DE1046164B - Mit thermisch wirkendem Schalter verbundenes Magnetrelais - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Magnetrelai-s werden oft in Anlagen benutzt, in denen bei einem bestimmten Strom in der Relaiswicklung die ganze Anlage abgeschaltet oder einzelne Stromkreise der Anlage zu- oder abgeschaltet werden sollen. Bei Tauchankerrelais wird durch ein von einem bestimmten Strom erzeugtes Magnetfeld ein Anker in den Innenraum einer Spule gezogen und öffnet oder schließt dabei einen oder mehrere Schaltkontakte. Wird der Strom dm Relais unterbrochen oder sinkt er auf einen Wert, der kleiner ist, als zum Halten des Ankers erforderlich, so fällt das Relais in die Ausgangsstellung zurück.

Derartige Tauchankerrelais werden z. B. beim Anlassen von Einphaseninduktionsmotoren mit Hilfsphase verwendet. Sie dienen dazu, die Hilfsphase beim Hochlaufen des Motors selbsttätig an- und nach erfolgtem Hochlaufen wieder abzuschalten. Es wird dabei die Tatsache ausgenutzt, daß der Hauptphasenstrom zunächst sehr groß ist und danach auf einen kleineren Wert absinkt. Der Hauptphasenstrom ist aber nicht nur eine Funktion der Drehzahl, sondern auch der Spannung". Er ist bei Unterspannung kleiner und bei Überspannung größer. Außerdem ist der An zugsstrom des Relais größer als der Abfallstrom. Es ist daher möglich, daß bei Unterspannung der Strom nicht mehr groß genug ist, um das Relais anziehen zu lassen, und bei Überspannung der Strom so groß bleibt, daß das Relais nicht mehr abfällt. Damit nun das Relais in einem möglichst großen Spannungsbereich arbeiten kann, muß die Differenz zwischen Anzugsund Abfallstrom möglichst gering sein. Dies erreicht man bekannterweise durch eine der Relaiswicklung gegenphasig überlagerte Kompensationswicklung, die mit der Hilfsphase in Reihe geschaltet ist.

In Fig. 1 ist die Hauptphasenwicklung mit 1 bezeichnet. 2 ist die Relaiswicklung, 3 der Relaiskontakt. Wird nun die Hauptphasenwicklung 1 ans Netz gelegt, so fließt über die Relaiswicklung der Kurzschlußstrom. Der Relaiskontakt 3 schaltet dann die Hilfsphase 4 ein. Der Strom in der Hilfsphase fließt aber auch durch 'die der Relaiswicklung 2 gegenphasig überlagerte Kompensationswicklung 5. Dadurch wird das Feld im Relais geschwächt. Die Kompensationswicklung läßt sich nun so auslegen, daß der Hauptphasenstrom schon bei geringer Abnahme nicht mehr ausreicht, das Relais zu halten. Die Differenz zwischen Anzugs- und Abfallstrom läßt sich beliebig klein machen.

In den meisten Fällen ist dem Relais ein Überlastschutz 6 vorgeschaltet. Dieser hat die Aufgabe, den Motor bei Überlast abzuschalten. Diese Notwendigkeit ergibt sich, wenn das Relais bei Unterspannung die Hilfsphase nicht ein- oder bei Überspannung nicht ausschaltet. Auch bei zu großer mechanischer Be-Mit thermisch wirkendem Schalter
verbundenes Magnetrelais

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Werner Eisert, Hameln,
ist als Erfinder genannt worden

lastung des Motors, insbesondere beim Anlauf bei zu großer Last, ist ein Abschalten vom Netz notwendig. In allen Fällen wird die Maschine überhitzt, falls kein Überlastschutz vorhanden ist.

Der Überlastschutz ist vielfach ein Thermobimetallschalter. Der ihn durchfließende Strom erwärmt entweder direkt oder indirekt den Bimetallstreifen. Nach dem Erkalten des Bimeiallstreifens wird der Motor erneut eingeschaltet. Liegt dann immer noch ein Fall von Überlast vor, so wird der Motor erneut abgeschaltet. Setzt sich dieses Spiel über längere Zeit fort, so kann es trotz des Überlastschutzes zu Überhitzungen im Motor kommen, wenn die Rückfallzeit des Thermogliedes, d. i. die zum Erkalten des Bimetallstreifens im Überlastschutz nötige Zeit, so kurz ist, daß die Motorwicklungen sich nicht abkühlen können. In Fällen, bei denen beim Einschalten die Hilfsphase mit eingeschaltet wird, ist dies besonders gefährlich. Bei Einphaseninduktionsmotoren mit Widerstandshilfsphase neuerer Bauart ist die Hilfsphase, die ja im Normalbetrieb nur zum Anlauf kurzzeitig eingeschaltet wird, mit einer Stromdichte von 30 bis 40 A/mm² belastet. Sie ist daher bei häufigerem Einschalten innerhalb kurzer Zeit besonders gefährdet.

