DE225589C

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Publication number: DE225589C
Application number: DENDAT225589D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 225589 KLASSE 21 c. GRUPPE

in BERLIN.

nach Maßgabe der Stromstärke.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1909 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883 ,. τ, . .

—-— die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 7. Mai 1908 anerkannt.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine selbsttätig fortschreitende Schützsteuerung mit Verzögerung nach Maßgabe der Stromstärke. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele, und zwar ist in Fig. 1 die Gesamtschaltung für ein Ausführungsbeispiel dargestellt, während in Fig. 2 ein Teil einer etwas abweichenden Anordnung und in Fig. 3 und 4 ein zugehöriges Relais in Vorder- und Seitenansicht, letztere im teilweisen Schnitt, dargestellt ist.

In Fig. ι ist der zu steuernde Motor mitw bezeichnet, 1 bis 6 bedeuten eine Reihe von Schützen, die zum Kurzschließen der Anlaßwiderstände r¹ bis r⁶ dienen. Durch das Schütz i wird der Motor mit dem gesamten Vorschaltwiderstand zwischen die Stromzuführung und die Erdableitung geschaltet. k bedeutet eine Meisterwalze mit den beweglichen Kontaktstücken 7 bis 11 und den feststehenden Kontaktfingern 7' bis 11'. Die beweglichen Kontaktstücke 7, 8 und 9 sind untereinander verbunden, ebenso die Kontaktstücke 10 und 11. Der Finger 7' ist an die Stromzuführung angeschlossen. Der Finger 8' ist mit einer Leitung 12 verbunden, welche als Erregerstromkreis für das Hauptschütz i und als Festhaltestromkreis für die Schütze 1 bis 6 dient. Der Finger 9/ ist mit einer Leitung 13 verbunden, welche sich beim Punkt 14 in zwei Leitungen 15 und 16 verzweigt, welche als Erregerstromkreise für die Schütze 1, 3 und 5 bzw. 2, 4 und 6 dienen. In der Leitung 15 liegen hintereinander die Erregerspule q eines Relais oder Drosselschalters 0 und die Kontakte eines zweiten Drosselschalters 0'. Umgekehrt liegen in der Leitung 16 hintereinander die Erregerspule q' des Drosselschalters 0' und die Kontakte des Drosselschalters 0. Die Drosselschalter können von beliebiger Form sein und zwei dickdrähtige Spulen p und p' von wenigen Windungen besitzen, welche in den Motorstromkreis eingeschaltet sind. Bei Erregung der Spulen q bzw. q' werden die Relaisanker angezogen und durch die Wirkung der Spulen p und p' hochgehalten, wenn der Strom in den letzteren einen bestimmten Wert übersteigt. Derartige Drosselschalter sind allgemein bekannt und bedürfen keiner näheren Beschreibung. Der Kontaktfinger io' ist mit einer Leitung 17 verbunden, welche als Rückleitung für die Schützspulen des Hauptschützens i und der Widerstandsschütze ι bis 6 dient. Letztere besitzen in bekannter Weise eine Reihe von Hilfskontakten, indem beispielsweise auf den von den Ankern

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bewegten Stäben Kontaktscheiben sitzen, die auf dem Stab durch Federn und Bunde befestigt sind und mit feststehenden Kontakten in Berührung kommen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Wenn die Meisterwalze k in die erste, mit χ bezeichnete Stellung gebracht wird, dann fließt Strom von der Stromquelle über Finger f', Kontaktstücke 7 und 8, Finger 8', Leitung 12, Schützspule i, Leitung 17, Finger ίο', Segmente 10'und 11 und Finger ii' zur Erde. Das Haupts.chi.ttz i wird geschlossen und der Motor mit dem gesamten Vorschaltwiderstand eingeschaltet, Solange die Meisterwalze in dieser Stellung bleibt, tritt keine weitere Änderung in den Stromkreisen ein. Wenn sie dagegen in die zweite, mit y bezeichnete Stellung gebracht wird, so berührt der Finger 9' das Segment 9, und es fließt ein Strom von der Stromzuführung über Finger 7', Segmente 7 und 9, Finger 9', Leitung 13, Erregerspule q des Drosselschalters ο, Kontakte des Drosselschalters 0', Leitung 15, Hilfskontakte a^l und Spule des-A-Viderstandschützes 1 und Leitung" 17 zur Erde. Das Schütz 1 wird daher geschlossen und schließt dabei seine Hilfskontakte b¹,

