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Einrichtung zum Anlassen von Induktionsmotoren mit kurz geschlossenem Läufer.
Die klassische Käfigankerwicklung verleiht bekanntlich dem Induktionsmotor für seinen vollen
Betriebszustand den besterreichbaren Wirkungsgrad und Leistungsfaktor, so dass bei gegebener Netz- spannung, Frequenz und Polzahl zum Vollastmoment eine sehr günstige Nennstromaufnahme gehört, die auch bei Uberlastmomenten, solange sie nicht gerade an das Kippmoment heranreichen, in gleicher
Weise günstig bleibt.
Für den Anlauf indessen liegen die Verhältnisse gerade umgekehrt, derart, dass es lange ein Problem bildete, für den Käfigankermotor ein Anlassverfahren zu schaffen, das ihn mit
Vollast-und Überlastmomenten anlassbar macht, ohne über die Ströme, wie sie zu diesen Momenten im vollen Betriebszustande gehören, irgendwie hinausgehen zu müssen, ein Problem, das durch das in jüngerer Zeit bekanntgewordene Verfahren des Anlassens dieser Motoren mit einer die Primärspannung herabsetzenden Anlassstufe einerseits und mit einer Anlasskupplung besonderer selbsttätiger Einrückweise anderseits nun einwandfrei und auch in selbsttätigem Ablauf gelöst werden kann.
Bei diesem bekannten Anlassverfahren gipfelt die Wirkungsweise der selbsttätigen Kupplung darin, dass sie den Motor so lange von der Last befreit hält, dass er nicht nur, während er in der Stufe der Spannungsverminderung zwar ohne Überschreitung der Stromgrenze, aber ausserordentlich drehmomentschwach betrieben wird, anfängt anzulaufen, und nicht nur während des Hochlaufen bis zum Erreichen seiner Leerlaufdrehzahl lastfrei gehalten wird, sondern auch noch darüber hinaus im Leerlauf gehalten bleibt, zum Zweck, die Zeit für den Übergang von der spannungsverminderten Anlassstufe zur Volleinschaltung der Primärwicklung zu sichern, ein Übergang, bei dem ja nur dann eine Überschreitung der Stromgrenze vermieden bleibt und sogar in eine Unterschreitung verwandelt werden kann,
wenn der Käfiganker dabei in unmittelbarer Nähe seiner synchronen Drehzahl umläuft.
Erst wenn somit der Motor primär voll am Netz liegt, setzt dann die Kupplung mit ihrer Belastung ein und bringt-nach Art einer Bremse dem Motor ein Drehmoment von bemessener Grösse abzwingend-ihrerseits die Last weiterhin selbsttätig auf Touren. Da auf diese Weise der Anlauf der Last für den Motor bereits eine Nutzbelastung in seinem vollen Betriebszustande bedeutet, so gehören zu den die Last anwerfenden Drehmomenten auch nur jene günstigen Ströme. wie sie den Drehmomenten im Betriebszustande zugeordnet sind, so dass es mit dieser Anlassmethode tatsächlich möglich ist, jede Stromüberschreitung über den zum Lastanlassmoment ohnehin gehörigen günstigsten Strom hinaus zu vermeiden und die Stromentnahme aus dem Netz zu 100% für die Anlassmomententwicklung auszunutzen, während man z.
B. selbst bei der Schleifringanker-Anlassmethode im allgemeinen hiebei nur mit 70-75% rechnen kann und bei den Versuchen, durch Abänderung des klassischen Käfigankers in Stromverdrängungsanker od. dgl. Massnahmen Wandel zu schaffen, gar nur etwa 25-30% ausnutzbar werden.
An Kupplungen im Dienste dieser Anlassmethode sind bisher nach Art ihres selbsttätigen Einrückvorganges zwei Gattungen bekanntgeworden :"die Massenstosskupplung"und die"Zeitver- zögerungskupplung". Bei der ersteren wird beim Überschalten von der verminderten Primärspannung zur vollen ein Massenstoss ("Ruck") im Läufer erzeugt, auf den die auf der Motorwelle sitzende Kupplung anspricht und auf diese Weise auf. Grund des elektrischen Überschaltens zum kuppelnden Eingriff gebracht wird. Das Bindeglied zwischen Schaltgerät und Kupplung liefert hiebei der bekannte, beim Umschalten auftretende physikalische Vorgang. Bei der letzteren ist ein Zeitlaufwerk eingebaut, nach dessen Ablauf die Kupplung dann ohne jede Rücksicht auf den elektrischen Schaltzustand ein-
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rückt.
