DE2420492B2

DE2420492B2 - MOTOR-DRIVEN DRIVE DEVICE FOR ELECTRIC SWITCHING DEVICES

Info

Publication number: DE2420492B2
Application number: DE19742420492
Authority: DE
Inventors: Siegfried; Liebig Reinhard; 1000 Berlin Jährig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1974-04-25
Publication date: 1976-02-26
Also published as: CH582946A5; DE2420492A1; ES436903A1; JPS5629323B2; AR209295A1; JPS50149977A; BR7502460A

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einer motorgetriebenen Antriebsvorrichtung mit einem Kraftspeicher für elektrische Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, die eine selbsttätige Schaltung des Antriebsmotors durch eine in Abhängigkeit von dem Spannzustand des Kraftspeichers wirkende elektrische Steuerung besitzt. Vorrichtungen dieser Art, wie sie z. B. in der US-PS 54 186 beschrieben sind, dienen beispielsweise zum Antrieb von Leistungsschaltern des ölarmen Typs für Mittelspannungsnetze.The invention relates to a motor-driven drive device with an energy storage device for electrical switching devices, in particular circuit breakers, which automatically switch the drive motor by an electrical control acting as a function of the tensioning state of the energy store. Devices of this type as they are, for. B. in US-PS 54 186 are described, for example, for Driving low-oil type circuit breakers for medium voltage networks.

Um eine ständige Betriebsbereitschaft zu gewährleisten, sieht man eine Steuerung des Antriebsmotors in der Weise vor, daß nach erfolgter Schaltung des Schaltgerätes sofort die Wiederaufladung des Kraftspeichers erfolgt. Der Speisestromkreis des Antriebsmotors wird hierbei durch Schütze gesteuert.In order to ensure constant operational readiness, a control of the drive motor can be seen in the way before that after switching the switching device immediately the recharging of the energy storage device he follows. The supply circuit of the drive motor is controlled by contactors.

Da Schaltgeräte der erwähnten Art in großen Stückzahlen benötigt werden, ist man daran interessiert, eine große Betriebssicherheit bei möglichst einfachem Aufbau zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu- ^⁰ gründe, hierzu durch Vereinfachungen in der Steuerung des Antriebsmotors der Antriebsvorrichtung beizutragen. Since switching devices of the type mentioned are required in large numbers, there is an interest in achieving a high level of operational reliability with the simplest possible structure. The invention is based on the object of ^ ⁰ reasons, to contribute to this by simplifying the control of the drive motor of the drive device.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß der Speisestromkreis des Antriebsmotors einen in Abhängigkeit von dem Spannzustand des Kraftspeichers betätigten Grenztaster und einen weiteren, mit diesem in Reihe geschalteten und während des Spannvorganges durch eine Sperrvorrichtung gegen Betätigung gesperrten Grenztaster enthält und daß eine Freilaufvorrichtung für den Antriebsmotor bei gespanntem Kraftspeicher vorgesehen ist. Bei der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung wird der Antriebsmotor somit durch einfache Grenztaster geschaltet, was einen geringeren Aufwand als die bisher für den gleichen Zweck verwendeten Schütze darstellt. Die Freilaufvorrichtung sorgt dafür, daß der Antriebsmotor unbelastet weiterlaufen kann, wenn der Kraftspeicher aufgeladen ist. so daß der den Speisestromkreis dann unterbrechende Grenztaster nur gering beansprucht wird. Der weitere Grenztaster dient dazu, ein wiederholtes Einschalten des Schaltgerätes bei aufrechterhaltenem Einschaltbefehl zu verhindern, wenn zugleich auch ein Ausschaltbefehl ansteht, z.B. beim Schalten auf einen Kurzschluß. Durch die noch vorgesehene Sperrvorrichtung wird eine Unterbrechung des Speisestromkreises durch diesen Grenztaster während des Spannvorganges verhindert. According to the invention, this is done in that the feed circuit of the drive motor is a function from the tensioned state of the energy storage device actuated limit switch and another one with this connected in series and locked against actuation by a locking device during the clamping process Limit switch contains and that a free-wheeling device for the drive motor when the energy storage device is tensioned is provided. In the drive device according to the invention, the drive motor is thus switched by simple limit switches, which requires less effort than previously for the same purpose used contactors. The freewheel device ensures that the drive motor continues to run unloaded can when the energy store is charged. so that the then interrupting the supply circuit Limit switch is only slightly stressed. The additional limit switch is used to switch on again of the switching device if the switch-on command is maintained, if at the same time a switch-off command pending, e.g. when switching to a short circuit. With the locking device that is still planned This limit switch prevents the supply circuit from being interrupted during the clamping process.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Antriebsvorrichtung verwendbar, die als Kraftspeicher eine durch eine von dem Antriebsmotor bewegbare Transportklinke und ein Klinkenrad spannbare Kraftspeicherfeder aufweist. Hierbei kann ein das Klinkenrad bei gespannter Kraftspeicherfeder sperrender hebel mit einem der Grenztaster gekuppelt sein. und der Hebel kann während des Spannvorganges gegen Betätigung durch die erwähnte Sperrvorrichtung gesperrt sein.The invention can be used particularly advantageously in connection with a drive device which is used as Energy storage device can be tensioned by a transport pawl that can be moved by the drive motor and a ratchet wheel Has force storage spring. Here, the ratchet wheel can be locked when the force storage spring is tensioned lever must be coupled to one of the limit switches. and the lever can counteract during the tensioning process Actuation be locked by the aforementioned locking device.

