DE2201938A1

DE2201938A1 - JUMP DRIVE FOR ELECTRIC CIRCUIT-BREAKERS

Info

Publication number: DE2201938A1
Application number: DE19722201938
Authority: DE
Inventors: Paul Prof Dr-Ing Brueckner; Franz-Karl Dipl-Ing Grossmann; Guenter Leonhardt
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1972-01-15
Filing date: 1972-01-15
Publication date: 1973-07-19

Description

Sprungantrieb für elektrische Leistungsschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprungantrieb für elektrische Leistungsschalter, bei dem das Aufladen des Snergiespeichers sowie die Schaltstellungsänderung in die Binschaltstellung ein zwangsläufiger Handlungsablauf ist. Jump drive for electrical circuit breakers The invention relates focus on a jump drive for electric circuit breakers, in which charging of the energy storage system as well as the switch position change to the binary switch position is an inevitable course of action.

Solche Antriebe sind im Vergleich zu den Speicherantrieben einfacher aufgebaut und daher robuster. Wegen dieser Sigenschaft ist.ihre Verwendung besonders für Häufigkeitsschalter im Hochspsnnungsbereich gut geeignet. Sin Nachteil solcher Schalter mit Sprungantrieb ist Jedoch ihre große Eigenzeit bei der Sinschaltung. Da nach der Erteilung des Binschaltkommandos erst der Snergiespeicher aufgeladen werden muß, bevor sich daran die Binschaltung zwangsläufig anschließt, sind Sigenzeiten bis 20 Sekunden Je nach Größe des Speichers keine Seltenheit.Such drives are simpler compared to the storage drives constructed and therefore more robust. Because of this signature, its use is special Well suited for frequency switches in the high voltage range. Sin disadvantage of such However, switches with a snap-action mechanism are their great inherent time when switching. Since the energy storage is only charged after the switch-on command has been issued must be before the inevitably connected to it, are sigen times up to 20 seconds Not uncommon, depending on the size of the memory.

Dieser Sinschaltserzug ist für viele Betriebsfälle,so z.B.This Sinschaltserzug is for many operating cases, e.g.

für das Synchronschalten, unerwünscht. Die Bereitstellung einer wesentlich größeren Leistung für ein schnelleres Aufladen erfordert aber teuere Motoren mit größerem Einbauraum und eine Verstärkung der Hilfsatromkreise.for synchronous switching, undesirable. Providing an essential greater power for faster charging but requires expensive Motors with larger installation space and a reinforcement of the auxiliary circuits.

Die Erfindung versucht daher beim eingangs genannten Sprungantrieb die Eigenzeit für das Einschalten durch einfache Mittel herabzusetzen, Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß jeweils unmittelbar nach einer Ausschaltung das Aufladen des Snergiespeichers nur soweit vorgenommen wird, daß die daran gebundene, zwangsläufige Sinschaltung gerade noch nicht erfolgt.The invention therefore attempts at the jump drive mentioned at the outset Reduce the turn-on time by simple means is solved this task in that each time immediately after switching off the charging of the energy storage is only made to the extent that the bound, inevitable Switching not yet done.

Nunmehr kann sofort nach erteilung des Einschaltkommandos die Einschaltung stattfinden0 äan könnte zunächst meinen, der neue Antrieb sei nunmehr in einen gewöhnlichen Speicherantrieb überführt worden, zumindest wirke er aber wie ein solcher, Hierzu sei bemerkt, daß allein der Wegfall des Auslösemagneten für die Sinschaltung mit seinen Magnetsperrgestängen und -hebeln sowie des Hilfsschalters Srsparungen gegenüber einen sonst gleich wirkenden Speicherantrieb mit der eingangs genannten Zwangsauslösung einbringt. Hinzu kommt, daß zur Haltung der Kraft beispielsweise einer Ginschaltfeder nicht eine Verklinkung des Pederhebels, z.B. mittels einer Halbwelle, notwendig ist, sondern die Kraft der Feder kann z.B. mit oder an dem Aufzugsorgan selbst gesperrt sein, das dann zur ainschaltung mit dem Pederhebel sofort außer Kraftschluß kommt. Beispielsweise kann das Aufzugsorgan eine Kurvenscheibe sein, die am Scheibenumfang eine Stelle ohne Steigung aufweist, Dadurch wird auf die Antriebswelle kein Drehmoment mehr ausgeübt, Die Erfindung zeigt weiterhin, wie die Aufgabe bei Xotorsprungantrieben zu lösen ist, das Aufladen des Energiespeichers exakt vor dem Auslösezeitpunkt für die Einschaltung zu stoppen, und zwar unabhängig von dem zulässigen Schwankungsbereich der Spannung bei Elektromotoren0 Weitere Ausgestaltungen, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand einer beigefügten Zeichnung erläutert, in der ein usführungsbeispiel in schematischer Darstellungaform gezeigt ist.The switch-on can now be started immediately after the switch-on command has been issued taking place0 aan could initially mean that the new drive is now in an ordinary one Storage drive has been transferred, but at least it looks like one, for this it should be noted that only the omission of the release magnet for the Sin circuit with its magnetic lock rods and levers as well as the auxiliary switch Sr compared an otherwise identically acting storage drive with the above-mentioned forced release brings in. In addition, a switch spring, for example, is used to maintain the force it is not necessary to latch the pedal lever, e.g. by means of a half-shaft is, but the force of the spring can be locked e.g. with or on the elevator element itself be, which is then switched on with the peder lever immediately out of force. For example, the elevator member can be a cam disc on the disc circumference has a point without a slope, so there is no torque on the drive shaft exercised more, the invention also shows how the task at Xotorsprungenttrieb is to be solved, the charging of the energy storage exactly before the trigger time for stop switching on, regardless of the allowable fluctuation range the voltage in electric motors0 Further features, details and advantages the invention will be explained with reference to an accompanying drawing, in which an exemplary embodiment is shown in a schematic representation.