. welche einen Festhaltestromkreis für das Schütz ι ausgehend von der Festhalteleitung 12 bilden, worauf die Hilfskontakte a¹ geöffnet und die Hilfskontakte c¹ geschlossen wer-.den. Noch bevor der durch die Leitung 15 fließende Strom die Schließung des Schützes 1 veranlaßt, zieht er den Kern des Drosselschalters 0 hoch und unterbricht hierdurch den Stromkreis durch die Leitung 16. Dies hat zur Folge, daß beim Schließen der Hilfskontakte c¹, obwohl hierdurch die Spule des Schützes 2 über dessen Hilfskontakte α² an die Erregerleitung 16 angeschlossen wird, dennoch diese Schützspule nicht erregt wird, solange die Relaiskontakte 0 unterbrochen sind. Dagegen ist durch die Unterbrechung der Hilfskontakte a¹ beim Schließen des Schützes 1 der Stromkreis durch die Leitung 15 und die Erregerspule q des Drosselschalters 0 unterbrochen worden, und es kann daher dessen Anker abfallen, falls er nicht durch die Spule p hochgehalten wird. Wie bereits bemerkt wurde, sind die Drosselschalter 0 und 0' derart bemessen, daß die Spulen p und p' die Anker bloß dann hochhalten, wenn der Motorstrom einen bestimmten Wert übertrifft. Wenn daher durch die Kurzschließung der Widerstandsstufe r¹ der Motorstrom genügend hoch steigt, um den Drosselschalter ο unterbrochen zu halten, so wird die Schließung des Stromes in der Leitung 16 verzögert, bis der Motorstrom durch die wachsende elektromotorische Gegenkraft genügend herabgesetzt ist. Daher kann das Schütz 2 erst eine bestimmte Zeit nach dem Schütz 1 geschlossen werden. Diese Zwischenzeit hat einen bestimmten Mindestwert, welcher von der Geschwindig'keit abhängt, mit welcher die Relaisanker 0 und 0' abfallen können, und wird vergrößert, wenn der Motorstrom genügend hoch steigt, um die Spulen p und p' wirksam werden zu lassen. Beim Abfallen des Drosselschalters 0 wird ein Steuerkreis vervollständigt, welcher von der Leitung 13 über die Spule q' des Drosselschalters 0', die Kontakte des Drosselschalters 0, die Leitung 16, die Hilfskontakte c¹ und α², die Spule des. Schützes 2 und die Leitung 17 zur Erde geht. Der Drosselschalter ο' wird daher angezogen und das Schütz 2 geschlossen. Hierbei schließt letzteres seine Hilfskontakte i>², öffnet seine Hilfskontakte a² und schließt seine Hilfskorttakte c². Daher ist nun die Spule des Schützes 2 an die Festhalteleitung 12 angeschlossen und die Spule des Schützes 3 an die Leitung" 15, und es wird dieses Schütz. geschlossen, sowie der Drosselschalter 0' abgefallen ist. In dieser Weise werden die Schütze ι bis 6 in selbsttätiger Aufeinanderfolge und von den Drosselschaltern 0 und 0' überwacht geschlossen, wobei die Verzögerungszeit zwischen dem Schließen aufeinanderfolgender Schütze vom Motorstrom abhängt.. Die aufeinanderfolgende Beeinflussung kann selbstverständlich jederzeit unterbrochen werden, indem die Meisterwalze k in die Stellung χ zurückgebracht wird; die bereits erregten Schütze bleiben dabei geschlossen.

