DE294304C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- ΛΙ 294304 -KLASSE 21 c. GRUPPE

SIEMENS-SCHUCKERTWERKE G.m.b.H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.

Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1914 ab.

Die Erfindung betrifft eine Anlaßeinrichtung für elektrische Motoren, bei der einzelne mechanisch durch Ein_T und Ausschaltknaggen gesteuerte Schalter verwendet werden. Die Knaggen wandern hierbei auf einer mit Gewinde versehenen Antriebsspindel, die durch einen Hilfsmotor angetrieben wird.

Die Erfindung besteht darin, daß der Strom dem Hilfsmotor über Wander kontakte an den

ίο Einschaltknaggen sowie über neben der Spindel liegende Hilfskontakte zugeführt wird, so daß durch Speisen einer bestimmten Anzahl von Hilfskontakten von einem Steuerschalter aus nur die entsprechende Anzahl Schalter geschlossen wird.

In dem Schaltbild ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Steuerung eines Wechselstrommotors für ein Fahrzeug dargestellt, und zwar erfolgt die Motorspeisung aus einem Transformator mit Schaltstufen über eine dreifache Drosselspule.

ι ist der Motor mit der Kompensationswicklung 2 und 3 die Erregerwicklung, die mittels der Umschalter 4, 5 und der Solenoidspulen 6, 7 für Vor- oder Rückwärtsfahrt geschaltet werden kann. 8 ist der Transformator, dessen Primärwicklung 9 aus der Oberleitung 10 über den Stromabnehmer 11 gespeist wird. Die Sekundärwicklung des Transformators besteht aus den Spulen 12 bis 16. Die freie Klemme der Spule 12 ist dauernd mit einer Klemme der Kompensationswicklung 2 verbunden. Von den übrigen Klemmen der Sekundärwicklung führen Anschlußleitungen zu je einem Kontakt der Schalter 17 bis 21. Die freien Kontakte der Schalter 18 und 21 sind mit der Leitung 22, die der Kontakte 17 und 20 mit der Leitung 23 und der des Schalters 19 mit der Leitung 24 verbunden.

Die Leitungen 22, 23, 24 führen über die miteinander gekuppelten Schalter 25, 26, 27 zu den Drosselspulen 28,29,30, deren freie Klemmen miteinander sowie mit einer Ankerbürste verbunden sind. Zum Schließen der Schalter 25, 26, 27 dient die der Ausschaltfeder 31 entgegenwirkende Solenoidspule 32. Eine durch Federkraft (Feder 33) gesteuerte Sperrklinke 34, die die Schalter 25, 26, 27 geschlossen hält, kann durch die Spule 35 ausgerückt werden.

36 ist der Einschaltknaggen; 37, 38 sind die Ausschaltknaggen, die auf der Spindel 39 sitzen. Zum Antrieb der Spindel dient der Motor 40 mit der Erregerwicklung 41 und der Kompensationswicklung 42. Mit den Einschaltknaggen 36 sind die Hilfskontakte 43, 44 verbunden, von denen 43 auf der Kontaktschiene 45 und 44 auf den Kontaktstücken 46 bis 52 entlang gleiten. Die Kontaktstücke 47 bis 51. sind zweiteilig ausgeführt, und zwischen die zusammengehörigen Teile ist je ein Kontaktstück 53 angeordnet.

54 ist die Fahrwalze mit den Kontaktstücken 55 bis 66 und 68 die Umschaltwalze mit den Kontaktstücken 69 und 70. Den Kontakten der Fahrwalze liegen die Kontaktfinger 71 bis 84 gegenüber, von denen 71 geerdet ist. 72, 73 sind über die Leitungen 85, 86 mit den Klemmen der Erregerwicklung, 74 über Lei-

