DE2420492C3

DE2420492C3 - Motor-driven drive device for electrical switching devices

Info

Publication number: DE2420492C3
Application number: DE19742420492
Authority: DE
Inventors: Siegfried; Liebig Reinhard; 1000 Berlin Jährig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-04-25
Publication date: 1976-10-14

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer mc torgetriebenen 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 f'ir Mittelspannungsnetze.The invention relates to a mc gate-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 Drive of 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 Stücktzahlen benötigt werden, ist man daran interessiert, eine große Betriebssicherheit bei möglichst einfachem Aufbau zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu- ^ gründe, hierzu durch Vereinfachungen in der Steuerung des Antriebsmotors der Antriebsvorrichtung beizutragen. Since switching devices of the type mentioned in large numbers are required, one is interested in a high level of operational reliability with the simplest possible structure to reach. The invention is based on the object to do this by simplifying the control contribute to 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 Spannvorgan-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 during the clamping process

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ges durch eine Sperr\orriehtung 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 Freilaufvornrhtung 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. locked against actuation by a locking device Limit switch contains and that a free-wheeling device is provided for the drive motor when the energy storage device is charged. At the drive device According to the invention, the drive motor is thus switched by simple limit switches, which is less Represents effort than the contactors previously used for the same purpose. The freewheel device ensures that the drive motor can continue to run unloaded when the energy storage device is charged. so that the limit switch which then interrupts the supply circuit is only slightly stressed. The other one The limit switch is used to switch the switching device on again if the switch-on command is maintained to prevent if at the same time a switch-off command is pending, e.g. B. when switching to a short circuit. An interruption of the feed circuit is caused by the blocking device which is still provided prevents this limit switch during the clamping process.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Antriebsvorrichtung verwendbar, die a/s Kraftspeicher eine durch eine von dem Antriebsmotor bewegbare Transportklinke und ein Klinkenrad spannbare KrJtspeicherfeder 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 has an energy storage device which can be tensioned by a transport pawl and a ratchet wheel which can be moved by the drive motor. Here, a lever that locks the ratchet wheel when the force storage spring is tensioned can be coupled to one of the limit switches, and the lever can be locked against actuation by the aforementioned locking device during the tensioning process.

Die F reilaufvorrichiung 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 is through a non-toothed area associated with the tensioned state of the energy store 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 in 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 acts as an energy store is used to store 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 is out of engagement with the lower end 23 of the lever 15.

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 11 lonbewegt. so daß das Klinkenrad 5 freigegeben wird und sich unter dem Einfluß der gespannten Feder 11 im Uhrzeigersinn drehen kann. Bei diesem Vorgang werden ein Grenztaster 25 und ein weiterer Grenztaster 26 betätigt, die in Reihe miteinander in: Speisestromkreis des Aniriebsmoiors 1 liegen. Bei der Betätigung des Hebels 15 wird der Grenztaster 25 geöffnet, so daß der Speisesiromkreis unterbrochen ist. Der Grenztasttr 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 erfoigt 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 Speisestron.kreises durch die an dem Hebel f5 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 Transportklinke 3 auf einen unver-/ahnten Bereich 8 des Klinkenrades 5, so daß der Antriebsmotor 1 unbelastet v,eiierläufi. Ferner betätigt der Hebel 27 den 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 11 lon. so that the ratchet wheel 5 is released and below the influence of the tensioned spring 11 clockwise can turn. During this process, a limit switch 25 and another limit switch 26 are actuated, which are in series with one another in: the supply circuit of the Aniriebsmoiors 1. When operating the lever 15, the limit switch 25 is opened so that the Speisesiromkreis is interrupted. The Grenztasttr 26, which interacts with a lever 27 seated on the shaft 7, is closed in preparation for the clamping process. If the lever 15 is now released, the limit switch 25 also closes so that the drive motor 1 is connected to voltage. this Required 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. During the tensioning process, which is now beginning, the Speisestron.kreises is interrupted by the on the lever f5 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 unexpected area 8 of the ratchet wheel 5, so that the drive motor 1 unencumbered v, egg coursei. Also operated the lever 27 the limit switch 26 and thereby opens the supply circuit of the drive motor 1. This is the initial state is reached again.

Bei der beschriebenen \ntriebsvorrichtung 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 Gren/:aster. d. h. einfache und preiswerte Schaltgeräte, bewältigt werden kann. Da solche Schaltgeräte auch kleiner als Schütze sind, ist zudem eine Platzersparnis gegeben.In the case of the drive device described, no contactors needed to switch the drive motor, as it is ensured that the drive motor is only in the unloaded state is switched and this circuit by usual sizes /: aster. d. H. simple and inexpensive switchgear, can be dealt with. Since such switching devices are also smaller than contactors, is also given a space saving.

Während in dem Ausführungsbeispiel als Kraflspeieher eine Zugfeder vorgesehen ist. ist die Erfindung auch mit Kraftspeichern anderer Art. /.. B. hydraulischen Speichereinrichtungen, ausführbar. Ferner ist die trfindung nicht auf die Anwendung bei Leistungsschi'ltern für Mittelspannung beschränkt, sondern kann allgemein für Schaltgeräte benutzt werden, zu deren Betätigung eine gespeicherte S^hallenergie 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 Einschaltvorganges und zugleich zum Spannen eines Ausschaltkraftspeichers ausreicht.While in the embodiment, a tension spring is provided as a force spreader. the invention can also be carried out with other types of energy storage devices. / .. B. hydraulic storage devices. Furthermore, the finding is not limited to the application in power switches for medium voltage, but can generally be used for switching devices, whose actuation requires stored hall energy. 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 dimensioned in this way. that it is sufficient to carry out the switch-on process and at the same time to tension a switch-off force accumulator.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: 24

1. Motor-driven drive device with an energy store for electrical switching devices, in particular circuit breakers, with automatic Switching of the drive motor by a depending on the tensioning state of the energy storage * active electrical control, characterized in that that the feed circuit of the drive motor (1) a function of the Clamped state of the energy store (U) actuated limit switch (26) and another, with this in Series connected and during the clamping process by a locking device (16, 17, 20, 22, 23) '5 contains locked limit switch (25) and that a free-wheeling device (3, 5, 8) for <ien drive motor (I) is provided when the energy storage device is charged.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that a by one of the drive motor (1) movable trans port pawl (3) and a ratchet wheel (5) tensionable force storage spring (11) serves as an energy storage device.

3. Drive device according to claim 2, characterized in that the 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.