Bei der Massenstosskupplung ist eine exakte Arbeitsweise der Steuerungseinrichtung der Kupplung erforderlich, deren sichere Beherrschung besondere konstruktive Sorgfalt erfordert, und bei der Zeitverzögerungskupplung besteht zunächst der grundsätzliche Nachteil, dass sie nur dann zum ordnungsmässigen Verfahren führt, wenn ihre Zeitverzögerung auch tatsächlich für den elektrischen Umsehaltvorgang richtig, d. h. dahin ausgenutzt wird, dass der Schalter einerseits nicht vor der Annäherung an die synchrone Drehzahl umgelegt wird, anderseits'damit aber auch nicht so lange gewartet wird, bis die Verzögerungszeit der Kupplung abgelaufen ist.
Wenn nun zwar durch das Mittel der an sich ebenfalls bekannten Automatisierung des elektrischen Umsehaltens die richtige Nutzung der Verzögerungszeit erzwungen werden kann, so ist es doch im Sinne einer möglichst weitgehenden Abkürzung der Gesamtanlasszeit wichtig, die Verzögerungszeit nicht unnötig lange, das heisst über den Zeitpunkt der elektrischen Umschaltung hinaus andauern zu lassen. Je kürzer aber die Laufzeit der Verzögerungseinrichtung an der Kupplung ist, desto sorgfältiger müssen die konstruktiven Massnahmen dabei getroffen werden, wobei aber die Forderung entgegensteht, unter Aufrechterhaltung der Unverwüstlichkeit des Käfigankermotors mit möglichst einfachen baulichen Mitteln zu arbeiten.
So ist es Gegenstand der Erfindung, das Anlassverfahren in der Weise zu vervollkommnen, dass es mit einer selbsttätigen Kupplung arbeitet, die die Vereinigung einer Zeitverzögerungskupplung mit einer Massenstosskupplung bildet, derart, dass der Massenstoss gegenüber der Zeitverzögerungskupplung im Sinne einer Überwachung und Erzwingung der Beendigung der Verzögerungszeit Anwendung findet und zu diesem Zwecke durch ein selbsttätig auf Vollspannung umschaltendes Ständer- schaltgerät noch während der Laufzeit der Verzögerungseinrichtung hervorgebracht wird. Ferner gehört es zum Bereiche der Erfindung, das Schaltgerät mit besonders günstiger Spannungsverminderungsstufe genau selbsttätig arbeitend und auch mit besonderen Überwachungseinrichtungen auszugestalten.
Zur Erläuterung der Erfindungsgedanken dienen die Fig. 1-8 der Zeichnung, die je ein aus
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die auf die Motorwelle aufgesetzte Anlasskupplung im aus-bzw. eingerückten Zustand in teilweisem Schnitt senkrecht zur Motorwelle dar und die Fig. 2 in teilweisem Schnitt längs der Motorwelle. Die Fig. 4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung die zu dem betreffenden Schaltzustand der Kupplung gehörende. Schaltung des Motors und die Fig. 6 und 7 das Schema eines diese Schaltung im entsprechenden Zeitpunkte selbsttätig durchführenden Sehaltgerätes. Die Fig. 8 endlich erläutert besondere Über- tvaehungseinriehtungen.
Dabei gelten die Fig. l, 2, 4 und 6 insbesondere für die beim Einschalten
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Achse mit der Rotationsachse der Motorwelle zusammenfällt, handelt es sich im Verein mit dem Massenträgheitsmoment der Kupplungskörper um diese Achse um die typische Anordnung einer
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Massenstosskupplung.
Die sich beim Motoranlauf in der elektrischen Anlassstufe in die im Drehsinne zurückliegende Ecke der Ausnehmung legenden Traversen 12, wie dies beispielsweise für Linkslauf in der Fig. 1 dargestellt ist, werden aus dieser den Kupplungseingriff sperrenden Lage durch den Massenstoss befreit, der die Kupplungskörper 3 vermöge ihrer Trägheit gegenüber der zurückgeworfenen Motorwelle an den Sperrflächenstücken 14 vorwärts rollen lässt, bis sie an den freigebenden Auslass zum kuppelnden Auswärtswandern gelangen. Hiebei sind zur exakten Abstimmung des Kräftespiels entsprechend exakte Abrollverhältnisse konstruktiv zu schaffen.