tung 87 mit der freien Klemme der Kompensationswicklung, 75 über Leitung 88 mit der freien Klemme des Hilfsmotors 40 und ferner über Leitung 89 und die abzweigenden Leitungen 90 mit den Kontaktstücken 53 verbunden. Vom Kontaktfinger 76 führt die . Leitung 91 zu dem Kontaktstück 46, die Leitung 92 zu dem mittelsten Kontaktfinger 93 an der Fahrtrichtungswalze. Von den Kontakt fingern ηη und 78 führen die Leitungen 94, 95 zu den Ein- und Ausschaltspulen 32, 35 des Hauptschalters 125. Mit den Kontaktfingern 79 bis 84 sind schließlich die Kontaktstücke 47 bis 52 über die Leitungen 96 bis 101 verbunden. Die beiden Kontaktfinger 102 und 103 der Fahrtrichtungswalze sind über Leitung 104 und 105 mit den Solenoidspulen 6, 7 verbunden. Von der Kurbel 106 des Fahrtrichtungsschalters kann ein Notschalter 107 gesteuert werden, dessen eine Klemme über die Leitung 108 mit der Leitung 95 und infolgedessen mit der Auslösespule 35 des Hauptschalters verbunden ist. Von der andern Klemme des Schalters 107 führt die Leitung 109 zu der Kontaktschiene 45, die über die Leitung 110 mit der gemeinsamen Klemmt der Spulen 12, 13 in Verbindung steht. Die Wirkungsweise ist folgende:
In der Ausschaltstellung nehmen die Schalter 20, 21, 125 die gezeichnete Lage ein. Die Kontaktfinger 71 bis 84 liegen an der Fahrwalze 54, die Kontaktfinger 102, 93, 103 an der Fahrtrichtungswalze 68 in den Stellungen Null an. Ferner ist der Schalter 107 geschlossen. Zum Anfahren wird die Fahrtrichtungswalze beispielsweise in die Stellung V (Vorwärts) gebracht. Es fließt alsdann ein Strom aus der Transformatorspule 12 über Leitung 110, Kontaktschiene 45, Hilfskontakt 43, Hilfskontakt 44, Kontaktstück 46, Leitung 91, Leitung 92, Kontaktfinger 93, Kontaktstück 70, Kontaktfinger 103, Leitung 104, Solenoidspule 6 und Erde zur Transformatorspule 12 zurück. Falls die Schalter 4, 5 nicht bereits die gezeichnete Lage einnehmen, werden sie durch die Solenoidspule 6 in diese Lage umgestellt.

Hierauf wird durch Druck auf die Fahrkurbel 106 der Schalter 107 geöffnet, und durch Drehen in der Pfeilrichtung werden die Kontaktfinger zuerst über die Ausschaltstellungen I, II hinweg bis in die Einschaltstellung 1 bewegt. Jetzt fließt ein Schaltstrom für den Hauptschalter 125 auf dem Weg: Transformatorspule 12, Leitung 110, Kontaktschiene 45, Hilfskontakte 43, 44, Kontaktstück 46, Leitung 91, Kontaktfinger 76, Kontaktstück 57, Kontaktfinger yy, Leitung 94, Solenoidspule 32 und über Erde zur Transformatorspule 12 zurück. Die Spule 32 legt die Schalter 25, 26, 27 unter Anspannung der Feder 31 ein, und die Sperrklinke 34 hält die Schalter geschlossen.

Da die Schalter 17, i8, 19 geschlossen waren, ist der Motor 1 über diese Schalter sowie die Schalter 25, 26, 27 über die Drosselspulen 28, 29, 30 mit den Transformatorspulen 12, 13, 14 verbunden, und er wird mit einer Spannung gespeist, die etwa derjenigen der Transformatorspule 12 und 13 entspricht.

Ein zweiter Strom, der den Hilfsmotor 40 speist, fließt von der Transformatorspule 12 über Leitung 110, Kontaktschiene 45, Hilfskontakte 43, 44, Kontaktstück 46, Leitung 91, Kontaktfinger 76, Kontaktstück 57, Kontaktfinger 75, Leitung 88, Anker des Hilfsmotors 40, Kompensationswicklung 42, Kontaktfinger 74, Kontaktstück 56, Kontaktfinger 73, Leitung 86, Erregerwicklung 41 des Hilfsmotors, Leitung 85, Kontaktfinger 72, Kontaktstück 55, Kontaktfinger 71 und über Erde zur Transformatorspule 12 zurück.

