DE294613C

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Publication number: DE294613C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei manchen Systemen zum Steuern von Elektromotoren werden Schütze verwendet. Dabei wird ein Teil dieser Schütze, die sogenannten Widerstandsschütze, selbsttätig hinter einander eingeschaltet. Derartige Systeme finden z. B. bei der Steuerung von elektrisch getriebenen Fahrzeugen Verwendung. Die hintereinander arbeitenden Schütze werden gewöhnlich mittels zweier Stromkreise betätigt, eines sogenannten Steuerstromkreises und eines sogenannten Festhaltestromkreises. Im Festhaltestromkreis wirken Hilfskontakte so, daß jedes Schütz, das einmal geschlossen ist, so lange in dieser Stellung verbleibt, bis der Festhaltestromkreis unterbrochen wird. In dem Steuerstromkreis wirken Hilfskontakte so, daß die Schütze der Reihe nach geschlossen werden, solange der Steuerstromkreis erregt bleibt, wobei die Hilfskontakte jedes Schützes den Steuer-Stromkreis für das nächste Schütz schließen. Um eine gleichmäßige, in der Größe vorherbestimmte Beschleunigung zu erhalten, ist die Schließungsgeschwindigkeit der Widerstandsschütze mittels eines Maximalausschalters ge-

.25 regelt, der von dem Motorstrom erregt wird und den Steuerstromkreis öffnet, wenn der Motorstrom einen vorherbestimmten Wert überschreitet. Wenn eines der Schütze geschlossen wird, wächst der Motorstrom an. Infolgedessen wird der Maximalausschalter geöffnet, und die übrigen Schütze werden am Schließen verhindert, bis der Motorstrom wieder bis zu dem vorgeschriebenen Wert gesunken ist. Da das öffnen des Maximalausschalters einen wahrnehmbaren Zeitabschnitt in. Anspruch nimmt, sind besondere Einrichtungen erforderlich, um zu verhindern, daß mehr als ein Schütz geschlossen wird, ehe der Maximalausschalter geöffnet ist.

Für eine derartige Einrichtung ist ein Ab-Sperrelais vorgeschlagen worden, das von dem Steuerstrom des Schützes erregt wird und seinen eigenen Stromkreis unterbricht. Auf diese Weise wird der Steuerstrom, sobald er geschlossen worden ist, wieder geöffnet, und es ist nur einem einzigen Schütz Zeit zum Schließen gegeben. Diese Anordnung muß sehr genau ausgeglichen werden, ehe sie zufriedenstellend arbeiten kann. Sie ist dadurch verbessert worden, daß zwei Steuerströme und zwei Absperrelais verwendet werden. Jeder Steuerstromkreis betätigt ein Schütz um das andere. Jedes Absperrelais wird von dem. Strom im einen Stromkreis erregt und unter-, bricht den anderen Stromkreis. Wenn dann der Maximalausschalter geschlossen wird, wird der Steuerstromkreis für eines der Schütze geschlossen. Der Hilfsstrom, der dieses Schütz

schließt, öffnet gleichzeitig mittels eines der Absperrelais den Stromkreis für das nächste Schütz und hält diesen Stromkreis offen, bis der Maximalausschalter Zeit zum Öffnen gewonnen hat.

Ferner ist ein besonderer Minimalausschalter verwendet worden, der vom Motorstrom oder durch einen Nebenschluß zum Motorerregerstrom erregt wird, und der den Steuerstrom- kreis für das Schütz öffnet, wenn der Hauptstrom nicht mehr fließt. Eine Aufgabe dieses Relais besteht darin, beim Einschalten des Stromschalters die Widerstandsschütze so lange am Schließen zu verhindern, bis der Maximalausschalter Zeit ζμπι Öffnen gewonnen hat. Zu demselben Zweck sind Hilfskontakte für eines der Schütze vorgesehen worden, die zuerst geschlossen werden und den Hauptstromkreis herstellen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Motorsteuerung der eingangs beschriebenen Art, bei der mittels Hilfskontakte mit Ausnahme der zwei ersten hintereinander betätigten Schütze kein Schütz erregt werden kann, ehe das zuletzt betätigte Schütz geschlossen und das diesem voranstehende Schütz geöffnet worden ist. Um einen größeren Zeitraum für das öffnen des Maximalausschalters zu gewinnen, ehe ein weiteres Schütz betätigt werden kann, werden die Schütze anstatt durch öffnen ihrer Erregerstromkreise nach der Erfindung durch Kurzschluß ihrer Erregerspulen geöffnet. Auf diese Weise wird durch die stromverzögernde Wirkung der Selbstinduktion das erforderliche Zeitelement in der einfachsten Weise gewonnen. Wenn es auch bekannt ist, bei Zugsteuerjingen Schütze in der angegebenen Weise zu öffnen, so ist doch bei diesen die erfindungsgemäße Ausnutzung der Selbstinduktion nicht vorhanden. In Fig. ι der Zeichnung ist die Anordnung der Motorstromkreise für zwei Motoren, die serienparallel geschaltet werden sollen, dargestellt. A₁ und A₂ bedeuten die. Anker zweier Motoren, B₁ und B₂ die Erregerwicklungen. R₁ und R₂ sind Vorschaltwiderstände und 2 bis 10 Hauptkontakte der Schütze, die die Stromkreise beherrschen.

