DE1118871B - Thermisch wirkende UEberstromschutzeinrichtung fuer insbesondere schweranlaufende Drehstrommotoren - Google Patents

Description

• Thermisch wirkende Überstromschutzeinrichtung für insbesondere schweranlaufende Drehstronimotoren Die thermischen Auslöser von Überstromschutzeinrichtungen sind in ihrer Charakteristik dem erwärmungsmäßigen Verhalten des zu schützenden Apparates oder Gerätes im Normalbetrieb angepaßt und sorgen bei überlastung dafür, daß die Stromzufuhr abgeschaltet oder die zu erwartende Abschaltung rechtzeitig gemeldet wird. Insbesondere bei Wechselstrommotoren mit schwerem oder längerem Anlauf oder hoher Schalthäufigkeit führt diese Eigenschaft der thermischen Auslöser infolge des hohen Anlaufstromes und der damit verbundenen stärkeren Erwärmung zum unerwünschten Abschalten der Motoren während des Anlassens und verhindert damit häufig überhaupt die Inbetriebsetzung der angetriebenen Maschinen.
• Zur Venneidung dieser unerwünschten Abschaltung wird meistens derAuslösemechanismus während des Anlassens überbrückt, wodurch aber gleichzeitig die Schutzeinrichtung außer Kraft gesetzt wird und damit jeglicher thermische Schutz beim Festfahren oder Hängenbleiben auf einer bestimmten Drehzahl sowie bei überlanger Anfahrzeit der Motoren entfällt. Auch wurde bereits vorgeschlagen, die Auslösung des thermischen Schalters durch verschiedene Mittel, z. B. durch Einschalten entgegengesetzt auf einen Auslöser wirkende thermische Glieder in verschiedene Wicklungen des Motors, durch Speisung der Wänneauslöser über Sättigungswandler, durch ständige Schaltung der Wärmeauslöser über Wandler in Stern, zu verzögern oder herabzusetzen, wodurch je- doch gleichzeitig auch die Auslösecharakteristik im Normalbetrieb verändert und oft die Schutzwirkung, herabgesetzt wird.
• Auch ist es bekannt, Auslöser stets fest im Zuge der Motorwicklung zu schalten und sie durch einen Stem-Dreieck-Schalter gemeinsam mit den Motorwicklungen von Stern auf Dreieck umzuschalten. Dabei wird in ganz normaler Stern-Dreieck-Umschaltung mit parallel geschalteten Hilfsschaltern bei überlastung eine Haltespule kurzgeschlossen und somit der Hauptschalter abgeschaltet, was aber vermieden werden soll.
• Nach der Erfindung soll bei besonderen kurzzeitigen Überstrombelastungen an Apparaten und Geräten mit Mehrphasenanschlüssen, insbesondere beim Anlassen schweranlaufender Drehstrommotoren, eine thermisch wirkende überstromschutzeinrichtung mit Wandlerstromauslösern geschaffen werden, die einen ausreichenden Schutz auch beim Anlaufen der Motoren bietet und die Schutzwirkung im Normalbetrieb nicht schmälert. DieseAufgabewird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auslöser bzw. die Sekundärwicklungen der Wandler der einzelnen Phasen nur zeitweise, insbesondere nur während des Anlassens der Motoren, über einstellbare Widerstände in Dreieck geschaltet sind. Dabei können die Auslöser bzw. die Wandlerwicklungen mittels Hilfsschütze, die vorzugsweise durch das Einschalten des Motors und einen Zeitschalter gesteuert werden, in Dreieck geschaltet werden. Zweckmäßigerweise können auch im Wandlerstromkreis jeweils überstromrelais vorgesehen werden, die bei überlastung indirekt die -Auslöser bzw. Sekandärwicklungen der Wandler in Dreieck schalten und bei Rückgang des Anlaufstromes die Dreieckschaltung wieder aufheben.
• Die einstellbaren Widerstände sind zwischen die im Dreieck geschalteten Auslöser bzw. Sekundärwicklungen der Wandler geschaltet. Sie können dabei auch für sich im Stern geschaltet sein. Die Einstellung der Widerstände kann einmalig vorgenommen werden, um die Auslöser einem bestimmten Anlaufvorgang anzupassen. Die Widerstände können aber auch selbstregelnd sein, um z. B. die Auslösung von der Drehzahl oder einem anderen technischen Wert abhängig zu machen.
