DE1513586A1

DE1513586A1 - Single or multi-phase thermal overcurrent releases with expansion elements, e.g. Bimetal strips

Info

Publication number: DE1513586A1
Application number: DE19651513586
Authority: DE
Inventors: Otto Deissler
Original assignee: SPINDLER DEISSLER STARKSTROM
Current assignee: SPINDLER DEISSLER STARKSTROM
Priority date: 1965-07-10
Filing date: 1965-07-10
Publication date: 1969-07-17
Also published as: DE1513586B2

Description

Ein- oder mehrphasige thermische Überstromauslöser mit Ausdehnungselementen, z. B. Bimetallstreifen Thermische Überstromauslöser oderthermische Überstromrelais der üblichen Bauform müssen mit Sicherungen geschützt werden, da sie über ein gewisses Vielfaches des eingestellten Stromes so träge sind, daß sie Schaden leiden, wenn sie nicht rechtzeitig abgeschaltet werden. Den einfachsten Schutz bietet die Sicherung, die vorgeschaltet wird.Single or multi-phase thermal overcurrent releases with expansion elements, z. B. Bimetal strips Thermal overcurrent releases or thermal overcurrent relays the usual design must be protected with fuses, as they have a certain Multiples of the set current are so slow that they suffer damage if they are not switched off in time. The simplest protection is provided by securing which is connected upstream.

Bei Strömen von unter dem Achtfachen des eingestellten Stromes kann das normale thermische Relais oder der thermische Auslöser noch rechtzeitig die Abschaltung einleiten. Bei Strömen über dem Achtfachen des eingestellten Stromes schaltet dann die Sicherung den Stromkreis und damit das thermische Relais oder den thermischen Auslöser ab.With currents of less than eight times the set current, the normal thermal relay or the thermal release still timed the Initiate shutdown. For currents over eight times the set current Then the fuse switches the circuit and thus the thermal relay or the thermal release.

In vielen Fällen der Praxis ist aber der Schnittpunkt zwischen Auslösekurven des thermischen Relais oder der thermischen Auslöser und Sicherungskennlini,e zu niedrig. Es wäre für die Praxis zweckmäßiger, wenn das thermische Relais oder der thermische Auslöser mehr als das Achtfache des eingestellten Stromes vertragen könnte, ohne Schaden zu leiden. Dadurch wäre es möglich, die Sicherung höher auszulegen. In vielen Fällen könnte dann die ohnehin in einem Kreis vorgesehene Leitungssicherung gleichzeitig als Schutzsicherung für das thermische Relais verwendet werden.In many practical cases, however, this is the intersection between the release curves of the thermal relay or the thermal release and fuse characteristics low. It would be more useful in practice if the thermal relay or the thermal Trigger could take more than eight times the set current without To suffer harm. This would make it possible to design the fuse higher. In many In some cases, the line fuse, which is already provided in a circle, could then be used at the same time can be used as a protective fuse for the thermal relay.

Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten thermischen, Relais oder thermischen Auslöser ist es gelungen, die Abschaltzeiten bei Strömen über dem Achtfachen des Einstellstromes so zu verkleinern, daß die vorgeschaltete Sicherung nennenswert größer ausgebildet werderykann.In the thermal, relay or thermal type constructed according to the invention The trigger has succeeded in reducing the switch-off times at currents over eight times the Set current to be reduced so that the upstream fuse is worth mentioning can be made taller.

