CH233286A - Elektrische Anlage mit periodisch betätigten Kontakten. - Google Patents

Description

  Elektrische Anlage mit periodisch     betätigten    Kontakten.    Es sind bereits elektrische Anlagen, ins  besondere Umformer und Stromrichter, be  kennt .geworden,     bei    denen hin- und     herbe-          wegte    Druckkontakte .die periodischen Schalt  vorgänge bewirken.

   Diese durchweg als Kon  taktbrücke     nussgebildeten        Druckkontakte,    die       ,durch    Federdrucke geschlossen und - ähn  lich wie die Ventile eines Verbrennungs  motors - über Nocken und     Stössel    geöffnet  werden, müssen einerseits zwecks genauer  Einhaltung der Schaltzeitpunkte möglichst  kleine Masse haben, um jegliches Prellen und       Flattern    der     Kontakts    zu vermeiden;

   ander  seits ist es erwünscht,     @dass    hohe Stromstärken  mit einem Kleinstwert an elektrischem     Wi-          .derstand    durchgelassen werden, was aber       grosse        stromführende        Querschnitte    und damit  grosse Massen der bewegten     Teile    erfordert.  



  Auch bei -den     elektrischen    Anlagen, bei  denen     Wälzkontakte    rollende oder taumelnde  Bewegungen über eine Kontaktbahn hinweg  ausführen, bestehen ähnliche     Schwierigkeiten.       Hinzu kommt noch bei taumelnder Bewegung,  dass eine Einstellung der     Kommutierungs-          dauer    .Schwierigkeiten bereitet.  



  Gegenstand der Erfindung ist     eine        elek-          trische    Anlage mit     periodisch        betätigten:    Kon  takten und hat zum Zwecke,. die einander  widersprechenden Forderungen des Betriebes  so gut wie möglich zu erfüllen. Erfindungs  gemäss .gelingt     -dies    dadurch, dass zwei Kon  taktgeräte verschiedener Masse vorgesehen  sind, von denen das mit geringerer Masse vor  dem- Schliessen desjenigen mit grösserer Masse  den Stromkreis schliesst und nach dem Öffnen  desjenigen mit     .grösserer    Masse den Stromkreis  öffnet.

   Man hat somit die Möglichkeit, das  mit geringerer Masse ausgestattete Kontakt  gerät so leicht wie möglich zu bauen, da es  nur wenige     elektrische    Grade jeweils unmit  telbar nach     .dem,    Schliessen und unmittelbar  vor     dem,Öffnen    den Laststrom -allein; zu füh  ren hat. Dieses     Kontaktgerät    hat in     erster          Linie    die     SehältvorgInge    zu bewirken;     seine         Kontakte sind daher als     "Schaltlzontakte"    zu  bezeichnen. Das mit     grösserer    Masse ausge  stattete Kontaktgerät kann kräftig gehalten  werden.

   Es muss den Belastungsstrom wäh  rend seiner Schliessungsdauer überwiegend  übernehmen; seine Kontakte sind daher als       "Stromkontakte"    zu     bezeichnen.    Das     Ein-          und    Ausschalten erfordert keine     besondere     Genauigkeit; diese ist durch das andere Kon  taktgerät sichergestellt.    Bei der praktischen Ausführung wird man  zweckmässig beide Kontaktgeräte, z. B. beide  mit hin- und herbewegten     Drueli#kontakten,     so anordnen,     dass    Schalt- und Stromkontakte  für jede Phase nicht nur elektrisch parallel  zueinander, sondern auch räumlich. dicht bei  einander liegen.

   Unter     Umständen    kann man  beide Kontaktgeräte baulich derart mitein  ander vereinigen, dass sie nicht nur gemein  e     samen    Antrieb, sondern auch     weitgehend    ge  meinsamen mechanischen Aufbau haben.

   Man  benötigt dann gegenüber normalen Ausfüh  rungen mit nur einem Kontaktgerät auch kei  nen     höheren    Aufwand für .die Entlastung  der     Schaltkontakte;        beispielsweise    bleibt die  Zahl der in Reihe mit den Kontakten liegen  den Schaltdrosseln     und,    die Zahl der parallel  zu den Kontakten liegenden Kondensatoren       ungeänd-ert.    Einen gemeinsamen Antrieb für  beide Kontaktgeräte vorzusehen, ist auch  zweckmässig, damit keine zeitliche Verschie  bung der Schaltvorgänge der beiden Kontakt  geräte     untereinander    möglich ist.

