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Selbsttätige schützengesteuerte Stufenschalteinrichtung
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für eine Anlaßvorrichtung Die ErFindung betrifft eine selbsttätige
schützengesteuerte Stufenschalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 Für Anlasser mit ölgekühlten Stufenwiderständen sind Stufenschalteinrichtungen
in Schaltwalzen- oder Nockenschaltausführung mit schrittschaltendem Fernantrieb
bekannt, bei denen das Ol als Wärmespeicher und als Isolierflüssigkeit beim Schalten
unter Ol benutzt wird, wobei. die Temperatur des oeles von einem Thermowächter überwacht
wird, der bei Erreichen einer gefährlichen Cltemperatur über einen Schalter den
anzulassenden Motor vom Netz trennt.
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Die einzelnen Schaltstufen werden mit gleichen Schritt schaltzeiten
betätigt und zur zeitlichen Verlängerung der Schaltschritte im Bedarfsfall Zeitrelais
in Folgeschaltung benutzt Bei Blockierung des Schrittschaltmotors und/oder bei Ausfall
eines der Zeitrelais wird unerwünschterweise der Anlaßvorgang unterbrochen. Für
Anlaßeinrichtungen mit luftgekühlten Stufenwiderständen werden auch Stufenschütze
in
Zeitrelaisfolgeschaltungen eingesetzt, Bei diesen bekannten, aufwendigen und mit
relativ hohem Energieverbrauch arbeitenden Stufenschalteinrichtungen ist eine Beobachtung
des Ablaufs der einzelnen Schaltschritte wegen der vorhandenen Schwierigkeiten nicht
vorgesehen4 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Stufenschalteinrichtung
mit Stufenschützen für Anlasser so zu verbessern, daß ein zuverlässiges, energiesparendes,
sicheres und in seinem zeitlichen Ablauf der einzelnen Schaltstufen überwachbares
Anlassen von elektrischen Motoren mit einfacheren Mitteln erreicht wird, wobei bei
Ausfall von Steuer- und Schaltvorrichtungen für einzelne Schaltstufen (mit Ausnahme
der KurzschließstufeD keine Unterbrechung des Anlaßvorganges erfolgt Die Lösung
der gestellten Aufgabe gelingt durch die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs
t Die Erfindung ist sowohl für luftgekühlte als auch besonders für ölgekühlte Stufenwiderstände
für Anlasser geeignet.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
von zusätzlichen Unteransprüchen. Bei ölgekühl ten Stufenwiderständen sind diese
in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, wogegen luftgekühlte Stufenwiderstände
örtlich getrennt aufgestellt werden können.
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Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für
einen Anlasser mit ölgekühlten Stufenwiderständen nachfolgend näher erläuterte Ein
Drehstrommotor M mit Schleifringläufer ist durch Hauptkontakte sml eines Motorschützes
(oder Motorschalters) SM an die Leitungen L1, L2, L3 eines Drehstromnetzes anschaltbar
Hierzu ist zur Erregung des einerseits unmittelbar an eine Potentialleitung N angeschlossenen
Motor-
schützes SM dieses über die Reihenschaltung von Offnern sil
bis s61 in Reihe mit einem die Isolierflüssigkeit überwachenden, bei gefährlicher
Ultemperatur offnenden Thermoschalter TS1 und einem EIN-AUS-Taster EAS mit der Leitung
L1 verbindbar Die Reihenschaltung aller öffner sil bis s6t ist von einem als Selbsthaltekontakt
wirkenden Schließer sm des Motorschützes SM überbrückt4 Zum stufenweisen Schalten
der dreiphasigen ölgekühlten Stufenwiderstände R1 bis R6 im Läuferkreis dienen drei
phasige Schließer S13 bis S63* Die Schließer s13 bis s63 und die Öffner stl bis
s61 gehören ebenso wie weitere öffner st bis s6 und ein Schließer s62 zu Stufenschützen
mit den Stufenschützspulen St bis S6 Die das Kurzschließen des Läufers mittels des
Schließers s63 bewirkende Stufenschützspule S6 ist über die vorgeschalteten parallelen
Schließer s62 und re6 eines Zeitrelais RE6 unmittelbar dem Motorschütz SM parallelgeschaltet,
d.h an die Potentialleitung N und eine die Öffner si bis s6 enthaltende Hilfsleitung