Erfindungsgemäß werden ,je Phase zwei Ausdehnungselemente verwendet, die metallisch miteinander verbunden sind und durch den fließenden Strom unterschiedlich beheizt werden, dadurchsdaß dem einen Bimetall eine stärker wirkende Heizwicklung zugeordnet wird als dem anderen. Die Auslösung erfolgt durch den Differenzausbiegeweg der beiden Bimetalle. Wenn beide Ausdehnungselemente sich etwa gleichzeitig mit demselben Maß ausdehnen, dann muß der Ausdehnungsweg größer sein bis zur Auslösung des thermischen Auslösers, um die Abschaltung zu bewirken, als bei zeitlich verschiedener Ausdehnung der Ausdehnungselemente. Weiterhin wird efindungsgemäß erreicht, daß die Wiedereinschaltung der Auslösevorrichtung bei normaler Überlast, also wenn die Abschaltung der Anlage erfolgt, daß z.B. der Motor infolge zu hoher mechanischer Beanspruchung in allen Phasen zu einer zu hohen Stromaufnahme gezwungen wird, erst erfolgt, wenn die Ausdehnungselemente nahezu in der stromlosen Ruhelage sich befinden. Bei den üblichen thermischen Uberstromauslösern oder thermischen Relais kann die Wiedereinschaltung erfolgen, während das Ausdehnungselement nur einen geringen Weg zurückgelegt hat. Die Folge ist, daß es durch die schnelle Wiedereinschaltung zu viel Wärme zugeführt erhält, wodurch es überbeansprucht wird, und die Auslösegenauigkeit leidet, ohne daß die Heizwicklung dabei zerstört wird.According to the invention, two expansion elements are used per phase, which are metallically connected to one another and are heated differently by the flowing current, so that one bimetal is assigned a more powerful heating coil than the other. The release takes place through the difference in deflection path of the two bimetals. If both expansion elements expand approximately at the same time to the same extent, then the expansion path must be greater until the thermal release is triggered in order to effect the shutdown than if the expansion elements expanded at different times. Furthermore, it is achieved according to the invention that the restarting of the release device in the event of normal overload, i.e. when the system is switched off, for example that the motor is forced to consume too much power in all phases due to excessive mechanical stress, only takes place when the expansion elements are almost in the currentless rest position are. With the usual thermal overcurrent releases or thermal relays, they can be switched on again while the expansion element has only covered a short distance. The result is that it receives too much heat from the rapid reclosing, whereby it is overstressed, and the tripping accuracy suffers without the heating coil being destroyed in the process.

Da die Auslöseeinrichtung auf den Differenzweg zwischen den beiden Ausdehnungselementen hinsichtlich der 4uslösezeiten wirkt, so wird erfindungsgemäß auch der Differenzweg der Ausdehnungselemente von einer Phase zur anderen ausgenutzt, um bei unterschiedlichen Strombelastungen in den einzelnen Phasen eine zeitlich schnellere Aaslösung zu erreichen als bei gleichzeitiger Belastung.Since the release mechanism is on the differential path between the two Expansion elements acts with regard to the release times, according to the invention the differential path of the expansion elements from one phase to the other is also used, in order to achieve a temporal change in the case of different current loads in the individual phases to achieve faster carcassing than with simultaneous exercise.

Die beiliegende Zeichnung zeigt die Erfindung, wobei als Ausdehnungselemente Bimetallstreifen verwendet werden und nur auf einem Bimetallstreifen je Strombahn eine Heizwicklung aufgebracht ist. Es wird an einem zweiphasigen thermischen Relais genei.gt, was ohne weiteres auch auf einen thermischen Auslöser übertragen werden kann.The accompanying drawing shows the invention, as expansion elements Bimetal strips are used and only on one bimetal strip per current path a heating coil is applied. It is connected to a two-phase thermal relay is suitable, which can easily be transferred to a thermal release can.

Fig. 1 zeigt das thermische Relais in kaltem Zustand, wenn kein Strom fließt, Fig. 1I bei Überheizung mit Nennstrom in allen Phasen; dabei ist das erste Bimetall gestrichelt gezeichnet. Gleichzeitig geht aus dieser Figur die Auslösung bei z. B. dem 1j5-fachen Nennstrom hervor. Dafür gilt die ausgezogene Darstellung der ersten Bimetallstreifen (1).Fig. 1 shows the thermal relay in a cold state when there is no power flows, Fig. 1I with overheating with rated current in all phases; there is the first Bimetal drawn with dashed lines. At the same time goes out of this figure the triggering at z. B. 1j5 times the rated current. The extended one applies for this Representation of the first bimetal strips (1).

Fig. III zeigt die Auslösung beim Fließen eines Stromes über dem 8-fachen des eingestellten Stromes.Fig. III shows the triggering when a current flows over 8 times of the set current.

Fig. IV zeigt die Auslösung, wenn unterschiedliche Ströme in den verschiedenen Phasen fließen. Es ist so dargestellt, daß in einer Phase kein Strom fließt, während in der anderen Phase nur ein kleiner Strom wirkt.Fig. IV shows the tripping when different currents in the different Phases flow. It is shown that no current flows in one phase while in the other phase only a small current acts.