   Falls das  Kontaktgerät mit der grösseren Masse     iiber     -den gemeinsamen Antrieb die Arbeitsweise  des Kontaktgerätes mit der geringeren Masse       beeinträchtigen    sollte, ist     es,    vorteilhafter, für  beide Geräte getrennte     Antriebe    vorzusehen.    Wenn zwar es auch schon günstig ist,  zwei     gleichartige    Kontaktgeräte verschiede  ner Masse zusammenarbeiten zu lassen, so ist  es doch noch vorteilhafter, zwei verschieden  artige Kontaktgeräte vorzusehen. Beispiels  weise ist es vorteilhaft, beim Kontaktgerät  grösserer Masse     Wälzkontakte    zu verwenden.

    Benutzt man     Wälzkontakte    mit taumelnder       Bewegung,    so kann man mittels der als    Schaltkontakte     arbeitenden        Druckkontakte     eine genaue, den     Betriebserfordernissen        ange-          passte        Einstellung    der     Kommutierungsdauer     erzielen.

   Falls im Einzelfalle die     Kommutie-          rungsdauer    zu lang wird und die Schaltkon  takte einen     nennens-#verten    Teil der     Arbeits-          dauer    jeder Phase Strom führen müssen, emp  fiehlt es sich, Schaltungen vorzusehen, die  eine sehr kleine     Kommutierungsdauer,    näm  lich kleiner als 15 elektrische     Grade,    ermög  lichen. Derartige Schaltungen sind allein für       Wälzkontakte        bereits    vorgeschlagen worden.

         Im    Hinblick darauf, dass ein     lichtbogenfreies     Schalten in Luft nur möglich ist, wenn ent  weder der zu schaltende Strom unter 0,5 A  oder die Spannung unter 10 V bleibt, ist es  vorteilhaft, für die     Schaltkontakte    Vakuum  schalter vorzusehen, da bei diesen derartig  kleine Grenzwerte nicht bestehen. Man kann  dabei den     Vakuumschalter    spannungsmässig  um so stärker     beanspruchen,    je grösser die  Zeitdifferenz zwischen den gleichartigen  Schaltvorgängen der beiden Kontaktgeräte  ist.

   Wenn also die Stromkontakte sich nur  wenig voneinander entfernt haben,     kann    man  die     spannungsmässige        Beanspruchung    des  Vakuumschalters nur klein     halten.    Wenn  aber die Stromkontakte sich     bereits    nennens  wert     voneinander    entfernt     haben,    kann man  die spannungsmässige     Beanspruchung    des       Vakuumschalters    vergrössern.  



  Eine weitere Möglichkeit, die Schaltkon  takte noch kleiner zu bemessen, besteht darin,  derartige     Schaltungen    anzuwenden, bei denen  der von der Phase     gelieferte        bezw.    aufgenom  mene Strom eine treppenförmige Kurven  form aufweist. Derartige Schaltungen sind  an sich bei normalen     Quecksilberdampf-          gHeiehriehtern        bekannt        (vergl.    z. B. die deut  schen Patentschriften Nr. 407844, 491.991  und<B>641066</B> sowie die schweizerische Patent  schrift Nr. 210022).

   Sie bieten aber bei An  ordnungen gemäss der Erfindung den     Vorteil,    ,  dass das die     Seha.ltkontakte    enthaltende Kon  taktgerät praktisch nur für den kleinsten  Stromwert, das heisst den Wert der ersten  und letzten Stromstufe, bemessen zu werden  braucht.      - Es besteht :die Möglichkeit, die Beanspru  chung der Schaltkontakte noch     weiter    herab  zusetzen. Dies     gelingt    beispielsweise dadurch,  dass die     Schaltkontakte    nicht während der  ganzen     Einschaltdauer    der Stromkontakte  eingeschaltet sind.

   Die     Schaltkontakte    wer  den also     unmittelbar    nach dem     .Schliessen    der       Stromkontakte    geöffnet und erst kurz vor  dem     'Öffnen    der Stromkontakte wieder Be  schlossen.

