-
Vierdraht-Drehstromweichenschaltung Die Erfindung betrifft eine Vierdraht-Drehstromweichenschaltung
mit Innenabschaltung des Stellstromes. Sie bezieht sich auf die ständige Überwachung
sowohl aller Kabeladern als auch der Motorwicklungen sowie der Weichenstellung und
des Antriebes.
-
Bei einer bekannten vieradrigen Drehstromweichenschaltung überwacht
man zwar auch ständig alle vier Leitungen sowie die drei Motorwicklungen. Hierbei
läuft jedoch der Motor nur mit einer zweiphasigen T-Schaltung an, wobei das dem
Drehstrommotor eigentümliche geringe Anlaufmoment noch kleiner als bei dreiphasigem
Anlauf ist. Dabei muß der Motor kurz nach dem Anlauf (beim Umschalten der Kontakte)
während einer kurzen Zeit sogar nur auf einer einzigen Phase weiterlaufen. Wenn
in diesem Zeitmoment Schwergang einsetzt, kann der Motor unter Umständen stehenbleiben
und läuft auch bei Richtungsumkehr nicht mehr an.
-
Dieser Zustand ist in der Sicherungstechnik nicht zu vertreten. Es
ist aber auch bereits eine Schaltung vorgeschlagen worden, welche es gestattet,
den Drehstrommotor während des ganzen Stehvorganges auf allen drei Phasen laufen
zu lassen. Hiermit ist jedoch noch der Nachteil verbunden, daß die drei Motorwicklungen
bzw. die vier Leitungen nicht ständig, sondern nur wechselweise überwacht werden.
Dies bedeutet, daß sich ein auftretender Fehler in der im Augenblick nicht überwachten
Leitung bzw. Motorwicklung (Drahtbruch oder ähnliches) erst beim nächsten Umstellen,
d. h. unter Umständen relativ spät bemerkbar macht.
-
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile in der Weise vermieden, daß
in dem Überwachungsstromkreis der Schaltung sowohl die drei Stelladern als auch
die Überwachungsader je ein Leitungsüberwacherrelais aufweisen und daß außerdem
in zwei Stelladern je ein Endlagenüberwacherrelais vorgesehen ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sprechen sowohl die
Leitungsüberwacherrelais als auch die Endlagenüberwacherrelais auf das Über-bzw.
Unterschreiten der durch die Schaltung bestimmten Widerstandsgrößen an. Außerdem
sprechen die Endlagenüberwacherrelais auf Widerstandsdifferenzen an, die in den
Adern und Motorwicklungen auftreten können. Weiterhin dienen beide Endlagenüberwacherrelais
im abgefallenen Zustand zur Bekanntgabe der aufgefahrenen Weichenlage.
-
Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile sind darin zu erblicken,
daß einerseits unter Vermeidung der mit dem Bekannten verbundenen Nachteile die
ursprüngliche Schaltung der Motorwicklungen zur Aufrechterhaltung des vollen Drehmomentes
bestehenbleibt und daß andererseits dabei in jeder der Weichenstellungen sämtliche
vier Zuleitungen und die Motorwicklungen überwacht werden, so daß auftretende Fehler
oder Störungen erkennbar sind.
-
Im folgenden werden der Aufbau sowie die Wirkungsweise der Weichenschaltung
nach der Erfindung an Hand eines zeichnerischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.
-
Im Beispiel ist für den Motor eine Sternschaltung gewählt, um die
Widerstandsdifferenz der Wicklungen einfacher und besser auszunutzen. Der Hauptschalter
HS hat drei Stellungen, die beiden äußeren Stellungen RL und LL schalten den Rechts-
bzw. Linkslauf des Motors, und mit der mittleren Stellung wird der Überwachungsstrom
eingeschaltet.
