DE1066657B

DE1066657B - Line monitor with an end link, especially for cutting machines or the like

Info

Publication number: DE1066657B
Application number: DENDAT1066657D
Authority: DE
Inventors: Düsseldorf-Obeirkassel Dipl.-Ing. Klaus Nießen
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Publication date: 1959-10-08

Description

DEUTSCHES.GERMAN.

-.-. Bei den üblichen Schutzschältungen für schlagwettersichere elektrische Leitungen, beispielsweise für die Energiezufuhr zu im untertägigen Bergbaubetrieb eingesetzten Schrämmaschinen od. dgl., werden Leitungswächter verwendet, deren Endglied den Überwachungskreis in der gleichzeitig den Steuerkreis biL· denden Leitung an der: Maschine abschließt. Der Leitungswächter hat die Aufgabe, die Energiezufuhr zu der zu versorgenden Maschine zu unterbinden, wenn- ihre., oder die Isolation des Zuleitungskabels beschädigt ist. Er vermittelt außerdem mit Hilfe des Endgliedes Steuerkommandos vom Ende der Leitung, also von. der zu betreibenden Maschine, zu dem die Leitung ein- "bzw. ausschaltenden Schütz in der Strecke. Um die Anzahl der Leitungen in dem .durch den Streb verlaufenden Kabel gering zu halten, läßt sich "die übliche Anordnung bei Schützensteuerung, bei der der Eindrücker durch einen Arbeitshilfskoritakt des räumlich weiter entfernt in der Strecke angeordneten Schützes überbrückt wird, nicht verwenden. Man ordnet daher das Endglied in der mit elektrischer* Energie zu versorgenden Maschine an.-.-. With the usual protective covers for firedamp proof electrical lines, for example for supplying energy to underground mining operations The cutting machines used or the like, line monitors are used, the end element of which is the monitoring circuit in the line that simultaneously forms the control circuit on the: machine. Of the The line monitor has the task of preventing the supply of energy to the machine to be supplied, if your., or the insulation of the supply cable is damaged. He also gives control commands from the end of the line with the help of the end link, so from. of the machine to be operated to which the line is switched on or off contactor in the Route. In order to keep the number of lines in the cable running through the longwall low, can "the usual arrangement for contactor control, in which the pusher is triggered by a working aid coritact of the contactor located further away in the route is bridged, do not use. The end link is therefore placed in the machine to be supplied with electrical energy.

Im wesentlichen' besteht ein solches Endglied aus einem Transformator, einem. Gleichrichter und einem Relais sowie einem weiteren Gleichrichter und einem Widerstand für den Leitungsabschluß. Das' Bauvolumen eines solchen Endgliedes (etwa 0,8 dm³) hängt im wesentlichen von dem Spannungstransformator ab, dessen Bäugröße nicht etwa durch die erforderliche Leistung,'. sondern vielmehr durch ■ die relativ hohe Betriebsspannung der anzutreibenden Maschine, beispielsweise von 380 bzw·. 500VoIt, mit den scharfen Isolationsvorschriften bestimmt wird.Essentially 'such an end member consists of a transformer, a. Rectifier and a relay as well as a further rectifier and a resistor for the line termination. The 'volume of such an end link (about 0.8 dm ³ ) depends essentially on the voltage transformer, the size of which is not due to the power required,'. but rather by ■ the relatively high operating voltage of the machine to be driven, for example of 380 or ·. 500VoIt, is determined with the strict insulation regulations.

Der Zwang, ortsbewegliche Untertagemaschinen klein zu bauen, bringt es mit sich, daß die Platzverhältnisse innerhalb eines Maschinengehäuses für die Unterbringung der einzelnen Bau- bzw. Schaltelemente und auch des. Endgliedes außerordentlich beengt sind. Es besteht daher das Bestreben, das Bauvolumen dieser Schaltelemente und auch des Endgliedes möglichst klein zu halten.The compulsion to build portable underground machines small means that the space available within a machine housing for accommodating the individual components or switching elements and also of the end link are extremely cramped. There is therefore an endeavor to To keep the structural volume of these switching elements and also of the end link as small as possible.