Die Freilaufvorrichtung kann, wie dies an sich bekannt ist, durch einen dem gespannten Zustand des Kraftspeichers zugeordneten unverzahnten Bereich des Klinkenrades gebildet sein.The freewheel device can, as is known per se, by one of the tensioned state of the Energy accumulator associated with the toothless area of the ratchet wheel.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the figure.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung die Antriebsvorrichtung eines ölarmen Leistungsschalters für Mittelspannung.The figure shows the drive device in a schematic representation of a low-oil circuit breaker for medium voltage.

Ein Elektromotor 1 treibt über ein Kurbelgetriebe 2 eine Transportklinke 3 an, die in die Verzahnung 4 eines Klinkenrades 5 eingreift und dieses bei periodisch auf und ab bewegter Transportklinke 3 in Richtung des Pfeiles 6, d. h. im Uhrzeigersinn, dreht. Mit der Welle 7 des Klinkenrades 5 ist ein Kurbelarm 10 verbunden, an dem eine Zugfeder 11 angreift, die als Kraftspeicher zur Speicherung der zum Einschalten des Leistungsschalters benötigten Energie dient. Eine Klinke 9 verhindert das Zurücklaufen des Klinkenrades 5.An electric motor 1 drives a transport pawl 3 via a crank mechanism 2, which is inserted into the toothing 4 a ratchet wheel 5 engages and this with periodically moved up and down transport pawl 3 in the direction of the Arrow 6, d. H. clockwise, rotates. With the shaft 7 of the ratchet wheel 5, a crank arm 10 is connected to which engages a tension spring 11, which serves as an energy store for storing the energy required to switch on the circuit breaker. A pawl 9 prevents the ratchet wheel running back 5.