An Stelle zweier Drosselschalter 0 und 0' kann auch, wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, ein einziger Drosselschalter benutzt werden. Dieser Drosselschalter 0" besteht aus einem Gehäuse 19, welches durch Bolzen 20 (Fig. 3 und 4) oder sonstwie auf einer Grundplatte 21 befestigt ist, die vorzugsweise aus isolierendem Material besteht. Innerhalb des Gehäuses ist die dünndrahtige Anzugspule 22 und die dickdrahtige Festhaltespule .23 angeordnet. Inner- halb der Spule 22 ist der magnetische Kern 24 beweglich, von dessen Unterseite der Stab 25 ausgeht, auf welchem die beweglichen Schaltkontakte sitzen. Ein feststehender Kern 26 ist auf dem Gehäuse 19 befestigt und ragt abwärts in die Spulen 23 und 22 hinein. Ein Stab 27 kann von dem beweglichen Kern 24 durch eine Bohrung im festen Kern 26 aufwärts ragen und zusammen mit einer Stellschraube 28 als Anschlag" für den beweglichen Kern 24 bei dessen Aufwärtsbewegung dienen. Eine auf dem Kern 24 angeordnete Messingscheibe 29 verhindert, daß der Kern 24 an dem festen Kern 26 haften bleibt. Auf dem Stab 25 sind eine Reihe von stählernen Kontaktscheiben 30 und 31 gleitend befestigt. Die Scheibe 31 wird durch eine Schrauben-

feder 32 gegen den auf dem Stab 25 sitzenden Bund 33 gedruckt. Das untere Ende der Feder 32 legt sich gegen den gleichfalls auf den Stab 25 befestigten Bund 34. Die Kontaktscheibe 30 wird durch eine Feder 35 aufwärts gedruckt, deren anderes Ende sich gegen den Bund 33 legt. Die Oberseite dieser Scheibe ist in Berührung mit einem Bund 36, welcher eine begrenzte Bewegung auf dem Stab 25 besitzt, indem beispielsweise der mit ihm verbundene Stift 37 durch einen Schlitz im Stab 25 tritt. Oberhalb des Bundes 36 ist auf dem Stab ein Bund 38 befestigt und zwischen beiden die Feder 39 angeordnet. Die Scheibe 30

15· kommt mit feststehenden Kontakten 41 und 42 aus magnetischem Material in Berührung, welche auf der Grundplatte 21 befestigt und von Magnetisierungsspulen 43 und 44 umgeben sind, die, mit diesen Kontakten in Reihe geschaltet sind und bei Stromdurchgang dazu dienen, um die Scheibe 30 mit den Kontakten 41 und 42 magnetisch in Berührung zu halten, während der Kern 24 bis in die oberste Lage gehoben wird. In ähnlicher Weise berührt die Scheibe 31 feststehende Kontakte 45 und 46 aus magnetischem Material, welche von Magnetisierungsspulen 47 und 48 umgeben sind, die in Reihe mit ihnen liegen und die Scheibe 31 in Berührung mit den Kontakten 45 und 46 halten, in derselben Weise, wie für die Scheibe 30 angegeben wurde. Die zur Berührung gelangenden Oberflächen der Scheiben 30 und 31 und der Kontakte 41,42,45 und 46 können silberplattiert sein, um ein Haftenbleiben der Scheiben an den Kontakten nach der Aberregung der Magnetisierungsspulen zu verhüten und um eine gutleitende Berührung zu sichern. Die etwas nachgiebige Verbindung zwischen dem Bund 36 und dem Stab 25 sichert eine gute Auflage beider Kontaktscheiben 30 und 31. ■

Bei der Benutzung dieses Drosselschalters wird, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, die Leitung 13 (vgl. Fig. 1) mit der Betätigungsspule 22 des Drosselschalters in Reihe geschaltet und teilt sich beim Punkt 14' in zwei Zweige, welche durch die oberen bzw. unteren Kontakte des Drosselschalters zu den Leitungen 15 bzw. 16 führen.