Außerdem hat der oben beschriebene Aufbau des Endgliedes den Nachteil, daß es in bestimmten-Fällen nicht betriebssicher arbeitet. So wird beispielsweise beim Abschalten der Schrämmaschine der durch die Schutzleiter 11 und den Überwachungsleiter 12 über den Selbsthaltekontakt 5 geschlossene Kreis beim Betätigen der Aus-Taste nur kurzzeitig unterbrochen (vgl. hierzu Fig. 1) und so der Antriebsmotor 2 von der Energiezufuhr getrennt. In der Auslaufperiode des Antriebsmotors kann durch remanenten Magnetismus eine Klemmspannung hervorgerufen werden, die bis 3 Sekunden lang größer als die Abfallspannung des Relais 4 ist. Der Selbsthaltekon-Lei tungswächter mit einem Endglied, insbesondere für Schrämmaschinen od. dgl.In addition, the above-described structure of the End link the disadvantage that it is in certain cases does not work reliably. For example, when the cutting machine is switched off, the the protective conductor 11 and the monitoring conductor 12 via the self-holding contact 5 closed circuit only briefly interrupted when the off button is pressed (see Fig. 1) and so does the drive motor 2 disconnected from the power supply. In the phase-out period of the drive motor can cause a clamping voltage due to remanent magnetism that is greater than the dropout voltage of relay 4 for up to 3 seconds. The self-holding con-lei line monitor with an end link, especially for cutting machines or the like.

\ '■■■'-.'■ ■.·'.·. Anmelder: \ '■■■' -. '■ ■. ·'. ·. Applicant:

: . Gebr. Eickhöff, ^:. Maschinenfabrik u. Eisengießerei m. b. H., Bochum:. Gebr. Eickhöff, ^: . Machine factory and iron foundry mb H., Bochum

Dipl.-Ing. Klaus Nießen, Püsseldörf-Oberkässel, :;..' : -.: 'ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Klaus Nießen, Püsseldörf-Oberkässel, :; .. ': - .:' has been named as the inventor

takt 5 wird also erst mit dieser. Zeitverzögerung ge-, öffnet, so daß beim flüchtigen Berühren der Aus-Täste, 2c also bei einer Unterbrechung des oben beschriebenen Kreises von weniger als einer Sekunde, der Antriebs^ motor erneut anläuft. . .,So measure 5 only comes with this one. Time delay opens, so that when you briefly touch the off buttons, 2c when the above-described is interrupted Circle of less than a second, the drive motor starts up again. . .,

Es ist das Ziel der Erfindung, die-Betriebssicher-' -·■, heit eines solchen Endgliedes zu verbessern und dessen Bauvolumen zu verringern. Um dieses Ziel zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dem zur Betätigung des Selbsthaltekontaktes dienenden Hauptrelais als Stromquelle einen Stromtransformator zuzuordnen, der¹ den Spannungstransformator ersetzt und . für eine kleine Ausgangsspannung von etwa 3 bis 10 Volt ausgelegt ist. Dieser Stromtransformator kann als vollisolierter Gießharzwandler an beliebiger Stelle über einen Hauptleiter geschoben werden und dient dem in dem Endglied vorhandenen Relais als Strömquelle. . ...It is the aim of the invention to improve the operational safety of such an end link and to reduce its structural volume. To achieve this goal, the invention proposes to assign the serving for the actuation of the self-holding contact of the main relay as a current source a current transformer ¹ replaces the transformer and voltage. is designed for a low output voltage of around 3 to 10 volts. As a fully insulated cast resin converter, this current transformer can be pushed at any point over a main conductor and serves as a current source for the relay in the end member. . ...

Durch eine solche. Anordnung werden die vorge^ nannten Nachteile vermieden. Wird jetzt nämlich die Aus-Taste betätigt, so wird, die Verbindung zu. dem ;■ Antriebsmotor und damit auch die Stromzufuhr schlagartig unterbrochen. Gleichzeitig hört: die durch den Stromfluß in den Hauptleitern verursachte magnetische Verkettung mit dem Stromtransformatof auf, so daß unabhängig von der noch kurzzeitig wirkenden Klemmspannung des Antriebsmotors der Selbsthaltekontakt den aus dem Schutzleiter und dem Überwachungsleiter bestehenden Kreis unterbricht. Selbst bei nur kurzzeitig eingerückter Aus-Taste wird daher der Antriebsmotor mit Sicherheit ausgeschaltet. Außerdem lassen sich jetzt die zu dem Endglied zählenden Teile bequem in einem kleinen (etwa 0,22 dm³ betragenden) Gehäuse unterbringen und benötigen nur noch etwa 30°/o des Bauvolumens des mit einem Spannungstransformator ausgestatteten Endgliedes. Da der Stromwandler an jeder beliebigenBy such a. Arrangement, the aforementioned disadvantages are avoided. If the off button is now pressed, the connection is closed. the; ■ drive motor and thus also the power supply suddenly interrupted. At the same time: the magnetic linkage caused by the current flow in the main conductors ends with the Stromtransformatof, so that the self-holding contact interrupts the circuit consisting of the protective conductor and the monitoring conductor regardless of the terminal voltage of the drive motor that is still active for a short time. Even if the off button is only pressed in for a short time, the drive motor will therefore be switched off with certainty. In addition, the parts belonging to the end link can now be conveniently ^{accommodated in a small (about 0.22 dm 3} ) housing and require only about 30% of the overall volume of the end link equipped with a voltage transformer. Since the current transformer is connected to any

