Kontaktumformer mit selbsttätiger Sehnellabschaltung bei Störungen.. Es :sind Mittel bekannt geworden, mit denen mechanische Kontakte so weitgehend von Schaltfeuer entlastet werden können; dass sie für mechanische Stromrichter auch grosser Leistung verwendet werden können. Solche Mittel sind z. B. Primärventile, saugdrossel- ähnliche Transformatoren, Schaltdrosseln, Kommutierungswiderstände, Einschaltdros seln, @ Löschkondensatoren, Vorerregungen der Drosseln usw.
Die Vorteile der mechanischen Stromrichter (Kontaktumformer) liegen in ihrem hohen Wirkungsgrad und ihrem ein fachen, rein mechanischen Aufbau. Ein Nachteil :dieser mechanischen Stromrichter besteht darin, :dass. die Mittel, die die Kon- takte von Schaltfeuer entlasten, nur im un gestörten Betrieb wirksam sind, während bei Störungen Schaltfeuer an den Kontakten auf treten kann.
Man hat Einrichtungen vorge schlagen, bei :solchen Störungen den Strom richter oder Umformer :durch einen Schalter schnell ausser Betrieb zu nehmen oder die Kontakte dadurch, zu schützen, dass man. sie durch einen schnellwirkenden Kurzschliesser überbrückt und erst :dann edenentstehenden metallischen gurzschluss durch einen .Schalter abschaltet.
Damit nach einer ,solchen Störung .der Umformer oder Stromrichter schnell wie :der in Betrieb .genommen werden kann, mizs- sen :die Kontakte derart gebaut und die :Schutzeinrichtung derart schnell wirkend sein, dass :die Verbrennungen an den Kontak ten ihre ordnungsmässige Wirkungsweise nicht beeinträchtigen. In diesem Falle ist es möglich, den, Stromrichter oder Umformer nach Beseitigung :der .Störung unmittelbar wieder in Betrieb: zu setzen.
Nach der Erfindung sind bei einem Gong taktumformer mit selbsttätiger Schnellab- sschaltung in Störungsfällen Mittel vorgese hen, die.nach Beseitigung der Störung den Umformer selbsttätig wieder einschalten.
Eine häufiger auftretende Störung ist bei= spielsweise das Absinken der speisenden Drehspannung in einer oder mehreren Plia- sen. Nach der Erfindung schaltet sich der Umformer, nachdem bei .Spannungsstörungen die gegebenenfalls eingetretene Rückzündung durch Schnellabschaltung unterdrückt wurde, selbsttätig wieder ein, sobald die speisende Drehspannung in genügender Höhe wieder vorhanden ist. Auf diese Weise lässt es sich erreichen,
dass nur eine kurze Betriebsunter brechung auftritt und dass zum Wiederei.n- schalten keine Wartung oder Bedienung des Gerätes notwendig ist.
Von praktischer Bedeutung ist es, dass .die Vorrichtung zur Wiedereinschaltung mit ein fachsten Mitteln ausgeführt wird, so dass sie .selbst möglichst wenig Anlass zu Störungen geben kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung bei spielsweise dargestellt.
1, 2, 3, sind feststehende Kontaktsegmente, auf denen sich ein Kontaktkörper synchron abwälzt, der 1, 2, 3, periodisch mit dem Mit telpol 4 metallisch verbindet. Der Antrieb des Kontaktkörpers erfolgt durch die Erreger wicklungen 5 und 6. Den Segmenten 1, 2, 3 wird über Schaltdrosseln 7, 8, 9 eine Dreh spannung aus dem Netz 12, 13 und 14 zuge führt. Die erzeugte Gleichspannung arbeitet auf einem Sammler 10, 11. Im Zuge der Drehstromzuleitung ist ein Schalter 15 ange ordnet, der durch einen Anker 16 betätigt wird. Der Anker 16 steht unter dem Einfluss von zwei Erregerspulen 17 und 18. Diese Spulen sind derart abgestimmt, dass sie den Schalter 15 nur dann einschalten, wenn beide gleichzeitig von Strom durchflossen sind.
Die .Spule 18 liegt an der Sammlerspannung, die Spule <B>17</B> dagegen an der Gleichspannung des Kontaktumformers. Zur Inbetriebnahme des Gerätes s chliesst man 12, 13, 14 an das Dreh stromnetz und<B>10'</B> und 11 in beliebiger Pola rität an den Sammler an. Unter dem Einfluss der Erregung 5 und 6 beginnt dann das Kon taktgerät zu laufen. Der Schalter 15 ist zu nächst noch geöffnet. Über die drei tber- brückungswiderstände 19, 20, 21 wird jedoch .dem Umformer bereits Drehspannung zuge- führt, so dass er eine Gleichspannung erzeugt.