Die Welle 7 trägt ferner einen Hebel 12 mit einer an dessen Ende gelagerten Rolle 13, die sich an einen Anschlag 14 eines schwenkbar gelagerten Hebels 15 anlegt, wenn der Kurbelarm 10 die untere Totpunktstellung geringfügig überschritten hat und somit die Feder 11 gespannt ist. Damit ist das Klinkenrad 5 gesperrt. In diesem Betriebszustand der Antriebsvorrichtung liegt ferner eine weitere Rolle 16, die ebenfalls an einem auf der Welle 7 sitzenden Hebel 17 befestigt ist, an einer Sperrklinke 20 an, die bei 21 schwenkbar gelagert ist. Die Sperrklinke wird hierdurch in die ausgezogene Stellung geschwenkt, in der ihr hakenartiges Ende 22 außer Eingriff mit dem unteren Ende 23 des Hebels 15 steht.The shaft 7 also carries a lever 12 with a roller 13 mounted at its end, which rests against a stop 14 of a pivotably mounted lever 15 applies when the crank arm 10 is in the bottom dead center position has exceeded slightly and thus the spring 11 is stretched. The ratchet wheel 5 is thus locked. In This operating state of the drive device is also another roller 16, which is also on a The lever 17 seated on the shaft 7 is attached to a pawl 20 which is pivotably mounted at 21. The pawl is thereby pivoted into the extended position in which its hook-like end 22 out of engagement with the lower end 23 of the lever 15 stands.

Ausgehend von der in der Figur gezeigten gespannten Stellung der Antriebsvorrichtung werden die nicht gesondert dargestellten Schaltstellen des Leistungsschalters dadurch eingeschaltet, daß der Hebel 15 um Starting from the tensioned position of the drive device shown in the figure, the will not separately shown switching points of the circuit breaker switched on in that the lever 15 to

sein Lager 24 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Hierbei wird der Anschlag 14 von der Rolle 13 fortbewegt, so daß das Klinkenrad 5 freigegeben wird und sich unter dem Einfluß der gespannten Feder U im Uhrzeigersinn drehen kann. Bei diesem Vorgang werden ein Grenztaster 25 und ein weiterer Grenztaster 26 betätigt, die in Reihe miteinander ir.; Speisestromkreis des Antriebsmotors 1 liegen. Bei der Betätigung des Hebels 15 wird der Grenztaster 25 geöffnet, so daß der Speisestromkreis unterbrochen ist. Der Grtnztastcr 26, der mit einem auf der Welle 7 sitzenden Hebel 27 zusammenwirkt, wird dagegen zur Vorbereitung des Spannvorganges geschlossen. Wird nun der Hebel 15 losgelassen, so schließt sich auch der Grenztaster 25, so daß der Antriebsmotor 1 an Spannung gelegt wird. Dies erfolgt bei praktisch unbelastetem Motor, da die Feder 11 entspannt ist und durch den Beginn des Spannvorganges im oberen Totpunkt sehr geringe Kräfte auftreten. Während des nun beginnenden Spannvorganges ist eine Unterbrechung des Speisestromkreises durch die an dem Hebel 15 angreifende Sperrklinke 20 verhindert, die nach der Entfernung der Rolle 16 von der Sperrklinke 20 bei der Einschaltbewegung des Klinkenrades 5 in die strichpunktierte Stellung gelangt ist. Die Verzahnung des Klinkenrades 5 ist derart ausgeführt, daß der Kurbelarm 10 im Uhrzeigersinn etwas über den unteren Totpunkt hinwegbewegt wird, wobei sich die Rolle 13 an den Anschlag 14 des Hebels 15 anlegt. Zugleich gelangt die I ransportklinke 3 auf einen unverzahnten Bereich 8 des Klinkenrades 5, so daß der Antriebsmotor 1 unbelastet weiterläuft. Ferner betätigt der Hebel 27 der. Grenztaster 26 und öffnet dadurch den Speisestromkreis des Antriebsmotors 1. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht.its bearing 24 is pivoted clockwise. Here, the stop 14 is moved by the roller 13, so that the ratchet wheel 5 is released and moves clockwise under the influence of the tensioned spring U can turn. During this process, a limit switch 25 and another limit switch 26 are actuated, those in series with each other; The supply circuit of the drive motor 1 is located. When operating the lever 15, the limit switch 25 is opened so that the feed circuit is interrupted. The Grtnztastcr 26, the interacts with a lever 27 seated on the shaft 7, on the other hand, is used in preparation for the clamping process closed. If the lever 15 is now released, the limit switch 25 also closes so that the drive motor 1 is connected to voltage. This is done when the engine is practically unloaded because the spring 11 is relaxed and very low forces occur due to the start of the clamping process in the upper dead center. While the tensioning process is now beginning, the supply circuit is interrupted by the on the lever 15 engaging pawl 20 prevents the after the removal of the roller 16 from the The pawl 20 has reached the dot-dash position when the ratchet wheel 5 is switched on. the Toothing of the ratchet wheel 5 is designed such that the crank arm 10 clockwise slightly over the bottom dead center is moved away, the roller 13 resting against the stop 14 of the lever 15. At the same time, the transport pawl 3 arrives at an toothless area 8 of the ratchet wheel 5, so that the drive motor 1 continues to run unloaded. Furthermore, the lever 27 actuates the. Limit switch 26 and opens thereby the supply circuit of the drive motor 1. This returns to the initial state.