Der Leistungsschalter 1 wird über die Stange 2 betätigt, die am dem freien Ende des Hebels 3 drehbar gelagert ist, wobei letzterer wiederum frei drehbar auf der ortsfesten Achse 4 gelagertist, Der Hebel 3 bildet mit dem Hebel 5 und 6 eine kraftschlüssige Reinheit, wobei an dem freien Ende des Hebels 5 die gespannte Einschaltfeder 7 eingehängt ist, die auf das Hebelsystem 3, 5, 6 eine Kraft ausübt, welche jedoch von dem Hebel 6, dessen freies Ende hinter der Halbwelle 7a blockiert ist, gesperrt wird. Die Halbwelle 7a ist ortsfest drehbar gelagert und mit dem Auslösehebel 8 verbunden.The circuit breaker 1 is operated via the rod 2, which is on the free end of the lever 3 is rotatably mounted, the latter in turn freely rotatable The lever 3 forms with the levers 5 and 6 a force-fit purity, with the tension at the free end of the lever 5 Closing spring 7 is attached, which exerts a force on the lever system 3, 5, 6, which, however, blocked by the lever 6, the free end of which is behind the half-shaft 7a is blocked. The half-shaft 7a is rotatably mounted in a stationary manner and with the release lever 8 connected.

Die Einschaltfeder 7 ist an ihrem oberen Ende in den Hebel 9 eingehängt, der frei drehbar auf der ortsfesten Achse 10 angeordnet ist. Der Hebel 9 bildet mit dem Hebel 11 und 12 eine kraftschlüssige Reinheit, er steht gleichfalls unter der Kraftwirkung der gespannten Einschaltfeder 7 und ferner noch der Kraftwirkung der in ihm eingehängten, gespannten Ausschaltfeder 13, die mit ihrem anderen Ende in dem ortsfesten Bock 14 eingehängt ist. Dieses Hebelsystem wird von dem Hebel 11 blockiert, dessen freies Ende hinter der ortsfest drehbar gelagerten und mit dem Auslösehebel 16 verbundenen Halbwelle 15 verklinkt ist.The closing spring 7 is hooked into the lever 9 at its upper end, which is arranged freely rotatably on the fixed axis 10. The lever 9 forms with the lever 11 and 12 a frictional purity, it is also under the force effect of the tensioned closing spring 7 and also the force effect the suspended in it, tensioned opening spring 13, which with its other end is suspended in the stationary bracket 14. This lever system is made up of the lever 11 blocked, the free end behind the stationary rotatable and with the release lever 16 connected half-shaft 15 is latched.

Im ungespannten Zustande der Federn 7 und 13 ist das Hebelx um system 9, 11 und 12 einen Winkel linksdrehend verschwenkt, so daß die auf dem freien Ende des Hebels 12 drehbar angeordnete Rolle 17 in die Aussparung der Kurvenscheibe 18 greift. Letztere ist auf der ortsfest, drehbar gelagerten Antriebswelle 19 befestigt, auf der ferner das Kettenrad 20 angebracht ist, in das die Kette 21 eingreift und auf die wiederum über das Ritzel 22 die Kraft des Antriebsmotors JE wirkt.In the unstressed state of the springs 7 and 13, the lever is around system 9, 11 and 12 pivoted counterclockwise at an angle so that the on the free end of the lever 12 rotatably arranged roller 17 in the recess of the cam 18 engages. The latter is attached to the stationary, rotatably mounted drive shaft 19, on which the sprocket 20 is also attached, in which the chain 21 engages and on which in turn the force of the drive motor JE acts via the pinion 22.