Das erste Bimetall 1 ist mit dem zweiten Bimetall 2 metallisch durch das Verbindungsstück 3 verbunden. Die Heizwicklung 4 liegt nur über dem ersten Bimetall 1. Der Strom fließt durch die Zuleitung 5 in die Heizwicklung 4, über die Schweißstelle 6 durch das Bimetall 1 zur Ableitung 7. Die Heizwicklung könnte auch ohne Verschweißung über dem Bimetall liegen. Der Schieber 8 wird durch die Bimetalle 2 in der in Fig. I gezeigten Lage gehalten, indem die Bimetalle 2 in die Öffnung 9 so eingreifen, daß die Feder 10 den Schieber 8 nicht in die Richtung a verschieben kann. An dem Schieber 8 sind die Hebel 11 und 12 in den Lagerstellen 13 und 14 gelagert. Die Bimetalle 1 greifen an den Hebelarm 15 und 16 an, während die Hebelarme 1'7 und 18 den Schieber 19 in Richtung b verschiebend können. An dem Schieber 8 ist die Kontakteinrichtung 20 angeordnet. Der Bewegliche Kontakt 21 steht in Verbindung mit dem Schieber 19. Die feststehenden Kontakte 22 sind durch bewegliche Leitung 23 verbunden. Durch Verschieben des Schiebers 19 in Richtung d an der Schraube 24 über den Raumkompensationsstreifen 25 kann das thermische Relais auf verschiedene Einstellbereiche eingestellt werden. Die Schraube 24 steht unter leichtem Druck der Feder 269 die am :Anschlag 27 und der Schraube 24 anliegt. Durch die Verschiebung des Schiebers 19 werden die Angriffspunkte der Hebel 17 und 18 verändert und dadurch der erforderliche Ausbiegeweg bei verändertem Strom erreicht.The first bimetal 1 is metallically connected to the second bimetal 2 by the connecting piece 3. The heating winding 4 is only above the first bimetal 1. The current flows through the supply line 5 into the heating winding 4, via the weld 6 through the bimetal 1 to the discharge 7. The heating winding could also be above the bimetal without welding. The slide 8 is held by the bimetals 2 in the position shown in FIG. The levers 11 and 12 are mounted in the bearings 13 and 14 on the slide 8. The bimetals 1 attack the lever arm 15 and 16, while the lever arms 1'7 and 18 can move the slide 19 in direction b. The contact device 20 is arranged on the slide 8. The movable contact 21 is connected to the slide 19. The fixed contacts 22 are connected by a movable line 23. By moving the slide 19 in direction d on the screw 24 over the room compensation strip 25, the thermal relay can be set to different setting ranges. The screw 24 is under slight pressure from the spring 269, which rests on the stop 27 and the screw 24. By shifting the slide 19, the points of application of the levers 17 and 18 are changed and the required deflection path is thereby achieved with a changed current.

Die Wirkungsweise ist folgende. Sobald der Nennstrom entsprechend dem Einstellbereich fließt, gehen die Bimetalle aus ihrer Ruhelage (kalter Zustand der Bimetallstreifen) in Lage entsprechend Fig. II und gestricheltem Bimetall 1. Der Schieber 8 ist durch die Feder 10 in die Endlage, Anschlag 28, gebracht und hat den Weg a zurückgelegt. Der Kontaktapparat bleibt geschlossen, wie in Fig. I. Fließt ein höherer Strom als zulässig, dann biegt sich der Bimetallstreifen 1 weiter durch, und bei der Durchbiegung bist der Kontakt geöffnet, entsprechend Fig. II.The mode of action is as follows. Once the rated current accordingly flows within the setting range, the bimetals go out of their rest position (cold state the bimetal strip) in position according to FIG. II and dashed bimetal 1. The slide 8 is brought into the end position, stop 28, by the spring 10 and has traveled the way a. The contact apparatus remains closed, as in Fig. I. If a higher current than permissible flows, the bimetal strip 1 bends further through, and with the deflection the contact is open, according to Fig. II.

