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Sterndreieckschalter mit Wärmezeitauslösung und Überstromauslösung.
Drehstrommotoren kleiner und mittlerer Leistung werden sehr oft mittels eines Sterndreieckschalters angelassen, der die Wicklungsphasen des Motors zuerst in Sternschaltung und, sobald dieser eine gewisse Drehzahl erreicht hat, durch Weiterbewegung des Sehaltergriffs in Dreieckschaltung an das Netz legt, wobei in letzterem Falle in einer Wicklungsphase eine V3mal so grosse Spannung zur Wirkung gelangt als im erstgenannten. Diese Schalter sind gewöhnlich so ausgeführt, dass der Schalter in der Sternschaltung nicht dauernd festgehalten wird, sondern während des Einschalten bloss kurzzeitig durch diese Stellung geht. In der Sternstellung ist die Motorleistung bedeutend geringer und eine Überlastung daher im allgemeinen leicht möglich.
Es ist aber von Vorteil, den Motor in Sternschaltung dann betreiben zu können, wenn eine kleine Belastung vorliegt und wenn dafür gesorgt wird, dass eine auftretende Überlastung ebenso sicher zur Abschaltung führt, wie bei einem der bekannten Schalter mit Wärmezeitauslösung und gegebenenfalls auch Überstromauslösung.
Es sind bereits Sterndreiecksehalter mit selbsttätiger Auslösung bekannt, bei denen eine Überstromauslösung sowohl aus der Dreieck-als auch aus der Sternstellung selbsttätig mittels Hitzdrahtrelais erfolgt.
Die Erfindung betrifft einen Sterndreieckschalter mit Wärmezeitauslöser und Überstromauslösung, bei dem die Wärmezeitauslösung sowohl in der Dreieck-als auch in der Sternschaltung zur Wirkung kommt. Erfindungsgemäss wirkt die elektromagnetische Momentauslösung auf dasselbe Auslöseorgan wie die Wärmezeitauslösung, wie dies an sich z. B. bei Motorsehutzsehaltern schon bekannt geworden ist, wobei aber im vorliegenden Fall dieses selbe Auslöseorgan sowohl in der Dreieck-als auch in der Sternschaltung zur Wirkung kommt.
Auch die Freiauslösung erfolgt erfindungsgemäss unabhängig von der Stellung des Schaltergriffes sowohl aus der Dreieck-als auch aus der Sternschaltung.
Fig. 1 zeigt ein Schema der Schaltung der einzelnen Teile des Schalters ; Fig. 2 zeigt die einzelnen Teile der Auslösung des Schalters in schematischer Darstellung und die Schalterkontakte und die Schaltersperre von der Seite gesehen. Der Schalter ist in der einen Einschaltstellung, u. zw. in der Sternschaltung gezeichnet.
Die drehbare Schalterbrücke 1 (Fig. 1) mit dem Schaltergriff 11 trägt einerseits die breiten, sowohl in Stern-als auch in Dreieckstellung wirksamen Kontakte 2, die schmalen, nur in der Dreieckstellung wirksamen Kontakte 3 und die Sternverbindung 4. An den breiten Kontakten 2 liegen gleichzeitig die festen Kontakte 5 und 6 an, die Sternverbindung 4 bzw. die nur in der Dreieckstellung wirksamen Kontakte 3 liegen in der Sternstellung bzw. in der Dreieckstellung an den festen Kontakten 7 an. Dadurch wird, wenn i7i, Vi, Wi die Netzanschlussklemmen bezeichnen, zwischen den drei Phasen eines Drehstrommotors, deren sechs Wicklungsanfänge bzw. Enden zu den Klemmen U2, V2, W2 bzw.
X, Y, Z geführt sind, je nach der Stellung der Schalterbrücke, wie bei einem gewöhnlichen Sterndreieckschalter, die Stern-bzw. die Dreieckschaltung hergestellt. Die Ströme jeder Phase durchlaufen noch die Wicklungen 8 der elektromagnetischen Momentauslösungen und die schematisch angedeuteten, zwischen Klemmbacken 9 eingesetzten Heizorgane 10 für die thermischen Auslösungen. Eine Nullspannungsauslösevorrichtung mit einer Magnetwicklung- 1. 3 ist an die festen Kontakte 5 zweier Phasen geschaltet.
Fig. 2 zeigt schematisch die zur Auslösung gehörigen Teile und die Schaltorgane mit der Schaltersperre, der Deutlichkeit halber mit einem grösseren Radius. Diese ist erfindungsgemäss so eingerichtet, dass sie aus zwei Stellungen, die durch die Stern-bzw. Dreieckstellung'der Schaltorgan & gegebensmd,
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durch Ausklinken desselben Organs, das wiederum durch die Wärmezeitauslösung, die elektromagnetische Momentauslösung und die Nullspannungsauslösung beeinflusst wird, ausgelöst werden kann. Ausserdem erfolgt aus jeder der beiden Schaltstellungen Freiauslösung.
Die Achse 41 der Schalterbrücke mit der Kontakte 2, 3 und die Sternverbindung 4 fest verbunden sind, trägt die Schildplatten 44 der Schaltersperre, die sich demnach mit der Achse und der Schalter- brücke zusammen dreht. Diese Drehung wird beim Einschalten von Hand bewirkt, indem die am Zapfen 32 am Umfang einer mit dem Schaltergriff gleichachsigen Scheibe angelenkte Schubstange 33 durch Drehen des Schaltergriffes und der Scheibe zur Wirkung kommt und daher die Schildplatten unter Spannung der starken Zugfeder 46 und gleichzeitig die Schalterkontakte um die Achse 41 verschwenkt.
