<Desc/Clms Page number 1>
Distanzrelais.
EMI1.1
Verzögerung beim Ansprechen eine Funktion ist, die mit der Entfernung oder der Länge des Stromkreises zwischen der Fehlerstelle und dem Relais wächst.
Bei solchen Relais wird in der Regel als Element der Entfernungsmessung entweder die Impedanz des schadhaft gewordenen Stromkreises verwendet
EMI1.2
oder die Reaktanz dieses Stromkreises
EMI1.3
oder endlich eine zusammengesetzte Impedanz
EMI1.4
EMI1.5
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
abhängig ist von einer der vorerwähnten elektrischen Grössen, und anderseits einer Wirkung, die gegen den Ausschaltkontakt gerichtet und um so grösser ist, als die andere elektrische Grösse anwächst und der Zeitraum seit Eintreten des Fehlers grösser geworden ist. Es tritt demnach ein Augenblick ein, in dem die Kraft, mit der das Gegensystem gegen den Aussehaltkontakt getrieben wird, die Dämpfungskraft überwiegt und daher der Ausschaltkontakt geschlossen wird.
Der Zeitraum, der von dem Auftreten des Fehlers bis zur Schliessung des Aussehaltkontaktes verfliesst, ist demnaèh um so. grösser, je grösser die das Gegensystem beeinflussende elektrische Wirkung ist, und um so kleiner, je grösser'die'elektrische Wirkung ist, die auf das Motorsystem ausgeübt wird.
In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für die Durchführung der Erfindung angegeben. t In der Ausführungsform der Fig. 1 besteht das bewegliche System zunächst aus einer gut leitenden Scheibe 1 mit vergleichsweise grossem Trägheitsmoment. Aus diesem Grunde wird Kupfer als Material der Scheibe einem Metall wie Aluminium vorzuziehen sein. Das Trägheitsmoment der Scheibe kann auch künstlich vergrössert werden, beispielsweise durch Verstärkung des Randes der Scheibe mit einem schweren Metallring, wenn eine Verlängerung der Schwingungsdauer des Systems erwünscht sein sollte. Die Scheibe sitzt auf einer Achse 2, die sich um Spitzen 3 und 4 drehen mag. Ein Elektromagnet 5 übt das Drehmoment auf die Scheibe aus.
Dieser Magnet besteht aus dem Magnetkern 6, einer Erregerwicklung 7, die gespeist wird durch den Strom in dem zu schützenden Stromkreis 8, beispielsweise mittels eines Stromtransformators 9. Weiter ist auf dem Kern eine Hilfswicklung 7C untergebracht, vermittels welcher auf die Scheibe ein Drehmoment ausgeübt werden kann, wenn die Wicklung kurzgeschlossen ist. Endlich ist ein beweglicher : Anker 11 vorgesehen, der einen Teil des Magnetpfades darstellt und den eine Feder 12 aus diesem Kreis zurückzuziehen sucht, der aber einen Kontakt 13 schliesst, wenn er angezogen wird. Dieser Kontakt 13 ist in den Stromkreis der Hilfswicklung 10 eingeschaltet.
Wenn der Strom in der Erregerwicklung 7 unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, der durch die Spannung der Feder 12 eingestellt werden kann, so ist der Kontakt 13 geöffnet, und es wirkt kein Drehmoment auf die Scheibe 1 ein. Wenn aber die Wicklung 7 von einem entsprechend stärkeren Strom durchflossen wird, so wird der Anker 11 angezogen und der Kontakt 13 schliesst sich. Dadurch wird die Hilfswicklung 10 kurzgeschlossen und erzeugt ein Drehmoment, das auf Drehung der Scheibe 1 wirkt. Diese setzt sich also in eine immer schneller werdende Bewegung.
Zwei kleine Magnete 14 und 15 sind an den beiden Enden eines Bügels 16 befestigt, der seinerseits auf einer Achse 17 sitzt. Deren anderes Ende trägt einen Eisenanker 18, durch dessen Ausschwingung (aus der in Fig. 1 gezeichneten Lage) ein Kontakt 20 geschlossen werden kann. Die Achse 17 kann sich um zwei Spitzen 21 und 22 drehen. Anschläge 23 und 24 halten die Ausschwingung des so gebildeten beweglichen Systems in engen Grenzen.
