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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Anlassvorrichtung für Elektromotoren, insbesondere Kurzschlussankermotoren mit mechanischer Lastkupplung (z. B. Fliehkraftriemenseheibe) und Vorschaltwiderstand, bei welcher erfindungsgemäss sowohl die Kupplung als auch eine Schaltvorrichtung für den Vorschaltwiderstand derart in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motorläufers gebracht werden, dass bei einer bestimmten Drehzahl selbsttätig die Abschaltung des Widerstandes und die Einrückung der Lastkupplung ausgelöst werden. Dabei kann gemäss einer Ausführungsform der Erfindung durch die Fliehkraftkupplung bei deren Ansprechen eine Schaltvorrichtung betätigt werden, die den Vorschaltwiderstand bei erreichter Höchstdrehzahl des Motors ausschaltet.
Es kommt in diesem Falle darauf an, dass die durch die Fliehkraft nach aussen geschleuderten Organe der Kupplung eine Vorrichtung steuern, die den Anlassvorgang mittelbar oder unmittelbar überwacht oder steuert. Ist z. B. bei Kurzschlussankermotoren nach dem Anlassen die Drehzahl des Motors noch nicht ausreichend, um die Fliehkraftorgane zum Ausschwingen und damit die Kupplung zum Ein- rücken zu bringen, so darf auch die von den Fliehkraftorganen gesteuerte oder abhängige Vorrichtung nicht in Wirkung treten können. Erst wenn die Fliehkraftorgane anfangen, ihre Kupplungsstellung einzunehmen, der Motor also auf volle Drehzahl gekommen ist, muss die von den Fliehkraftorganen gesteuerte Vorrichtung das Anlassgerät für die weiteren Schaltvorgänge frei machen oder mittelbar oder unmittelbar betätigen.
Man vermeidet auf diese Weise nicht nur die Nachteile einer zu frühen oder zu späten Abschaltung oder Umschaltung des Anlassgerätes, sondern auch die des Nachlaufen des Motors bzw. der Kupplung nach erfolgter Ausschaltung, d. h. man ist völlig unabhängig davon, ob der Motorläufer beim Anlassen bzw. Wiederanlassen noch eine gewisse Umlaufgeschwindigkeit hat oder nicht.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein von der Fliehkraftkupplung unabhängiger selbsttätiger Schalter vorgesehen, der die nach dem Einschalten des Stromes beim Anlauf des leerlaufenden Motors sich durch zunehmende Steigerung der Drehzahl des Rotors ergebenden wechselnden strom-bzw. Spannungsverhältnisse dazu benutzt, den Vorschaltwiderstand in dem Zeitpunkt abzuschalten, in welchem der Motorläufer seine Höchstdrehzahl erreicht hat und die Kupplung eingerückt werden kann. Am einfachsten gestaltet sich die Lösung dieser Aufgabe, wenn man ein Kontaktinstrument (Volt-oder Amperemeter) zwisehenschaltet, das mitteloder unmittelbar die Abschaltung des Vorschaltwiderstandes auslöst, sobald die Spannung bzw. die Stromstärke einen bestimmten Wert erreicht hat.
Das gleiche Ergebnis lässt sich auch erzielen, wenn an Stelle eines Kontaktinstrumentes ein Spannungswandler benutzt wird, der durch Veränderung der Kraftlinienzahl zur Abschaltung des Vorschaltwiderstandes anspricht.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der Vorsehaltwiderstand selbst eine solche Ausbildung erfährt, dass der ihn durchfliessende Strom die Abschaltung des Widerstandes veranlasst, sobald die Stromstärke den Wert erreicht hat, der der vollen Drehzahl des Motorläufers beim Leerlauf entspricht. Der Widerstand kann z. B. als Erregerwicklung für einen Elektromagnetkern ausgebildet sein, wobei der Kern losgelassen wird, sobald die Stromstärke entsprechend gefallen ist und durch seinen Fall mittel-
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oder unmittelbar die Abschaltung des Vorschaltwiderstandes veranlasst. Statt von der Stromstärke könnte man bei diesen Benutzungsweisen auch von der Statorspannung ausgehen.
