DE1286189B - Schaltungsanordnung zur zeitgestaffelten Einschaltung von mehreren Verbrauchern - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung zur zeitgestaffelten Einschaltung von mehreren Verbrauchern, wie z. B. Elektromotoren, welche einen relativ hohen Anlaufstrom haben. Wird eine Gruppe derartiger Verbraucher gleichzeitig eingeschaltet, so kann durch die Addition der gleichzeitig auftretenden Anlaufströme eine Überlastung des Netzes bzw. der Energieversorgungsquelle eintreten. Um dieses zu vermeiden, benutzt man Anordnungen zur zeitgestaffelten Einschaltung, bei welchen das Einschalten des nachfolgenden Verbrauchers immer erst zu dem Zeitpunkt erfolgt, an welchem der zuvor eingeschaltete Verbraucher seinen Nennstrom erreicht und damit seinen Anlaufvorgang beendet hat.
• Gemäß der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zur zeitgestaffelten Einschaltung von mehreren Verbrauchern, insbesondere solchen mit hohem Anlaufstrom mittels Ansteuerschaltern, bei welcher das Einschalten eines weiteren Verbrauchers für die Zeitdauer verhindert wird, welche ein zuvor eingeschalteter Verbraucher zum Abklingen seines Anlaufstromes benötigt, dadurch erreicht, daß zur Sicherung des aufeinanderfolgenden Einschaltens beliebig vieler Verbraucher für jeden Verbraucher ein dessen Einschaltung bewirkendes erstes Hilfsrelais vorgesehen ist, welches über einen Spätöffner, der mit den entsprechenden Spätöffnern der ersten Hilfsrelais der anderen Verbraucher in Reihe geschaltet ist, und über die Einschaltstellung eines ersten Wechslers des dem Verbraucher zugehörigen Ansteuerschalters an Spannung gelegt wird, wobei der Wechsler mit den Spätöffnern der ersten Hilfsrelais in Reihe geschaltet ist und in seiner Grundstellung- mit den Wechslern der anderen Ansteuerschalter eine Reihenschaltung bildet, daß das erste Hilfsrelais eines Verbrauchers sich über die Einschaltstellung eines weiteren Wechslers des dem Verbraucher zugehörigen Ansteuerschalters sowie einen eigenen Frühschließer für die durch den Ansteuerschalter gegebene Betriebszeit selbst hält sowie mittels eines Schließers ein um die Anlaufzeit des Verbrauchers anzugverzögertes erstes Zeitrelais -an Spannung legt, welches mit einem anzugverzögerten Schließer versehen ist, der ein zusätzliches Relais an Spannung legt, und dieses zusätzliche Relais einen Öffner, der mit den Spätöffnern der ersten Hilfsrelais der Verbraucher in Reihe geschaltet ist und diese von der Spannungsquelle trennt, einen . Spätöffner, der zwischen dem anzugverzögerten ersten Zeitrelais und dem Schließer des ersten Hilfsrelais der Verbraucher angeordnet ist, sowie einen Frühschließer zur Selbsthaltung, der parallel zum Schließer des ersten Zeitrelais angeordnet ist, und einen Schließer, der ein weiteres anzugverzögertes Relais an Spannung legt, besitzt, und daß das weitere anzub verzögerte Relais mit einem Öffner versehen ist, der im Zuge der Selbsthalteschaltung des zusätzlichen Relais, aber parallel zu dem Schließer des ersten Zeitrelais angeordnet ist, und daß in Reihe mit dem Schließer des zusätzlichen Relais, aber parallel zu dem weiteren anzugverzögerten Zeitrelais für jeden Verbraucher ein weiteres Hilfsrelais angeordnet ist, welches mit einem ersten Schließer den Spätöffner des ersten Hilfsrelais überbrückt und mit einem zweiten Schließer die Grundstellung des ersten Wechslers des Ansteuerschalters ebenfalls überbrückt, wobei sämtliche ersten und zweiten Schließer der weiteren Hilfsrelais der Verbraucher in Reihe geschaltet sind, und das weitere Hilfsrelais mit einem Öffner versehen ist, der in der Reihenschaltung des ersten Zeitrelais des Spätöffners des zusätzlichen Relais und des Schließers des ersten Hilfsrelais angeordnet ist, und diese von der Spannung trennt, und weiterhin das weitere Hilfsrelais mit einem Doppelkontakt zur Selbsthaltung versehen ist, dessen Spätöffner in Reihe mit dem Schließer des zusätzlichen Relais, aber dann parallel zum weiteren Zeitrelais in Reihe mit einem weiteren Schließer des ersten Hilfsrelais und dem weiteren Hilfsrelais angeordnet ist, und der Frühschließer des Doppelkontakts in Reihenschaltung mit dem weiteren Schließer des ersten Hilfsrelais und mit dem weiteren Hilfsrelais zur Selbsthaltung zum direkten Anschluß an die Spannung angeordnet ist.
