DE342143C

DE342143C - UEberstromschalter mit zwei im magnetischen Kreise hintereinander geschalteten, je fuer sich beweglichen Magnetteilen

Info

Publication number: DE342143C
Application number: DE1919342143D
Authority: DE
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1919-08-08
Filing date: 1919-08-08
Publication date: 1921-10-13
Also published as: GB149673A; FR521216A

Description

- Die Erfindung bezieht sich auf Übei stromschalter mit zwei im magnetischen Kreise hintereinander geschalteten, je für sich beweglichen Magnetteilen, von denen der eine den Schalter beeinßußt und der andere beim Anwachsen der Stromstärke des zu schützenden Stromkreises über einen bestimmten Auslösewert durch selbsttätige Annäherung an den erstgenannten Magnetteil eine Verkleinerung

ίο des Widerstandes des magnetischen Kreises hervorbringt. Die Erfindung bezweckt in erster Linie, einen Überstromschalter dieser Art zu schaffen, der, unabhängig davon, ob die Stromstärke des zu schützenden Stromkreises plötzlieh oder allmählich bis zum Auslösewerte anwächst, stets plötzlich ausschaltet, wobei die Stromschlußteile des Uberstromschalters einander bis zum Augenblicke der Unterbrechung mit annähernd unverändertem Drucke

ao berühren, und der sich durch besonders einfache Bauart auszeichnet. In zweiter Linie bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Überstromschalters der eingangs erwähnten Art, der sich besonders zur Verwendung in

as Stromkreisen eignet, in welchen ohne Benutzung eines Anlassers einzuschaltende Motoren liegen.

Auf der Zeichnung ist ein für beide Zwecke geeignetes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit einem Schaltungsschema dargestellt.

In dem topfartig ausgebildeten eisernen Gehäuse A des Überstromschalters ist auf einem Spulenkörper α¹ aus unmagnetischem Stoffe die Magnetwicklung a² angeordnet. Im Innern des Spulenkörpers a¹ befindet sich eine zylindrische Bohrung, in welcher sich ein durch einen Bolzen δ¹ im Gehäuse A geführter Magnetkern B in achsialer Richtung bewegen kann. Der Bolzen b¹ trägt an seinem freien Ende eine Stromschlußbürste δ², die durch eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder C gegen zwei Schaltklötze D und D¹ angedrückt wird.

Gleichachsig zu dem im folgenden als Hauptmagnetkern bezeichneten Magnetkern B ist am anderen Ende der zylindrischen Bohrung des Spulenkörpers a¹ ein Hilfsmagnetkern E so angeordnet, daß er entgegen der Wirkung einer Zugfeder F dem Hauptmagnetkerne B 5» bis auf einen Abstand & genähert werden kann, der durch den Hub des Hauptmagnetkernes B bestimmt ist.

Die Magnetwicklung «² liegt im Zuge einer Leitung G, die, vom positiven Pole einer Gleich-Stromquelle ausgehend, über einen doppelpoligen Ausschalter if und den (nicht dargestellten) Stromverbraucher zum negativen Pole der Stromquelle zurückführt.

Bei der Bemessung der einzelnen Teile des Überstromschalters ist auf dessen Verwendungszweck Rücksicht zu nehmen. Soll nämlich nach Schließung des Handausschalters H, unabhängig von der Art des Stromverbrauchers, der Übersüomschalter zum plötzlichen Unterbrechen eines Stromkreises im Augenblicke

der Erreichung eines bestimmten Auslösewertes Verwendung finden," so ist die Zugfeder F so zu bemessen, daß ihre Kraft durch die dem Auslösewerte entsprechende magnetische Kraft überwunden werden kann. Die Feder C ist etwas stärker gehalten als die Feder F. Dies hat zur Folge, daß bei Erreichung des Auslösewertes zunächst der Hilfsmagnetkern E sich in Richtung auf den Hauptmagnetkern B to bewegt, ohne daß auf letzteren eine wesentliche Anziehungskraft ausgeübt wird. Erst in dem Augenblicke, wo der Hilfsmagnetkern E seinen vollen Hub zurückgelegt und sich bis auf den durch den Hub des Hauptmagnetkernes B bestimmten Abstand.b dem Hauptmagnetkerne B genähert hat, wirkt die magnetische Zugkraft in solchem Maße auf den Hauptmagnetkern B ein, daß unter ihrer Wirkung entgegen der Kraft der Feder C die Stromschlußbürste δ² von den Schaltklötzen D, D¹ abgehoben und damit der Stromkreis unterbrochen wird.

Ein selbsttätiges Wiedereinschalten des Überstromschalters wird entweder durch ein (nicht dargestelltes) federndes Gesperre,' das ein Zurückgehen des Magnetkernes B unmöglich macht, oder durch eine (nicht dargestellte) Haltespule verhindert, die an die Schaltklötze D und D¹ angeschlossen ist und so lange erregt bleibt und den Magnetkern B in der angehobenen Stellung festzuhalten -vermag, bis sie durch Öffnen des Handausschalters H stromlos wird. Die erforderlichen Einrichtungen, das Wiedereinschalten zu verhindern, gehören jedoch nicht zur Erfindung. Mit dem Verschwinden der magnetischen Zugkraft kehrt darauf der Hilfsmagnetkern E unter der Wirkung der Feder F in seine Ausgangsstellung zurück.

