Einrichtung zum zweistufigen selbsttätigen Anlassen von Wechselstrommotoren mit stromloser Umschaltung der Wicklung, insbesondere von Stern auf Dreieck. Es sind Einrichtungen bekannt, die ge statten, einen Drehstrommotor in Sternschal tung anzulassen und ihn nach einer einge stellten oder durch einen Stromwächter be stimmten Anlaufzeit selbsttätig und stromlos, a. h. unter kurzzeitiger Abschaltung vom Netz, in Dreieck zu schalten. Es ist auch be kannt, die erste Stufe eines derartigen Stern Dreieckanlassers stromlos zu schalten, d. h.
den Netzschalter beim Anlassen erst dann zu schliessen, wenn die Sternschaltung vom Stern-Dreieckschalter bereits hergestellt ist, und ihn beim Ausschalten des Motors zu öff nen, bevor der Stern-Dreieckschalter den Sternpunkt der Motorwicklung löst. Wie ein solcher Stern-Dreieckanlasser grundsätzlich geschaltet zu werden pflegt, geht aus den Fig. 1 und 2 hervor, von denen die erstere die Sternstellung, die letztere die Dreieck stellung des Anlassers zeigt.
Der Anlasser, dessen selbsttätiges Arbeiten durch den Schaltmagneten 1 mit Druckknopfbetätigung 2 angedeutet ist, ist mit einer Schaltwalze 3 ausgerüstet, die für die Sternstellung mit einer durchgehenden Schiene 4, für die Drei eckstellung mit drei Einzelbelägen 5 aus gerüstet ist. Die Phasenwicklungen 6 des Motorständers müssen selbstverständlich beid seitig herausgeführt und an sechs Klemmen des Anlassers angeschlossen sein.
Zwischen den Netzklemmen 7 der Einrichtung und den Klemmen der Schaltwalze 3 ist der dreipolige Schalter 8 angeordnet, der sich für das Ein- und Ausschalten unter Strom eignet und der dem Einschalten des Umschalters 3 nach-, seinem Ausschalten jedoch voreilt.
Eine Schalteinrichtung, die derartige zwei stufige Anlassvorgänge mit der erforderlichen Zeitverzögerung für das Abklingen des Stro mes selbsttätig und während der Umschaltun gen stromlos ausführt, bildet den Gegenstand der Erfindung. Die Schalteinrichtung besitzt zwei Schaltgeräte, nämlich den Walzumschal ter, dessen Klemmen an die Motorwicklung angeschlossen sind, und den Netzschalter, der den Strom ein- und auszuschalten hat und da- her mit einer Funkenlöschvorriehtung, z. B.
mit Funkenhörnern, versehen ist; dazu kommt ein Schaltmagnet und eine Verzögerungsvor richtung. Die Erfindung selbst besteht darin, dass der Schaltmagnet, der unmittelbar den Netzschalter betätigt, mit der Umschaltwalze durch ein Schubkurbelgetriebe verbunden ist und dass auf der Welle der Umschaltwalze so viel Schwungmasse angebracht ist, dass die Kurbel beim Ausschalten des Schaltmagneten über ihre Totpunktlage hin-,veg schwingt, wo durch erreicht wird, dass die Umschaltwalze beim Wiedereinschalten des Schaltmagneten in umgekehrtem Drehsinn bewegt wird wie beim vorangehenden Einschalten.
In Fig. 3 bis 6 der Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel für die Erfindung in vier Schaltstellungen dargestellt. In allen Figuren sind die Netzklemmen 7, die Motorklemmen 9, 10, die Netzschalter 8 mit den Kontakten 13, 14 und den Funkenhörnern 15, 16, die Beläge 5 und die festen Federkontakte 11, 12 der Umschaltwalze 3 je dreifach zu denken.
Der bewegliche Kontakt 14 des Netz schalters 8 sitzt am Isolierklotz 17 der vom Schwenkanker 18 des Schaltmagneten 1 dreh baren Welle 19. Der Magnetkraft wirkt am Hebelarm 20 die Feder 21 entgegen. Dieser Arm 20 treibt über das Schubkurbelgetriebe 23, 24 die Welle 22 der Stern-Dreieek-Uni- schaltwalze 3 an. Der auf ihr sitzende Kur belarm 23 ist über die Achse 22 hinaus ver längert und als verhältnismässig schwere Schwungmasse ausgebildet. Die beiden Arne. 20 und 23 sind durch die an beiden angelenkte Schubstange 24 kraftschlüssig verbunden.