Legt man den Betätigungsschalter 22 ein. so fliesst sowohl durch die .Spule 17 al@ .durch ,die Spule 18 ein @Strom, .der .den Anht@r 16 bewegt. und so den ;Schalter 15 tinl@@t; das Gerät. befindet sieh damit in Betrieb. ^ Tritt jetzt irgendeine .Störung auf, die den Betrieb stört, so tritt infolge der auftre tenden Rückzündung in einer der Phasen Rückstrom auf.
Dieser Rückstrom bringt einen der Ifiberstroniauslöser 23, 24, 25 zum Ansprechen, so dass der Strom in den Spulen 17 und 18 unterbrochen und das Gerät ab geschaltet wird. Sobald die Störung beseitigt ist, erzeugt der Umformer über die Wider stände 19, 20, 21. wieder eine Gleichspan nung, die, wenn der Schalter 22 geschlossen geblieben iest, den Anker 16 wieder betätigt und damit den Schalter 15 wieder einlegt, so dass das Gerät wieder eingeschaltet ist. Die ses Spiel kann sieh beliebig oft wiederholen.
Dabei ist zu beachten, dass 16 nur dann be tätigt wird, wenn ausser der ,Spule 18 auch die Spule 17 den erforderlichen Erreger gleichstrom erhält. Dies ist nur dann möglich, wenn der Kontaktumformer über die Wider- stände 1.9, 20, 21 sich bereits .ordnungsgemäss in Betrieb befindet. Die Widerstände 19, 20, 21 sind dabei so abgestimmt, dass an den Kon takten 1, 2, 3 auf keinen Fall Schaltfeuer auftreten kann, d.li. beispielsweise dass der Strom, den sie durchlassen, in jedem Fall kleiner als etwa 0,5 A. ist. Die Widerstände sind anderseits klein, genug, dass über sie der nötige Betätigungsstrom der Spule 17 fliessen kann.
Tritt beispielsweise am Kontaktgerät eine Störung auf, die den ordnungsmässigen Lauf des Kontaktkörpers verhindert, so Behaltet das Gerät nicht selbsttätig wieder ein, weil die Spule 17 nicht durch den nötigen Gleichstrom erregt wird. Das gleiche ist der Fall, wenn die speisende Drehspannung 12, 13, 14 nicht in allen Phasen oder nicht in genügender Höhe vorhanden ist. Im Kreis von 17 kann noch eine besondere Glättungs- einriehtung vorgesehen oder 17 durch einen Kondensator überbrückt werden, der durch Widerstand gedämpft sein kann.
Um @die .Überstro@mauslwer .auf Rück ströme bei gleichzeitig grösserer Unempfind lichkeit gegen den normalen vorwärtsgerich- teten; Laststrem sehr empfindlich zu machen, sind sie mit einer zusätzlichen Polarisations- wicklung 26, 27, 28 versehen. Diese Wicklun gen .liegen über die Schaltstelle 29 an der Sammlerspannung.
Sie sind also bei geschlos senem Schalter 15 erregt, und zwar so stark und in solcher Richtung, dass bereits bei einem geringfügigen Rückstrom in den Spu len 30, 31, 32 die ,Schalter 23, 24, 25 öffnen und auf diese Weise den Umformer abschal ten. Dabei wird 29 geöffnet und dadurch werden die Erregungen 26, 27, 28 abgeschal tet, so dass die ,Schalter 23-, 24 25 wieder schliessen und die beschriebene selbsttätige Wiedereinschaltvorrichtung in Tätigkeit tre ten kann.
Man kann die drei Überstromau.s- löser derart konstruktiv miteinander zusam menbauen, dass nur eine einzige Vorerregung statt der drei getrennten Erregungen 26, 27, 28 erforderlich ist. Ebenso kann man statt der drei Schaltstellen 23, 24, 25 eine einzige vorsehen, auf,die die Anker der drei Magnet systeme der drei Phasen gemeinsam einwir ken. Die Spulen 30, 31, 32 müssen für die drei Phasen getrennt sein.