HL angeschlossen, wobei der Stufenschützspule S6 eine Lampe L7 parallelliegtt Hinter
dem Anschluß der Stufenschützspule S6 an die Hilfsleitung HL ist der Öffner s6 angeordnet
und zwischen diesem und dem Uffner s5 sowohl eine gemeinsame Leitung GL für parallel
an die Potentialleitung N angeschlossene Zeitrelais RE1 und RE6 als auch an die
Potentialleitung N gelegte Reihen schaltung eines Schließers re5 des Zeitrelais
RE5 mit der Stufenschützspule S5 samt paralleler Lampe L6 angeschlossen Fortlaufend
sind dann zwischen solchen benachbarten Offnern s5 bis sT die Reihenparallelschaltungen
aus Offnern re4 bis reif, Stufenschützspulen S4 bis St und Lampen L5 bis L2 vorgesehen
und über den Öffner s1 eine Lampe Lt mit der Potentialleitung N verbindbar, Der
EIN-AUS-Taster EAS mit zwei gleichzeitig betätigbaren Umschaltkontakten I und TI
ist als Schlüsselschalter direkt
am Anlassergehäuse, ebenso wie
die Lampen Ll bis L7, angebracht4 Eine Fernbetätigung mit nicht dargestellten Schaltern
kann über Klemmen parallelgeschaltet werden. Beim Einschalten des Tasters EAS nach
rechts erhalt das Motorschütz SM über den Umschaltkontakt II Spannung und schließt
mittels der Hauptkontakte smt den Ständer des Motors an das Netz an4 Uber den in
Mittelstellung bleibenden Umschaltkontakt 1 und den in Reihe liegenden Schließer
sm bleibt der Stromkreis des Motorschützes SM solange geschlossen, bis der EIN-AUS-Taster
EAS durch Verstellen nach links öffnet oder der Thermoschalter TSl anspricht Die
Lampe L1 leuchtet auf und zeigt damit an, daß der gesamte Anlaßwiderstand wirksam
ist4 Mit dem Einschalten des MotorschUtzes SM werden gleichzeitig alle Zeitrelais
RE1 bis RE6 erregt. Die Ansprechverzögerung der Zeitrelais ist verschieden und an
die erforderliche kürzeste Anlaß zeigt der einzelnen Schaltstufen angepaßt, so daß
zuerst das leitrelais REt und fortlaufend nacheinander die übrigen Zeitrelais ansprechen
und dabei ihre Schließer rel bis re6 betätigen, so daß entsprechend nacheinander
die Stufenschützspulen St bis S6 erregt werden und die Stufenschütze ansprechen
Mit dem Erregen der ersten Stufenschützspule S1 wird die Lampe L2 eingeschaltet,
durch den öffner sl die Lampe Lt ausgeschaltet4 Dieser Vorgang wiederholt sich für
folgenden Stufen, bis durch Erregen der letzten Stufenschützspule S6 über den Uffner
s6 eine Abschaltung aller Zeitrelais und Entregung der vorhergehenden Stufenschützspule
S5 erfolgt und die über ihren Schließer s62 erregt haltende Stufenschützspule S6
durch Dauerlicht der Lampe t7 das Kurzschließen des Anlaßwiderstandes anzeigt Ein
Ausschalten des Motorschützes SM soll dann erfolgen, wenn die Erwärmung des Ules
während des Anlassens zu Temperaturen führt, bei denen eine Gasbildung'im Ol auftreten
kanns Um eine Erwärmung auf diese Temperatur zu vermeiden, ist der besagte Thermoschalter
TSt auf eine entsprechende
Sprechschwelle eingestellt. Zur Oberwachung
einer Dberschreitung der den einschlägigen Vorschriften entsprechenden Oltemperatur,
die wesentlich unter der vorgenannten Gefahrtemperatur liegt, ist ein zweiter Thermoschalter
TS2 zum Schalten einer Warnvorrichtung, z,B, in Form einer Lampe L8 vorgesehen Nach
den Vorschriften soll nur so oft hintereinander angelassen werden, bis die niedrigere
Grenztemperatur erreicht ist, die bei 90 t der zulässigen Oltemperatur liegt. Somit
kann ein laufender Anlaßvorgang zu Ende geführt werden, jedoch ist durch das Aufleuchten
der Lampe L8 angezeigt, daß ein weiterer Anlaßvorgang zur Vermeidung eines Unterbrechens
desselben nicht eingeleitet werden soll. Ein Erlöschen der Lampe L8 zeigt an, daß
die Oltemperatur wieder soweit abgesunken ist, daß ein weiterer Anlaßvorgang erfolgen
kann. Der EIN-AUS-Taster EAS als Schlüsselschalter erlaubt die Anlasserbetätigung
vor Ort und gibt bei abgezogenem Schlüssel die Gewähr für die Vermeidung unzulässiger
mißbräuchlicher Anlasserbetätigungen vor Ort, wobei aber eine Fernbetätigung von
einer Zentrale her nicht behindert wird.