Durch eine Nase 25 an der Schubstange 24 wird beim Ansprechen des Schaltmagneten 1, 18 das Zeitwerk 26 in Betrieb gesetzt, dessen von unten nach oben wandernder Anschlag 2 7 nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit den Hilfskontakt 28 öffnet. Ein weiterer Hilfs kontakt 29 wird in einer bestimmten Stellun@n- von dem Kurvenstück 30 geschlossen, das auf der Umschaltwalze 3 angeordnet ist. Beide Hilfskontakte 28 und 29 liegen parallel zii- einander im Stromkreis der Magnetspule 1, in Reihe mit dem Druckknopfschalter 2.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun folgende. Driickt man, ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Nullstellung, auf den Knopf 2, so zieht der Magnet 1 seinen Anker 18 unter Spannung der Feder 21 an. Durch die Schubstange 24 wird der Stern punktsbelag 4 der Umschaltwalze 3 in Be rührung mit der Kontaktfeder 11 gebracht und kurz darauf der Netzschalter 8 geschlos sen, so da,ss die elektrische Verbindung Netz- 7-13-14-10-lllotorwiclt1ung-9-11-4 zustande komint. Zugleich wird durch die Nase 2 5 das Zeitwerk 26 in Lauf gesetzt.
In dieser Schalt stellung, die in F'ig. 1 und 4 veranschaulicht ist, läuft der Motor an.
Sobald nun der Wanderanschlag 27 den Hilfskontakt 28 unterbricht und so den Schaltmagneten 1 stromlos macht, tritt der Zustand gemäss Fig. 5 ein, der jedoch nur einen kurzen Augenblick dauert.
Durch den plötzlichen Zug der Feder 21 ist nämlich die blasse der Kurbel 23 über die durch eine strielipunktierte Linie gekenn zeichnete Totpunktlage der Schubkurbel getriebes 23, 24 hinausgeschwungen, so dass der Angriffspunkt der Schubstange 24 an der Kurbel 23 nunmehr oberhalb der Tot punktlage liegt. Da jetzt durch das Kurven stück 30 der Hilfskontakt 29 geschlossen ist und die Spule 1 \nieder Strom erhält, zieht der Magnet seinen Anker 18 sofort wieder an.
Wie Fig. 6 zeigt, verbindet. der Dreieck belag 5 die Kontaktfedern 11 und 12, und kurz darauf wird der Netzschalter 8 wieder geschlossen, wobei der Zeitwerkskontakt 28 dauernd vom geschlossenen Hilfskontakt 29 überbrückt bleibt. Damit ist die Schaltung gemäss F'ig. 2 erreicht, die dem Dauerbetrieb des Motors entspricht.
Wird der Spulenstromkreis willkürlich oder durch Einwirkung einer Sicherheitsvor richtung an irgendeinem Moment des Anlass- vorganges unterbrochen, so werden durch die Wirkung der Feder 21 selbsttätig die Schal ter 3 und 8 geöffnet, und es wird die Bereit schaftsstellung gemäss Fig. 3 wieder herge stellt.
Dabei schwingt die Masse des Kurbel armes 23 mit ihrem an der Schubstange 24 sitzenden Gelenk unter die Totpunktlage herab, so dass beim nächsten Einschalten des Magneten 1 mit Sicherheit durch die Schalt walze 3 das Einschalten in Sternschaltung (gemäss Fig. 1) gewährleistet und eine Fehl schaltung ausgeschlossen ist.
Die Erfindung ist nicht auf Stern-Drei- eck-Anlasser beschränkt, sondern kann bei beliebigen zweistufigen Anlassern benutzt werden.
Wie erwähnt, kann die Verzögerungsvor richtung, die beim Beispiel ein beim Ein schalten der ersten Anlassstufe mechanisch in Gang gesetztes Zeitwerk ist, auch ein strom abhängiges Organ, z. B. ein Bimetallelement oder ein elektromagnetischer Stromwächter, sein. Oder die Umschaltung von der Anlass auf die Betriebsstufe kann in Abhängigkeit von der Drehzahl, z. B. durch Ausbildung des Kontaktes 28 als Fliehkraftschalter, erfolgen.
Ferner kann die Aufgabe, die der Erfin dung zugrunde liegt, auch baulich zum Teil auf andere Weise gelöst werden, als in der Zeichnung dargestellt.
Device for two-stage automatic starting of AC motors with currentless switching of the winding, in particular from star to delta. There are devices known that equip ge to start a three-phase motor in star circuit and it automatically and de-energized after a set or by a current monitor be certain start-up time, a. H. with short-term disconnection from the mains, to switch in delta. It is also known to de-energize the first stage of such a star-delta starter, i. H.
to close the power switch when starting up only when the star connection of the star-delta switch has already been established, and to open it when the motor is switched off before the star-delta switch releases the star point of the motor winding. How such a star-delta starter generally wont be switched, can be seen from FIGS. 1 and 2, of which the former shows the star position, the latter shows the triangle position of the starter.
