DE1032386B

DE1032386B - Vorrichtung zur UEberwachung des Anlaufs von Stromwendermotoren

Info

Publication number: DE1032386B
Application number: DEM26210A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Modlinger
Original assignee: RICHARD MODLINGER DR ING
Current assignee: RICHARD MODLINGER DR ING
Priority date: 1955-02-24
Filing date: 1955-02-24
Publication date: 1958-06-19

Description

Vorrichtung zur Überwachung des Anlaufs von Stromwendermotoren Wenn bei einem Motor unmittelbar nach dem Einschalten der Anlauf nicht erfolgt, weil das Anlaufmoment außerordentlich hoch und der Motor nicht in der Lage ist, das notwendige Drehmoment aufzubringen, dann entsteht infolge des Stromes in den unter den Bürsten stehenden Lamellen eine erhebliche Erwärmung, die zur Folge hat, daß durch die dadurch bedingte Ausdehnung des Kupfers die betreffenden Lamellen über die Laufbahn des übrigen Stromwenders hinaustreten. Der Stromwender wird dadurch für den Betrieb mehr oder minder unbrauchbar, weil die Bürsten nicht mehr ordnungsgemäß laufen können. Sie werden bei der Drehung abgeschlagen und brechen teilweise oder ganz ab. Diese Erscheinung tritt bei allen Stromwendermotoren auf, so z. B. bei den Motoren zum Antrieb elektrischer Lokomotiven oder Oberleitungsomnibussen sowie auch bei allen stationären Maschinen.
Die Erfindung betrifft eine Anlaufüberwachung für derartige Zwecke. Erfindungsgemäß dient zur kurzzeitigen Erfassung der Motordrehung ein Schaltorgan, das beim Einschalten des Motors entgegen der Wirkung einer Feder in reibungsschlüssige Verbindung mit umlaufenden Teilen gebracht wird und nach erfolgter Betätigung des Schaltorgans sich wieder selbsttätig abhebt. An dem Schaltorgan kann demzufolge festgestellt werden, ob es bzw. der Motor in Drehung versetzt wird, und von der Tatsache, daß eine Drehung erfolgt bzw. nicht erfolgt, können entsprechende Schaltvorgänge abgeleitet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Anordnung besteht aus einem Elektromagnet mit der Spule 1 und dem Anker 2. Die Spule 1 wird gleichzeitig mit dem zu überwachenden Motor an Spannung gelegt, zweckmäßig in der Weise, daß der nicht dargestellte Motorschalter einen Hilfskontakt besitzt, der die Spule 1 einschaltet. Der Anker 2 des Elektromagneten ist durch geeignete Übertragungsmittel, z. B. durch ein Gestänge 3, mit einem Schaltrad 4 verbunden. Bei nicht erregter Spule 1 wird das Schaltrad 4 durch eine Feder 5 abgehoben. Wird dagegen die Spule 1 erregt, so wird das Schaltrad 4 entgegen der Wirkung der Feder 5 auf ein umlaufendes Teil 7 des zu überwachenden Motors gedrückt. Es kann sich dabei um einen Stromwender, aber auch um die Welle des Motors oder die Kupplung handeln. Wesentlich ist nur, daß das Teil 7 mit dem Läufer des Motors in fester Verbindung steht. Mit dem Schaltrad 4 ist in geeigneter Weise ein Schalter 6 verbunden, der im Stromkreis der Spule 1 des Elektromagneten liegt. Der Schalter 6 liegt außerdem im Stromkreis eines nicht dargestellten Schaltrelais, das den Anlauf zu überwachen hat. Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Wird der Motor eingeschaltet, dann wird gleichzeitig auch die Spule 1 des Elektromagneten sowie das nicht dargestellte Zeitrelais an Spannung gelegt. Die Erregung der Spule 1 hat zur Folge, daß das Schaltrad 4 auf den Stromwender bzw. die Motorwelle gedrückt wird. Beginnt der Motoranker sich zu drehen, so wird diese Drehung auf das Schaltrad 4 übertragen, und dieses öffnet seinerseits den vorher geschlossenen Schalter 6. Mittels dieses Schalters 6 wird im gleichen Augenblick die Spule 1 und auch das nicht dargestellte Schaltrelais abgeschaltet. Die Feder 5 hebt sofort danach das Schaltrad 4 von dem Teil 7 ab.
Erfolgt nach dem Einschalten der Anlauf des Motors nicht, so behält das Teil 7 sowie das Schalt rad 4 seine Stellung bei, der Schalter wird nicht geöffnet. Nach einer einstellbaren Zeit spricht jedoch das nicht dargestellte Zeitrelais an und schaltet seinerseits sowohl den Motor als auch die Spule 1 und sich selbst ab. Es kann daher bei dieser Einrichtung nicht mehr vorkommen, claß die Bürsten auf dem Stromwender einbrennen.