Die Einrichtung kann so getroffen sein, dass durch die Einleitung des Schaltvorganges beim Einschalten des Stromes eine Vorrichtung in Bereitschaft gestellt wird, die in einstellbarer Abhängigkeit von den Strom-oder Spannungsverhältnissen des Motorläufers und dadurch von dessen Drehzahl selbsttätig die Abschaltung des Vorschaltwiderstandes übernimmt.
Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, die in den Fig. 1-3 bzw. 4-9 dargestellt sind.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht mit axialem Längsschnitt durch die Kupplung und Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach 1-1 der Fig. 1, Fig. 3 ist die Darstellung einer abgeänderten Bauart. Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Schaltgerätes gemäss der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 5 eine Seitenansicht gegen die eine Stirnkante und Fig. 6 eine Seitenansicht gegen die Kontakte gesehen.
Fig. 7 zeigt die Kontaktanordnung im Schaubild. Fig. 8 und 9 sind Schaltbilder.
In Fig. 1 steht die axial entgegen der Wirkung von Federn 7 verschiebbare Muffe 2, die mit nicht weiter dargestellten Fliehgewichtshebeln zum Ausspreizen und Anlegen des Bremsringes. 3 zusammenwirkt, durch Bolzen 4 mit einem Ring 5 in Verbindung. Dieser Ring 5 drucke, so lange die Federn 1 nicht gespannt, die Fliehgewichtshebel also nicht angeschwungen sind, auf die bei 6 gefederten Knöpfe 7, die ihrerseits eine Ringscheibe 8 nach aussen drücken (wie in Fig. 1 untere Hälfte dargestellt). Bei gespannten Federn 1 gibt der Ring 5 die Ringscheibe 8 frei, die in diesem Fall durch die Federn 6 nach einwärts gezogen wird (Fig. 1, obere Hälfte).
Mit der Ringscheibe 8 wirkt ein bei 9 drehbar gelagerter zweiarmiger Hebel 10, 11 zusammen.
Der Hebelarm 11 ist an einem axial verschiebbaren Gestänge 12 angelenkt, das unter der Wirkung einer Feder 1. 3 steht und als Schaltorgan 14 ausgebildet ist. Der Schalter bewirkt das Ein-oder Ausschalten eines Spulenstromkreises, der das Anlassgerät auf Betrieb weiterschaltet.
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Muffe 17 geführt, die ihrerseits wieder in einer Lasche 18 verstellt werden kann. Die Lasche 18 wird am Fuss an der Laufschiene des Motors oder an einer andern geeigneten Stelle befestigt.
Wie Fig. 1 zeigt, nimmt der Hebelarm 10 bei nach einwärts gezogenem Ring 8 die gestrichelt gezeichnete Stellung ein, schleift also nicht am Ring.
Die Einrichtung kann auch so getroffen sein, dass nicht die Muffe 2, sondern die Fliehgewiehtshebel selbst eine Vorrichtung steuern, welche das Anlassgerät beherrscht.
Bei dem Beispiel nach Fig. 3 wird die unter Federwirkung stehende Muffe. 3 nicht, wie in Fig. 1 nach links, sondern nach rechts verschoben, sobald die Einrückung der Kupplung einsetzt. Die Muffe 2 drückt in diesem Fall entgegen der Wirkung von Federn 20 die zweiarmigen Hebel 21 aus der Lage nach Fig. 3 obere Hälfte in die in der unteren Hälfte gezeichnete Stellung. Dadurch wird der mit den Hebeln gelenkig verbundene Ring 8 nach einwärts gezogen, der ein Übertragungsorgan, z. B. einen Bowdenzug 22 zur mechanischen mittel-oder unmittelbaren Steuerung des Anlassgerätes freigibt.
Das Gerät nach Fig. 4 (zweite Ausführungsform der Erfindung) besteht aus der isolierenden Rückwand 31, die auf der Vorderseite die Schalteinrichtung und auf der Rückseite den auf der Zeichnung nicht dargestellten Widerstand trägt. Die Schalteinrichtung umfasst die an der Rückwand 31 befestigten
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zusammenwirken. Die Welle 33 trägt an ihrem einen Ende einen Handgriff oder-hebel 35 und am entgegengesetzten Ende einen zweiarmigen Hebel 36, an dem eine Feder 37 angreift. Der der Rückwand 31 zugekehrte und durch einen Schlitz 31'dieser Rückwand greifende Arm des Hebels 36 ist durch eine gefederte Klinke 38 verlängert.
