Schaltungsanordnung mit wenigstens zwei elektrischen Verbrauchern. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit wenigstens zwei elektrischen Verbrauchern zum gestaffelten Einschalten derselben. Als elektrische Ver braucher kommen insbesondere Elektromoto ren für Einzelantriebe in Betracht, mit deren Hilfe z. B. Arbeitsmaschinen für industrielle Einrichtungen und Anlagen betätigt werden.
Bei diesen Einrichtungen und Anlagen han delt es sich beispielsweise um Fördereinrich tungen für Schüttgüter, Aufbereitungsanla gen für Kohle und Erz, Einrichtungen von Zementfabriken und Trocknimgsanlagen für landwirtschaftliche Erzeugnisse, wie Rüben- schnitzel und Futtermittel oder um Rohrpost- und Bahnanlagen und dergleichen. Bei der artigen Einrichtungen bzw.
Anlagen muss der jeweilige Betriebszustand. des einen Ver brauchers von demjenigen des andern ab hängig gemacht werden. Zu diesem Zweck wird vielfach die sogenannte Staffelschaltung verwendet, bei der die Motoren meistens mittels Schütze geschaltet werden, die in üblicher Weise vorgeschaltete Kurzschluss- sicherungen und thermische überstromrelais als Motorschutz erhalten können.
Die Abhän gigkeit des betreffenden Motors von dem Be triebszustand des davor liegenden Motors wird dadurch herbeigeführt, dass der Steuer- bzw. Haltestrom für das Schütz von der Schaltstellung des davorliegenden Schützens abhängig gemacht wird. Derartige gebräuchliche Staffelschaltun gen verursachen jedoch unter Umständen in der Praxis erhebliche Nachteile. Obwohl die Forderung darin besteht, dass die Einschal tung eines Motors und sein Betrieb von dem ordnungsmässigen Lauf der vorangehenden Arbeitsmaschine abhängig gemacht wird, ist.
bei der angegebenen Staffelschaltung nur eine Abhängigkeit von dem Einschaltzustand des Schützes des davorliegenden Motors vor handen. Es besteht aber dabei keine Gewähr, dass die Arbeitsmaschine bei eingeschaltetem Schütz in dem Tat im Betrieb ist. Wenn dies aber nicht zutrifft, können erhebliche Stö rungen bzw. Schäden verursacht werden. So läuft z.
B. bei Bruch der Kupplung zwischen dem Motor und seiner Arbeitsmaschine der Motor leer, während die Arbeitsmaschine stillsteht. Wenn die -das Gut heranbringende Arbeitsmaschine ordnungsgemäss im Betrieb ist, die nächstfolgende Maschine aber infolge des Kupplungsbruches kein Gut übernehmen kann, so treten unter Umständen grosse Schä den auf. So wird im günstigsten Falle das Gut an eine unbeabsichtigte Stelle geschüt tet. Bei geschlossenen Fördereinrichtungen, z.
B. bei Kastenförderern, kann sogar die Transportkette reissen oder bei Schnecken das Gehäuse zerstört werden, oder es können andere mechanische bzw. Personenschäden eintreten.
Um eine weitgehende Abhängigkeit zu er reichen, wurde bis jetzt in der Praxis als Steuerspannung z. B. eine 500 bzw. 750 Volt betragende Motorenspannung verwendet. Die Verwendung derart hoher Spannungen ist zwar zur Erzielung kleiner Kabelquerschnitte für die Kraftleitungen vorteilhaft; für die Steuerung sind dagegen kleinere Spannungen (von z. B. 120 und 220 Volt) geeigneter.