Werden die Sperrfläehen 14 aber durch entsprechendes Aufbiegen der Nasen 13 nach auswärts mit einer gewissen Neigung schräg gestellt, derart, dass der kritische Reibungswinkel der rollenden Reibung überschritten wird, dann entsteht aus der abgestützten Fliehkraft nach den Gesetzen der schiefen Ebene eine tangentiale Komponente, die die Traversen 12 von selbst dem freigebenden Durchlass entgegenrollen lässt, sobald gegen Ende der Beschleunigungsperiode des Motors der entgegengesetzt gerichtete, die Beschleunigung der Kupplungskörper 3 erzwingende Beschleunigungsdruck entsprechend
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die Traversen 12 in der Umfangsrichtung übertragen wird.
Die so auf Grund des Zuendegehens der Motorbeschleunigung einrückende Kupplung weist praktisch, wenn man zunächst von der Bremswirkung des Bandes 10 beim Auswärtswandern absieht, keine Verzögerungswirkung auf. Wollte man diese auf der kleinen Abrollwegstrecke des Wanderns bis zum Auslass schaffen, dann müsste der Neigungswinkel der Nasenauswärtsbiegung sehr klein bemessen sein, so dass er sich nur um einen verschwindend kleinen Betrag über den kritischen Wert des Reibungswinkels zu erheben hätte. Diese Massnahme zur Gewinnung einer Zeitverzögerung, so einfach sie ist, hat aber den Mangel, dass bisher ohne grosse konstruktive Verfeinerung praktisch nicht damit gerechnet werden konnte, dass der Abrollvorgang unter allen Umständen richtig im Flusse blieb.
Wenn aber gemäss der Erfindung in dieser kritischen Laufzeit des Abrollvorganges bzw. der Verzögerungszeit überhaupt mit dem selbsttätigen Umlegen des Schalters ein Massenstoss herbeigeführt wird, der beispielsweise den Läufer ruckartig abbremst, auf den die Zeitverzögerungskupplung ausserdem noch als Massenkupplung anspricht, dann wird der zum Steckenbleiben neigende Zeit- verzogerungs-AbroIlvorgang gewaltsam beendet. Wo auch immer die Traverse 12 längs ihres Abrollweges vom Massenstoss ereilt wird, wird die Sperrfläche durch die an der Motorwelle auftretende plötzliche Geschwindigkeitsänderung gewissermassen unter ihr fortgezogen und so die Traverse aus der Sperrlage geworfen. So ist dann für die Zeitverzögerungskupplung des Beispiels die Gefahr des Steckenbleibens im Abrollvorgang gebannt.
Anderseits kommt auch der Massenstosskupplung zugute, dass dem Massenstoss lediglieh die Rolle der Überwachung des Influssebleibens und der Beendigung einer anderweitig zustande kommenden Bewegung zufällt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich die beiden Steuerungssysteme der Kupplung in ihrer Wirkungsweise gegenseitig wertvoll ergänzen, so dass es mit einfachsten Mitteln gelingt, das Arbeitsspiel exakt zu beherrschen.
Die Mittel werden dann besonders einfach, wenn, wie im Beispiel, im wesentlichen dieselben Konstruktionselemente, die zur Erzielung einer einfachen Zeitverzögerungseinrichtung dienen, zugleich für die Massenstosskupplung dienstbar gemacht werden und umgekehrt. Im Beispiel ist damit sogar so weit gegangen, dass die Rolltraverse 12, die aus Gründen der Beherrschung der an den Mitnehmerflächen 15 je Umdrehung auftretenden Relativbewegung zwischen der antreibenden und der angetriebenen Hälfte der eingerückten Kupplung (Fig. 3) ohnehin erforderlich ist, zugleich für den kombinierten Steuerungsvorgang ein wesentliches Element liefert, wozu noch kommt, dass die für die Erzeugung der Fliehkraft (wie sie im Beispiel als einrückende Kraft verwendet ist) erforderlichen Massen der Kupplungskörper 3 zugleich das Massenträgheitsmoment für den Steuerungsvorgang darstellen.