-
Eine besondere Relaisschaltung, die nicht näher beschrieben ist, schaltet
den Hauptschalter HS in die Rechts- bzw. Linkslaufstellung und hält ihn so lange
in der betreffenden Lage fest, bis durch das Löserelais L die Auslösung erfolgt
bzw. beim Nichterreichen der anderen Endlage ein Zeitrelais, welches nicht dargestellt
ist, die Auslösung vornimmt. Das Löserelais L ist zu Beginn des Laufes mit beiden
Anschlüssen nur an ein Spannungspotential geschaltet und erhält während des Laufes
das Spannungspotential des Außenleiters Lw und des Sternpunktes XYZ. Es ist so dimensioniert,
daß es auf das Spannungspotential vom Außenleiter zum Sternpunkt nicht anspricht;
erst nachdem der Antrieb die andere Endlage erreicht hat und das Löserelais zwischen
Außenleiterspannung Lw und Zu zu liegen kommt, tritt es in Tätigkeit und wirft den
Hauptschalter in die Überwachungsstellung zurück (Vorgang ist nicht dargestellt)
.
-
In Abb. 1 sind die Antriebskontakte in der Minus-Endstellung dargestellt
(+aK =offen; +mK = geschlossen;
-mK=offen; -aK=geschlossen). Die
drei Leitungsüberwacherrelais Uh, Uv und Üw überwachen die drei Stehadern Lis, Lv
und Lw unid die Motorwicklungen UX, VY und WZ. Das Leitungsüberwacherrelais
Uo in der Überwachungsader Lo ist zur Kontrolle der drei Stelladern und der Motorwicklungen
gegen auftretenden Erdschluß bzw. gegen auftretende Fremdspannung vorgesehen.
-
Die in der Abb. 1 dargestellte Minusstellung entspricht dem Ersatzschaltbild
der Abb. 2.
-
Der Gleichstromwiderstand der Motorwicklungen UX, VY und
WZ beträgt beispielsweise je Wicklung 8,5 Ohm: Der maximale Leitungswiderstand
in den A_rn Lu, Lv, Lw und Lo soll den Wert von 25 Ohm nicht übersteigen. Der in
den Relaiswicklungen auftretende geringe Widerstand beeinflußt das Ergebnis nur
unwesentlich. Der Vorschaltwiderstand Rv ist auf 84 Ohm eingestellt. An den +-Punkt
werden -f-60 V Gleichspannung und an den --Punkt das Nullpotential (Minuspol der
Batterie) der Gleichspannungsquelle angelegt. Der innere Widerstand R der Spannungsquelle
ist sehr klein und bleibt unberücksichtigt. In den Adern Zu und Lv fließt
nunmehr je ein Strom von 0,125 A, in der Ader Lw ein Strom von 0,250A. Auf die Differenz
der Ströme in den Adern Lw und Lu spricht das überwacherrelais Ü-an, wogegen die
Auswirkung in dem Relais Ü+ in einer verstärkten angezogenen Stellung zu erblicken
ist. Die Endlagenüberwacher sind gepolte Relais mit zwei gleichen Wicklungen, die
gegenläufig geschaltet sind. Die Anker sind einseitig eingestellt.
-
Somit ist die eine Endlage der Weiche (Minuslage) überwacht. Die Pluslage
der Weiche wird vom Relais Ü-1- überwacht, wenn spiegelbildliche Stromverhältnisse
durch Umsteuerung sämtlicher Antriebskontakte hergestellt sind (Abb. 3).
-
:,Bei aufgefahrener Weichenlage haben die Kontakte -aK und -mK umgeschaltet,
so daß nunmehr die Adern Lu, Lv und Lw von gleich großen Strömen durchflossen sind
(Abb. 4). Das hat zur Folge, daß in den überwacherrelais Ü-I- und Ü- keine Stromdifferenzen
auftreten und keines der beiden Relais anspricht.
-
Die auf diese Weise erzielte abgefallene Lage beider Relais Ü-1- und
Ü- wird gleichfalls für die überwachurig, d. h. für die Anzeige der Auffahrtsstellung
der Weiche ausgenutzt. .