DE346393C

DE346393C - Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren

Info

Publication number: DE346393C
Application number: DE1919346393D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1919-10-26
Filing date: 1919-10-26
Publication date: 1921-12-31

Description

Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren. In der Patentschrift 294304 ist eine Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren beschrieben, bei der Einzelschalter nacheinander durch einen Hilfsmotor mittels einer mit Gewinde versehenen. Spindel gesteuert werden. Soll mit einer derartigen Einrichtung eine große Anzahl von Anlaßstufen geschaltet werden, so müssen die Schalter in einer langen Reihe nebeneinander angeordnet sein, und .die Spindel für die Bewegung des Schaltorgans muß :die ganze Schalterreihe entlangführen. Eine derartige -Schalteinrichtung erhält infolgedessen eine erhebliche Baulänge. Diese kann dadurch; verringert werden, daß die Schalterreihe mehrfach benutzt wird, indem zwischen die Speisevorrichtung (.Widerstandsstufen, Transformatorstufen. o. dgl.) und die Einzelschalter in bekannter Weise Umschalter zur Änderung der Kontaktstufen angebracht werden. Die Erfindung besteht nun idarin, @d'aß das Schaltorgan bei seiner Bewegung in die Lage am Ende der Schalterreihe,die angegebenen Umschalter zur Änderung der Kontaktstufen steuert.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Einzelschalter doppelt benutzt werden. Als Speisevorrichtung dient ein Stufentransformator, und von den Einzelschaltern sind gleichzeitig imaner zwei eingeschaltet.
Abb. i zeigt das, Schaltungsschema. Mit den Zahlen i bis i9 sind die Anzapfpunkte ,ier Sekundärwicklung 2o des Transformators 21 bezeichnet. 22 ist die zugehörige Primärwicklung. Von den Anzapfpunkten führen Leitungen zu Kontakten i bis 9 und i i bis i g, die den Kontakten 23 bis. 31 der Einzelschalter I bis IX gegenüberliegen, .und zwar in der Weise, daß die Ordnungszahlen der Kontakte i bis 9 mit .denen der Einzelschalter übereinstimmen, während die Kontakte i i bis ig in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sind. Der Anzapfpunkt io ist mit den Kontakten 32, 33 der Einzelschalter X, XI verbunden. Zwischen den Kontakten 23 bis 3 i und den Kontakten i bis io und 19 bis, i i sind gemeinsam gesteuerte Umschalter angeordnet, die entweder :die Kontakte i bis 9 oder die Kontakte i9 bis i i mit den Kontakten 23 bis 31 verbinden. Die freien Kontakte der Einzelschalter I bis XI sind abwechselnd. an die Leitungen 34, 35 angeschlossen, die über Drosselspulen 36, 37 -zum Motor 38 führen. Die freie Klemme des Motors ist .ebenso wie die der Sekundärwicklung 2o des Transformators 21 geerdet.
Dass Anlassen findet nun in der Weise statt, daß zuerst die Einzelschalter I und II geschlossen werden. Zur Steigerung des Drehmoments wird dann immer abwechselnd der Schalter mit der niedrigsten Ordnungszahl geöffnet und der zweite,darauffolgende Einzelschalter geschlossen. Dies geschieht nach Patent 294304 mittels eines Schlittens, der mit Hilfe einer Spindel und eines Hilfsmotors angetrieben wird. Der Schlitten läuft auf diese Weise von links nach rechts die Reihe der Einzelschalter entlang, bis schließlich @die Schalter X und XI geschlossen sind. Die Umschalter lagen hierbei so, daß die Kontakte i bis g mlit den Kontakten 23 bis 31 verbunden waren.
Verläßt .der Kontaktschlitten den Einzelschalter IX, diesen öffnend, so legt er die Umschalter während des Restes seiner Bewegung um, so .daß nunmehr die Kontaktreihe 19 bis i i mit den Kontakten 23 bis 3 i verbunden sind. Gegen Ende seiner Bewegung unterbricht der Schlitten ferner zweckmäßig mittels eines unmittelbar gesteuerten Schalters seinen ihm über die Feldwicklung für Vorwärtsgang zugeführten Strom. Der Führer kann infolgedessen den Hilfsmotor nur über die Feldwicklung für Rückwärtsgang speisen, und der Schlitten muß sich nunmehr von rechts nach links in Bewegung setzen. Umgekehrt wie beim Hingang wird jetzt beim Rückgang immer zuerst der Schalter .mit der höchsten Ordnungszahl geöffnet und der mit der um zwei niedrigeren Ordnungszahl geschlossen, bis schließlich am Ende des Weges wieder die Schalter I und II geschlossen sind, auf denen der aus den Anzapfpunkten 18 und ig entnommene Transformatorstrom dem Motor 38 zugeführt wird. Es sind bei dieser Anordnung mit n Umschaltern 2 n -f- i Schaltstufen erzielt.