Wenn das Relais an der Verkapselung des Motors angebracht ist oder sich in der Nähe des Relais ferromagnetische Teile befinden, kann hierdurch das Feld der Relaisspule beeinflußt und ein exaktes Arbeiten des Relais in Frage gestellt werden.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile durch ein mit thermisch wirkendem Schalter verbundenes Magnetrelaiis, insbesondere Anlaßrelais für Einphaseninduktionsmotoren mit Tauchankerrelais und Überlastschutz, dadurch vermieden, daß zur Vergrößerung der Rückfallzeit des Thermogliedes durch die Wirbelstromerwärmung und zur Abschirmung der Fremd-

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Claims (2)

felder die Magnetspule an ihrem vorzugsweise zylindrischen Umfang von einem ferromagnetischen Mantel umgeben ist und die dem Thermoschalter zugekehrte Stirnseite durch eine ferromagnetische Ringplatte abgedeckt äst. Die Rückfallzeit des Thermogliedes läßt sich außerdem noch dadurch vergrößern, daß man die der Relaiswicklung gegenphasig überlagerte Kompensationswicklung, die mit der Hilfsphase in Reihe geschaltet ist. mit großer Stromdichte belastet und diese Wärmeentwicklung zur Erwärmung des Thermogliedes ausnutzt. Dies sei an Hand der Fig. 2 erläutert. Darin ist die Spule mit 2 bezeichnet. Sie ist mit einem ferromagnetischen Mantel 9 umgeben und mit einer ebenfalls ferromagnetischen Ringplatte 10 abgedeckt. Dadurch werden die Fremdfelder abgeschirmt und insbesondere in der Ringplatte Wirbelströme induziert. Durch die dadurch erzeugte Wärme kann sich der Bimetallstreifen des Thermoschalters 6, der unmittelbar oberhalb der Spule angebracht ist, nicht so schnell abkühlen, d. h. die Rückfallzeit des Schalters wird vergrößert. Beim Einschalten des Motors fließt durch die Spule der Kurzschlußstrom. Die Spule zieht den auf dem Zentralbolzen 8 geführten Anker 7 an und schließt dabei durch die Kontaktbrücke 11 die Kontakte 12 und 13. Dadurch wird die Hilfsphase ans Netz gelegt. Der Sirom der Hilfsphase fließt jedoch auch durch die der Relaiswicklung gegenphasig überlagerte Kompensationswicklung 5. Dadurch wird das vom Hauptphasenstrom in der Spule aufgebaute magnetische Feld geschwächt, und die Differenz von Anzugsund Abfailstrom läßt sich beliebig klein machen. Die Kompensationswicklung ist so ausgelegt, daß die Stromdichte sehr groß ist, also eine große Stromwärme entwickelt wird. Dadurch läßt sich ebenfalls die Rückfallzeit des Thermoschalters vergrößern und ein nahezu naturgetreues Wärmeabbild der Motorwicklung erzielen. Das erfmdungsgemäße Magnetrelais läßt sich nicht nur bei Einphaseninduktionsmotoren anwenden, sondern es kann ohne weiteres auch zur Lösung anderer Aufgaben ^herangezogen werden. So kann es beispielsweise als Über- und Unterspannungsschutz mit geringfügigen Abwandlungen hinsichtlich der Stromführung verwendet werden. Es läßt sich auch als Zeitrelais zur Dosierung von Energiemengen einsetzen. Hauptsächlich ist es aber als Schutzrelais gedacht, und es läßt sich in dieser Eigenschaft überall da anwenden, wo unzulässige Überlastungen oder Über- oder Unterspannungen auftreten. P A Γ E N T A N S P R-BC H E:

1. Mit thermisch wirkendem Schalter verbundenes Magnetrelais, insbesondere Anlaß relais für Einphasenindüktionsmator.en mit Tauchankerrelais und Überlastschutz, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der Rückfallzeit des Thermogliedes durch Wirbelstromerwärmung und zur Abschirmung dar Fremdfelder die Magnetspule an ihrem vorzugsweise zylindrischen Umfang von einem ferromagnetischen Mantel umgeben ist und die dem Thermoschalter zugekehrte Stirnseite durch eine ferromagnetische Ringplatte abgedeckt ist.

2. Magnetrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeentwicklung einer der Relaiswicklung gegenphasig überlagerten Kompensationswicklung mit großer Stromdichte die Rückfallzeit des Thermogliedes vergrößert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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