Da jedoch .die Haupterregung beispielsweise zu<B>90%</B> in der Gleichstromerregung liegt, wird die Spule 30, 31, 32 verhältnismässig klein. Man kann .dem Überstromauslöser auch noch einen vier ten Schenkel geben, der vom Belastungs gleichstrom oder Rückstrom betätigt wird.
Die Erfindung ist von besonderer Bedeu tung in Verbindung mit einer solchen Aus legung des Kontaktumformers, .die ihn an sich unempfindlich gegen Spannungsstörun gen im speisenden Netz macht. Eine solche Unempfindlichkeit lässt sich bekanntlich durch zweckmässige Bemessung der Schalt drosseln und des übrigen Zubehörs erzielen.
Wählt man beispielsweise die Schaltdrosseln genügend gross und gibt man ihnen cäne zweckmässige Vorerregung mit Drehstrom oder mit Gleichstrom, so kann man erreichen, dass der Umformer bei vollständigem Ausblei ben einer Phasenspannung ordnungsgemäss im Betrieb bleibt, vorausgesetzt, dass das Kontaktgerät mit. zwei statt drei Phasen wei terläuft. Letzteres ist beispielsweise bei Syn- öhronmoto@ren ohne weiteres zu erzielen;
es kann jedoch auch bei magnetisch angetriebe nen Wälzkontaktgeräten durch zweckmässige Konstruktion verwirklicht werden, insbeson- id,ere, wenn man in bekannter Weise,ausser den drei normalen Erregerphasen künstliche Hilfsphasen anordnet, die eine ausbleibende Phasenspannung künstlich zum Teil aufrecht erhalten.
Baut man das Kontaktgerät .derart, dass es auch mit zwei :statt .drei Drehstrom phasen von selbst anläuft, so kann man er reichen, dass der Betrieb beim Ausbleiben einer Phasenspannung ordnungsgemäss wei tergeht und @dass beim vollständigen Ver schwinden der Drehspannungen der Betrieb auch dann selbsttätig wieder in Gang kommt, wenn nur zwei Phasen der Drehspannung wieder erscheinen. Dazu ist es lediglich er forderlich, die .Spule 17 und 18 genügend empfindlich abzustimmen. Die. :Sehalter 23, 24, 25 und oder Hauptschalter 15 sollen eine möglichst kurze Eigenzeit haben, damit die Verbrennungen an den Kontakten auf ein Mindestmass beschränkt werden.
Ausserdem kann man die Kontakte derart konstruieren, beispielsweise mit magnetischer Blaswirkung, ,dass die Schaltlichtbögen keine Beschädigun gen der eigentlichen Kontaktberührungsflä- chen mit sich bringen.
Dadurch, dass die Erregung 6 von der Sammlerspannung entnommen wird, wird das in der Zeichnung dargestellte Ladegerät pol sicher. Klemmt man beispielsweise nach be endeter Ladung,den .Sammler von 10 und 11 ab, so bleibt der Umformer in Betrieb, da die Gleichstromerregung 6 vom Umformer selbst geliefert wird. Schliesst man jetzt einen zwei ten Sammler zur Ladung an 10, 11 mit ver tauschter Polarität an, so wird der Umfor mer infolge des auftretenden Rückstromes durch die Rückstromauslöser ausser Betrieb gesetzt.
In der Spule 6 kehrt sich jetzt die Erregung um und der Umformer erzeugt über die Widerstände 19, 20, 211 eine Gleichs.pan- nung umgekehrter Polarität, die zusammen mit der Spule 18 durch die Spule 17 den Schalter 15 selbsttätig wieder einschaltet, so ,dass der neue Sammler mit der richtigen Po larität wieder geladen wird. Um die Ladung nach Auffüllen des Sammlers selbsttätig ab zuschalten:, kann man in bekannter Weise selbsttätige Ladeschalter vorsehen.
Statt des üblichen mechanischen Uhrwerkes können diese Ladeschalter auch mit einer elektrischen Uhr versehen" werden, die beispielsweise in Gang gesetzt wird, wenn die Zellenspannung einen- gewissen Wert erreicht hat, und welche den Ladevorgang nach einer bestimmt ein stellbaren Zeitspanne unterbrechen kann. Die Unterbrechung des Ladestromes erfolgt bei spielsweise dadurch, dass der Schalter 22 durch einen Kontakt der elektrischen Uhr geöffnet wird. Als elektrische Uhr kommt eine Vorrichtung in Frage, wie sie von selbst anlaufenden elektrischen Uhren her bekannt ist.