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orsehutzschalter.
Die Schutzschalter, wie man sie für Induktionsmotoren verwendet, sollen bei erheblichem Rückgang der Netzspannung den angeschlossenen Motor vor dem Kippen vom Netz abschalten. Sie haben zu diesem Zweck ein Spannungsrückgangsrelais, das das Auslösewerk des Sehalters angreift. Man hat beobachtet, dass solche Schalter unnötigerweise auch beim Zucken der Netzspannung abschalten, wie es beispielsweise durch einen rasch auftretenden und rasch abgeschalteten Kurzschluss im Netz hervorgerufen werden kann, obwohl ein so flüchtiger Rückgang der Spannung für den Motor vollkommen ungefährlich wäre. Der Betrieb des Motors wird dadurch unnötig oft unterbrochen.
Diese Unbequemlichkeit ist beim neuen Schalter, der den Gegenstand der Erfindung bildet, beseitigt.
Erfindungsgemäss wirkt auf das Spannungsrückgangsrelais oder auf einen von ihm betätigten Teil ein Gesperre ein, das durch einen von der Netzspannung erregten Thermostaten in der wirksamen Stellung gehalten wird. Das Gesperre gibt das Relais erst dann frei, wenn sieh der Thermostat abgekühlt hat. Die Auslösung wird dadurch verzögert. Damit wird aber die gewünschte Verbesserung erzielt, den Schutzschalter gegen Zuckungen der Netzspannung unempfindlich zu machen.
Das Spannungsrückgangsrelais kann beispielsweise ein Voltmeter sein mit einem Schalter, der beim Zurückgehen des Zeigerausschlags betätigt wird und dabei den Stromkreis eines auf das Auslösewerk einwirkenden Elektromagnets sehliesst ; am besten eignet sich jedoch dazu ein von der Spannung erregter Haltemagnet, der einen das Auslösewerk angreifenden Anker entgegen der Zugkraft einer Abreissfeder festhält. Das Gesperre kann aus einer einfachen Klinke bestehen, die vom Thermostaten entgegen der Schwerkraft oder der Zugkraft einer Feder in den Hubweg des Ankers gelalten wijd, so dass der beim Rückgang der Spannung losgerissene Anker das Angriffsglied des Auslosewerks nicht erreichen kann.
Ein besonderer Vorteil der neuen Anordnung ist die Möglichkeit der Ausnutzung des Spannung !-- rückgangsrelais und seines Gesperres zur Verzögerung der Auslösung beim Überschreiten des normalen Betriebsstromes. Ist das Auslösewerk des Schutzschalters, wie gewöhnlich, ausser der Einwirkung des
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gesetzt, so braucht nur zu diesem Zweck an dem beweglichen Teil dieses Auslösemagnets oder an einem zwischen diesem Teil und dem Auslösewerk eingeschalteten Zwischenglied, oder in dem Hubweg eines dieser Teile, widerstrebend nachgiebig ein Schalter angebracht zu werden, der beim Überschreiten des normalen Betriebsstroms das Spannungsrückgangsrelais und den Thermostaten abschaltet oder kurzschliesst.
Das Schema eines solchen Schalters, u. zw. in dreipoliger Ausführung, ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt.
An die Leiter R, S, T des Netzes ist über den Schutzschalter der Motor 11 angeschlossen. Die Anschlussteile 1, 2 des Schalters der Phase R können durch die Kontaktfeder 3 überbrückt werden, die mit ihrem einen Ende an dem Teil 2 befestigt ist. Die Teile 1 und 2 sitzen auf der Schaltergrundplatte, die durch 4 angedeutet ist. Das Schliessen des Schalters erfolgt durch Hochdrücken des Griffes 5 auf der Schaltwelle 6in diegezeiehnete Stellung unterVermittlung eines ansich bekannten doppelten Kniehebels 7, 8, 9
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Die Schaltwelle 6 ist drehbar an der Schaltergrundplatte gelagert. Die Lagerung ist der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht angedeutet.
Der Kniehebel setzt sich folgendermassen zusammen : Auf der Schaltwelle 6 sitzt der Arm 10. Der Arm 10 ist bei 9 an das Glied 11, das Glied 11 bei 8 an das Glied 12, das Glied 12 an den Arm 13 angelenkt, der bei 14 drehbar an dem Teil 2 gelagert ist. Die Gelenkachse 7 greift die Kontaktfeder 3 an. 8 und 9 sind die zwei Gelenke des Kniehebels. In der Schliessstellung des Schalters sind die Gelenke leicht durchgedrückt. Ein Einknicken des Gelenkes 8 nach abwärts wird durch die Stellschraube 15, ein Einknicken des Gelenkes 9 durch den festen Anschlag 16 verhindert.