In Fig. 2 ist das Schaltungsschema der Steuer-Stromkreise und der zu ihnen gehörigen Apparate dargestellt. C bezeichnet den Hauptschalter, dessen Schaltwalze Beläge zur Vorwärts- und Rückwärtssteuerung trägt, die abgewickelt durch CF und Ci? dargestellt sind. RV bedeutet den Apparat zum Umsteuern, in dem RF und RR die Erregerwindungen zum Umsteuern für die Vorwärts- und Rückwärtsstellungen der Umsteuerwalze darstellen. Die Anordnung von Hilfskontakten an dem Umsteuerapparat, die behebig gewählt werden kann, ist im vorhegenden Falle so getroffen, daß die Schütze 2, die die Kontakte 2 im Hauptstromkreis der Motoren betätigen, nicht erregt werden können, ehe der Umsteuerapparat sich in der ihm zukommenden Stellung befindet. 4, 5, 6 und 7 bedeuten Widerstandsschütze, die die entsprechend numerierten" Kontakte in Fig. 1 steuern. 10 veranschaulicht die Schütze für die Schalter 10 (Fig. 1) 'in den Nebenschlußstromkreisen für die ,Erreger windungen. 8 und 3' sind die Schütze für die Serienparallelschaltung, und 9 ist ein Schütz zum Herstellen der Brücke zwischen den beiden Ankern A₁ und A₂. Der Steuerstromkreis für die Widerstandsschütze ist mit C₁ bezeichnet. Er enthält den ■ Maximalausschalter L, dessen Erregerspule von dem Motorstrom beeinflußt wird, so daß beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke im Motor der Schalter geöffnet wird. Mit M₁ und M₂ sind zwei Festhaltestromkreise bezeichnet. Der Verlauf des Steuerstromkreises C₁ und der Festhaltestromkreise Af₁ und Af₂ soll später erläutert werden.

Mit den Schützen sind Hilfskontakte verbunden, deren Bezeichnungen so gewählt sind, daß die erste Stelle einer zweistelligen Zahl (Zehner) auf das Schütz hinweist, mit dem der betreffende Hilfsschalter gekuppelt ist. Bei dreistelligen Zahlen geschieht dieser Hinweis durch die beiden ersten Stellen der Bezeichnungszahl des Hilfskontaktes. Außerdem sind die Brücken für die Hilfsschalter in der Zeichnung so dargestellt, daß der auf dem Verbindungsstück für die Kontakte senkrecht stehende Strich die Richtung angibt, in der sich die Brücke bewegt, wenn das Schütz, mit dem der Hilfsschalter gekuppelt ist, geschlossen wird. Wird also z. B. das Schütz 5 geschlossen, so werden die Hilfsschalter 51, 52 1°° und 54 geschlossen, der Hilfsschalter 53 hingegen wird geöffnet.

Der Steuerstromkreis für Schütz 5 z. B. verläuft nun vom Schalter C aus über den Maximalausschalter L, den Widerstand R₅, die Hilfsschalter 03 und 42 durch die Erregerspule des Schützes 5 zur Erde. Der Festhaltestromkreis für dieses Schütz 5 verläuft von dem Schalter C aus über den Widerstand R₃, den Hilfsschalter 51 und die Erregerspule des no Schützes 5 zur Erde. Analog verlaufen die Steuerstromkreise für die Schütze 4, 6 und 7 sowie der Festhaltestromkreis für Schütz 7 •während die Festhaltestromkreise für Schütz 4 und 6 über den Widerstand i?₄ geleitet sind.

Der Schaltvorgang für die Widerstandsschütze ist für einen bestimmten Zeitabschnitt nun folgender: Angenommen, Schütz 5 werde über seinen beschriebenen Steuerstromkreis geschlossen. Dann wird sofort der Hilfsschalter 51 geschlossen und damit der beschriebene Festhaltestromkreis für Schütz 5. Gleichzeitig wird

aber auch Hilfsschalter 52 geschlossen, der den Steuerstromkreis für Schütz 6 nur zum Teil schließt, da Hilfsschalter 43 noch offen steht.