Dies ist beispielsweise darin begründet, dass die bei der Steuerung notwendigen kleinen Hilfs- und Zeitrelais für Spannungen über 220 Volt vielfach nicht ohne weiteres gebaut werden können. Kleine Steuerspannungen sind auch mit Rücksicht auf die Gefährdung des Be triebspersonals dringend notwendig. Höhere Steuerspannungen verursachen unter Um ständen betriebliche Störungen infolge der Einwirkung der schädlichen Kapazitäten in den Steuerleitungen, da kleine Apparate mit.
hohen Innenwiderständen beim öffnen des Stromkreises nicht abfallen, so dass der Stromkreis in diesem Falle über den Schein widerstand der Leitungskapazität geschlossen bleibt. Bei der eingangs angegebenen übli chen Staffelschaltung lässt sieh eine getrennte, unterhalb der Spannung des Starkstromlcrei- ses liegende Steuerspannung deswegen nicht anwenden, weil man dabei auch die Siche- rungsüberwachung der den Schützen vorge schalteten Kurzschlusssicherungen verlieren würde.
Es äst deshalb üblich, den Haltestrom eines Schützes von dem Motorenstromkreis des davorliegenden Schützes abzuzweigen. Man erzielt hierbei jedoch nur eine teilweise Sicherungsüberwachung, da der einphasige Steuerstrom nur über zwei Motorensieherun- g.en entnommen werden kann. Bei der Anwen dung dieser Massnahme tritt somit immer noch der Nachteil auf, dass beim Durchgehen der dritten Sicherung keine Beeinflussung des Steuerstromkreises herbeigeführt wird.
In den Fällen, in denen eine unbedingte Betriebsabhängigkeit gefordert ist, hat man ferner sogenannte Drehzahlwächter au der Arbeitsmaschine angebaut, die beim Errei- ehen einer bestimmten Umdrehungszahl einen Kontakt schliessen, der das nächstfolgende Motorsehütz einschaltet.
Diese Einrichtung arbeitet zwar zuverlässig; sie verursacht aber grosse Nachteile in herstellungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht. So können im Hinblick auf die voneinander abweichenden Drehzahlen und die verschiedenen Wellenab- messungen der Arbeitsmaschinen nicht. Dreh zahlwächter einheitlicher Bauart verwendet werden.
In jedem Falle sind dabei besondere Übersetzungsgetriebe und Anbaukonstruk- tionen erforderlich. Aus diesem Grunde wird der kostspielige Drehzahlwächter nur in den seltensten Fällen angewandt.
Die Erfindung ermöglicht, in einfacher Weise eine zuverlässige betriebliche Abhän gigkeit durch eine elektrische überwachungs- schaltung zu Brr eichen und die vorstehend an gegebenen Nachteile der bekannten Anord nungen bei gleichzeitiger Verwendung von kleinen Steuerspannungen zu vermeiden.
Die Erfindung besteht darin, dass das Selbsthalten der Schalteinrichtung des einen Verbrauchers und das Einschalten sowie das Inbetriebbleiben der Schalteinriehtung des zweiten Verbrauchers von der Stromauf nahme des ersteren Verbrauchers abhängig gemacht sind. Bei mehrphasigen Verbrau chern ist es zweckmässig, das Selbsthalten der Schalteinrichtung und das Einschalten der nachfolgenden betriebsabhängigen Schaltein richtung von der Stromaufnahme in jeder Phase des ersteren Verbrauchers abhängig zu machen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel einer von der Normal-Stromaufnahme in allen drei Phasen abhängigen Staffelsehal- tung nach der Erfindung dargestellt.
1l2, und M2 sind zwei Motoren für Einzel antriebe, die durch Schütze 7 mit Kurzschluss- sicherungen SR, Ss, ST und durch zur Über wachung jeder einzelnen Phase vorgesehene, beispielsweise als thermiseher Motorschutz dienende Stromrelais RR, R9, <I>RT</I> so geschaltet werden, dass der Motor .t172 von dem Motor 11T, betriebsabhängig ist, das heisst, dass der Motor i112 nur dann eingeschaltet werden kann, wenn der Motor D11 bereits im Betrieb ist.
Das Schütz 7 dient zur mechanischen Be tätigung cles Hauptschalters mit den Kontak ten 10, welchem Schalter Hilfsschalter 8, 9 zugeordnet sind. Jedes Stromrelais RR, Rs, RT ist mit Haltekontakten 1, 4 bzw. 2, 5 bzw.