Die Bremswirkung des Stahlbandes 10 hemmt nun das Auswärtswandern der an sich frei- gegebenen KupplungsKorper J, so daJ. i neben einem weiehen Kuppmngseinsatz auch aamit eine gewisse Zeitverzögerungswirkung gegeben ist, die sich zur Verzögerungszeit aus der Abrollbewegung addiert.
Die radial nach auswärts tretenden Kupplungskörper 3 werden mit ihren Traversen 12 zwischen den Flächen 15 geführt. Da die Körper 3 ein beträchtliches Massenträgheitsmoment um ihre Traversenachse besitzen, so führt die plötzliche Änderung der Umlaufgeschwindigkeit durch einen Massenstoss zu einer entsprechenden Kippbewegung der Kupplungskörper 3 um die Traversen 12, die sie eine gewisse auf das Bremsband 10 lockern wirkende Verdrehung gegeneinander ausführen lässt. Auf diese Weise wird auch hier, wenn der Massenstoss speziell zu diesem Zeitpunkt angesetzt wird, in den Ablauf der Verzögerungszeit durch den Massenstoss, u. zw. ebenfalls im Sinne einer Überwachung und Beendigung der Verzögerungszeit, eingegriffen.
Dies liefert zugleich ein Beispiel dafür, dass es auf verschiedenen Wegen möglich ist, eine Zeitverzögerungskupplung mit einer Massenstosskupplung zu kombinieren und durch das Auftretenlassen des Massenstosses im richtigen Augenblick das erfindungsgemässe Anlassverfahren zu schaffen.
Die Verzögerungszeit, wie sie im Beispiel durch die zusätzliche Wirkung des Bremsbandes JM
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geschaffen ist, kann auch so gewählt werden, dass der Hauptteil entweder auf den Rollweg entfällt oder auf den abgebremsten Radialweg, so dass also dann aus dem Abrollvorgang durch starke Schräg-
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sich abspielt. Es steht auch nichts im Wege, zwei und mehrere Zeitverzögerungsmassnahmen aneinander zu reihen und in jedem Zeitabschnitt einen entsprechenden Massenstoss auftreten zu lassen, wie auch umgekehrt nur mit einer einzigen Zeitverzögerungsmassnahme zu arbeiten.
Da zum erfindungsgemässen Anlassverfahren nicht nur die Kupplungskombination als solche
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dem ebenfalls richtig zu legenden Zeitverzögerungsablauf einsetzen zu lassen, so umfasst die Erfindung angesichts der Schwierigkeit, auch den leerlaufenden, echten Kurzschlussankermotor mit besonders kleinen Strömen anlassen zu können und angesichts der besonderen Schwierigkeiten, die gerade bei den rasch ablaufenden Vorgängen auch am elektrischen, die Anlassstufe und auch den Massenstoss liefernden Schaltgerät zu bewältigen sind, auch die hiebei zu treffenden Massnahmen.
Die Fig. 4 zeigt die Schaltung des Motors in der Anlassstufe, auf dessen Welle 2 die erfindungsgemässe Kupplungskombination angeordnet ist. Die in Stern geschalteten drei Zweige der Motorwicklung 16 sind über eine besondere Drosselspule 17 im Sternpunkt verknüpft. Gemäss Fig. 6, die neben der Fig. 7 das diese Schaltung verwirklichende Schaltgerät für je einen Zweig des Drehstromsystems zeigt (für die beiden andern Zweige sind die Massnahmen die gleichen und entsprechend vervielfach zu denken), ist diese Drosselspule 17 als Wicklung eines um den Drehpunkt 33 schwenkbaren Magneten 18 ausgebildet, deren Anfänge an Sperrzinken 22 liegen, die isoliert an ihm befestigt sind und deren Enden auf dem Magneten 18 den Sternpunkt o liefern.