Der Hilfsmotor dreht die Spindel 39 in einem solchen Sinne, daß die Knaggen 36 bis 38 nach rechts wandern. Läuft hierbei der Hilfskontakt 44 von dem Kontaktstück 46 herunter, so gelangt er auf die Kontaktstücke 47, von denen der Strom über Leitung 96, Kontaktfinger 79 zum Kontaktstück 58 und von dort zum Kontaktstück 57 gelangt, ^x so daß der Hilfsmotor weiter gespeist wird. Dasselbe ist der Fall, wenn der Hilfskontakt 44 auf die Kontakte 48, 49 gelangt, und erst wenn er von den letzteren abgleitet und auf den Kontakt 50 kommt," wird der Strom für den Hilfsmotor unterbrochen. Der Ausschaltknaggen 37 steht dann vor dem Schalter 17.

Soll die Fahrt beschleunigt und hierzu die auf den Motor wirkende Spannung erhöht werden, so muß die Fahrwalze von der Einschaltstellung ι in die Einschaltstellung 2 gedreht werden. Während bisher der von der Transformatorspule 12 über Leitung 110, Kontaktschiene 45, Hilfskontakte 43, 44, Kontaktstück 50, Leitung 99 zum Kontaktfinger 82 führende Stromweg bei der Einschaltstellung 1 unterbrochen war, ist dieser Kontaktfinger jetzt auf das Kontaktstück 59 gelangt und ein Strom kann jetzt wieder über die Kontaktstücke 58, 57, Kontaktfinger 75, Leitung 88 zum Hilfsmotor 40 fließen. Durch die Drehung der Spindel gelangen die Knaggen 36 bis 38 noch weiter nach rechts, und zwar wird zuerst der Knaggen 37 den Schalter 17 öffnen, und hierauf wird der Knaggen 36 den Schalter 20 schließen, dann gleitet der Hilfskontakt 44 von dem Kontaktstück 50 herunter und der Hilfsmotorstrom wird wieder unterbrochen. Die Speisung des Hauptmotors 1 findet demnach zeitweise über die Schalter 18, 19 statt, wobei in bekannter Weise die Spannung der Transformatorspule 12 und 13 um die halbe Spannung der Spule 14 vermehrt ist. In der endgültigen Einschaltstellung 2 verteilt sich dann der Motorstrom wieder auf die drei

Schalter ΐθ, ig, 20 und es wirkt die Spannung der Transformatorspulen 12 bis 14.

An Hand des bisher Beschriebenen ist auch

leicht zu ersehen, wie durch Weiterdrehen der Fahrwalze in die Einschaltstellung 3 noch der letzte Schalter 21 eingelegt werden kann. Es geht hierbei das öffnen des Schalters 18 voraus.

Soll nach dem Einlegen der Schalter 20, 21

die Fahrgeschwindigkeit um eine Stufe verringert werden, so muß die Fahrwalze über die Einschaltstellung 2, 1 in die Ausschaltstellung II gedreht werden. Die Feldwicklung 41 des Hilfsmotors 40 ist dann umgesteuert, die Spindel dreht sich in entgegengesetzter Richtung, bewegt die Knaggen nach links und der Knappen 38 öffnet den Schalter 21 und der Knaggen 36 legt den Schalter 18 wieder ein. Eine weitere Verminderung um eine Fahrstufe wird durch Zurückdrehen in die Ausschaltstellung 1 erreicht.

Dreht der Führer die Fahrkurbel sofort in die Stellung Null zurück, so wird über Kontaktstück 64, Kontaktfinger 78, Leitung 95 die Auslösespule 35 des Hauptschalters 125 gespeist und dieser sofort geöffnet. Letzteres findet mit Hilfe des Schalters 107 gleichfalls statt, wenn der Führer absichtlich oder unabsichtlich die Fahrkurbel losläßt und der Schalter 107 infolgedessen geschlossen wird.