• Diese Anordnung hat den Vorteil, daß auch bei Erweiterung der Anzahl der Verbraucher die Anzahl der benötigten Zeitrelais immer gleichbleibt. Auch die Anzahl der Hilfskontakte pro Hilfsrelais bleibt immer konstant, auch wenn noch weitere Verbraucher an die Schaltungsanordnung angeschlossen werden.
• Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch bei wiederkehrender Steuerspannung ein gleichzeitiges Anlaufen der Verbraucher unbedingt vermieden wird, andererseits aber der Anlaufvorgang in der kürzestmöglichen Zeit vor sich .geht. -.
• Die Erfindung kann vorteilhaft auch für mehrere Gruppen von Verbrauchern, welche jeweils eine unterschiedliche Zeitdauer für das Abklingen des Anlaufstromes benötigen, verwendet werden; es ist dann nur erforderlich, jeder weiteren Verbrauchergruppe ein zusätzliches Zeitrelais zuzuordnen.
• Die Erfindung wird- an Hand der Figur näher erläutert. Die Figur zeigt das Ausführungsbeispiel eines Stromlaufplanes einer derartigen Schaltung. In diesem Beispiel ist angenommen, daß drei Verbraucher, wie beispielsweise Pumpenmotoren, welche z. B. durch einen Pegelregler eingeschaltet werden, an die Schaltung angeschlossen sind.
• Die Steuerschalter Stl.l und St1.2, St21 und St2.2 sowie St3.1 und St3.2 sind jeweils den Pumpenmotoren 1, 2 und 3 (nicht dargestellt) zugeordnet. Werden diese Schalter durch einen Pegelregler, eine Programmsteuerung oder-auch von Hand betätigt, so ergibt sich im Falle der Betätigung des Schalters St1.1 folgender Stromlauf: Durch mechanische Kopplung wird gleichzeitig mit St1.1 auch St1.2 betätigt. Der letztgenannte Kontakt schließt die Verbindung zwischen der in'der Zeichnüng oben dargestellten Sammelschiene und dem Hilfsrelais R 1.0. Dieses zieht an. Der mit einer verlängerten- Fahne ausgebildete Kontakt R 1.1 (»Spätöffner«) öffnet, und der ebenfalls. mit-einer verlängerten Fahne ausgebildete Kontakt R 1.2 (»Frühschließer«) schließt, und zwar in der Art, daß der Strompfad über R4.1, R1.1, R2.1, R 3.1 und St 1.2 zum Hilfsrelais R 1.0 noch geschlossen ist, wenn der Strompfad über St 1.1 und R I.2 auch schon geschlossen ist. Somit kann das Hilfsrelais R 1.0 nicht abfallen. Über einen weiteren, hier nicht dargestellten Kontakt schaltet das Hilfsrelais R 1.0 das Hauptschütz des Pumpenmotors 1 ein. Gleichzeitig damit hat sich auch der Kontakt R 1.3 geschlossen, wodurch das Zeitrelais Z2.0 an Spannung gelegt wird. Dieses ist ein anzugverzögertes Relais, dessen Kontakt Z2.1 nach der eingestellten Zeit, in diesem Beispiel die Abklingzeit des Hochlaufstromes des Pumpenmotors 1, geschlossen wird. Damit wird der Stromkreis für das Hilfsrelais R 4.0 geschlossen, welches sich über seinen Kontakt R4.3 selbst hält. Gleichzeitig wird der Spätöffner R 4.2 geöffnet, und das Zeitrelais Z2.0 fällt wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Mit einem weiteren Kontakt des Hilfsrelais R 4.0, nämlich dem Kontakt R 4.4, wird das Zeitrelais Z3.0 betätigt. Dieses ist ebenfalls ein anzugverzögertes Relais, dessen eingestellte Zeit etwa in der Größenordnung von 1 s liegt und welches dazu dient, das sichere Zurückgehen der aus dem Zeitrelais Z2.0, dem Hilfsrelais R4.0 und dem Zeitrelais Z3.0 bestehenden Relaiskombination zu bewirken. Nach der am Zeitrelais Z3.0 eingestellten Zeit fällt das Hilfsrelais R 4.0 wieder in seine Ausgangsstellung zurück, sobald der Öffner Z3.1 geöffnet hat.