Unterhalb der Kontaktwelle 33,34 befindet sich ein Elektromagnet 39 mit längsverschiebbarem Kern 40, der unter dem Einfluss einer einstellbaren Zugfeder 41 steht. Der Kern 40 steht, wenn die Magnetspule unter Strom ist, so weit nach aussen vor, dass er als Anschlag für den Hebel 36 bzw. dessen Klinke 38 dient.
Aus dem Schaltschema nach Fig. 8 ergibt sich der Stromverlauf. Die Kontakte R, S, T liegen am Netz 42, während die Kontakte U, V, W über die Leitungen 43 zum Motor führen und an die Widerstände 44, 4/5, 46 angeschlossen sind.
In dem Schema nach Fig. 8 sind die Kontakte 34 und 34'als Kontaktmesser dargestellt. Die Kontakte 34'bleiben beim Einlegen der Kontakte 34 vorläufig ausgeschaltet. Nach dem Einschalten der Kontakte 84 fliesst der Strom vom Netz 42 über die Kontaktmesser 34 durch die Widerstände 44, 45, 46 zum Motor. Eine Phase durchläuft noch die Wicklung 39 des Elektromagneten, der im erregten Zustande die Vorrichtung eingerückt hält, die das Einschalten der Kontakte 34'verhindert.
Beträgt der Nennstrom des Motors z. B. 20 Amp. prp Phase, so wird der Vorschaltwiderstand 44, 45, 46 fo bemessen, dass dem Motor im Einschaltmoment beispielsweise das 1-6face des Nennstromes, also 32 Amp. zugeführt werden. Bei 32 Amp. ist die Erregung des Elektromagneten 39 stark genug, um die Verriegelung für die Kontakte 34'zu halten. Wenn die Drehzahl des Kurzschlussmotors beim Anlassen zunimmt, steigt die Spannung, während die Stromstärke fällt.
Infolgedessen wird die Erregung des Elektromagneten schwächer, bis dieser schliesslich bei einer bestimmten Drehzahl, die einer bestimmten
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Stromstärke entspricht, die-Sperrvorrichtung für die Kontakte 34'freigibt. Diese Kontakte können sich infolgedessen unter dem Einfluss der Feder 37 (Fig. 4,5) einschalten mit dem Erfolg. dass die Widerstände samt der Elektromagnetspule kurzgeschlossen werden und der Stator des Motors die volle Spannung zugeführt erhält. Auf diese Weise erreicht man, dass der Widerstand selbsttätig abgeschaltet wird, wenn der Motor auf seine Leerlaufdrehzahl gekommen ist, die Kupplung also eingerÜckt werden muss oder kann.
Die Wirkungsweise ist folgende : Kurz nach Beginn der Schaltbewegung durch Drehen des Handgriffes 35 und der Kontaktwelle 3, 34 nach oben und noch ehe die Welle 33 in die Stellung gelangt ist, in der sie durch die Feder 37 gehalten wird, kommen schon die Kontakte 34 mit den Kontakten R, S, T in Berührung. Der Strum kann jetzt vom Netz 42 aus durch R, S, T über das Kontaktstück 34 und die Kontaktzunge 32 zur Erregerspule des Elektromagneten 39 fliessen, um nach Passieren des Widerstandes 44, 45, 46 an die Kontakte U, V, W und von da aus zum Motor zu gelangen. Die erregte Spule 39 zieht den Kernstift 40 entgegen der Wirkung der Feder 41 nach innen und sperrt dadurch den an der Isolierwelle 33 sitzenden Hebel 36, dessen Klinke 38 gegen den Stift 40 anschlägt.