3, 6 für das Schütz 7 versehen, von denen die Kontakte 1, 2 und 3 jeweils bei der Über schreitung des höchstzulässigen Dauerbetriebs stromes Jm", unterbrochen werden, also als Maximalkontakte dienen, während die Kon takte 4, 5 und 6 erst nach dem Erreichen eines vorbestimmten Betriebsstromes Jmi" ge schlossen werden und weiterhin geschlossen bleiben, .falls die Stromaufnahme des Motors diesen einstellbaren Wert des Betriebsstromes nicht unterschreitet. Hierdurch wird erzielt, dass der Haltestrom der Spule des Schützes 7 von der Stromaufnahme jeder einzelnen Phase abhängig ist.
Das Schütz wird somit nur so lange selbsttätig in der Einschaltstel lung verbleiben, bis die eingestellten Fest werte der Stromaufnahme nach oben (Jmy") oder nach unten (Jmin) überschritten werden. Sämtliche Haltekontakte 1, 2, 3 und 4, 5, 6 sind in Reihe zueinander und zu der Schütz spule geschaltet. Die Schützspule ist zwischen die Steuerspannungsleitung R' und Rücklei tung 0 geschaltet und kann mittels der Taster (Druckknöpfe) E und A ein- bzw. ausgeschal tet werden, wobei der Taster A mit einem Un terbrechungskontakt ausgerüstet ist.
Wird der Taster E zwecks Einschaltung betätigt, so wird der Haltestromkreis zwischen der Steuerspannungsleitung R' und,der Rück leitung 0 über die geschlossenen Maximalkon takte 1, 2, 3 und die Schüttspule geschlossen. Das Schütz schaltet die Hauptkontakte 10 ein, so dass der Motor<B>1111</B> vom Anlaufstrom durchflossen wird.
Der hohe Anlaufstrom verursacht ein schnelles Ansprechen der ther mischen Relais RR, RS und RD die jeweils die Kontakte 4, 5 und 6 schliessen, so dass der dem Druckknopf E parallel geschaltete, über den Hilfsschalter 8 geführte Haltestromkreis geschlossen wird. Der Tastschalter E kann nun losgelassen werden.
Man kann den Tast- schalter E mit einem Impulszeitkontakt aus rüsten, der automatisch so lange geschlossen bleibt, bis die Selbsthaltung über die Kon takte 4, 5 und 6 gesichert ist. Die Selbsthal tung und der Betrieb des Motors ist also jetzt weiterhin noch von den Kontakten 4, 5 und 6 abhängig. Diese Kontakte bleiben bei der nor malen Stromaufnahme, worauf schon hinge wiesen wurde, bis zum Erreichen einer untern Grenze Jmin geschlossen.
Da der Motor M, nur unter den angegebenen: Bedingungen im Betrieb bleibt, ist auch der Motor 7Y12, dessen ; Steuerstromkreis zusätzlich über den Hilfst Schalter 9 geführt ist, vollkommen betriebs abhängig.
In gleicher Weise wie der Motor 312 können weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Motoren eingeschaltet werden. , Mittels der angegebenen Anordnung wird auch eine vollkommene Sicherungsüberwa chung ermöglicht. Sie gestattet ferner, eine von der Motorspannung umabhängige Steuer spannung zu verwenden. Hierdurch können zugleich die Vorteile einer hohen Motorspan nung und einer kleinen Steuerspannung aus genützt werden.
Mit Hilfe der beschriebenen Anordnung wird somit. eine vollkommene Be- triebsüberwaehung mit einfachen elektrischen Mitteln erreicht, wie man sie bis.jetzt in um ständlicher und kostspieliger Weise nur mit dem Drehzahlwächter zu erreichen vermochte.