• Mit dem Anziehen des Hilfsrelais R 1.0 hat sich auch der Kontakt R 1.4 geschlossen. Damit wird die Einschaltung des Hilfsrelais R 5.0 vorbereitet. Dieses bekommt erst dann Spannung, wenn das Hilfsrelais R4.0 nach Anziehen des Zeitrelais Z2.0 betätigt wird. Das Hilfsrelais R5.0 geht über seine beiden Kontakte R5.4 in Selbsthaltung. Zwei weitere Kontakte R 5.1 und R 5.2 bewirken, daß bei gleichzeitig über die Kontakte St 2.1 und St 2.2 anstehendem Steuersignal das Hilfsrelais R 2.0 über die Kontakte R4.1, R5.1, R2.1, R3.1, R5.2 und St 2.2 an Spannung gelegt wird. Dies kann jedoch erst dann geschehen, wenn das Hilfsrelais R 4.0 wieder abgefallen ist und seinen Kontakt R 4.1 geschlossen hat, also nach Ablauf der am Zeitrelais Z2.0 eingestellten Zeit. Der Kontakt R 1.1 bleibt so lange geöffnet, wie das Hilfsrelais R 1.0 angezogen bleibt, d. h. solange der Motor der Pumpe. 1 Einschaltbefehl hat bzw. solange der Steuerschalter Stl auf »Ein« steht.
• Dadurch wird verhindert, daß ein weiterer Motor vor Ablauf der durch das Zeitrelais Z2.0 eingestellten Zeit ebenfalls eingeschaltet werden kann.
• Soll der Motor 2 als erster eingeschaltet werden, so läuft der Vorgang wie folgt ab: St21 und St2.2 werden betätigt. Das Hilfsrelais R2.0 zieht an, öffnet R2.1, schließt R2.2 und auch R2.3. Somit liegt das Zeitrelais Z2.0 an Spannung und betätigt über seinen Kontakt Z2.1 das Hilfsrelais R4.0. Der Ablauf der Zeitverzögerungsschaltung ist bei jedem Einschalten eines beliebigen Pumpenmotors der gleiche wie beim zuerst beschriebenen Beispiel. Durch Schließen des Kontaktes R 2.4 wird bereits beim Einschalten des Motors 2 das Anziehen des Hilfsrelais R 6.0 vorbereitet. Nachdem dieses angezogen hat, geht es über seine beiden Kontakte R 6.4 in Selbsthaltung. Jetzt kann, da die Anlaufzeit ja bereits abgelaufen ist, über die geschlossenen Kontakte R 6.1 und R 6.2 das Hilfsrelais R 1.0 oder R 3.0 nach Belieben an Spannung gelegt werden, je nachdem welcher weitere Einschaltbefehl vorliegt.
• Dies bedeutet, daß es gleichgültig ist, in welcher Reihenfolge die Motoren eingeschaltet werden; denn es ist mit absoluter Sicherheit dafür Sorge getragen, daß niemals zwei oder mehr Motoren gleichzeitig anlaufen können. Andererseits kann beim Anstehen nur eines Steuerbefehls jeder Pumpenmotor als erster anlaufen.
