DE1958313C

DE1958313C - Einrichtung zum Anzeigen einer Störung in einer dreiphasigen Strom Versorgung eines Kreiselantnebsmotors

Info

Publication number: DE1958313C
Application number: DE19691958313
Authority: DE
Inventors: Bo Hans Gunnar Canoga Park Cahf Ljung (V St A )
Original assignee: AGA AB
Current assignee: Linde Sverige AB
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1969-11-20
Publication date: 1973-03-01

Description

958313

bei verschiedeneo Betriebszuständen in. der Einrichtung von F i g. 1 auftretenden elentrischen Spannungen.

In F i g. 1 ist ein als Kurzschlußläufer mit Käfigrotor ausgebildeter Kreiselantriebsmotor 1 in Sternschaltung an ein Versorgungsnetz mit drei Phasen R, S und T angeschlossen. An die Phase T sind außerdem zwei Statorwicklupgen 3 und 4 eines Stellmotors! jeweils mit einem Ende unmittelbar angeschaltet. Die jeweils zweiten Enden der Statorwicklungen 3 und 4 sind über je einen Kondensator 5 bzw. 6 mit der Phase R bzw. mit der Phase S verbunden.

Auf der Welle des Stellmotors 2 sitzt ein Ritzel 7, das mit einem Zahnsegment 8 in Eingriff steht, das von einer Feder 9 gegen einen Anschlag 10 gezogen wird. Das Zahnsegment 8 sitzt auf einer drehbarer Welle 11, die auf ihrem anderen Ende einen Zeiger 12 trägt.

In der in F i g. 1 veranschaulichten Ruhestellung ao des Zeigers 12 ist dieser in einem Fenster 13 sichtbar. Werden jedoch die Statorwicklungen 3 und 4 des Stellmotors 2 bei normalem Betrieb des Kreiselantriebsmotors 1 aus allen drei Phasen R, S und T mit Spannung versorgt, so verdreht der Stellmotor 2 »5 über das Ritzel 7 das Zahnsegment 8 und die Welle 11 so weit, bis das Zahnsegment 8 an einem Anschlag 14 zur Anlage kommt. In dieser Betriebsstellung ist der Zeiger 12 im Fenster 13 nicht sichtbar.

Kommt es in einer der drei Phasen R, S oder T zu einer Versorgungsstörung, die keine unzulässige Absenkung der Drehzahl des Kreiselantriebsmotors 1 zur Folge hat, so versorgen dessen Wicklungen den Stellmotor 2 mit einer Induktionsspannung, die ausreicht, um das Zahnsegment^ entgegen der Rückstellkraft der Feder 9 in Anlage am Anschlag 14 zu halten, so daß der Zeiger 12 unsichtbar bleibt. Die sich durch die Statorwicklungen 3 und 4 und die Kondensatoren 5 und 6 im Verein ergebende Phasenverschiebung ist den Einphasenbetriebskennwerten des Kreiselantriebsmotors 1 angepaßt, so daß sich dessen Drehzahl nicht erkennbar ändert und die Kreiselanzeige zuverlässig bleibt, eine Störungsanzeige durch den Zeiger 12 also unterbleiben kann und auch tatsächlich unterbleibt.

Soll jedoch der Kreiselantriebsmotor 1 bei Unterbrechung einer Phase wie beispielsweise der Phase T des Versorgungsnetzes gestartet werden, so läuft er nicht an, und die Kreiselanzeige ist unbrauchbar. Bei diesen Betriebsverhältnissen wird aber auch keine Induktionsspannung für den Stellmotor 2 erzeugt, und dieser bringt kein Drehmoment auf, daß das Zahnsegment 8 entgegen dem Zug der Feder 9 vom Anschlag 10 entfernen könnte. Der Zeiger 12 behält daher seine Ruhestellung bei, und seine Sichtbarkeit im Fenster 13 läßt die Störung in der Versorgung des Kreiselantriebsmotors 1 aus dem Versorgungsnetz erkennbar werden.

Im Zeigerdiagramm von F i g. 2 sind die Spannungen L₃, L₄, C₅, C₆ im Normalbetrieb dargestellt. Alle drei Phasen R, S und T führen dann Spannungen gleicher Größe. Durch passende Bemessung der Statorwicklungen 3 und 4 und der in Serie dazu liegenden Kondensatoren 5 und 6 läßt sich für die Spannungen L₃ und L₄ an den Statorwicklungen 3 bzw. 4 eine Phasendifferenz von etwa 90° erreichen. Für den Stellmotor 2 ergibt sich dann ein Drehmoment von maximaler Größe.

