DE162828C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 162828 KLASSE 21 c.

Die bisher üblichen Methoden zum Selbstanlassen von Elektromotoren bestehen, von den sogenannten Zeitanlassern abgesehen, bekanntlich darin, daß man entweder mit der nach Fig. ι in Abhängigkeit von der Zeit t graphisch dargestellten zunehmenden Tourenzahl η des Motors durch einen Regler die einzelnen Anlaßstufen kurzschließen läßt, oder daß man die in derselben Weise nach Fig. ι

ίο ansteigende Ankerspannung e durch zum Anker parallel geschaltete Relais die Funktion des Abschaltens der Anlaßstufen übernehmen läßt, oder schließlich, daß man die gemäß Fig. 2 beim Anlassen des Motors auftretenden Stromstöße i benutzt, durch geeignete Relais das Kurzschließen des Anlaßwiderstandes zu bewirken.

Der nun nachfolgend beschriebene Selbstanlasser vorliegender Erfindung eröffnet ein vollständig neues Gebiet und benutzt in prinzipieller Abweichung von allen bisherigen Selbstanlassern zum Intätigkeitsetzen der Abschaltorgane eine stetig fallende Spannung, wie sie bei dem Anlassen von Motoren an den Klemmen des Anlaßwiderstandes selbst zu beobachten ist. Fig. 3 zeigt diese Spannung e in Abhängigkeit von der Zeit t graphisch dargestellt. Bezeichnet W den Gesamtanlaßwiderstand, w_a den Widerstand des Ankers, J den Anlaufstrom des Motors, E die Betriebsspannung des Motors, so besteht die allgemeine Beziehung:

E—J'W=-J'iv„ oder E—

J-W.

Da der Ausdruck Jw_a, d. h. der Spannungsverlus^f in der Ankerwicklung des Motors, des kleinen Wertes von w_a relativ zu der Größe J W, d. h. der Spannung der Abschaltorgane dieses vorliegenden Anlassers betrachtet, stets aus ökonomischen Rücksichten, da es sich um einen Verlust handelt, klein ausfallen muß, so wird demgemäß bei dem Anlauf des Motors fast die volle Betriebsspannung E durch den Anlaßwiderstand !^vernichtet. Sobald jedoch der Motor angelaufen ist, fällt der erstmalige Anlaufstrom J und im Wechselspiel damit steigt der Wert der elektromotorischen Gegenkraft des Ankers E von dem Wert

e = J· w_a bis e = E-— i_a w_a,

wenn i_a den der Leistung des Motors entsprechenden Dauerstromwert im Anker bezeichnet. Außerdem wird auch noch durch das stufenweise Verkleinern von W gleichfalls die Verminderung der Spannung J-W an den Klemmen des Anlaßwiderstandes in positiver Richtung begünstigt, da die Rechnung zeigt, daß trotz der sprungförmigen Abschaltung der Anlaßwiderstandsstufen an deren Klemmen keine Spannungssprünge in negativer Richtung auftreten können, sondern daß diese Spannung J-W vielmehr sich dauernd ohne merklichen Sprung bei dem Kurzschließen der einzelnen Anlaßstufen, wie Fig. 3 zeigt, dem Werte J-W = ο nähert, der ja bei Kurzschließung des Anlaßwiderstandes, also für W=o erreicht wird. Diesen Vorgang in praktischer Verwertung mittels Relais zeigt z. B. Fig. 4, worin bezeichnen: S₁, S₂ die Hauptsicherungen; W₁, W₂, w_s die einzelnen Anlaßstufen; A₁ , A₂ die Hauptschalter; R₁, R₂, R₃ die, Anlaßrelais; I, II, III, IV einen Nebenschlußmotor; .R₄ ein

Hauptschalterrelais; 15, 16 einen Widerstand.

Der Schaltvorgang ist nun folgender:
Schließt man die beiden Hauptschalter A₁ und A₂, so sind zunächst, bevor der Anker I, II des Motors seinen Arbeitsstrom erhalten kann, folgende Stromwege möglich:

i. vom positiven Pol über S₁, A₁, B, E zum Feld des Motors III, IV, weiter über II, D, C, A₂, S₂ zum negativen Pol. Infolgedessen wird bei diesem Anlasser vor allen Dingen zuerst das Feld eingeschaltet; dieses kann sich daher gut sättigen, und der Anlauf des Motors erfolgt, von der Stromgabe in den Anker ab gerechnet, in kürzerer Zeit, wodurch andererseits auch die Hauptsicherungen S₁ und S₂ entlastet werden, da sie den Stromstoß eben kürzere Zeit auszuschalten haben als bei den Konstruktionen, wo Anker und Feld gleichzeitig Strom erhalten, bei denen der Anker des Motors daher so lange unter seinem hohen Anlaufstrom stillsteht, bis die langsam eintretende Sättigung des Feldes ihm endlich ein Anlaufen ermöglicht;