• Sollte einmal die Steuerspannung ausfallen, aber die Einschaltkommandos St 1, St 2 und St 3 alle vorhanden sein, so wird durch die Wechselkontakte St 1.2, St 2.2 und St 3.2 gewährleistet, -daß immer nur ein Pumpenmotor eingeschaltet wird und daß erst nach der abgeklungenen Anlaufzeit des zuvor angelaufenen Motors ein weiterer Pumpenmotor zugeschaltet werden kann.
• Im Gegensatz zu den bisher üblichen Schaltungen laufen die Motoren in vorteilhafter Weise jeweils in der kürzestmöglichen Zeit nach Erteilung des Steuerbefehls an, und der zuerst anlaufende Motor wird jeweils unverzögert eingeschaltet. Ein Zeitbeispiel soll dazu zur Erläuterung dienen: Zum Zeitpunkt 0 bekommt der Pumpenmotor 1 Einschaltbefehl. Der Anlaufvorgang dauert 30 s. 5 s nach dem Zeitpunkt 0 bekommt beispielsweise der Pumpenmotor 2 Einschaltbefehl. Dieser läuft an, sobald der Anlaufvorgang des Motors 1 beendet ist, also 25 s nach erfolgtem Einschaltbefehl. Bekommt nun 10 s nach dem Zeitpunkt 0 auch noch der Pumpenmotor 3 Einschaltbefehl, so wird dieser 20 s -I-- 30 s, also insgesamt 50 s, nach erfolgtem Einschaltbefehl anlaufen. Somit ist ersichtlich, daß -gleichgültig, zu welchem Zeitpunkt der Einschaltbefehl gegeben wird - immer unmittelbar nach Ablauf des Anlaufvorganges des zuvor eingeschalteten Motors der folgende Motor anläuft.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung zur zeitgestaffelten Einschaltung von mehreren Verbrauchern, insbesondere solchen mit hohem Anlaufstrom mittels Ansteuerschaltern, bei welcher das Einschalten eines weiteren Verbrauchers für die Zeitdauer verhindert wird, welche ein zuvor eingeschalteter Verbraucher zumAbklingen seinesAnlaufstromes benötigt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des aufeinanderfolgenden Einschaltens beliebig vieler Verbraucher für jeden Verbraucher ein dessen Einschaltung bewirkendes erstes Hilfsrelais (R1.0, R2.0, R3.0) vorgesehen ist, welches über einen Spätöffner (R 1.1 oder R 2.1 bzw. R 3.1), der mit den entsprechenden Spätöffnern (R 2.1, R 3.1 oder R 1.1, R 3.1 bzw. R 2.1, R 1.1) der ersten Hilfsrelais (R 2.0, R 3.0 oder R 1.0, R 3.0 bzw. R 1.0, R 2.0) der anderen Verbraucher in Reihe geschaltet ist, und über die Einschaltstellung eines ersten Wechslers (St1.2 oder St2.2 bzw. St3.2) des dem Verbraucher zugehörigen Ansteuerschalters an Spannung gelegt wird, wobei der Wechsler (St1.2 oder St2.2 bzw. St 3.2) mit den Spätöffnern (R 1.1, R 2.1, R 3.1) der ersten Hilfsrelais (R 1.0,R 2.0, R 3.0) in Reihe geschaltet ist und in seiner Grundstellung mit den Wechslern (St 2.2, St 3.2 oder St 1.2, St 3.2 bzw. St1.2, St2.2) der anderen Ansteuerschalter eine Reihenschaltung bildet, daß das erste Hilfsrelais (R1.0 oder R2.0 bzw. R3.0) eines Verbrauchers sich über die Einschaltstellung eines weiteren Wechslers (St 1.1 oder St 2.1 bzw. St 3.1) des dem Verbraucher zugehörigen Ansteuerschalters sowie einen eigenen Frühschließer (R 1.2, R 2.2, R 3.2) für die durch den Ansteuerschalter gegebene Betriebszeit selbst hält sowie mittels eines Schließers (R 1.3 oder R 2.3 bzw. R 3.3) ein um die Anlaufzeit des Verbrauchers anzugverzögertes