Infolge des Umstandes, daß die magnetische Zugkraft, die auf den Hauptmagnetkern B ausgeübt wird, sehr gering ist, solange sich sowohl der Haupt- als auch der Hilfsmagnetkern in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung befinden, bei der ihr Abstand voneinander am größten ist, wird während des Ansteigens der Stromstärke bis annähernd zum Auslösewerte keine merkliche Anziehungskraft auf den Magnetkern B ausgeübt. Hierdurch

wird der bei Überstromschaltern häufig beobachtete Nachteil vermieden, daß die einander berührenden Stromschlußteile bei schleichendem Ansteigen der Stromstärke mit allmählich sich verringerndem Drucke gegeneinander ge-

preßt "werden, wodurch ihr Übergangswiderstand steigt und eine unzulässige Erwärmung der Stromschlußteile eintreten könnte.

Die beschriebene Einrichtung bietet den weiteren Vorteil, daß das Öffnen des Uberstromschalters stets plötzlich erfolgt, da aus dem angegebenen Grunde der Gegendruck der Feder C die magnetische Zugkraft bis zu dem Augenblicke, wo der Hilfsmagnetkern E seine Bewegung ausgeführt hat, erheblich überwiegt.

Soll der Überstromschalter zum Schütze eines Stromkreises dienen, in« dem ein ohne Anlasser einzuschaltender Motor liegt, so ist die Stärke der Druckfeder C wieder so zu bemessen, daß bei Erreichen der Auslösestromstärke die magnetische Zugkraft des "Überstromschalters ausreicht, den Schalter zu öffnen, falls der Hilfsmagnetkern E sich vorher bis auf den Hub δ des Hauptmagnetkernes B diesem genähert hat. Die Zugfeder F aber ist so stark und die. Masse des Hilfsmagnetkernes E so groß zu wählen, daß, wenn durch Schließung des Handausschalters H der (nicht dargestellte) Motor an die Gleichstromquelle angeschlossen wird, die durch die Anlaufstromstärke erregte magnetische Zugkraft des Überstromschalters den Hilfsmagnetkern E in einer Zeit, innerhalb der die Stromstärke wieder unter den Auslösewert sinken kann, bis auf den Hub ί des Hauptmagnetkernes B diesem nähert, und daß die normale Stromstärke genügt, den. Hilfsmagnetkern in jener Lage festzuhalten. Da die Stromstärke von dem Werte, den sie beim Anlaufe erreicht, bis unter den Auslösewert bei richtiger Bemessung der Zugfeder F und der Masse des Hilfsmagnetkernes E in einem kürzeren Zeitabschnitte abfällt, als der Hilfsmagnetkern zur Ausführung seiner Bewegung braucht, so ist ein vorzeitiges Ansprechen des Überstromschalters ausgeschlossen. Steigt dagegen aus irgendeinem Grunde die nach Beendigung des Anlaufes auf den dem normalen Betriebszustande des Motors entsprechenden Wert gesunkene Stromstärke bis zum Auslösewerte wieder an, so setzt sich bei dem nunmehr verkleinerten Abstande zwischen Haupt- und Hilfsmagnetkern der Hauptmagnetkern B in Bewegung und öffnet den Überstromschalter, worauf der Hilfsmagnetkern E unter der Wirkung der Zugfeder F in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Durch Verwendung einer Zugfeder F mit einstellbarer Vorspannung oder durch Änderung der Masse des Hilfsmagnetkernes E oder durch beide Mittel zugleich ist es möglich, in jedem einzelnen Falle den Verzug des Hilfsmagnetkernes dem Anlaufvorgange des Motors anzupassen. Dadurch läßt sich mit Sicherheit erreichen, daß der Überstromschalfer während · der Anlaufperiode geschlossen bleibt, dagegen nach Beendigung der Anlaufperiode ohne jeden Verzug ansprechen kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Überstromschalter mit zwei im magnetischen Kreise hintereinander geschalteten, je für sich beweglichen Magnetteilen,

von denen der eine den Schalter beeinflußt und der andere beim Anwachsen der Stromstärke des zu schützenden Stromkreises über einen bestimmten Auslösewert durch*selbsttätige*Annäherung[an den erstgenannten Magnetteil eine Verkleinerung des Widerstandes des magnetischen Kreises hervorbringt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetteile als gleichachsige, gegenläufige Kerne (B, E) der Auslösespule (a²) ausgebildet sind und der Hauptmagnetkern (B) mit dem unter der Wirkung eines Kraftspeichers (C) stehenden beweglichen Schalterteile (δ²) verbunden ist, während der Hilfsmagnetkern (E) so eingestellt ist, daß er sich dem Hauptmagnetkerne (B) unter Überwindung einer Gegenkraft (z. B. Feder F) bis auf einen durch den Hub des beweglichen Schalterteiles (δ²) bestimmten Abstand (6) zu nähern vermag, ehe die ao Bewegung des Hauptmagnetkernes (B) beginnt.
2. Überstromschalter nach Anspruch 1 für einen Stromkreis, in dem ein ohne Anlasser einzuschaltender Motor liegt, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Masse des Hilfsmagnetkernes (E) und der an ihm angreifenden Gegenkraft (z. B. Feder F), daß die Zeit, die der Hilfsmagnetkern (E) zur Vollendung seines Hubes braucht, größer ist als die Zeit, innerhalb der die beim Anlaufe über den Auslösewert gestiegene Stromstärke wieder bis auf den Auslösewert gesunken ist.
3. Überstromschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hilfsmagnetkerne (E) eine Feder (F) mit einstellbarer Vorspannung angreift.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.