Unterhalb des Kniegelenkes 8ist der Überstromauslösemagnet 17 mit dem Tauchkern-M angebracht.
Der Tauchkern ruht für gewöhnlich auf dem festen Anschlag 19. In den Hubweg des Tauchkeins ragt der Daumen 20, der auf der durch die drei Schalter hindurchgehenden Welle 21 sitzt. Diese Welle ist wie die Schaltwelle 6 an der Grundplatte gelagert. Bei den andern Schaltern ist die Anordnung ebenso. Ein Herabfallen der Daumen 20 wird durch den festen Anschlag 22 am mittleren Schalter verhindert.
Auf der Welle 21 sitzt ausserdem noch der Daumen 23, der in den Hubweg des Spannungsrückgangs- relais 24 bis 27 hineinragt. Das Spannungsrückgangsrelais setzt sich aus dem feststehenden, hufeisenförmigen Haltemagnet 24 mit der Erregerwicklung 25 und dem beweglichen Anker 26 zusammen. Die Feder 27 sucht den Anker von dem Haltemagnet loszureissen. Der Anker ist während des Betriebes normalerweise durch die Klinke 28 verriegelt, die bei 29 drehbar an der Schaltergrundplatte gelagert ist.
Die Feder 30 sucht die Klinke im Bereich des Ankers 26 festzuhalten und den Anker zu verriegeln. Die Klinke 28 wird durch den Hitzdraht 31 überwacht, der zwischen den Kontakten 32 auf der Grundplatte aufgespannt ist. Er ist bei 33 mit der Klinke verbunden und wird durch die Sekundärwicklung 34 geheizt.
Die Sekundärwicklung hat viel weniger Windungen als die Primärwicklung 25.
Die Erregerwicklung 25 ist über den Widerstand 35 und den Schalter 36, 37, 38 zwischen den Phasen S und T angeschlossen. Dieser Schalter besteht aus den Schleifkontakten 36,37 und dem Kontaktsegment 38, das auf der Schaltwelle 6 isoliert angebracht ist. Das Kontaktsegment ist in solcher Winkelstellung an der Schaltwelle 6 befestigt, dass es bei vollständig geöffnetem Schalter die Schleifkontakte 36,37 nicht berührt, jedoch beim Einlegen des Schalters die Kontaktfedern trifft, bevor noch die Federn 3 die Kontakte 1 berühren.
Parallel zur Erregerwicklung 25 liegt der Schalter 39,40, 41. Die Metallwinkel 39, 40, die an der Grundplatte befestigt sind, tragen die Stellschrauben 39', 40, die die feststehenden Kontakte des Schaltels bilden. Die feststehenden Kontakte können durch die geschlitzte Blattfeder 41, die an der Welle 21 befestigt ist, überbrückt werden. Die Feder 42 sucht die Blattfeder 41 von den festen Kontakten fernzuhalten.
Der Schalter arbeitet auf folgende Weise : Im eingeschalteten Zustand ist der Schalter 36,37, 38 geschlossen, der Schalter 39, 40, 41 normalerweise offen. Der Haltemagnet 24 ist infolgedessen erregt und die Sekundärwicklung 34 heizt den Hitzdraht 31. Dieser Zustand entspricht der Zeichnung. Beim Rückgang der Netzspannung reisst die Feder 27 den Anker 26 von dem Haltemagnet 24 ab. Der Anker wird jedoch vorerst noch durch die Klinke 28 zurückgehalten. Steigt die Spannung sogleich wieder an, so wird der Anker 26 wieder an den Haltemagnet herangerissen, der Schalter wird also bei flüchtigem Rückgang der Netzspannung nicht ausgelöst. Hält sich jedoch die Spannung längere Zeit auf dem niedrigen Wert, so kühlt sich der Hitzdraht 31 ab, da die Sekundärwicklung 34 entsprechend der geringeren Spannung weniger Strom liefert.
Er verkürzt sich dabei und zieht entgegen der Feder 30 die Klinke 28 aus dem Bei eich des Ankers 26. Dieser schlägt dann unter dem Einfluss der Feder 27 auf den Daumen 23. Dadurch werden die Daumen 20 gegen die Kniegelenke 8 der Schalter geschleudert, drücken die Gelenke ein und bewirken dadurch auf bekannte Weise die Auslösung der Schalter.