Die Wirkungsweise dieser zweiten Ausführungsform ist die nämliche wie die der ersten, soweit die Betätigung des Hauptschützes i und der Widerstandschütze 1 bis 6 in Betracht kommt. Wenn die Meisterwalze k in die erste Stellung .ν gebracht wird, wird das Hauptschütz i wie früher geschlossen. Bei der Stellung y der Meisterwalze wird ein Stromkreis durch die Leitung 13 hergestellt und die zur Spule des Schützes 1 führende Leitung 15 erregt. Gleichzeitig wird der Drosselschalter 0" angezogen und nimmt hierbei die obere Scheibe 30 mit, da diese nicht mit den zugehörigen Kontakten magnetisch in Berührung gehalten wird; der. Stromkreis durch die Leitung 16 wird geöffnet. Die Scheibe 31 wird dagegen an ihren Kontakten magnetisch festgehalten bis zur Unterbrechung des Stromes in der Leitung" 15 infolge Schließung des Schützes ι und Unterbrechung der Hilfskontakte α¹ des letzteren, worauf Scheibe 31 unter dem Einfluß der Feder 32 in die Höhe schnappt. Wenn beim Schließen des Schützes 1 der Motorstrom hinreichend gestiegen ist, um die Festhaltespule 23 des Drosselschalters wirksam werden zu lassen, wird dessen Anker in der angezogenen Lage festgehalten, und es bleibt der Stromkreis durch die Leitung 16 · unterbrochen, wodurch die Erregung des Schützes 2 verhindert wird. Wenn-der Motorstrom infolge der wachsenden elektromotorisehen Gegenkraft des Motors wieder genügend abgenommen hat, fällt der Anker des Drosselschalters 0" ab, wodurch der Stromkreis durch die Leitung 16 vollendet und der Schütz 2 geschlossen wird. Sowie aber die Leitung 16 auf diese Weise erregt wird, wird der Anker des Drosselschalters wieder angehoben, wobei aber diesmal die Scheibe 30 an ihren Kontakten magnetisch festgehalten wird, während die Scheibe 31 abgehoben wird. In dieser Weise bewirkt der Drosselschalter 0" genau in der nämlichen Weise wie die Drosselschalter 0 und 0' des früheren Ausführungsbeispieles die abwechselnde Erregung der Leitungen 15 und 16.

Von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann in mannigfaltiger Weise abgewichen werden, ohne daß dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird. So können z. B. statt zweier Erregerstromkreise deren mehrere vorhanden sein.

Hierbei werden ebensoviel Drosselschalter als Erregerleitungen angeordnet und in zyklischer Reihenfolge die Erregerspule je eines Drosselschalters .und dieKontakte des nächsten Drosselschalters in dieselbe Erregerleitung geschaltet. Es wird ferner der linke Hilfskontakt a¹ des ersten Widerstandsschützes und die linken Hilfskontakte c¹, c² . . . . des ersten bis vorletzten Widerstandschützes an die einzelnen Erregerleitungen zyklisch abwechselnd angeschlossen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Selbsttätig fortschreitende Schützsteuerung für Elektromotoren mit Verzögerung nach Maßgabe der Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der auf das erste folgenden Widerstandschütze durch Hilfskontakte des jeweilig vorher ansprechenden Schützes abwechselnd an

zwei oder bei mehreren Erregerleitungen jeweils an die nächstfolgende der Spulen von Drosselschaltern enthaltenden Erregerleitungen angeschlossen und bei der Schließung durch eigene Hilfskontakte in einen Festhaltestromkreis eingeschaltet werden.
2. Selbsttätig fortschreitende Schützsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drosselschalter durch den Strom eines anderen Erregerkreises beeinflußt wird.
3. Selbsttätig fortschreitende Schützsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Drosselschalter zu einem einzigen von allen Erregerleitungen erregbaren, mit der Anzahl der Erregerleitungen entsprechenden Kontaktsätzen versehenen Schalter vereinigt sind.
4. Selbsttätig fortschreitende Schützsteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die jeweilig stromdurchflossenen und die Erregung des Drosselschalters bewirkenden Kontakte in an sich bekannter Weise elektromagnetisch bis zur Unterbrechung des Stromkreises an dem zuletzt beeinflußten Schütz festgehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.