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Bei ordnungsgemäßen Zustand der Stufenschützspulen S1 bis S6 und der
Zeitrelais RE1 bis RE6 samt deren Schaltkontakten leuchten bei einwandfreier richtiger
Einstellung der Ansprechverzögerungen die Lampen L1 bis L6 nacheinander im Anlaßtakt
vorübergehend auf, wobei die Leuchtdauer der jeweils nächstfolgenden Lampe etwa
der halben Leuchtdauer der gerade ausgeschalteten Lampe entspricht, bis die dauernd
leuchtend bleibende Lampe L7 das Ende des ordnungsgemäß verlaufenden Anlaßvorganges
kenntlich macht Eine Abweichung vom Leuchtdauer-Takt der Lampen Lt bis L6 oder eine
Störung in der Reihenfolge läßt auf unrichtige Zeiteinstellung der Zeitrelais schließen
und gibt somit Veranlassung zu einer entsprechenden Korrekturverstellung der Zeitrelais,
Bei
Ausfall eines Stufenschützes leuchten die Lampen dieser und der vorhergehenden Stufe
auf und zeigen an, daß der Anlaßvorgang bei Uberspringen der betreffenden Anlaßstufe
unter vorübergehendem gleichzeitigen Wirksamwerden zweier Schaltstufen weiterläuft,
Bei fehlerhaftem Zeitrelais bleibt die Lampe der betreffenden Schaltstufe dunkel
Auch hier ist der gleiche Anlaßablauf wie vorbeschrieben gegeben Bei Ausfall des
Stufenschützes für die Kurzschließstufe gibt die Lampe L6 der vorangehenden Stufe
dauerlicht, Da Art und Weise des Fehlers sowie die fehlerhafte Schaltstufe selbst
angezeigt wird, kann eine schnelle und einfache Fehlerbeseitigung in der nächsten
Betriebspause eingeleitet werden.
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An Stelle von zeitverzögert ansprechenden Zeitrelais können zeitverzögert
abfallende Zeitrelais vorgesehen sein, die alle gleichzeitig ansprechen und nacheinander,
beginnend zB mit dem der ersten Widerstandsstufe R1 zugeordneten Zeitrelais abfallen,
wobei dann über deren öffner die Stufenschütze S1 bis S6 unter Erlöschen ihrer parallelgeschalteten
Lampen abfallen und statt der öffner s1 bis s6 Schließer vorgesehen sind.
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An Stelle der einzelnen Zeitrelais kann auch ein gemeinsamer Zeitintegrator
verwendet werden, der den Anstieg der Spannung über die Zeit erfaßt. Im gewünschten
Zeittakt der Anlaßsteuerung kann dann je Stufenschütz über einen einstellbaren Widerstand
(kleiner Spannungsteiler) ein einfaches Relais angesteuert werden, das das zugehörige
Stufenschütz schaltet Die Widerstände veranlassen dabei die Zeitstaffelung der Stufenschütze
7 Patentansprüche 1 Figur