Das Zeigerdiagramm von F i g. 3 veranschaulicht den Fall einer Unterbrechung der Phase R bei laufendem Kreiselantriebsmotor 1. Durch Induktion vom Kreiselantriebsmotor 1 her entstehen dann an den Statorwicklungen 3 und 4 immer noch Spannungtn L, bzw. L₄, die den Stellmotor 2 dank ihrer Grobe und relativen Phasenlage ein zur Aufrechterhaltung der Betriebsstellung für den Zeiger 12 ausreichendes Drehmoment abgeben lassen.

In ähnlicher Weise ergeben sich, wie das Zeigerdiagramm von F i g. 4 zeigt, zur Unterdrückung einer Störungsanzeige durch den Stellmotor 2 ausreichende Spannungen L₃ bzw. L₄ an den Statorwicklungen 3 und 4, wenn die Phase Γ unterbrochen wird, während der Kreiselantriebsmotor I läuft.

Ist dagegen eine der Phasen wie im Zeigerdiagramm von F i g. 5 die Phase T beim Starten de·; Kreiselantriebsmotors 1 unterbrochen, so daß dieser nicht anläuft, so weisen die Spannungen L₃ und Z-, an den Statorwicklungen 3 bzw. 4 eine gegenseitige Phasendifferenz von 180° auf, und auch der Stellmotor 2 läuft nicht an und beläßt den Zeiger 12 in seiner dann eine Störung anzeigenden Ruhestellung.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die dar gestellte Einrichtung stets nur dann eine Störungsanzeige bewirkt, wenn dies notwendig ist, der Kreiselantriebsmotor 1 also auf eine unzulässig niedrige Drehzahl absinkt oder überhaupt nicht anläuft. Eim· Störungsanzeige ergibt sich durchaus erwünscht im übrigen auch dann, wenn der Kreiselantriebsmotm wegen Anschlusses mit falscher Phasenfolge in falscher Drehrichtung anlaufen sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zum Anzeigen einer Störung in einer dreiphasigen Stromversorgung eines Kreiselantriebsmotors, bei der an die drei Phasen des Versorgungsnetzes die zwei Statorwicklungen eines Stellmotors .für die Verstellung eines Zeigers entgegen der Rückstellkraft einer Feder aus einer Ruhestellung in eine einem einwandfreien Lauf des Kreiselantriebsmotors entsprechende Betriebsstcllung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Statorwicklungen (3 und 4) des Stellmotors (2) jeweils in Serie mit einem Kondensator (5, 6) zwischen eine Phase (T) des Versorgungsnetzes und je eine der beiden anderen Phasen R bzw. S) eingeschaltet sind und die Schaltung so bemessen ist, daß ein Ausfall einer Phase (R, S oder T) des Versorgungsnetzes, bei dem der Kreiselantriebsmotor (1) noch mit zulässiger Drehzahl läuft, keine Abnahme der vom Stellmotor (2) auf den Zeiger (12) aufgebrachten Stellkraft bis unter die Rückstellkraft der Feder (9) zur Folge hat, und daß bei Nichtanlaufen des Kreiselantriebsmotors (1) infolge des Ausfalls einer der Phasen (R, S oder T) auch der Stellmotor (2) nicht anläuft.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Anzeigen einer Störung in einer dreiphasigen Stromversorgung eines Kreiselantriebsmotors, bei der an die drei Phasen des Versorgungsnetzes die zwei Statorwicklungen eines Stellmotors für die Verstellung eines Zeigers entgegen der Rückstellkraft einer Feder aus einer Ruhestellung in eine einem einwandfreien Lauf des Kreiselantriebsmotors entsprechende Betriebsstellung angeschlossen sind.