erstes Zeitrelais (Z2.0) an Spannung legt, welches mit einem anzugverzögerten Schließer (Z2.1) versehen ist, der ein zusätzliches Relais (R 4.0) an Spannung legt, und dieses zusätzliche Relais (R 4.0) einen Öffner (R 4.1), der mit den Spätöffnern (R 1.1, R2.1, R3.1) der ersten Hilfsrelais (R1.0, R2.0, R3.0) der Verbraucher in Reihe geschaltet ist und diese von der Spannungsquelle trennt, einen Spätöffner (R 4.2), der zwischen dem anzugverzögerten ersten Zeitrelais (Z2.0) und dem Schließer (R 1.3, R 2.3, R 3.3) des ersten Hilfsrelais (R 1.0, R 2.0, R 3.0) der Verbraucher angeordnet ist, sowie einen Frühschließer (R 4.3) zur Selbsthaltung, der parallel zum Schließer (Z2.1) des ersten Zeitrelais (Z2.0) angeordnet ist, und einen Schließer (R 4.4), der ein weiteres anzugverzögertes Relais (Z3.0) an Spannung legt, besitzt, und daß das weitere anzugverzögerte Relais (Z3.0) mit einem Öffner (Z3.1) versehen ist, der im Zuge der Selbsthalteschaltung des zusätzlichen Relais (R 4.0), aber parallel zu dem Schließer (Z2.1) des ersten Zeitrelais (Z2.0) angeordnet ist, und daß in Reihe mit dem Schließer (R4.4) des zusätzlichen Relais (R4.0), aber parallel zu dem weiteren anzugverzögerten Zeitrelais (Z3.0) für jeden Verbraucher ein weiteres Hilfsrelais (R5.0, R 6.0, R7.0) angeordnet ist, welches mit einem ersten Schließer (R 5.1, R6.1, R7.1) den Spätöffner (R 1.1, R2.1, R3.1) des ersten Hilfsrelais (R1.0, R2.0, R3.0) überbrückt und mit einem zweiten Schließer (R5.2, R6.2, R7.2) die Grundstellung des ersten Wechslers (St1.2, St2.2, St3.2) des Ansteuerschalters ebenfalls überbrückt, wobei sämtliche ersten und zweiten Schließer (R 5.1, R 6.1, R 7.1, R 5.2, R 6.2, R 7.2) der weiteren Hilfsrelais (R 5.0, R6.0, R7.0) der Verbraucher in Reihe geschaltet sind, und das weitere Hilfsrelais (R5,0, R6.0, R7.0) mit einem Öffner (R 5.3, R 6.3, R 7.3) versehen ist, der in der Reihenschaltung des ersten Zeitrelais (Z2.0), des Spätöffners (R4.2) des zusätzlichen Relais (R4.0) und des Schließers (R 1.3, R2.3, R3.3) des ersten Hilfsrelais (R 1.0, R2.0, R3.0) angeordnet ist, und diese von der Spannung trennt, und weiterhin das weitere Hilfsrelais (R5.0, R6.0, R7.0) mit einem Doppelkontakt (R 5.4, R6.4, R7.4) zur Selbsthaltung versehen ist, dessen Spätöffner in Reihe mit dem Schließer (R 4.4) des zusätzlichen Relais (R 4.0), aber dann parallel zum weiteren Zeitrelais (Z3.0) in Reihe mit einem weiteren Schließer (R1.4, R2.4, R3.4) des ersten Hilfsrelais (R 1.0, R2.0, R3.0) und dem weiteren Hilfsrelais (R5.0, R6.0, R7.0) angeordnet ist, und der Frühschließer des Doppelkontakts in Reihenschaltung mit dem weiteren Schließer (R 1.4, R 2.4, R 3.4) des ersten Hilfsrelais (R 1.0, R2.0, R3.0) und mit dem weiteren Hilfsrelais (R 5.0, R 6.0, R 7.0) zur Selbsthaltung zum direkten Anschluß an die Spannung angeordnet ist.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei weiteren Verbrauchergruppen mit voneinander abweichenden Anlaufzeiten für jede weitere Verbrauchergruppe ein zusätzliches Zeitrelais vorgesehen ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Anzahl der Kontakte der Hilfsrelais stets gleich ist.