Wenn die vorerwähnte Scheibe 1 sich im Sinne des Pfeiles 25 dreht, so sucht sie die beiden Magnete 14 und 15 mitzunehmen. Auf den Anker 18 aber wirkt ein Elektromagnet 26, der beispielsweise durch Vermittlung eines Spannungstransformators 27 erregt wird, in einem Drehsinn, der dem von der Scheibe 1 vermittels der Magnete ausgeübten entgegengesetzt ist. Vergrössert sich die Geschwindigkeit der Scheibe 1, so wird damit auch die durch Mitnahme der Magnete erzeugte Drehkraft in gleichem Verhältnis vergrössert, bis zu dem Augenblick, wo die von dem Elektromagneten 26 ausgehende Gegenwirkung überwunden wird. Dann schlägt das drehbare System aus und schliesst den Kontakt 20, wodurch der Schalter 28 ausgelöst wird.
In dieser Ausführungsform muss, wenn man eine Verzögerung der Unterbrechung erreichen will, die proportional dem Verhältnis-ist, die von dem Spannungselektromagneten 26 ausgeübte Kraft- wirkung proportional der Spannung sein, was man durch starke Sättigung des Ankers 18 erreichen kann, beispielsweise durch Verwendung eines Stahls von sehr hoher Permeabilität bei niedriger Induktion, während die von dem Stromelektromagneten 5 auf die Scheibe 1 erzeugte Gegenwirkung proportional dem Strom sein muss. Auch das kann in gleicher Weise durch Sättigung des magnetischen Stromkreises erreicht werden.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Hier ist der vom Strom erregte Elektro- magnet ebenso ausgeführt wie in Fig. l. Während aber in dieser ersten Ausführungsform auf das von der Spannung beeinflusste elektromagnetische System die auf die Magnete 14, 15 erzeugte Drehkraft der Scheibe einwirkt, wird nach Fig. 2 die Gegenwirkung durch die Schwungkraft erreicht. Zu diesem Zweck ist auf die Achse der drehbaren, vom Stromelektromagneten beeinflussten Scheibe ein Arm 29 gesetzt, an dessen Ende, um eine Achse 30 schwenkbar, ein Hebel 31 gelagert ist, an dessen einem senkrecht gerichteten Arm ein Gewicht 32 angebracht ist und dessen zweiter waagrecht gerichteter Arm eine Kupferglocke 33 trägt, durch die die Achse der Scheibe frei hindurchgeht.
Diese Glocke 33 befindet sich in dem Luftspalt eines Elektromagneten 34, dessen gehäuseartiger Magnetkern 35 ebenfalls die Scheibenachse frei hindurchtreten lässt und ein magnetisches Bodenstück 36 nebst einer Spule 37 hat,
<Desc/Clms Page number 3>
die von der Leitungsspannung erregt wird. Die Glocke : 13 sucht sich unter der Wirkung der Erregerspule senkrecht von unten nach oben zu bewegen, während das Gewicht 32 bei Drehung der Scheibe nach aussen schwingt. Der Hebel 31 steht daher unter der Wirkung zweier Drehmomente, die im entgegen- gesetzten Sinn auf ihn wirken : Die Glocke 33 sucht den waagrechten Hebelarm unter der Wirkung der Spannungs spule zu heben, das Gewicht 32 aber sucht ihn zu senken, u. zw. proportional mit dem Quadrat von dem stromerregten Magneten auf die Scheibe ausgeübten Drehmoment.
Für eine gegebene Stellung ist das ersterwähnte Drehmoment konstant, während das zweite, vom Gewicht 32 erzeugte Drehmoment proportional dem Quadrat der Drehgeschwindigkeit der Scheibe ist. Es tritt also ein Augenblick ein, von dem ab die Scheibe sich so schnell dreht, dass das von der Schwungkraft erzeugte Drehmoment überwiegt und der Hebel 31 um seine Achse ausschwingt. Diese Bewegung wird dann auf einen festen
Kontakt 38 übertragen, u. zw. mittels einer Stange 39, die in der hohlen Welle 2 der Scheibe untergebracht ist und mit dem unteren Ende auf dem Ende 40 des horizontalen Armes des Hebels 31 aufliegt. Der
Kontakt bewirkt schliesslich die Ausschaltung des Unterbrechers 28, der den Stromkreis 8 erregt, zu dem das Relais im Nebenschluss liegt.