Eine Einrichtung dieser Art ist in der deutschen Patentschrift 928 370 beschrieben. Bei dieser Einrichtung sind die beiden Statorwicklungen des Stellmotors jeweils unmittelbar in zwei der drei Phasen des Versorgungsnetzes für den Kreiselantriebsmotor eingeschaltet. Ein Ausfall einer dieser beiden Phasen des Versorgungsnetzes macht sich daher auch für den Betrieb des Stellmotors bemerkbar, indem dessen Versorgung mit Stellstrom beeinträchtigt wird, so daß die seinem Drehmoment entgegenwirkende Federkraft überwiegt und den Zeiger in seine Ruhestellung zurückführt. Nachteilig ist jedoch bei dieser Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz, daß nicht alle möglichen Störungen im Versorgungsnetz auch sicher zu einer Anzeige führen, da ein Ausfall der dritten, mit dem Stellmotor nicht verbundenen Phase des Versorgungsnetzes zwar sehr wohl einen unzulässigen Abfall der Drehzahl des Kreiselantriebsmotors zur Folge haben kann, aber dennoch für den Stellmotor unwirksam bleibt, so daß diese Störung nicht zur Anzeige gebracht wird. Umgekehrt wirken sich auch solche Störungen in ilen beiden mit dem- Stellmotor verbundenen Phasen des Versorgungsnetzes in einer Zeigerverstellung und ilainit in einer Störungsanzeige aus, die möglicherweise Ubeihaupt nicht zu einem unzulässigen Absinken >ler Drehzahl des Kreiselantricbsmotors geführt haben. Insgesamt wird also durch die bekannte Einrichtung einerseits nicht jede interessierende Störung auch zuverlässig zur Anzeige gebracht, andererseits aber unter Umständen eine unnötige Störungsanzeige ausgelöst.

Eine ähnliche Einrichtung ist auch in deoi deutschen Gebrauchsmuster 1954 577 beschrieben. Bei dieser Einrichtung sind die drei Statorwicklungen eines Stellmotors sämtlich unmittelbar in die einzelnen Phasen des Versorgungsnetzes eingefügt, so daß ein Phasenausfall für den Kreiselantriebsmotor auch für den Stellmotor wirksam wird. Durch die Bestückung jeder Phase des Versorgungsnetzes mit einer Statorwicklung des Stellmotors wird zwar die

Anzeige jeder auch nur eine Phase des Versorgungsnetzes betreffenden Störung gewährleistet; diese Anzeigezuverlässigkeit wird aber durch einen gesteigerten Aufwand in Form einer zusätzlich erforderlichen Statorwicklung für den Stellmotor erkauft.

ao Überdies läßt sich auch durch diese Art der Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz die Möglichkeit einer unnötigen Störungsanzeige nicht ausschließen, da jeder Ausfall einer Phase des Versorgungsnetzes ohne Rücksicht auf seinen Einfluß

*5 auf die Drehzahl des Kreiselantriebsmotors zu einer Störungsanzeige führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie einerseits jeden die Drehzahl des Kreiselantriebsmotors beeinträchtigenden und insbesondere sein ordnungsgemäßes Anlaufen verhindernden Ausfall in der Stromversorgung zuverlässig anzeigt, andererseits aber solche Ausfälle im Versorgungsnetz, die ohne unzulässige Auswirkung auf den Betrieb des Kreiselantriebsmotors bleiben, unberücksichtigt läßt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei Statorwicklungen des Stellmotors jeweils in Serie mit einem Kondensator zwisehen eine Phase des Versorgungsnetzes und je eine der beiden anderen Phasen eingeschaltet sind und die Schaltung so bemessen ist, daß ein Ausfall einer Phase des Versorgungsnetzes, bei dem der Kreiselantriebsmotor noch mit zulässiger Drehzahl läuft, keine Abnahme der vom Stellmotor auf den Zeiger aufgebrachten Stellkraft bis unter die Rückstellkraft der Feder zur Folge hat, und daß bei Nichtanlaufen des Kreiselantriebsmotors infolge des Ausfalls einer der Phasen des Versorgungsnetzes auch der Stellmotor nicht anläuft.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung zwischen Stellmotor und Versorgungsnetz wird bei kleinstmöglichem Aufwand an Statorwicklungen für den Stellmotor sichergestellt, daß einer-

SS seits nur für den Lauf des Kreiselantriebsmotors bedeutsame Ausfälle in der Stromversorgung eine Störungsanzeige auslösen und andererseits jede Beeinträchtigung im Betrieb und insbesondere im Anlaufen des Kreisantriebsmotors auf Grund von Versorgungsstörungen auch mit Sicherheil, zur Anzeige gebracht wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt

F i g. I eine perspektivische Darstellung für den elektrischen und mechanischen Aufbau einer gemäß der Erfindung gestalteten Einrichtung und

F i g. 2 bis 5 Zeigerdiagramme zur Durstellung von