Beim Überschreiten des normalen Anlaufstromes, beispielsweise in der Phase R, wird der Tauchkern 18 in die Spule 17 emporgezogen und nimmt den Daumen 20 mit. Dabei wird die Welle 21 gedreht und die Blattfeder 41 entgegen der Zugkraft der Feder 42 auf die Kontakte 39', 40'gedrückt. Die Zugkraft der Feder 42 und die Steifigkeit der Feder 41 ist gegen die Zugkraft des Überstromauslösemagnets 17 so abgeglichen, dass beispielsweise beim zwei-oder dreifachen Wert des normalen Betriebsstromes der Elektromagnet 17 nicht die Kraft hat, die Feder 41 so weit durchzubiegen, dass die Daumen 20 die Kniegelenke 8 erreichen. Das Anwachsen des normalen Betriebsstromes aufs Zwei-oder Dreifache bewirkt . also zunächst nur die Schliessung des Schalters 39,40, 41.
Durch diesen Schalter wird die Erregerwicklung 25 kurzgeschlossen und stromlos gemacht. Der Vorschaltwiderstand 35 verhütet dabei ein allzu starkes Anwachsen des Stroms in dem nicht kurzgeschlossenen Stromkreisteil. Der Anker 26 des Spannung- rüekgangsrelais wird infolgedessen durch die Feder 27 losgerissen, jedoch durch die Klinke 28 gesperrt, solange sich der Hitzdraht noch nicht abgekühlt hat. Nur wenn die Überlastung so lange andauert, bis sieh der Hitzdraht verkürzt hat, erfolgt dieAuslösung des Schalters, u. zw. in derselben Weise wie bei Spannungsrückgang.
Die Zugkraft der Feder 27 muss so gross sein, dass der losgerissene Anker 26 entgegen den Kräften der Federn 41 und 42 die Daumen 20 bis zum Anschlag an die Kniegelenke 8 hochsehleudern kann.
Beim Überschreiten des normalen Anlaufstrom, beispielsweise beim vier-bis sechsfachen Betriebsstrom, ist die Zugkraft der Elektromagnete 17 ausreichend, um mittels der Tauehkerne 18 die Daumen 20
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bis zum Anschlag an die Kniegelenke 8 emporzuschleudern entgegen den Kräften der Federn 41 und 42.
Beim Überschreiten des normalen Anlaufstroms erfolgt also die Auslösung sofort.
Das Einlegen des Schalters geschieht auf folgende Weise : Wird von der Ausseha, ltestellung aus der Handgriff 5 allmählich nach oben gedrückt, so trifft das Kontaktsegment 38 auf die Federn. 36 und 37 und schliesst dadurch die Erregerwicklung 25 ans Netz an. Der Anker 26 wird von dem Haltemagnet 24 angezogen und festgehalten. Der Hitzdraht 31 dehnt sich allmählich aus und die Klinke 28 verriegelt den Anker 26. Unterdessen sind beim weiteren Hochdrücken des Schaltergriffes 5 die Federn 3 mit den Kontakten 1 in Berührung gekommen.
In der Regel werden dann beim Anlauf des Motors vorübergehend die Tauchkerne 18 in die Spulen: 17 gezogen, der Schalter. 3. 9, 40, 41 geschlossen und das Spannungsrück- gangsrelais mit dem Thermostaten stromlos gemacht. Bei normalem Anlauf dauert jedoch dieser Zustand nicht so lange an, dass die Klinke 28 den Anker 26 freigibt und der Schalter ausgelöst wird. Der Schaltergriff wird dann noch so weit hochgedrückt, bis sieh der Arm 10 gegen den Anschlag 16 legt. Damit ist der Motor ans Netz angeschlossen.
Die Betätigung des Schalters 36, J'l, 38 für das Spannungsrüekgangsrelais und den Thermostaten durch die Schaltwelle 6 macht einen besonderen Handgriff oder Druckknopf, wie man ihn bei älteren Aus-
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wie bei anderen bekannten Ausführungen ; das Spannungsrückgangsrelais dauernd eingeschaltet zu bleiben braucht.
Ein besonderer Vorteil des neuen Schalters besteht darin, dass der Hitzdraht zum Steuern des Gesperres für das Spannungsrückgangsrelais nicht unmittelbar von der Netzspannung, sondern durch eine besondere Sekundärwicklung mit wesentlich kleinerer Klemmenspannung geheizt wird. Man kann deshalb verhältnismässig dicke, widerstandsfähige Hitzdrähte verwenden. Bei der geringen Wärmekapazität des Hitzdrahtes lässt es sich ohne weiteres vermeiden, dass die Entriegelung des Gesperres länger verzögert wird als es für ein günstiges Arbeiten des Schalters erforderlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Motorschutzschalter mit einem von einem Spannungsrückgangsrelais beeinflussten Auslösewerk mit verzögerter Auslösung, gekennzeichnet durch ein auf das Spannungsruekgangsrelais oder auf einen von ihm betätigten Teil einwirkendes Gesperre, das durch einen in Abhängigkeit von der Spannung erregten Thermostaten in der wirksamen Stellung gehalten wird.