Der Schalter besteht für jeden Zweig aus einem Netzkontaktklotz 19 und einem Umschaltkontaktklotz 20, die einander gegenüberliegend längs eines Kreises bewegbar sind und durch Federn 23 (vermittels des Trennstüekes 24 voneinander isoliert) zusammengezogen werden. Der Netzkontaktklotz 19 und der Umsehaltkontaktklotz 20 stehen jeweils durch Litzen 25 mit den Anfängen (UVTV) und den Enden (ZXY) der Motorwicklung in Verbindung. Wenn der Netzkontaktklotz 19 aus der gestrichelt angedeuteten Absehaltlage heraus dem mit den Netzzuleitungen RST verbundenen Netzkontaktzinken 26 entgegenbewegt wird und dabei über den Punkt hinauskommt, der dem Umschaltkontaktklotz diametral gegenüberliegt (Kipplage), dann trachten beide Kontakte in Momentsehaltung an den Netzkontaktzinken 26 Kontakt zu geben.
Dies gelingt dem Netzkontaktklotz 19, so dass die Wickelungsanfänge UVTV am Netz liegen, nicht aber dem Umschaltkontaktklotz 20, der sich mit seiner Nase 21 am Sperrzinken 22 fängt und so die Wickelungsenden ZXY über die Magnetwicklung 17 im Sternpunkt 0 verbindet.
In dieser den Kurzschlussstrom des Motors über die reine Sterndreieckschaltung hinaus herabsetzenden Schalterstellung der Fig. 6 läuft der Motor an. Zugleich springt der die Kippbewegung des Magneten 18 überwachende ebenfalls drehbewegliche Anker 27, der in der Ruhelage mit seiner Sperrkante 29 den Magneten 18 an dessen Sperrkante 31 festgehalten hatte, gegen die Polfläehen und hält dort mit der Klinkenkante 28 den Magneten weiterhin gegenüber einer Verdrehung um den Drehzapfen 33 fest, wobei die Zugkraft aus den schräg gestellten Polflächen unterstützend wirkt.
Mit dem Hochlaufen des Motors, dessen Drehmomententwicklung-dank dem an der Kupplung aufrechterhaltenen Leerlaufzustand praktisch lediglieh für die Beschleunigung der Läufermasse verwendet-ihn schon in rund einer Sekunde in die Nähe der synchronen Drehzahl bringt, klingt der Strom ungefähr auf den Leerlaufwert ab.
Bei diesem sehr kleinen Strom, dessen Eintreten zeitlich mit dem Zuendegehen der Anfahrbeschleunigung zusammenfällt, die die Traversen 12 in der Sperrlage der Fig. 1 gehalten hat, ist der Anker 27 nicht mehr in der Lage, gegenüber der Ankerfeder 32 angezogen zu bleiben ; er wird abgerissen und die Umschaltkontaktklötze 20 schnellen, den Magneten 18 an den Sperrzinken 22 zur Seite schwenkend und die Drossel 17 damit abschalten, in die Vollsehaltung (Dreieck) der Fig. 5 bzw. 7.
Bei der ausserordentlichen Kleinheit der Masse der Kontaktklötze 20 ist die Zeitdauer für das so herbeigeführte selbsttätige Vertauschen der Anlassstufe mit der Betriebsstellung ausserordentlich kurz, so dass die im Beispiele seit dem Zuendegehen der Anfahrbeschleunigung in ihren Zeitverzögerungsabrollvorgang eingetretenen Traversen von dem im Aufschalteaugenblick einsetzenden Massenstoss (der z. B. durch Abprallwirkung der am andern Ende der Netzkontaktstangen 26 kontaktgebenden Netzkontaktklötze 19 verdoppelt werden könnte) ereilt und in die Freigabe geworfen werden.
Der im Augenblick des Einschalten der Anlassstufe grosse Strom und das so rasch vor sich gehende Abklingen auf den so extrem kleinen Leerlaufstrom der mit der Drossel vervollkommneten Sternschaltung ermöglicht im Verein mit den einfachen Massnahmen am Schaltgerät ein sehr genaues und rasches Arbeiten des elektrischen Teiles der Gesamteinrichtung. Hiezu kommt noch, dass dank der ausserordentlich kurzen Zeit, während der die Drossel nur eingeschaltet ist, die Windungen der Drosselspule ausserordentlich hohe Strombelastungen führen können, so dass sieh auch nach dieser Seite wesentliche konstruktive Vorteile ergeben.