Die beschriebene Schaltung kann verschie dene Abwandlungen erfahren, die sich nach der Art der verwendeten Schalt- und Steuer geräte richten. Dabei können an Stelle von Schützen und thermischen Stromrelais andere ,selbsttätige Schaltmittel, z. B. .elektromagne tische Stromrelais verwendet werden. i Die Erfindung ist nicht nur anwendbar bei Motoren für Einzelantriebe, sondern auch bei andern elektrischen Verbrauchern, z. B. bei auf elektromagnetischer Wirkung beru henden Geräten, wie Schrittmotoren oder der gleichen.
An Stelle der Stromverbraucher Hl, %V12 können beispielsweise auch Antriebe für Schaltgeräte, wie Leistungs-, Trenn- und Er- dungsschalter bzw. Haupt- und Umschalter treten.
Circuit arrangement with at least two electrical consumers. The invention relates to a circuit arrangement with at least two electrical loads for switching them on in stages. As electrical consumers are in particular Elektromoto ren for individual drives into consideration, with the help of z. B. machines for industrial facilities and systems are operated.
These facilities and systems are, for example, conveyor facilities for bulk goods, processing facilities for coal and ore, facilities for cement factories and drying facilities for agricultural products such as beet pulp and feed, or pneumatic post and rail systems and the like. With such facilities or
Systems must have the respective operating status. of one consumer can be made dependent on that of the other. For this purpose, the so-called staggered circuit is often used, in which the motors are usually switched by means of contactors, which can have short-circuit fuses and thermal overcurrent relays connected in the usual way as motor protection.
The dependency of the motor in question on the operating state of the motor in front of it is brought about by making the control or holding current for the contactor dependent on the switch position of the contactor in front of it. Such common staggered circuits, however, may cause considerable disadvantages in practice. Although the requirement is that the activation of a motor and its operation is made dependent on the proper running of the preceding machine, is.
with the staggered switching specified, there is only a dependency on the switch-on state of the contactor of the motor in front of it. However, there is no guarantee that the machine is actually in operation when the contactor is switched on. If this is not the case, however, considerable malfunctions or damage can be caused. So z.
B. If the coupling between the engine and its working machine breaks, the engine is empty while the working machine is at a standstill. If the working machine bringing the goods is in operation properly, but the next machine cannot take over any goods as a result of the broken coupling, then major damage may occur. In the best case scenario, the goods are poured into an unintended place. With closed conveyors, e.g.
B. in box conveyors, the transport chain can even tear or the housing can be destroyed in the case of screws, or other mechanical injuries or personal injury can occur.
In order to reach a high level of dependence, until now in practice as a control voltage z. B. a 500 or 750 volt motor voltage is used. The use of such high voltages is advantageous in order to achieve small cable cross-sections for the power lines; however, smaller voltages (e.g. 120 and 220 volts) are more suitable for control.
This is due, for example, to the fact that the small auxiliary and timing relays required for control for voltages above 220 volts can often not be easily built. Small control voltages are urgently necessary, also considering the risk to the operating personnel. Higher control voltages may cause operational disruptions as a result of the action of the harmful capacities in the control lines, as small devices with.
high internal resistances do not drop when the circuit is opened, so that the circuit remains closed in this case via the apparent resistance of the line capacitance. In the case of the usual staggered circuit specified at the beginning, a separate control voltage below the voltage of the heavy current circuit cannot be used because one would also lose the fuse monitoring of the short-circuit fuses connected upstream of the contactors.
It is therefore common practice to branch off the holding current of a contactor from the motor circuit of the contactor in front of it. However, only partial fuse monitoring is achieved here, since the single-phase control current can only be drawn from two motor sensors. When using this measure, the disadvantage therefore still arises that if the third fuse blows, the control circuit is not influenced.
In those cases in which an unconditional operational dependency is required, so-called speed monitors have also been installed on the driven machine, which close a contact when a certain number of revolutions is reached, which switches on the next motor contactor.
This device works reliably; However, it causes major disadvantages in terms of production technology and economics. With regard to the different speeds and the different shaft dimensions of the working machines, this cannot. Speed monitors of uniform design can be used.
In each case, special transmission gears and add-on constructions are required. For this reason, the expensive speed monitor is only used in the rarest of cases.