Wenngleich zur Verschiebung der Knaggen von einer Fahrstellung in die nächste nur wenig Zeit erforderlich ist, da man den Hilfsmotor mit großer Tourenzahl laufen lassen kann, ist es doch nicht ausgeschlossen, daß der Führer ein Ausschalten einleitet, während der Einschaltknaggen gerade einen Schalter bis nahe in die Schließstellung gebracht hat. Es könnte alsdann ein Funken langsam gezogen und der Schalter beschädigt werden.

Um diese Möglichkeit auszuschließen, sind zwischen die geteilten Kontakte 47 bis 51 die Kontaktstücke 53 geschoben, die unabhängig von der Stellung des Fahrschalters den Strom für den Hilfsmotor schließen. Solange sich daher der Knaggen in der Gefahrzone befindet, kann der Hilfsmotor nicht zum Stillstand kommen. Um auch eine Umsteuerung des Hilfsmotors zu verhindern, empfiehlt es sich, die Fahrwalze durch den die Leitung 89 durchfließenden Strom zu verriegeln. Dem Führer wird allerdings hierdurch die Möglichkeit genommen, während einer gewissen Zeit den Fahrschalter zu bewegen. Einmal ist diese Zeit jedoch verhältnismäßig klein und im übrigen behält der Führer jederzeit die Möglichkeit, durch Loslassen der Fahrkurbel und Schließen des Schalters 107 den Fahrstrom zu unterbrechen.

Anstatt Schalter mit Kniehebelsteuerung können auch Schalter benutzt werden, die entgegen einer Federkraft eingelegt und in der Einschaltlage durch eine Klinke festgehalten werden. Die Ausschaltknaggen lösen dann zuerst die Klinke und reißen, wenn die Feder hierzu nicht imstande war, den Schalter heraus.

Durch die Drehzahl des Hilfsmotors kann die Schaltgeschwindigkeit ohne weiteres derart begrenzt werden, daß ein Stehenbleiben von Funken und hierdurch entstehende Kurzschlüsse unbedingt verhindert werden. Es ist dies ein großer Vorteil vor elektrisch gesteuerten Einzelschaltern. Ferner sei auf die geringen Massen der Hüpfer sowie darauf hingewiesen, daß im Fahrschalter fast keine Funken auftreten.

Die Erfindung ist auch für die Regelung von Gleichstrommotoren verwendbar. Der Abstand der Ein- und Ausschaltknaggen voneinander ist auch dort bedingt durch die größte Zahl der gleichzeitig eingeschalteten Hüpfer.

Claims (3)

Pat ent-An Sprüche:

1.· Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren mittels einzelner Schalter, , die durch Ein- und Ausschaltknaggen auf einer mit Gewinde versehenen und durch einen Hilfsmotor angetriebenen Antriebsspindel gesteuert werden, dadurch gekenn- zeichnet, daß dem Hilfsmotor der Strom über Wanderkontakte an den Einschaltknaggen sowie über neben der Spindel liegende Hilfskontakte zugeführt wird, so daß durch Speisen einer bestimmten Anzahl von Hilfskontakten von einem Steuerschalter aus nur die entsprechende Anzahl Schalter geschlossen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der jeweiligen -Mittelstellung des Einschaltknaggens unter jedem Schalter, wo dessen Einschaltweg einen bestimmten Betrag unterschreitet, Hilfskontakte vorgesehen sind, die unabhängig von der Stellung des Steuerschalters gespeist werden, um ein Stehenbleiben des Knaggens in diesen Stellungen zu verhindern.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in den Stromkreis der Hilfskontakte geschaltete Sperrung, die eine Umsteuerung des Hilfsmotors verhindert, solange sich der Einschaltknaggen in einer Gefahrstellung befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.