CH224053A - Kontaktgerät mit kleinen Kontaktzeiten für grosse Stromstärken. - Google Patents

Description

  Kontaktgerät mit kleinen Kontaktzeiten für grosse Stromstärken.    Es sind Mittel bekannt geworden, mecha  nische Kontakte so weitgehend von Strom  und Spannung zu entlasten, dass sie auch bei  grossen Leistungen bei Umformern, Strom  richtern und elektrischen     Maschinen    zur  Stromwendung benutzt werden können. Zur  Sicherstellung der Dauerfestigkeit des die  Kontakte antreibenden Getriebes     verwendet     man dabei zweckmässig eine     sinusförmige    Be  wegung des Antriebsorganes für die Kon  takte.

   Ist die Kontaktdauer wesentlich  kleiner als<B>IN',</B> so ergeben sich dabei  Schwierigkeiten, da eine genügende     Off-          nun-s-    und Schliessgeschwindigkeit nur bei  grosser Amplitude der     Sinusbewegung    er  reicht werden kann. Bei sehr grossen Be  triebsstromstärken bereitet ausserdem die  Kühlung des bewegten Kontaktstückes  Schwierigkeiten.  



  Die Erfindung     hseitigt    diese Mängel,       indem:    sie     Kontakte        anwendet,    die nur    während eines Bruchteils ihrer Schliessungs  zeit Strom führen. Dies wird zum Beispiel  dadurch erreicht, dass mindestens zwei Kon  takte .mit     zeitlich    gegeneinander versetzten  Kontaktzeiten in Reihe .geschaltet werden. Um  zum Beispiel bei solchen     Kontakten    eine  Kontaktdauer von 60  zu erreichen, führt  man den einzelnen Kontakt mit     einer     Schliessungszeit von 1S0  aus und versetzt  die Antriebe beider Kontakte um 120' ge  geneinander.

   Soll die Kontaktzeit der     Reihen-          schaltung   <B>90'</B> betragen, so sind die Antriebe  beider Kontakte um<B>90'</B> zu versetzen. Auf  diese Weise öffnet und .schliesst der gemein  same, aus beiden     Kontakten        gebildete    Schal  ter mit einer Geschwindigkeit, die der  ;grössten Geschwindigkeit der     sinusförmigen     Bewegung des     Antriebsorganes    entspricht.

    Ausserdem beträgt der Hub jedes der Kon  takte nicht mehr als die Amplitude der       Sinusbewegung.    Soll die Kontaktzeit gere-      gelt werden, so kann man entweder die  Schliessungsdauer eines der beiden Einzel  kontakte oder die beider     Kontakte    bleich  mässig verändern.  



  Durch .die Erfindung wird gleichzeitig  die Kühlung des     bewegten    Kontaktstückes  verbessert. Denn im allgemeinen lassen sich  die festen Kontaktstücke durch künstliche  Kühlung, z. B. durch Wasser, auf genügend  kleiner Temperatur halten, während das     be-          wegte    Kontaktstück seine Wärme nur wäh  rend der Zeit abgeben kann, während der der  Kontakt geschlossen ist.

   Nach     der        Erfindung     ist diese Zeit im Verhältnis zur Stromzeit,  das heisst zur     erzeugten    Wärme, stark ver  grössert, so dass die     Erw#Iirmung    des     bewegten     Kontaktstückes entsprechend geringer wird  oder bei gleicher Erwärmung die     Stromstärke     gesteigert werden kann.  



  Die Erfindung wird zum Beispiel mit  Vorteil angewendet bei sechs- oder     höher-          phasigen    Brückenschaltungen. Bei der erste  ren beträgt, abgesehen von der     Kommutie-          rungszeit,    die Stromdauer 60 . Wählt man  hier eine Kontaktdauer des Einzelkontaktes  von 180 , so kann bei gleicher Erwärmung  die     Stromstärke    im Kontakt um das     -@13-fa,che     vergrössert werden.  



  Ein     weiterer    Vorteil der Erfindung be  steht darin, dass die elektrischen Beanspru  chungen beim Ein- und Ausschalten auf ver  schiedene Kontakte verteilt sind und daher  verschiedene Mittel zu ihrer Beherrschung  für jeden Kontakt angewendet werden  können.  



  Gemäss einer weiteren Ausführungsform  der Erfindung kann man die Hubzahl der  Einzelkontakte: auf die Hälfte     verringern.     Dies gelingt dadurch, dass mindestens     zwei     Kontakte mit je mehr als 180  Schliessungs  dauer in Reihe geschaltet sind und gegen  einander um 180  versetzt angetrieben wer  den. Eine derartige Reihenschaltung weist  somit zwei Schliessungszeiten je Antriebs  periode auf, das heisst jede     Schliessungszeit     eines Kontaktes überlappt sich mit einem an  dern in Reihe geschalteten Kontakt. Zur Re  gelung der Kontaktzeit ist es dabei vorteil-         haft,    beide     Einzelkontakte        gleichmässig    zu  verstellen.  