   Falls bauliche     Schwierigkeiten    be  stehen     sollten,    die     Schaltkontakte    je am An  fang und am Ende der Arbeitsdauer der  Phase zu benutzen, empfiehlt es sich, zwei       Teilgeräte    mit geringer Masse vorzusehen,  von denen das eine nur am     Ajfang,    das  andere nur am Ende der     Arbeitsdiauer    jeder  Phase     eingeschaltet        wird;    :

  dabei ergibt sich  der     Vorteil,        dass    das eine Gerät nur hinsicht  lich des     Einschaltens    und das andere Gerät  nur hinsichtlich des     Ausschaltens    beansprucht  wird. Eine weitere Möglichkeit, die     Beanspru-          chung    der     Schaltkontakte    herabzusetzen, be  sieht     darin"dass        währenddes        Kommutierungs-          vorganges,    die     Schaltkontakte    geöffnet     bezw.     geschlossen werden.

   Diese Möglichkeit kommt  in     erster    Linie für langdauernde     Kommutie-          rungsvorgänge    (grösser als 15     e1.    Grade)     in     Betracht, insbesondere für solche unter Mit  wirkung von     Schaltdrosseln.        Hierbei    verläuft  der     Kommutierungsvorgang    bekanntlich in  drei Abschnitten, von denen der     erste    der sehr  flache Anstieg des Stromes der ablösenden  Phase von Null und der     dritte    der sehr flache  Abfall des Stromes der     abgelösten    Phase  <B>gegen</B>     Null    ist.

   Hierbei sind die Schaltkon  takte     derart    zu     steuern,        @dass    sie     spätestens.     am     Anfang,des        mittleren        Abschnittes    des die  Arbeitsdauer der Phase einleitenden     Kommu-          tierungsvorganges    geöffnet     und        frühestens     am Ende des     mittleren    Abschnittes des die       Arbeitsdauer    der Phase abschliessenden     Kom-          inutierungsvorganges    geschlossen werden.

   Bei  einer derartigen Arbeitsweise werden die  Schaltkontakte nur mit sehr kleinen     Augen-          blickswerten    des Stromes und niemals mit  dem höchsten     Augenblickswert    des Stromes       belastet.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Anlage mit periodisch betätig- ten Kontakten, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kontaktgeräte verschiedener Masse vor= gesehen sind, von denen das mit geringerer Masse vor ,dem. Schliessen desjenigen mit grö sserer Masse .den Stromkreis schliesst und nach dem 'Öffnen :desjenigen mit grösserer Masse den Stromkreis öffnet. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte beider Ge räte für jede Phase räumlich dicht beiein ander liegen. 2. Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, :(ass für beide Kontaktgeräte ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist. 3. Anlage nach Unteransprüchen 1 und, 2, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Kon taktgeräte ein gemeinsamer mechanischer Aufbau vorgesehen ist. 4.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet"dass das Kontaktgerät gerin gerer Masse Druckkontakte, das Kontakt gerät grösserer Masse Wälzkontakte aufweist. 5. Anlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, @dass Schaltungen vorgesehen sind, die eine Kommutierungsdauer kleiner als 15 e1. Grade ermöglichen. 6.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktgerät gerin gerer Masse Vakuumschalter enthält. 7. Anlage nach Patentanspruch, :dadurch gekennzeichnet, @däss Schaltungen vorgesehen sind, bei denen :der von der Phase gelieferte bezw. aufgenommene Strom eine treppenför- mige Kurvenform aufweist.

   B. Anlage nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch -eine derartige Steuerung des Kontaktgerätes geringerer Masse, dass seine Kontakte unmittelbar nach dem Schliessen der Kontakte des andern Gerätes geöffnet und erst kurz vor dem Öffnen dieser Kontakte wieder geschlossen werden. 9.

   Anlage nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teilgeräte geringer Masse vorgesehen sind, von !denen das eine nur am Anfang, das andere nur am Ende der Arbeitsdauer jeder Phase eingeschaltet wird. 10. Anlage nach Unteranspruch 8, ge kennzeichnet durch eine derartige Steuerung des Kontaktgerätes geringer brasse, dass seine Kontakte bereits während des Kommutie- runggvorganges geöffnet be:zw. geschlossen werden. 11.

   Anlage nach Unteranspruch 10 bei Umformern oder Stromrichtern mit Schalt drosseln, gekennzeichnet durch eine derartige Steuerung der Kontakte, dass sie spätestene am Anfang des mittleren Abschnittes des die Arbeitsdauer der Phase einleitenden Kommu- tierungsvorganges geöffnet und frühestens am Ende des mittleren Abschnittes des die Arbeitsdauer .der Phase abschliessenden Kom- mutierungsvorganges geschlossen werden.