Gefahr für das thermische Relais liegt vor bei der üblichen Bauweise bei hohen Belastungsströmen aus dem kalten Zustand. Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau dagegen wird bei einer außergewähnlich hohen Belastung der Auslöseweg des Bimetalles 1 sehr klein, entsprechend Fig. III mit dem Maß bt. Da das Bimetall 2 beim Fließen eines sehr hohen Stromes nicht so schnell in der Ausbiegung folgen kann wie Bimetall 1, so wird schon bei einer Ausbiegung des Bimetalles 1 mit dem Maß b= die Auslösung erfolgen, da der Differenzweg zwischen Bimetall 1 und 2, der zur Auslösung notwendig ist, erreicht wurde. Der Schieber 8 hat nur einen kleinen Weg zurückgelegt, so daß zwischen Anschlag 28 und Schieber 8 der Weg a=. verbleibt. Es kann also eine Sicherung mit bedeutend höherer Nennstromstärke dem thermischen Relais vorgeschaltet werden. Hat das thermische Relais die Ausschaltung bewirkt, dann geht Bimetall 1 und 2 durch Abkühlung in den Ruhezustand. Die Einschaltung erfolgt erst, wenn die beiden Bimetallstreifen nahezu in der Ruhelage, entsprechend Fig. I sind. Bei einer Ausbiegung, wie sie bei betriebswarmem Zustand vorliegt, also wenn Bimetall 1 und 2 den großen Ausbiegeweg haben, ist dies besonders wichtig, da dann auch der Motor schon seine Betriebstemperatur angenommen haben kann.There is a danger for the thermal relay with the usual construction with high load currents from the cold state. In the structure according to the invention on the other hand, the release path of the bimetal becomes in the event of an extraordinarily high load 1 very small, according to Fig. III with the dimension bt. Since the bimetal 2 when flowing a very high current cannot follow the bend as quickly as bimetal 1, even if the bimetal 1 bends with the dimension b = the release because the difference between bimetal 1 and 2, which is necessary for triggering is achieved. The slide 8 has only traveled a small distance, so that between Stop 28 and slide 8 the way a =. remains. So it can have a backup A significantly higher rated current can be connected upstream of the thermal relay. Has the thermal relay causes the switch-off, then bimetal 1 and 2 go through Cooling down to sleep. It is only switched on when the two bimetal strips almost in the rest position, according to FIG. With a bend like her is present at operating temperature, i.e. when bimetal 1 and 2 have the large deflection path this is particularly important because the engine is already at its operating temperature may have accepted.

Bei mehrphasigen Relais wird erfindungsgemäß eine schnelle Abschaltung erreicht, wenn in den einzelnen Phasen unterschiedliche Ströme fließen. Nimmt man an, das thermische Relais nach Fig. IV sei für einen Drehstromverbraucher, bei dem nur zwäi Phasen über das thermische Relais geheizt werden, und es fließt in der eine Phase kein Strom, dann wird die Auslösung bereits erreicht, wenn das Bimetall 1 der oberen Phase nur eine Ausbiegung um das Maß bti vorgenommen hat. Der Schieber 8 ist dabei überhaupt nicht nach oben verschoben. Das Maß zwischen Schieber und Anschlag 28a liegt vor.In the case of multi-phase relays, according to the invention, there is a rapid shutdown achieved when different currents flow in the individual phases. Taking on, the thermal relay according to Fig. IV is for a three-phase consumer in which only two phases are heated via the thermal relay, and it flows in the one phase no current, then tripping is already achieved when the bimetal 1 of the upper phase has only made a deflection by the amount bti. The slider 8 is not shifted upwards at all. The distance between slide and Stop 28a is present.

Claims

P atentans _p r ü che 1. Single or multi-phase thermal overcurrent release or thermal overcurrent relay with expansion elements, e.g. bimetallic strips , characterized in that two bimetallic strips are used per phase, which are metallically connected to one another and are heated differently by the flowing current, as a result, that the one bimetal is assigned a more powerful heating winding than the other, the triggering takes place through the difference in deflection path of the two bimetals.

2. Single or multi-phase thermal overcurrent release or thermal overcurrent relay with expansion elements, e.g. bimetal strips, according to claim 1, characterized in that only the first bimetal has a heating coil receives.

3. Single or multi-phase thermal overcurrent release or thermal Overcurrent relay with expansion elements, e.g. bimetal strips, according to claim 1 and 2, characterized in that only when both bimetals durz before the phew position (cat state) are, the triggering device is switched on again can.

4. Single or multi-phase thermal overcurrent release or thermal overcurrent relay with expansion elements, e.g. bimetal strips, according to Claim 1, 2 and 3, characterized ge_ indicates that in multi-phase thermal Relay also the differential path between the first bimetal of one phase and that second bimetal of the other phase causes the trip.