Bei der beschriebenen Antriebsvorrichtung werden keine Schütze zur Schaltung des Antriebsmotors benötigt, da sichergestellt ist, daß der Antriebsmotor nur im unbelasteten Zustand geschaltet wird und diese Schaltung durch übliche Grenztaster, d. h. einfache und preiswerte Schaltgeräte, bewältigt werden kann. Da solche Schaltgeräte auch kleiner als Schütze sind, ist zudem eine Platzersparnis gegeben.With the drive device described, no contactors are required to switch the drive motor, because it is ensured that the drive motor is switched only in the unloaded state and this circuit by common limit switches, d. H. simple and inexpensive switching devices. There Such switching devices are also smaller than contactors, a space saving is also given.

Während in dem Ausführungsbeispiel als Kraftspei-While in the embodiment as a power storage

>5 eher eine Zugfeder vorgesehen ist, ist die Erfindung auch mit K.raftspeichern anderer Art, z. B. hydraulischen Speichereinrichtungen, ausführbar. Ferner ist die Erfindung nicht auf die Anwendung bei Leistungsschaltern für Mittelspannung beschränkt, sondern kann allgemein für Schaltgeräte benutzt werden, zu deren Betätigung eine gespeicherte Schaltenergie benötigt wird. Die Antriebsenergie kann sowohl zum Einschalten als auch zum Ausschalten eines Schaltgerätes benutzt werden. Es kann jedoch auch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, deren Kraftspeicher so bemessen ist, daß er zur Durchführung des Einschahvorganges und zugleich zum Spannen eines Ausschaltkraftspeichers ausreicht.> 5 rather a tension spring is provided, is the invention also with other types of energy storage systems, e.g. B. hydraulic storage devices, executable. Furthermore, the The invention is not limited to use in circuit breakers for medium voltage, but can be general be used for switching devices that require stored switching energy to operate. The drive energy can be used both to switch on and to switch off a switching device. However, a common drive device can also be provided, the energy storage device of which is as follows is dimensioned that it is used to carry out the Einahvorganges and at the same time to tension a switch-off energy storage device sufficient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Motor-driven drive device with an energy storage device for electrical switching devices, in particular circuit breakers, with automatic switching of the drive motor by an electrical control acting as a function of the state of the energy storage device, characterized in that the feed circuit of the ^{! 0} drive motor (1) has a function of the Clamping state of the energy store (11) activated limit switch (26) and a further limit switch (25) connected in series with this and during the clamping process by a locking device (16, 17, 20, 22, 23) '5 locked against actuation and that a freewheel device (3, 5, 8) for the drive motor (1) is provided when the energy storage device is charged.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that an energy storage device through a transport pawl (3) which can be moved by the drive motor (1) and a ratchet wheel (5) which can be tensioned The force storage spring (11) is used.

3. Drive device according to claim 2, characterized in that a ratchet wheel (5) when cocked The force storage spring (11) locking lever (15) is coupled to one of the limit switches (25) and that the lever (15) against actuation by the locking device during the tensioning process (16,17,20,22,23) is blocked.

4. Drive device according to claim 2, characterized in that the freewheel device by one of the tensioned position of the energy storage spring (11) associated toothless area (8) of the Ratchet wheel (5) is formed.