In dieser Lage werden die Teile durch die Feder 37 gehalten. Sobald mit zunehmender Drehzahl des leerlaufenden Motorläufers die Amperezahl fällt, also die Zeit gekommen ist, den Widerstand abzuschalten, lässt der Elektromagnet 39 den Kernstift 40 los. Damit wird die Verriegelung des Hebels 36 frei, und die Welle 33 wird duieh die Feder 37 so weit weiter gedreht, dass die Kontaktstücke 34'an die Zungen U, V, W gelangen, und die Widerstände 44, 45, 46 kurzgeschlossen werden. Bei dieser Weiterdrehung der Schaltwelle 33 kann der Griff 35 mitgenommen werden, es empfiehlt sich aber, die Feder 37 von dieser Arbeit zu entlasten. Zu diesem Zweck ist der Griff 35 auf dem Wellenende mit entsprechendem Spiel angeordnet, z.
B. mit einem Schlitz 47, in welchem sich ein auf der Welle 3 : J befestigter Stift 48 bewegen kann, wie aus Fig. 4 ersichtlich.
Es wird somit durch die Einleitung des Schaltvorganges eine im dargestellten Beispiel aus den Teilen 36,37, 39, 40 bestehende Vorrichtung eingeschaltet, die in einstellbarer Abhängigkeit von den Strom- oder Spannungsverhältnissm des Motorläufers und dadurch von der Drehzahl desselben selbsttätig die Abschaltung des Vorsehaltwiderstandes zur gegebenen Zeit besorgt.
Eine momentane Rückführung der Schaltwelle 33 durch den Griff 35 bzw. die Feder 37 in die Ausschaltstellung auch bei erregter Spule 39, also in der Sperrstellung des Kernstiftes 40 ist möglich, weil die Klinke 38 des Hebels 36 in diesem Fall entgegen ihrer Feder nachgibt, d. h. vom Hebelende 36 abklappt.
Die Schalteinrichtung kann anstatt von Hand auch mechanisch oder elektromagnetisch in Gang gesetzt werden. Die auslösende Spule kann statt von der Stromstärke von der Spannung abhängig sein in der Weise, dass sie die Verriegelung der Schaltwelle aufhebt, sobald die Spannung beim Anlaufen des Motors einen gewissen Betrag erreicht hat. Die selbsttätige Abschaltung des Widerstandes braucht nicht auf einmal zu erfolgen, kann vielmehr auch in zwei oder mehr Stufen vorgenommen werden. Ferner kann die Einrichtung so getroffen sein, dass ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst wird, wenn die Verriegelung der Schaltwelle aufgehoben, der Widerstand also abgeschaltet wird. An die Stelle eines Widerstandes der üblichen Art kann irgendein anderer Stromverbraueher treten.
Der Schalter braucht schliesslich nicht mehrpolig zu sein, wie bei dem dargestellten Beispiel vorgesehen, sondern lässt sich ebenso gut auch ein-oder zweipolig bauen, sofern die Verhältnisse des angeschlossenen Elektromotors oder sonstigen Stromverbrauchers dies bedingen.
Bei dem Beispiel nach Fig. 9 wird ein Kontaktinstrument, z. B. ein Voltmeter 49, benutzt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 8 ist die am Schaltgerät befindliche Spule eine Spannungsspule 50, die während des Betriebes unter Strom bleiben, aber auch so geschaltet sein kann, dass sie bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl durch den Motor stromlos wird. Für diesen Fall genügt ein Hilfskontakt für die Schaltkontakte 34'. Das Kontaktinstrument 49 (Voltmeter) wird auf der einen Seite von den Motorklemmen aus gespeist, wie durch die eingezeichneten Pfeile zu ersehen.
Steigt nach demeinschalten des Motors beim Anlassen desselben die Spannung, so machen die Kontakte des Voltmeters, sobald die Spannung einen gewünschten, der Leerlaufdrehzahl des Motors entsprechenden Wert erreicht hat, entweder die Zuleitung für die Erregerwicklung der Spannungsspule stromlos oder sie schliessen diesen Stromkreis, je nach Bauart oder Anordnung. Die Spule selbst wirkt genau in derselben Weise wie bei dem Beispiel nach Fig. 8, d. h. sie verhindert das Einschalten der Kontakte 34'und damit das Kurz- schliessen der Widerstände 44-46, so lange der Motor noch nicht seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat, also noch nicht die volle Spannung erhalten darf.
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