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Stelle eines Hauptleiters,' also auch außerhalb des eigentlichen Endgliedes, angeordnet sein kann, läßt sich ohne weiteres das Bauvolumen des Endgliedgehäuses noch weiter (bis auf etwa 0,12 dm³) reduzieren und damit der Platzbedarf für dieses Schaltelement weiter wesentlich verringern.Place of a main conductor, that is to say outside the actual end link, can easily ^{reduce the structural volume of the end link housing even further (to about 0.12 dm 3} ) and thus further significantly reduce the space required for this switching element.

Je'nach dem Verhältnis von Ansprechleistung zu thermischer Dauerleistung des verwendeten Hauptrelais kann es zweckmäßig sein, zur Leistungsbegrenzung für den Gleichrichter und die Relaisspule einen nichtlinearen Widerstand, beispielsweise einen VDR-Widerstand oder eine Zenerdiode, parallel zu den Sekundärklemmen des Stromwandlers zu legen.Depending on the ratio of response power to thermal continuous output of the main relay used, it can be useful to limit the output a non-linear resistor, for example a VDR resistor, for the rectifier and the relay coil or a Zener diode to be placed in parallel with the secondary terminals of the current transformer.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es auch möglich, an Stelle eines normalen Stromwandlers einen Sättigungsstromwandler zu verwenden, der so ausgelegt ist, daß Stromwerte oberhalb der Ansprechempfindlichkeit des Relais abgeschnitten werden und dadurch eine Leistungsbegrenzung der Relaisspule erzielt wird.In a further embodiment of the invention, it is also possible instead of a normal current transformer to use a saturation current transformer which is designed in such a way that current values above the response sensitivity of the relay are cut off and thereby a power limitation of the relay coil is achieved.

Ein Schaltschema des Erfindungsgegenstandes ist in der Fig. 2 dargestellt, während die Fig. 1 ein Schaltschema der bisherigen Ausführung zeigt.A circuit diagram of the subject matter of the invention is shown in FIG. 2, while FIG. 1 shows a The circuit diagram of the previous version shows.

Die bekannten, in ihrem Aufbau der Fig. 1 entsprechenden Endglieder besitzen einen Spannungstransformator 1, dessen Primärseite mit zwei der zu dem Antriebsmotor 2 der Schrämmaschine führenden Leiter R, S, T verbunden ist, während die Sekundärseite mit einem Gleichrichter 3 in Verbindung steht. Ferner sind in dem nicht dargestellten Gehäuse des Endgliedes ein Relais 4 zur Betätigung des Selbsthaltekontaktes 5 und ein Widerstände sowie ein weiterer Gleichrichter 7 für den Abschluß der Schrämleitung 8' angeordnet.The known end members, corresponding in their structure to FIG. 1, have a voltage transformer 1, the primary side of which is connected to two of the conductors R, S, T leading to the drive motor 2 of the cutting machine, while the secondary side is connected to a rectifier 3. Furthermore, a relay 4 for actuating the self-holding contact 5 and a resistor and a further rectifier 7 for terminating the sloping line 8 'are arranged in the housing of the end member (not shown).

Nach dem Einrücken des Schrämmaschinenschalter 9 wird durch Druck auf dieEin-Taste 10 der durch den Schutzleiter 11 und den Überwachungsleiter 12 gebildete Kreis geschlossen. Der dabei nur während der Schließperiode kurzzeitig wirksame Impuls betätigt über ein Zwischenrelais 14 die Spule 13 des Steuergerätes und rückt dadurch dessen Schalter 15 ein. Der Motor 2 der Schrämmaschine läuft an, und mit ihm erhält auch der Spannungstransformator 1 Spannung, die bis auf die gewünschte Größenordnung untersetzt und über den Gleichrichter 3 als Gleichspannung auf das Relais 4 einwirkt. Durch das Relais 4 wird der Kontakt 5 geschlossen und damit die Ein-Täste 10, die nach dem Loslassen wieder in die geöffnete Stellung zurückgeht, überbrückt. Erst nach Betätigen der Aus-Taste 16 läßt sich der durch die Leitungen 11, 12 gebildete Kreis unterbrechen und der Motor 2 der Schrämmaschine ausschalten.After the cutting machine switch 9 has been engaged, the on button 10 is pressed through the protective conductor 11 and the monitoring conductor 12 formed circle closed. The only while the closing period briefly effective pulse actuates the coil 13 of the via an intermediate relay 14 Control unit and thereby engages its switch 15. The motor 2 of the cutting machine starts up, and with it, the voltage transformer 1 also receives voltage that is up to the desired order of magnitude stepped down and acts on the relay 4 via the rectifier 3 as direct voltage. Through the relay 4, the contact 5 is closed and thus the on buttons 10, which return to the after releasing the button open position goes back, bridged. Only after pressing the off button 16 can the Interrupt lines 11, 12 and switch off the motor 2 of the cutting machine.