Die Einrichtung kann auch dazu verwendet werden, den etwa nicht erfolgten Anlauf des Motors zu melden und zu signalisieren. Außerdem kann eine Einschaltsperre vorgesehen werden, die ein weiteres Zuschalten verhindert. Ein Wiedereinschalten des Motors ist dann erst nach Überprüfung der Anlage möglich.
Die bisher bekanntgewordenen Geräte zur überwachung des Anlaufvorganges arbeiten entweder durch Überwachung der Zeitspanne, während der vom Einschaltaugenblick an gerechnet, der Anlaufstrom (5- bis 7facher Wert des Nennstromes) von Induktionsmaschinen vorhanden ist, oder durch Ankupplung eines Fliehkraftschalters oder einer kleinen Induktionspendelmaschine.
In beiden Fällen wird durch die verwendeten Überwachungsgeräte nach Erreichen einer bestimmten durch die Konstruktion gegebenen Drehzahl das für die Abschaltung verwendete Zeitrelais ausgeschaltet (Ansprechdrehzahl z. B. 350 U/min).
Bei einer weiteren bekannten Anordnung erfolgt die Ankupplung einer Kontaktscheibe- wobei durch leitende Beläge der Scheibe ein Kondensator aufgeladen wird. Beim Überschreiten einer gewissen Spannung am Kondensator wird mit Hilfe eines Relais das Abschalten der überwachten Maschine durchgeführt.
Besondere Vorteile gegenüber den bekannten Konstruktionen von Anlaufüberwachungen sind neben der Einfachheit des Aufbaues: 1. Die Anordnung arbeitet nur während der sehr kurzen Zeit, für die das Zeitrelais eingestellt ist. 2. Die Teile sind mit den sich bewegenden Teilen des Motors bei Nennbetrieb nicht verbunden und werden daher mit den bei Nennbetrieb auftretenden Kräften nicht beansprucht. Die Abnutzung ist daher sehr gering.
3. Bei Störungen oder Fehlern an der Einrichtung wird der Schutz nicht unwirksam. Es erfolgt in diesen Fällen kein Anlauf, wodurch ein eindeutiges Kriterium für das Vorhandensein einer Unzulässigkeit vorliegt.
4. Die Schwierigkeiten, die gelegentlich durch das Kuppeln von Überwachungseinrichtungen mit den sich drehenden Teilen des Motors entstehen, entfallen.
5. Die Auswechselbarkeit z. B. schadhafter Teile ist besonders einfach und kann daher rasch durchgeführt werden.
6. Die Anordnung kann für beide Drehrichtungen verwendet werden.
7. Durch entsprechende konstruktive Ausbildung ist es möglich, den Drehwinkel festzulegen, der durchlaufen werden muß, bis die Anordnung anspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Überwachung des Anlaufs von Stromwendermotoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur kurzzeitigen Erfassung der Motordrehung ein Schaltorgan dient, das beim Einschalten des Motors entgegen der Wirkung einer Feder in reibungsschlüssige Verbindung mit umlaufenden Teilen gebracht wird und sich nach erfolgter Betätigung des Schaltorgans wieder selbsttätig abhebt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Andrücken des Schaltrades ein Elektromagnet (1, 2) dient, der gleichzeitig mit dem Motor eingeschaltet wird.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (4) seine Drehung beim Anlauf des Motors auf einen Schalter (6) im Stromkreis des Elektromagneten (1, 2) überträgt, der dadurch geschaltet wird:
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Öffnung des Schalters (6) ein Zeitrelais stromlos gemacht wird, das seinerseits die Abschaltung des Motors bewirkt, wenn innerhalb einer einstellbaren Zeit nach seiner Einschaltung kein Anlauf erfolgt.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschaltung des Elektromagneten (1, 2) das Schaltrad (4) durch eine Feder (5) vom umlaufenden Teil (7) des Motors abgehoben wird.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Signalvorrichtung für den nicht erfolgten Anlauf sowie durch gegebenenfalls eine Einschaltsperre. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 623 007, 687 759, 592221,-deutsche Auslegeschriften K 17170 VIII b/21 c (bekanntgemacht am 27. 12. 1956), D 9912 VIIIb/20h (bekanntgemacht am B. 11. 1956).