The invention makes it possible, in a simple manner, to achieve reliable operational dependency by means of an electrical monitoring circuit to areas and to avoid the disadvantages of the known arrangements given above with the simultaneous use of small control voltages.
The invention consists in the fact that the self-holding of the switching device of one consumer and the switching on and the operation of the switching device of the second consumer are made dependent on the power consumption of the first consumer. In the case of multiphase consumers, it is useful to make the self-holding of the switching device and the switching on of the subsequent operation-dependent switching device dependent on the current consumption in each phase of the first consumer.
In the drawing, an exemplary embodiment is shown according to the invention in a staggered manner that is dependent on the normal current consumption in all three phases.
1l2, and M2 are two motors for individual drives that are operated by contactors 7 with short-circuit fuses SR, Ss, ST and by current relays RR, R9, <I> RT </ which are provided for monitoring each individual phase, for example as thermal motor protection. I> can be switched so that the motor .t172 of the motor 11T is operationally dependent, that is, the motor i112 can only be switched on when the motor D11 is already in operation.
The contactor 7 is used for mechanical actuation of the main switch with the Kontak th 10, which switch auxiliary switches 8, 9 are assigned. Each current relay RR, Rs, RT is equipped with holding contacts 1, 4 or 2, 5 or
3, 6 provided for the contactor 7, of which the contacts 1, 2 and 3 in each case when exceeding the maximum permissible continuous operation current Jm ", are interrupted, so serve as maximum contacts, while the contacts 4, 5 and 6 only after the If a predetermined operating current Jmi "ge is reached and remain closed, .if the current consumption of the motor does not fall below this adjustable value of the operating current. This ensures that the holding current of the coil of the contactor 7 is dependent on the current consumption of each individual phase.
The contactor will therefore only automatically remain in the switch-on position until the set fixed values for the current consumption are exceeded upwards (Jmy ") or downwards (Jmin). All holding contacts 1, 2, 3 and 4, 5, 6 are The contactor coil is connected between the control voltage line R 'and the return line 0 and can be switched on or off using the buttons (pushbuttons) E and A, the button A with a break contact is equipped.
If the button E is pressed for the purpose of switching on, the holding circuit between the control voltage line R 'and the return line 0 via the closed Maximalkon contacts 1, 2, 3 and the bulk coil is closed. The contactor switches on the main contacts 10 so that the motor <B> 1111 </B> has the starting current flowing through it.
The high starting current causes the thermal relays RR, RS and RD to respond quickly, each of which closes the contacts 4, 5 and 6, so that the holding circuit connected in parallel to the push button E and guided via the auxiliary switch 8 is closed. The push button switch E can now be released.
The pushbutton switch E can be equipped with a pulse time contact, which automatically remains closed until the self-holding via contacts 4, 5 and 6 is secured. The self-holding device and the operation of the motor is still dependent on contacts 4, 5 and 6. These contacts remain closed at the normal current consumption, which has already been pointed out, until a lower limit Jmin is reached.
Since the engine M remains in operation only under the specified: conditions, the engine 7Y12, whose; Control circuit is also performed via the auxiliary switch 9, completely dependent on operation.
In the same way as the motor 312, further motors not shown in the drawing can be switched on. By means of the specified arrangement, complete fuse monitoring is also made possible. It also allows to use a control voltage that is independent of the motor voltage. In this way, the advantages of a high motor voltage and a low control voltage can be used at the same time.
With the aid of the arrangement described is thus. A complete operational monitoring can be achieved with simple electrical means, which up to now could only be achieved in a cumbersome and costly manner with the speed monitor.
The circuit described can experience various modifications that depend on the type of switching and control devices used. Instead of contactors and thermal current relays, other automatic switching means, e.g. B. electromagnetic tables current relays are used. i The invention is not only applicable to motors for single drives, but also to other electrical consumers, e.g. B. based on electromagnetic effects based devices such as stepper motors or the like.
Instead of the power consumers Hl,% V12, drives for switching devices, such as circuit breakers, isolating switches and earthing switches or main switches and changeover switches can also be used, for example.