  In     Fig.    1 der Zeichnung ist zum Beispiel  angenommen, dass die Einzelkontakte eine  Schliesszeit (180     -f-        a)'    haben. Dann über  lappen sich die Kontakte jeweils am Anfang  und am Ende der     Einzelkontaktzeiten,    so  dass die Reihenschaltung der beiden     Kontakte          zweimal    während einer Periode der Antriebs  frequenz eine     Kontaktzeit    a aufweist. Es ist  also möglich, zum Beispiel einen Antriebs  motor zu verwenden, der nur mit der halben  Tourenzahl im Gegensatz zum     bisherigen     Antrieb umläuft, was eine erhebliche Ent  lastung des Getriebes bedeutet.

   In     Fig.    2 ist  an einem Beispiel dargestellt, wie sich die  Erfindung konstruktiv verwirklichen lässt.  1, 2, 3 ist die Stromleitung, die zwischen 1  und 2     und    zwischen 2 und 3 durch je einen  Doppelkontakt mit den Kontaktbrücken 4  und 5 unterbrochen ist. Die Kontaktbrücken  4 und 5 werden -durch Federn 6 und 7 auf  die Antriebsstössel 8 und 9 gedrückt. Die  letzteren werden durch einen doppelarmigen  Hebel 10, der über einen Schwinghebel 12  von     einem    Exzenter 13 in schwingende Be  wegung versetzt wird; angetrieben. Zur Ver  stellung der Kontaktzeiten ist 10 in 11 exzen  trisch gelagert, so dass sich 10 beim Drehen  von 11 hebt und senkt und dabei die Kon  taktzeiten von 4     und    5 gleichmässig ver  ändert.  



       Das        Kontaktgerät    gemäss der Erfindung  ist besonders vorteilhaft bei     hochphasigen     Brückenschaltungen, d. h. Brückenschaltun  gen mit mindestens vier Phasen. In     Fig.    3  ist die Schienenanordnung für die sechs  phasige     Brückenschaltung    eines Gleich- oder  Wechselrichters mit Kontakten nach der Er  findung beispielsweise dargestellt. 1 bis 6  sind die     Wechselstromzuleitungen,    die mit  je zwei     beieinanderliegenden    Schienen 7<B>...</B> 18  verbunden sind. 19<B>...</B> 30 und 31<B>...</B> 42 sind  zwölf Kontakte nach der Erfindung, die  durch eine Antriebswelle 45 einzeln wie in  Bild 2 angetrieben werden.

   Die zwölf Kon  taktpaare arbeiten abwechselnd auf die  Gleichstromschienen 43     umd    44.      Kontaktgeräte gemäss der Erfindung  lassen sich besonders betriebssicher betreiben  in Verbindung mit     Mitteln    zur     Entlastung     der Kontakte von     Schaltfeuer.    Vorteilhaft  Sind hierfür Ventile auf der Primärseite des  Umspanners. Man kann jedoch auch Drosseln,  deren Kerne sich bereits bei kleinen Strö  men sättigen, vorsehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kontaktgerät mit kleinen Kontaktzeichen für grosse Stromstärken, insbesondere für Umformer, Stromrichter oder elektrische Ma schinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte nur während eines Bruchteils ihrer Schliessungszeit Strom führen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kon takte mit gegeneinander zeitlich versetzten Schliessungszeiten in Reihe liegen. 2. Gerät nach Unteranspruch 1 mit zwei Kontakten in Reihe, dadurch gekennzeichnet, dass .die Kontaktzeit der einzelnen Kontakte etwa<B>IN',</B> die der Reihenschaltung höchstens <B>90'</B> beträgt. 3.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kontaktstücke künstlich gekühlt sind. 4. Gerät nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung durch Flüssigkeiten erfolgt. 5. Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan eine sinusförmige Bewegung macht. 6. Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Kon taktzeit die Kontakte in ihrer Schliessungs zeit gleichmässig geändert werden. 7.

   Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Kon taktzeit nur einer der in Reihe liegenden Kontakte in seiner Schliessungszeit geändert wird. B. Gerät nach Unteranspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, dass es für Brückenschaltung mit mindestens vier Phasen vorgesehen ist. 9. Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kontakte mit je mehr als<B>180'</B> Schliessungsdauer in Reihe ge schaltet sind und gegeneinander um<B>180'</B> ver setzt angetrieben werden. 10.

   Gerät nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das antreibende Getriebe mit einer Frequenz arbeitet, die halb so gross ist wie die Frequenz der umzuformenden Wechselspannung. 11. Gerät nach Unteranspruch 9, dadurch g 'kennzeichnet, da.ss die .gesamte Kontakt zeit für eine Stromdauer von höchstens<B>60'</B> eingestellt ist. 12.

   Gerät nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden in Reihe lie genden Kontakte über einen doppelarmigen Schwinghebel angetrieben werden, der zur Regelung der Kontaktzeit exzentrisch gela- i gert ist. 13.

   Gerät nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, @d:ass die beiden in Reihe lie genden Kontakte in Richtung der Strom zuführungen liegen, und dass bei Brücken schaltung mit n Phasen 2n Kontaktpaare nebeneinanderliegen, deren Anschlüsse ab wechselnd an die positive und negative Schiene des Gleich- oder Wechselrichters gehen. 14. Gerät nach Unteranspruch 1"dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer Ventile auf der Primärseite des Umspanners vorgesehen sind. 15.

   Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlastung der Kon takte von Schaltfeuer Drosseln, deren Kerne sich bereits bei kleinen Strömen sättigen, vorgesehen sind.