Das Abschalten des Schaltgerätes aus der Stellung der Fig. 7 geschieht durch Zurückführung des Netzkontaktklotzes 19 zur Ausgangslage, eine Rückführung, an der der Umschaltkontaktklotz nach Überschreiten der Kipplage seitens des Netzkontaktklotzes ebenfalls teilzunehmen gezwungen
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wird. Beim Zurückschnellen in die Ausgangslage stellt der Umschaltkontaktklotz 20, indem er auf den am Magneten befestigten Zinken 34 auftrifft, den Magneten 18 wieder in seine Ausgangs- lage zurück.
Würde an der Kupplung die Verzögerungszeit z. B. zu rasch ablaufen, ehe es am Schalter zur
Umschaltung gekommen wäre, so dass also die Kupplung schon eingerückt hätte, ehe der Schalter zur Vollspannung geschaltet hätte, dann würde der Anker 27, weil der Strom nicht auf den Leerlauf- wert abgeklungen ist, überhaupt nicht freigeben, und der Schalter würde das Uberschalten von selbst verweigern, so dass also das Schaltgerät auch noch die Ablaufzeit der Zeitverzögerungseinrichtung in der Kupplung überwacht. Da der Schalter überhaupt nicht umzuschalten vermag, sobald nicht die
Leerlaufbedingungen am Motor vorliegen, bei denen allein die Stromstossfreiheit gegeben ist, so besteht auch dann ein voller Schutz gegen Anlassüberströme, wenn durch irgendeinen Umstand der Motor in der Anlassstufe überhaupt nicht anläuft, wie dies z.
B. wegen Unterbrechung in einer der Zuleitungen (Einphasenbetrieb) oder durch vorzeitiges Wiedereinschalten, bevor die Kupplung Zeit gehabt hat auszurücken, der Fall sein kann.
Es ist ohne weiteres möglich, die Tatsache, dass der Schalter selbsttätig das Überschalten ver- weigert, durch ein besonderes Signal nach aussen hin erkennbar werden zu lassen. Unter anderem könnte dies durch eine Signallampe geschehen, die am Magneten angebracht ihren Strom aus einer oder mehreren kleinen Spulen erhält, die im Luftspalt zwischen Magnet und Anker angebracht sind.
Die in einer Schauöffnung von aussen sichtbare Lampe würde dann mit dem fortschreitenden Motor- anlauf immer dunkler brennen und schliesslich als Kennzeichen der erfolgten Umschaltung mit der
Kippbewegung des Magneten aus der Sehauöffnung überhaupt verschwinden.
Noch weitgehender als dies durch eine blosse Signaleinriehtung für die Schaltstellung des Schalters bzw. die Benutzungszeit der Drossel 17 möglich wäre, sieht die Erfindung zum Schutze der Drossel vor zu grosser Erwärmung, wie überhaupt vor Schaltfehlern, noch besondere Überwachungsmassnahmen vor, die an Hand der Fig. 8 erläutert werden. Das den Netzkontaktklotz 19 im Einschaltvorgang vor sich herschiebende Bedienungselement 41 wird hier an einer Nase 42 an seiner Einschaltbewegung gehindert, sobald das z. B. um den Drosseldrehpunkt 33 schwenkbeweglich angeordnete, als Winkelhebel dargestellte Sperrglied 43 mit seinem Ende 44 in die Kreisbahn der Nase 42 eingeschwenkt worden ist.
Diese Sperrbewegung kommt einmal stets dann zustande, wenn der Hebel 43, der sich mit dem andern Hebelarm 45 am Anschlag 49 des Drosselkörpers abstützt, mit der Umschaltbewegung der Drossel um den Winkel 0 gedreht wird, so dass ein neues Einschalten stets nur dann möglich wird, wenn die Drossel aus der abgeklappten Lage der Fig. 7 wieder in die waagrechte Ausgangslage der Fig. 6 bzw. 8 zurückgeschwenkt ist, was gemäss der Fig. 6 in der Abschaltlage (gestrichelte Stellung des Netzklotzes 19) aus der Kraft der Zugfedern 23 geschieht, die über den Umschaltklotz 20 am Zinken 34 nach oben ziehend angreifen.