Ferner wird Hilfsschalter 54 geschlossen, wo-

5' durch Schütz 4 geöffnet wird, aber nicht durch Öffnen des Erregerstromkreises dieses . Schützes, sondern nach der Erfindung durch Kurzschließen der Erregerwicklung über die Kontakte des Schützes 54. Beim öffnen des Schützes 4 schließt sich der Hilfsschalter 43. Da aber das Öffnen von 4 infolge der Selbstinduktion nur langsam erfolgen kann, ist dem Maximajausschalter L inzwischen genügend Zeit gegeben, den Erregerstromkreis zu öffnen, so daß Schütz 6, auch nachdem beide Hilfsschalter 52 und 43 geschlossen sind, nicht erregt werden kann. Sinkt die Stromstärke im Motörstromkreis, so schließt der Maximalausschalter L wieder den Erregerstromkreis, und

ao Schütz 6 wird nunmehr erregt. Schütz 6 kann also einmal nur erregt werden, wenn das ihm vorhergehende Schütz 5 geschlossen und das vor diesem liegende Schütz 4 geöffnet ist. Es kann aber außerdem erst erregt werden, nachdem der Maximalausschalter L nach dem Einschalten des Schützes 5 den Erregerstromkreis einmal geöffnet und wieder geschlossen hat. Um zu vermeiden, daß Schütz 5 unmittelbar nach Schütz 4 geschlossen wird, ist an die Spitze der Widerstandsschütze vor Schütz 4 ein Relais 0 gestellt. Dieses ist mit zwei Hilfsschaltern gekuppelt, von denen beim Schließen des Relais 0 der eine (02) den Steuerstromkreis für das erste Widerstandsschütz 4 schließt, der zweite (03) den Steuerstromkreis für das zweite Widerstandsschütz 5 öffnet. Der Erregerspule des Relais 0 ist ein Kurzschlußstromkreis parallel geschaltet, in dem ein Hilfsschalter 44 liegt, der beim Schließen des ersten Widerstandsschützes 4 geschlossen wird. Schütz 4 kann also nicht geschlossen werden, bevor das Relais ο geschlossen ist, und Schütz 5 kann nicht geschlossen werden, bevor das Relais 0 wieder geöffnet ist. Der Kurzschluß dieses Relais ο durch den Schalter 44 verzögert sein Öffnen und dadurch das Schließen des Steuerstromkreises für Schütz 5 mittels des Hilfsschalters 03.

Das Relais 0 erhält seinen Erregerstrom von dem Steuerschalter C über den Widerstand R₃, In seinen Erregerstromkreis sind Hilfsschalter 45, 55, 65, 75 und 95 eingelegt, die ein Schließen des Relais ο nur dann zulassen, wenn sämtliche Widerstandsschalter und der Brückenschalter 9 offen sind. Die genannten, den Schützen 4, 5, 6, und 9 entsprechenden Hilfsschalter sind dann geschlossen. Ferner ist in dem Erregerstromkreis des Relais ο ein Hilfsschalter 21 eingeschaltet, der den Schützen 2" zugeordnet ist und nur geschlossen werden kann, wenn diese geschlossen sind.

Der Vollständigkeit wegen sind in Fig. 2 auch noch die mit den Schützen 9,10, 2, 3 und 8 verbundenen und ihre Erregerstromkreise beeinflussenden Hilfsschalter gezeichnet, deren bildliche Darstellung und Benennungen denen der beschriebenen Hilfsschalter entsprechen. Da ihre Wirkungsweise für die vorliegende Erfindung selbst nicht in Betracht kommt, soll sie hier nicht erläutert werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Motorsteuerung mittels selbsttätig arbeitender Schütze, bei der jedes der selbsttätig hintereinander arbeitenden Schütze, die ersten beiden ausgenommen, nur dann erregt werden kann, wenn das vor ihm erregte Schütz geschlossen und das diesem in der Reihenfolge vorangehende Schütz geöffnet ist, insbesondere für elektrische Bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen der Schütze in an sich bekannter Weise - durch Kurzschließen ihrer Erregerwicklungen erfolgt, um das Schließen der folgenden Schütze zu verzögern und einem Maximalausschalter Gelegenheit zum öffnen zu geben.

2. Motorsteuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den selbsttätig hintereinander arbeitenden Schützen vorangestelltes Relais (0), das beim Schließen seines Erregerstromkreises einen Hilfsschalter (02) im Steuerstromkreis des ersten Schützes (4) schließt und einen Hilfsschalter (03) im Steuerstromkreis des zweiten Schützes (5) öffnet, und das durch Kurzschließen seiner Erregerwicklung mittels eines Hilfsschalters (44) in Abhängigkeit vom Schließen des ersten Schützes (4) ausgeschaltet wird.

3. Motorsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstromkreis für das Relais (0) durch einen Hilfsschalter (21) gesperrt ist, der in Abhängigkeit von einem Schütz (2) zum Schließen des Motorstromkreises geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.