Wird über dem Motor X die Kurvenscheibe 18 um einen Winkel von ca. 3600 gedreht, dann läuft die Rolle 17 auf der Xantelfläche der Kurvenscheibe 18 ab, und das Hebelsystem 9, 11 und 12 verklinkt in der gezeichneten einschaltbereiten Stellung.If the cam 18 is rotated by an angle of approx. 3600 rotated, then the roller 17 runs on the outer surface of the cam 18 from, and the lever system 9, 11 and 12 latched in the drawn ready to switch on Position.

Wird über dem Tast-Kontakt 24 ein Steuerstromkreis über den Hilfsschalter 25 und die Relaisspule 26 geschlossen, dann spricht das Relais an; es schließt sich zunächst ein Haltestromkreis und ferner ein Hauptstromkreis, in dem die Erregerwicklung 27 und die Rotorwicklung 23 in Reihenschaltung an die Klemmen I, II einer Stromquelle angeschlossen sind. Der Motor läuft an und dreht die Antriebswelle 19 in Pfeilrichtung0 Dabei dreht sich die auf der Antriebswelle 19 befestigte Steuerscheibe 28 so, daß die auf der Stange 30 gelagerte Rolle 29 in die aussparung der Steuerscheibe 28 gelangt, damit bewegt sich die Stange 30 nach rechts und nimmt das freie Ende des Auslösehebels 8 mit0 Damit dreht sich die Hebelwelle 7a und die Verklinkung des Hebels 6 wird aufgehoben0 Das Hebelsystem 3, 5, 6 kann sich daher unter der Kraftwirkung der sich entspannenden Einschaltfeder 7 verschwenken. Es erfolgt über dem Hebel 3 und die Stange 2 eine Einschaltung0 Dabei unterbricht der Hilfsschalter 25 den Steuerstromkreis, das Relais fällt ab, der Hauptstromkreis über dem Motor M wird unterbrochen, dabei schließt sich über die Kontakte des Relais ein Kurzschlußstromkreis, wobei der Strom in umgekehrter Richtung durch die Srregerwicklung 27 getrieben wird0 Es erfolgt eine intensive Bremsung des Rotors M. Der Kurzschlußstrom wird mittels des ohmschen Widerstandes 31 auf ein tragbares Maß begrenzt. Beim Sinschalten wird die auf der Antriebswelle 19 befestigte Steuerscheibe 32 gedreht, so daß der von dem Nocken 33 oftengehaltene Hilfsschalter 34 sich nun schließt, ohne jedoch einen Stromkreis zu schließen0 Der Schalter 1 ist eingeschaltet und damit auch der Hilfskontakt 35.Is a control circuit via the auxiliary switch via the push button contact 24 25 and the relay coil 26 closed, then the relay responds; it closes first a holding circuit and also a main circuit, in which the excitation winding 27 and the rotor winding 23 connected in series to the terminals I, II are connected to a power source. The motor starts and turns the drive shaft 19 in the direction of the arrow 0 The control disk attached to the drive shaft 19 rotates 28 so that the roller 29 mounted on the rod 30 in the recess of the control disk 28 arrives, so that the rod 30 moves to the right and takes the free end of the release lever 8 with 0 This rotates the lever shaft 7a and the latch of the lever 6 is canceled 0 The lever system 3, 5, 6 can therefore move under the Pivot the force effect of the relaxing closing spring 7. It is done over the lever 3 and the rod 2 a switch-on 0 The auxiliary switch interrupts 25 the control circuit, the relay drops out, the main circuit over the motor M is interrupted, a short-circuit circuit is closed via the contacts of the relay, whereby the current is driven in the reverse direction through the exciter winding 270 The rotor M is braked intensively. The short-circuit current is controlled by means of of the ohmic resistor 31 is limited to an acceptable level. When switching is the fixed on the drive shaft 19 control disk 32 rotated so that the of The auxiliary switch 34 kept open to the cam 33 now closes, but without one Close circuit 0 Switch 1 is switched on and with it the auxiliary contact 35.