• Gegenüber dem Bekannten sind die thermisch wirkenden überstromauslöser nach der Erfindung als Wandlerstromauslöser in die Phasen des zu schützenden Motors gelegt, und nur diese werden zeitweise über einstellbare Widerstände in Dreieck geschaltet, während sie bei Normallauf überhaupt nicht miteinander verbunden sind oder die einstellbaren Widerstände in Stern geschaltet sind. Die Erfindung bezieht sich also darauf, daß bei unverändertern Schaltungszustand der Motorwicklung die Sekundärwicklungen der Wandler, die schaltungstechnisch mit Auslösern, Hilfsschaltem und regelbaren Widerständen verbunden sind, ohne spürbaren EMuß auf den Phasenstrom der Motorwicklungen, in eine kombinierte Dreieckschaltung gebracht werden, die den Sinn hat, den durch den Auslöser fließenden Strom beliebig oder regelbar zu ändern bzw. dem Motorphasenstrom verhältnisgleich anzupassen. Es wird hier die Tatsache ausgenutzt, daß in einer Dreieckschaltung, verursacht durch die Phasenverschiebung um 120', der Dreieckstrom IS-fach kleiner ist als der Strom in den drei Zuleitungen zum Dreieck.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Schutzeinrichtung nach der Erfindung in Schaltbildem dargestellt.
• Bild 1 zeigt eine überstromschutzeinrichtung für Drehstrommotoren mit über Wandler gespeisten Auslösern und einstellbaren Widerständen in Dreieckschaltung; Bild 2 zeigt dieselbe Schutzeinrichtung, nur sind die Widerstände in Stern geschaltet; Bild 3 zeigt in einphasiger Darstellung die Schaltung mit einem überstromauslöser.
• In den Phasen UVW eines Wechselstrommotors liegen primäre Wicklungen von Stromwandlern 1, deren Sekundärwicklungen 2 thermische Auslöser 3 speisen. Die Auslöser bzw. Sekundärwicklungen der Wandler sind über Zwischenleitungen 4 miteinander in Dreieck geschaltet, wenn die Schalter 5 durch die Schütze 6 besonders geschlossen sind. In die Zwischenleitungen 4 ist jeweils ein unmittelbarer Widerstand 7 eingeschaltet.
• Nach dem Ausführungsbeispiel nach Bild 2 sid die einstellbaren Widerstände 7 zwischen die Zwischenleitungen 4 und einen Stempunkt 8 gelegt und damit im Stern geschaltet.
• Im Ausführungsbeispiel nach Bild 3 liegt ein überstromauslöser 9 im Sekundärstromkreis. Er muß dort liegen, um ein Pumpen zu verhüten.
• Der Zweck dieser Schaltungen ist, einmal durch die Möglichkeit der Dreieckschaltung eine Erweiterung des Einstellbereiches zu schaffen und zum anderen durch die Zuschaltung von einstellbaren Widerständen eine willkürliche Änderung des Auslösenennstromes zu erreichen, die z. B. bei Ausführung dieser Widerstände als gleichstromvorrnagnetisierte Drosseln auch zur Ferneinstellung des Auslösebereiches führen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Thermisch wirkende überstromschutzeinrichtung mit Wandlerstromauslösem für insbesondere schweranlaufende Drehstrommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöser bzw. die Sekundärwicklungen der Wandler der einzelnen Phasen nur zeitweise, insbesondere nur während des Anlassens der Motoren, über einstellbare Widerstände in Dreieck geschaltet sind. 2. überstromschutzeinrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöser bzw. die Sekundärwicklungen der Wandler mittels Hilfsschütze geschaltet werden, die vorzugsweise durch das Einschalten des Motors und einen Zeitschalter gesteuert werden. 3. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wandlerstromkreis ein überstromrelais vorgesehen ist, das beim Anlassen selbsttätig die Auslöser bzw. die Sekundärwicklungen der Wandler in Dreieck schaltet und beim Rückgang des Anlaufstromes die Dreieckschaltung selbsttätig wieder aufhebt. 4. Überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Widerstände für sich in Stern geschaltet sind. 5. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte in Abhängigkeit von Betriebszuständen beim Anlaufen der Maschinen selbsttätig eingestellt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 488 671, 402 166, 383 459; österreichische Patentschrift Nr. 171985; britische Patentschriften Nr. 613 237, 408 047; SSW-Technische Berichte S I Nr. 2 b 9/52 »Motorschutz bei Schweranlauf«.