Anstatt das Sperrglied 43 lediglich mit der Schwenkbewegung der Drossel einzulegen, wozu es natürlich auch ohne weiteres starr am Körper der Drossel sitzend angeordnet sein könnte, sieht die Fig. 8 auch die Einlegung aus thermischen Wirkungen vor. Hiezu ist in den Stromkreis der Drossel 17, beispielsweise über die flexible Litze 46 ein Bimetallstreifen 48 angeschlossen, der, zugleich den gemeinsamen Nullpunkt 0 bildend, isoliert am Drosselkörper befestigt ist und auf das Ende des Hebelarmes 45 des Sperrgliedes 43 wirkt und dieses einlegt, sobald er sich, vom Strome geheizt, entsprechend nach unten krümmt.
Auf diese Weise wird bei jedem Anlassvorgange der Bimetallstreifen mit einem Strome vom selben Zeitgesetz geheizt wie die Drosselspule selbst, und es ist lediglich eine Frage des Widerstandes des Bimetallstreifens, seiner spezifischen Wärme und der Abstrahlungswirksamkeit seiner Oberfläche,
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zeit und dadurch auch eine der Kupplung Rechnung tragende längere Sperrzeit bzw. eine herabgesetzte Anlasshäufigkeit.
Um für die Drossel auch dann noch Schutz zu haben, wenn der Schalter wegen eines Systemfehlers (nur einphasige Speisung, festgebranntes Lager, Neuanschalten bei noch nicht wieder aus- gerüc1. -ter Anlasskupplung u. dgl.) den Übergang zur Vollschaltung überhaupt verweigert (weil dann der Anlassstrom nicht auf den zur selbsttätigen Umschaltung erforderlichen kleinen Wert zurückgehen kann), geht die Erfindung auch dazu über, auch in einem solchen Falle die Drossel nur in einem bestimmten Temperatursprung zu heizen. Hiezu wird ein Zeitlaufwerk vorgesehen, das, etwa vom Beginn des Einschalten an laufend, sofort wieder abschaltet, wenn z. B. nach der Anlaufsekunde das Schaltgerät die Umschaltung zur Vollschaltung noch nicht vollzogen haben sollte, eine Umschaltung, die sich z.
B. durch die Sehwenkbewegung der Drossel 17 oder die Rückzugsbewegung des Ankers 27 schon rein äusserlich kenntlich macht. Es könnte beispielsweise mit dem Einlegen des Griffes 41 das
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Lauf gesetzt werden und mit dem Abschwenken der Drossel am Ende des Motoranlaufes wieder stillgesetzt werden, ohne, dass es zu einem abschaltende Eingriff seitens des Laufwerkes käme. Sobald aber die höchstvorkommende Anlaufzeit überschritten ist, ohne dass der Schalter umgelegt hätte, würde das gespannte Laufwerk die Abschaltung sofort vornehmen.
Es bleibt dabei unbenommen, die Abschaltekräfte aus einem vorher gespannten Kraftspeicher zu gewinnen, der vom Laufwerk nur auszulösen ist, sie aus dem Laufwerk selbst zu gewinnen, oder sie auf elektrischem oder mechanischem Wege erst bei der Abschaltung selbst zu erzeugen.
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stets gegebenen Anlaufstrom nach Massgabe der eingestellten Laufzeit in der Drosselwicklung ein
Temperatursprung geschaffen, dessen Grösse dann nicht überschritten werden kann. Man hat nunmehr nur nötig, die Temperaturbegrenzungseinriehtung, wie z.
B. den Bimetallstreifen 47, so einzustellen bzw. so auszulegen, dass sie schon bei einer Drosseltemperatur sperrt, die um das Mass eben dieses
Temperatursprunges kleiner ist, um auch, wenn das Einschalten zu einem nicht vollziehbaren Anlassvorgang führt, über die höchstmögliche Drosselspulentemperatur nicht hinauszukommen. Auf diese Weise wird erreicht, dass auch bei einem gestörten Anlauf im Gegensatz zur sonstigen Anwendungsweise thermischer Sehutzgeräte der Motor nicht erst mit seiner Gesamteinriehtung hochgeheizt werden muss, bis die Einrichtung anspricht, sondern er, noch kalt, sofort wieder abgeschaltet wird. Dadurch bleibt auch nach einer Störung die grösstmögliche thermische Aussehöpfbarkeit der Anlasseinrichtung erhalten.