Zum Ausschalten erhält der idagnetauslöser 38 in einem über den Hilfsschalter 35 geschlossenen Stromkreis Spannung, zoBv durch Schließen des Tastkontaktes 360 Dabei wird der Auslösehebel 16 und damit die Halbwelle 15 nach links verschwenkt. Hieran anschließend verschwenkt nach Lösen der Verklinkung des Hebels 11 das Hebelsystem 9, 11 und 12 unter dem Krafteinfluß der Ausschaltfeder 13 nach links. Diese Verschwenkung erfolgt kraftschlüssig über die Gabelstange 37 auf das Hebelsystem 3, 5 und 6, das seinerseits jetzt nach rechts verdreht wird und über die Stange 2 die Ausschaltung des Schalters 1 bewirkt. Diese Verschwenkung bewirkt gleichzeitig eine neuerliche Verrastung des Hebels 6 hinter die Halbwelle 7aO Mit der Ausschaltung schließt sich der Hilfskontakt 25 und stellt damit selbstätig einen Stromkreis über den geschlossenen Hilfskontakt 34 und die Relaisspule 26 herO Das Relais spricht an und der Motor beginnt solange zu laufen, bis der Nocken 33 wieder den Hilfsschalter 34 öffnet, Damit ist die gezeichnete Stellung wieder erreicht, æs könnte der Eindruck entstehen, diese Steuerung sei kompliziert, insbesonders in Hinsicht auf die Antriebswelle 19 mit dem darauf befestigten Kettenrad 20, Kurvenscheibe 18, Steuerscheibe 28 und Steuerscheibe 32.To switch it off, the idagnet trip unit 38 receives one via the auxiliary switch 35 closed circuit voltage, zoBv by closing the push button contact 360 The release lever 16 and thus the half-shaft 15 are pivoted to the left. Subsequently, after releasing the latching of the lever 11, the lever system swivels 9, 11 and 12 under the influence of the force of the opening spring 13 to the left. This pivoting takes place frictionally via the fork rod 37 on the lever system 3, 5 and 6, the in turn is now twisted to the right and over the pole 2 causes switch 1 to be switched off. This pivoting causes at the same time a renewed locking of the lever 6 behind the half-wave 7aO with the disconnection the auxiliary contact 25 closes and thus automatically switches over a circuit the closed auxiliary contact 34 and the relay coil 26 herO The relay speaks on and the motor starts to run until the cam 33 hits the auxiliary switch again 34 opens, so that the position shown is reached again, æs could be the impression arise that this control is complicated, especially with regard to the drive shaft 19 with the attached chain wheel 20, cam 18, control disc 28 and Control disk 32.

In der konstruktiven Ausführung sind diese Teile Jedoch zu einem einzelnen und relativ einfachen Gußstück zusammengefaßt, daß sich allerdings in seiner Wirkungsweise nicht sehr übersichtlich darstellen läßt.In the structural design, however, these parts are a single one and a relatively simple casting summarized, however, in its mode of action can not be shown very clearly.

Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Antriebsfunktion sind nur die Steuerscheibe 32 und der Hilfsschalter 34 notwendig, wobei die Steuerscheibe 32, wie angedeutet, nur als Nocken auf einem vorhandenen Gußstück in Erscheinung tritt; sämtliche anderen Hebel und Steuerorgane sind ohnedies in dem Urtyp des Federsprungantriebs vorhanden, Jedoch mit unterschiedlicher VerdrahtungOTo achieve the drive function according to the invention, only the Control disk 32 and the auxiliary switch 34 are necessary, with the control disk 32, as indicated, only appears as a cam on an existing casting; all other levers and control elements are anyway in the original type of spring drive available, but with different wiring

Claims

Claims jump drive for electrical circuit breakers in which the charging of an energy store as well as changing the switch position to the switch-on position an inevitable course of action is characterized in that in each case immediately After switching off, the energy storage device is only charged to the extent that it has been switched off becomes that the associated, inevitable activation has just not yet taken place0 20) jump drive according to claim 1, characterized in that the charging is compulsory is interrupted 3o) jump drive with motor drive according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the drive motor is at a suitable point in the charging process switched off and braked 0 4o) jump drive according to claim 3, characterized in that that when using an electric motor with a known short-circuit braking is being worked, the polarity of the field winding being reversed and being incorporated into its circuit Current limiting resistor is switched on 0 5.) Jump drive with switching springs as energy storage according to - claims 1 to 4, characterized in that that control organs for the compulsory activation, interruption and braking of the Charging process are arranged on one and the same drive shaft 0 60) Jump drive according to claim 5, characterized in that the switching springs via one on the Drive shaft seated cam are charged, the one on its circumference has neutral zone without slope, 7.) jump drive according to claim 5 and 6, characterized characterized in that the cam itself the force of the closing spring inevitably releases, L e r s e i t e