2. außerdem fließt ein Strom vom positiven Pol über S₁, A₁, B, 1, a, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 0, F durch den stillstehenden Anker I, II nach D, C, A₂, S₂ zum negativen Pol. Infolgedessen heben die Relais R₁, R₂, R₃ ihre Anker hoch, wodurch einmal die Kurzschlüsse der Anlaßwiderstände geöffnet, andererseits die Verbindungen zwischen g, h, i, k, I, m geschlossen werden. Hierdurch wird ein neuer Stromweg geschaffen, nämlich

3. vom positiven Pol über S₁, A₁, B, 1, a, g, h, i, k, I, m, 17, 18, C, A₂, S₂ nach dem negativen Pol. Es hebt also auch das Relais R_i seinen Anker an und leitet durch Überbrückung der Kontakte η und ο den eigentlichen Arbeitsstrom dem Anker zu.

Der Anker erhält also Strom vom positiven Pol über S₁, A₁, B, I, 2 durch den Anlaßwiderstand über 3, 4, 5, 6, 7, weiter über /, n, 0, F zum Anker I, II und über D, C, A₂, S₂ nach dem negativen Pol. Infolgedessen läuft der Anker an, und, wie eingangs gezeigt, fällt jetzt gemäß Fig. 3 die Spannung an den

: Klemmen des Anlaßwiderstandes, die ja zur Beeinflussung der Relais, d. h. zum selbsttätigen Abschalten der Anlaßwiderstände benutzt wird, bis im gegebenen Augenblick das Relais R₁ seinen Anker fallen läßt. Dadurch würde der ursprüngliche Erregungsstrom des Relais i?₄ unterbrochen, wenn dieses Relais J?₄ sich nicht durch das Anheben seines Ankers mittels der oberen Brücke in Überbrückung der Kontakte ρ mit q selbst eine Verbindung hergestellt hätte, die es ihm ermöglicht, mit dem durch den Widerstand 15, 16 geschwächten Strom, der vom positiven Pol über S₁, A₁, B, 1, 8, e, p, q, 15, 16, 17, 18, C, A₂, S₂ nach dem negativen Pol geht, seinen Anker dauernd weiter zu halten. Dadurch, daß Relais R₁ seinen Anker fallen ließ, überbrückte es aber auch die Kontakte α und b, so daß damit die erste Anlaßstufe W₁ kurzgeschlossen wird, dementsprechend beschleunigt sich der Anker des Motors weiter, während gleichzeitig im gleichen Verhältnis die Spannung der Abschaltrelais sinkt, bis zur bestimmten Zeit das zweite Relais R₂ seinen Anker fallen läßt und durch Überbrückung der Kontakte c und d die zweite Anlaßstufe W₂ kurzschließt. Dasselbe Spiel wiederholt sich bei dem dritten Relais R_B. Der Motoranker läuft schneller und schneller, die Spannung an den Klemmen des Anlaß Widerstandes sinkt dementsprechend immer mehr, bis endlich auch das letzte Anlaßrelais, in diesem Falle JR₃, seinen Anker fallen läßt und damit die letzte Anlaßstufe w_z durch Überbrückung der Kontakte e und f kurzschließt. Der Motoranker erlangt jetzt seine normale Umdrehungszahl, während die Spannung an den Klemmen des Anlaßwiderstandes ,den Wert Null erreicht hat; das besagt, daß nach dem erfolgten Anlassen des Motors die Wicklungen der einzelnen Anlaßrelais über die Ankerbrücken der einzelnen Relais hinweg kurzgeschlossen sind und keine Energie mehr vernichten können, wodurch dieser Anlasser auch sehr ökonomisch und sicher arbeitet. Der Motor läuft nun so lange, bis die Schalter A₁ und A₂ oder auch nur einer von beiden geöffnet werden; damit fällt auch der Anker des Relais i?₄ zurück, und der Anlasser ist momentan für ein erneutes Anlassen bereit. Selbstverständlich lassen sich diese Abschaltrelais in beliebig großer Anzahl verwenden oder durch andere Schaltorgane wie Hufsmotoren ersetzen, die parallel zum Anlaßwiderstand geschaltet werden; außerdem ist es natürlich gleichgültig, was für eine Stromart, ob Gleich- oder Wechselstrom, zur Verfügung steht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Selbstanlasser für Elektromotoren, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Anlaßwiderstand geschaltete elektromagnetische Schaltorgane (Relais, Hilfsmotor usw.) die Abschaltung des Anlaßwiderstandes selbsttätig nach Maßgabe des an den Klemmen des Anlaßwiderstandes auftretenden Spannungsabfalls besorgen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.