The starter, whose automatic operation is indicated by the solenoid 1 with push button actuation 2, is equipped with a shift drum 3, which is equipped for the star position with a continuous rail 4, for the triangular position with three individual pads 5 from. The phase windings 6 of the motor stand must of course be brought out on both sides and connected to six terminals of the starter.
Between the mains terminals 7 of the device and the terminals of the switching drum 3, the three-pole switch 8 is arranged, which is suitable for switching on and off under power and which precedes switching on the changeover switch 3, but leads it off.
A switching device that carries out such two-stage starting processes with the required time delay for the decay of the current automatically and without current during the Umschaltun gene forms the subject of the invention. The switching device has two switching devices, namely the Walzumschal ter, whose terminals are connected to the motor winding, and the power switch, which has to switch the current on and off and therefore with a spark extinguishing device, for. B.
is provided with spark horns; in addition there is a solenoid and a delay device. The invention itself consists in the fact that the switching magnet, which directly actuates the power switch, is connected to the switching roller by a slider-crank mechanism and that so much flywheel is attached to the shaft of the switching roller that the crank goes beyond its dead center when the switching magnet is switched off, veg oscillates, which ensures that the switching roller is moved in the opposite direction of rotation when the switching magnet is switched on again as it was when it was switched on before.
In Fig. 3 to 6 of the drawing, an exemplary embodiment from the invention is shown in four switching positions. In all figures, the mains terminals 7, the motor terminals 9, 10, the mains switch 8 with the contacts 13, 14 and the spark horns 15, 16, the linings 5 and the fixed spring contacts 11, 12 of the switching roller 3 are to be thought of in three ways.
The movable contact 14 of the power switch 8 is seated on the insulating block 17 of the rotating armature 18 of the switching magnet 1 ble shaft 19. The magnetic force acts on the lever arm 20, the spring 21 counter. This arm 20 drives the shaft 22 of the Stern-Dreieek Uni- shift drum 3 via the slider crank mechanism 23, 24. The seated on her cure belarm 23 is ver extended beyond the axis 22 and designed as a relatively heavy flywheel. The two Arne. 20 and 23 are positively connected by the push rod 24 hinged to both.
By a nose 25 on the push rod 24, when the switching magnet 1, 18 responds, the timer 26 is put into operation, the stop 27 of which, moving from bottom to top, opens the auxiliary contact 28 after a certain, adjustable time. Another auxiliary contact 29 is closed in a certain position by the cam piece 30 which is arranged on the changeover roller 3. Both auxiliary contacts 28 and 29 lie parallel to one another in the circuit of the magnetic coil 1, in series with the push-button switch 2.
The operation of the device is now as follows. If, starting from the zero position shown in FIG. 3, the button 2 is pressed, the magnet 1 attracts its armature 18 under the tension of the spring 21. By means of the push rod 24, the star point coating 4 of the changeover roller 3 is brought into contact with the contact spring 11 and shortly thereafter the mains switch 8 is closed, so that the electrical connection mains 7-13-14-10-lllotorwiclt1ung-9- 11-4 comes about. At the same time, the timer 26 is set in motion by the nose 25.
In this switching position, which is shown in FIG. 1 and 4, the engine starts.
As soon as the traveling stop 27 interrupts the auxiliary contact 28 and thus de-energizes the switching magnet 1, the state according to FIG. 5 occurs, which however only lasts for a short moment.
Because of the sudden pull of the spring 21, the pale crank 23 is swung out beyond the dead center position of the slider crank gear 23, 24 marked by a stripe-dotted line, so that the point of application of the push rod 24 on the crank 23 is now above the dead center position. Since now through the curve piece 30 of the auxiliary contact 29 is closed and the coil 1 \ receives low current, the magnet attracts its armature 18 again immediately.
As Fig. 6 shows, connects. the triangle cover 5 the contact springs 11 and 12, and shortly thereafter the power switch 8 is closed again, the timer contact 28 being permanently bridged by the closed auxiliary contact 29. The circuit according to FIG. 2 reached, which corresponds to the continuous operation of the motor.
If the coil circuit is interrupted arbitrarily or by the action of a safety device at any moment of the starting process, the switches 3 and 8 are automatically opened by the action of the spring 21 and the standby position according to FIG. 3 is restored.
The mass of the crank arm 23 swings with its joint seated on the push rod 24 below the dead center position, so that the next time the magnet 1 is switched on, the switching roller 3 ensures that it is switched on in star connection (according to FIG. 1) and an error circuit is excluded.
The invention is not limited to star-triangle starters, but can be used with any two-stage starters.
As mentioned, the delay device, which in the example is a switch on the first starting stage mechanically set timer, also a current-dependent organ such. B. a bimetal element or an electromagnetic current monitor. Or the switchover from the occasion to the operating mode can depend on the speed, e.g. B. by forming the contact 28 as a centrifugal switch.
Furthermore, the task on which the invention is based can also be structurally partially solved in a different way than shown in the drawing.