Gemäß der Erfindung soll, wie in der Fig. 2 dargestellt, der Spannungstransformätor 1 durch einen Stromtransformator (Stromwandler) 17 ersetzt werden. Dieser beispielsweise als vollisolierter Gießharzwandrer ausgebildete Stromtransformator 17 zeichnet sich durch ein wesentlich kleineres Bauvolumen aus und läßt sich auch außerhalb des eigentlichen Endgliedgehäuses anordnen. Er wird hier über einen der Hauptleiter R, S, T geschoben und ist mit dem von dem Motorstrom durchflossenen Hauptleiter magnetisch verkettet. Die durch die magnetische Verkettung in dem Strom transformator 17 induzierte Spannung läßt einen zum Betrieb des Relais 4 erforderlichen, in ίο seiner Stärke von der Belastung des Schrämmaschinenmotors abhängigen Strom über den Gleichrichter 3 fließen, der selbst mit seinem Kleinstwert, den er beispielsweise beim Leerlauf des Schrämmotors erreicht, noch in dem Bereich der Ansprechempfindlichkeit des Relais 4 liegt.According to the invention, as shown in FIG. 2, the voltage transformer 1 is to be replaced by a current transformer (current converter) 17. This current transformer 17, designed for example as a fully insulated cast-resin converter, is distinguished by a significantly smaller structural volume and can also be arranged outside the actual end link housing. Here it is pushed over one of the main conductors R, S, T and is magnetically linked to the main conductor through which the motor current flows. The voltage induced by the magnetic concatenation in the current transformer 17 allows a current required to operate the relay 4, depending in its strength on the load on the cutting machine motor, to flow through the rectifier 3, which is even with its minimum value, which it is, for example, when the Schrämmotors reached, is still in the range of the sensitivity of the relay 4.

Durch ein-, zwei oder mehrmaliges Durchführen eines Leiters R, S, T durch den Stromtransformator 17 läßt sich die zur Betätigung des Relais 4 erforderliche Leistung dem Spannungstransformator 17 selbst bei Verwendung verschieden starker Antriebsmotoren ; für die Schrämmaschine entnehmen, so daß dadurch das Endglied in seinem Aufbau unabhängig von der Nennleistung des Aritriebsmotors der Schrämmaschine wird. :" By passing a conductor R, S, T through the current transformer 17 one, two or more times, the power required to operate the relay 4 can be transferred to the voltage transformer 17 even when using differently powerful drive motors; for the cutting machine, so that the structure of the end link is independent of the rated power of the cutting machine's drive motor. : "

Um die Leistungsaufnahme des Relais 4 und des Gleichrichters 3 zu begrenzen, ist parallel zu den Sekundärklemmen des Stromwandlers 17 ein nichtlinearer Widerstand 18, beispielsweise ein VDR-Widerstand oder eine Zenerdiode, angeordnet. Es ist auch möglich, zur Leistungsbegrenzung des Relais 4 an Stelle eines normalen Stromwandlers 17 einen Sättigungsstromwandler zu verwenden, der Stromwerte oberhalb der Ansprechempfindlichkeit des Relais 4 abschneidet. ■In order to limit the power consumption of the relay 4 and the rectifier 3, is parallel to the Secondary terminals of the current transformer 17, a non-linear resistor 18, for example a VDR resistor or a zener diode. It is also possible to limit the performance of the Relay 4 to use a saturation current transformer instead of a normal current transformer 17, the Current values above the response sensitivity of relay 4 cuts off. ■

Claims

Claims:. ■■.

1. Line monitor with an end element, which simultaneously controls the monitoring circuit completes the line forming the control circuit, thereby characterized in that the main relay (4) used to actuate the self-holding contact (5) a current transformer (17) is assigned as a current source.

2. Line monitor according to claim 1, characterized in that for power limitation for the rectifier (3) and the relay coil of the main relay (4) a non-linear resistor, preferably a VDR resistor or a Zener diode, in parallel with the secondary terminals of the . Current converter (17) is located.

3. Line monitor according to claim 1, characterized in that by arranging a saturation current transformer the current values are limited to the size given by the response sensitivity of the main relay (4).

1 sheet of drawings