Die Schubstange 33 greift an der Platte 40 an. diese trägt die Scherenlagerung 59 für die Rolle 58, die an der Nase 39 des Hebels 37 angreift, wenn dieser durch eine Rast 49 des Hebels 48 gestützt wird.
Das Festhalten des Schalters in der einen oder andern Sehaltstellung (Stern-oder Dreieckschaltung) erfolgt nun dadurch, dass der durch eine Feder in seiner Sehlitzlagerung nachgiebig gehaltene Bolzen 35 einen zwischen den Schildplatten 44 drehbar gelagerten Hebel 37 mit seiner ersten Rast 62 oder mit seiner zweiten Rast 63, in die er eingefallen ist, festhält. Der Hebel 37 wird durch die in der federnd angedrückten Lagerung 59 gelagerte Rolle 58 je nach der Stellung der Schalterbrücke in die Richtung der Einklinkstellung unter den Bolzen 35 oder aus dieser Stellung herausgedrängt. Letzteres ist jedoch nur dann möglich, wenn der ebenfalls in den Sehildplatten 44 gelagerte Hebel 48 eine solche Stellung einnimmt, dass sich auf seine Rast 49 das von den Rasten 62, 63 abgelegene Ende des Hebels 37 auflegt.
Dies ist dann der Fall, wenn der Hebel 48 seine normale Stellung unter der Wirkung der Feder 60 einnehmen kann. Ein Hebel 50 ist ebenfalls um die Achse der Schalterbrücke drehbar und wird durch eine Feder 51 nach rechts gedrückt, so dass er, freigegeben nach rechts schwingt und den Hebel 48 aus dieser normalen Stellung verdreht und dadurch Ausklinken des Schalters durch Ausheben der Rast 62 oder 63 des Hebels 37, dessen anderes Ende nicht mehr durch die Rast 49 gestützt ist, bewirkt. Der Hebel 50 wird aber an der Bewegung nach rechts und an demAuslösen des Schalters so lange verhindert, als ein langer um die Achse 26 drehbarer Hebel 28 mit seinem Ende 29 in einen Ausschnitt des Hebels 50 greift, und dies ist der Fall, wenn keine Auslöseursaehe w irksam ist.
Auf der gleichen Welle 26 mit dem langen Hebel 28 sitzen kurze Hebel 25 und 27, auf die die einzelnen Auslöser jeder Phase einwirken ; so wirkt auf den Hebel 25 ein Zapfen 24, der von dem Wärmezeitauslöser vorgeschoben wird. Ebenso können an Hebeln 27 die Anker der elektromagnetischen Auslöser oder der Nullspannungsauslösung angreifen.
Wenn der Hebel 28 durch Einwirkung eines dieser Auslöser auf einen der Hebel 25 oder 27 aus dem Ausschnitt 30 des Hebels 50 ausgehoben wird, schnellt dieser nach rechts und verdreht den Hebel 48 um einen kleinen Winkel, so dass der Hebel 37 seine Unterstützung verliert und unter dem Druck der Rolle 58 mit seiner an den Bolzen 35 angedrückten Rast 62 (in Sternschaltung) oder 63 (in Dreieckschaltung) diesen freigibt, wodurch der Schalter durch die Zugfeder 46 geöffnet wird, wobei gleichzeitig der Hebel 50 in eine solche Stellung zurückbewegt wird, dass der Hebel 28 wieder in den Ausschnitt 30 einfallen kann, sobald auf keinen der Hebel 25 und 27 mehr eines der Auslöseorgane wirkt,
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weggefallen ist.
Solange dies nicht der Fall ist, also noch eine Auslöseursache (vorgeschobener Bolzen eines Wärmeauslösers) besteht, werden beim Versuch einzuschalten beim Drehen des SchaltergTiffes durch die. Schubstange 33 die Schildplatten 44 und mit ihnen die Schalterbrücke nicht mitgenommen, weil der Hebel 37 von der Rast 49 des vom Hebel 50 aus seiner Lage gedrückten Hebels 48 nicht gestützt wird, so dass die Rolle 58 an der Nase 39 keinen Widerstand findet und den Hebel 37 und mit ihm die Se. hildplatten 44 und die Schalterbrüeke nicht mitnimmt, sondern über die Nase 39 hinweggeht und dabei den Hebel 37 etwas verdreht.
Es ist also sowohl bei Bestehen irgendeiner Auslöseursaehe nicht möglich, wieder einzuschalten, indem bei noch in Auslösestellung befindlichen Wärmezeitauslöser 24 Wiedereinschalten unmöglich ist, als auch bei Weiterbestehen grossen Überstrom bedingender Verhältnisse oder Kurzschluss oder Ausbleiben der Spannung sofort bei Berühren der Kontakte 5 mit den Kontakten 2 das begonnene Wiedereinschalten unterbrochen wird. Es besteht auch Freiauslösung, d. h. in allen diesen Fällen tritt die Auslösung auch dann ein, wenn bei in einer der Einschaltstellungen (Sternoder Dreieck) festgehaltenem Sehaltergriff eine der Auslöseursachen auftritt, was sich durch Ausklinken des Hebels 28 äussert.
Schildplatten 44 und Schalterbrücke gehen in diesem Fall unter Wirkung der Feder 46 unabhängig von dem durch die Schubstange 33 festgehaltenen Teil 40 mit der Rolle 58, der zurückweichende von der Rast 49 nicht mehr gestützte Hebel 37 unter Ausklinken der Rast 62 bzw. 63
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stellung zurück.
; Die Schaltersperre kann auch abweichend von der vorstehend beispielsweise beschriebenen Bauart ausgeführt sein. Wesentlich ist nur, dass die "Auslösung sowohl aus der Stern-wie aus der Dreieckschaltung unter der Einwirkung der durch die Auslösungsursachen betätigten Auslöseorgane, wie Wärmezeit-
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