstante
der Ständerwicklung ist bekanntlich so groß, daß man bei rechtzeitiger Warnung noch
leicht, ohne einen Schaden befürchten zu müssen, Vorkehrungen zur Entlastung der
Maschine treffen kann.The thermal overload protection shown, for example, is suitable
to ensure the thermal protection of a squirrel cage motor! The bimetal strip
c serves as protection against too high stand temperature and has an adjustable
Temperature time constant between io and zoo minutes. The bimetal strip b has
to protect the short circuit cage of the machine. It has a time constant accordingly
the thermal conditions for the short blood cage are of the order of 0.2
up to 4 minutes. He gets the curvature assigned to the triggering at 4 to $ times
Rated current. At rated current or at. if it is not overloaded, it is only imperceptibly curved.
With the thermal overload protection shown in the drawing, there is an immediate
The machine is switched off if the rotor temperatures are too high, as is the case when the machine is locked
Machine occur very quickly. In contrast, if the stand temperatures are too high
only a warning about the bimetal strip c and the fixed contact. The time constant
The stator winding is known to be so large that if you warned in good time you can still
easily, without fear of damage, take precautions to relieve the burden
Machine can hit.