Wenn der aussichtslos Anlassversuch mehrmals unternommen wird, so dass schliesslich mit den zugehörigen Temperatursprüngen die eingestellte Temperaturgrenze erreicht wird, fällt schliesslich die Sperrung ein und unterbindet auch noch den weiteren Anlassversuch.
Es bleibt unbenommen, diese besonderen Massnahmen ganz oder teilweise mit der Signaleinrichtung am Umschalter oder mit denen sonstiger betrieblicher Überwachungseinrichtungen, wie Überstrom-, Nullspannungs-, Fernüberwachungs- und Fernsteuerungseinrichtungen, zusammenzulegen. So ist es beispielsweise auch ohne weiteres möglich, das besondere Zeitlaufwerk, das bei erfolglosem Anlauf den Temperatursprung zu wahren hat, den Schalter dadurch sofort wieder zur Abschaltung bringen zu lassen, dass es den Stromkreis der Nullspannungsauslosung unterbricht. Dabei kann auch so weit gegangen werden, dass der Unterbrechungskontakt z.
B. von einer Quecksilberschaltröhre gebildet wird, die, mit gedrosseltem Auslass arbeitend, zugleich als Laufwerk dient, dessen Ingangsetzung, Stillsetzung, Kontaktgebung und Kontaktunterbrechung in Gestalt entsprechenden Kippens der Röhre ganz oder teilweise aus dem Gesamtarbeitsspiel des Schaltgerätes einschliesslich seiner Fernbetätigungseinrichtung gewonnen werden kann.
Auch können an Stelle des temperaturabhängigen Verstellgliedes eines Bimetallstreifens bzw. einer Bimetallanordnung beliebiger Art auch anderweitige temperaturbedingte Veränderungen an festen, flüssigen oder gasförmigen Körpern Anwendung finden. Auch kann an Stelle einer unmittelbaren Einwirkung, die, im übrigen beliebig gestaltbare, Sperrung auch über besondere Hilfseinrichtungen erfolgen.
Es ist weder zwingend, das erfindungsgemässe Anlassverfahren mit einer Kupplung gemäss dem speziell gebrachten Beispiel auszuführen, noch mit einem Schaltgerät der konstruktiven Anordnung des Beispiels. Es ist auch nicht erforderlich, dass das Schaltgerät zur Einleitung seiner Funktion von Hand bedient wird, es kann vielmehr auch durch Fernsteuerung betätigt werden und auch unter Anwendung einer entsprechenden Schützsteuerung arbeiten. Das Anlassverfahren ist auch nicht nur speziell auf den Dreiphaseninduktionsmotor beschränkt, sondern lässt sich auch für jedes andere Wechselstromsystem durchführen. Bei Einphasenmotoren ist es dabei möglich, die Drosselspule 17 mch in den Dienst der Erzeugung der Hilfsphase zu stellen.
Um die Erfindung zu verwirklichen, bedarf es auch nicht ausschliesslich der gleichzeitigen Anwendung der speziell beschriebenen Kupplung zusammen mit dem besonderen Schaltgerät. Es ist ebensogut möglich, das erfindungsgemäss arbeitende Schaltgerät mit einer andern geeigneten Kupplung zusammen arbeiten zu lassen, wie es auch in den Sonderfällen, in denen es sich um anzu-
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treibende Maschinen handelt, die ohnehin lastfrei anzulaufen pflegen (z. B. gewisse Schleifmasehinen,
Schweissumformer u. dgl.), ohne weiteres möglich ist, eine Kupplung überhaupt fortzulassen und auf
Grund der Eigenart der Wirkungs-und Überwachungsweise des elektrischen Sehaltgerätes allein die volle Lösung der Anlassaufgabe durchzuführen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Einrichtung zum Anlassen von Induktionsmotoren mit kurzgeschlossenem Läufer mit selbst- tätig fortgeschalteter Primärspannungsstufe und nicht vor dem Übergang zur Vollspannung selbsttätig belastender Anlasskupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung die Einrüekweise einer Zeit- verzögerungskupplung mit der einer Massenstosskupplung vereinigt, derart, dass der steuernde Massen- stoss gegenüber dem Ablaufe der Zeitverzögerungseinriehtung eine überwachende bzw. beendende Funktion ausübt und innerhalb der Verzögerungslaufzeit vom hiezu im richtigen Augenblick selbsttätig umgelegten Schaltgerät am Motor hervorgebracht wird.