Die Umschaltung wird zweckmäßig in der Weise ausgeführt, daß zwischen den in einer Ebene angeordneten zusammengehörigen Kontakten beispielsweise i, ig und 23 (Abb.2) ein Kontaktstück 40 schwingt, welches entweder die Bürste i oder die Bürste i g mit der Bürste 23 leitend verbindet. Die Kontaktstücke 40 sämtlicher Umschalter sitzen auf einer Welle, .die mit Hilfe der Arme 54 52 und des bei 53 gelagerten Hebels 41 bewegt wird. In der Zeichnung sind der Deutlichkeit halber die Arme 51, 5 2 auf einer besonderen Welle gelagert, die mit der die Kontaktstücke 4o tragenden Welle gekuppelt ist. Bei der Au.sfiihrung wird man die Arme 5 i, 52 mit den Kontaktstücken 40 auf dieselbe Welle setzen. Der Hebel 41 wird durch Federn 54, 55 für gewöhnlich in senkrechter Lage gehalten. Gegen sein unteres Ende legt sich beim Vorbeigang des. Schlittens 43 die eine oder die andere Seitenfläche eines spitzen heiles .42, so daß der Hebel 41 gedreht und die Kontaktstücke 40 umgelegt werden.
Die Umsteuerung des Keiles 42 ist in Abb. 3 im Schnitt und in Abb. 4 in der Aufsichtdargestellt.
42 ist wieder der Keil, der auf dem Schlitt: n 43 mittels eines Zapfens 44 schwingbar .#;elagert ist. 41 ist der Hebel zur Steuerung ?es Umschalters. Ein Ansatz an idem Keil 12 durchsetzt die Deckplatte :des Schlittens 43 und endigt !in einer unter der Deckfläche liegenden Gabel, deren nach innen gezogene Arme 45, 46 sich .gegen eine unrun de Scheibe 47 legen. Diese umrunde Scheibe 47 sitzt auf derselben Welle mit einem Zahnrad 48, für das im vorliegenden Falle eine Punktverzahnung vorgesehen ist. Das Zahnrad ist gegen lZückwärtsd@rehung (Uhrzeigersinn) durch die federnde Klinke 49. gesichert. In den Weg iles Zahnrades ragt eine am Gestell federnd gelagerte Klinke 50, ,die bei der Bewegung des Schlittens in die En!dla@ge nach rechts ausweicht und infolgedessen nicht wirkt. Beim ltüclga.ng,des Schlittens legt sich die Klinke 5o hinter einen Zahn d!es Rades 48 und dreht dieses um .eine Zahnteilung. Infolgedessen wird, auch die umrunde Scheibe 47 gedreht und hierdurch mit Hilfe der Arme 45, 46 die Spitze des Keiles 42 in -die andere Endlage giebracht. Bei der Bewegung des Schlittens in die Endlage nach rechts wird er infolgedessen jedesmal den Umschalter 4n eine an-,lere Lage umstellen.
Damit der Führer erkennen kann, welche Anlaßstufe gerade eingeschaltet ist, wird in Abhängigkeit von dem Schlitten eine Scheibe ho (Abb. 5 und 6) in bekannter Weise bewegt, auf der die Stufenzahlen für die verschiedenen Schaltungen aufgeschrieben sind, und zwar in einer Reihe die Stufenzahlen i bis io und in einer konzentrisch nach innen liegenden Reihe die Stufenzahlen io bis ig. Vor der Scheibe 6o liegt eine Deckplatte 61 mit den (um go° versetzt gezeichneten) Fenstern 62, 63. Zwischen .der Scheibe 6o und der Deckplatte 61 liegt ferner eine- Blende 64 (Abb. 5 und 7) mit gegeneinander versetzten @ Iffnungen 65, 66. Die Blende 64 ist in Abb. 7 in der Lage gezeichnet, daß die Öffnung 65 unter dem Fenster 62 liegt und im Fenster eine Stufenzahl sichtbar ist. Die Öffnung 66 der Blende 64 liegt seitlich vom Fenster 63, so daßdieses geschlossen ist.
Zur Umsteuerung der Blende 64 ist an der Scheibe 6o eine federnde Klinke 67 gelagert, die einem Zahnrad 68 gegenüberliegt und, für gewöhnlich in dieses nicht eingreift. Mit dem Zahnrad 68 ist eine umrunde Scheibe 69 (Alb. 5 und 8) verbunden, gegen deren Umfang sich die Anschläge 70, 71 legen. Die Anschläge 70, 71 sitzen in einer längsver-;cbiebbar gelagerten Brille 72, die mittels der firme 73, 74 mit den doppelarmigen Hebeln 75, 76 gekuppelt ist. Jenseits der Drehpunkte (1:-r doppelarmigen Hebel stützt sich gegen die letzteren .die Blende 64.
Bei der Drehung der Scheibe 6o von der Stufe 9 auf die Stufe io stößt- die Klinke 67 gegen einen festen Anschlag 77, der sie in Eingriff mit dem Zahnrad 68 bringt. Infolgedessen wird @dieses um eine Teilung gedreht. Dieselbe Drehung erfährt infolgedessen die unrunde Schieibe 69. Die Brille 72 wird seitlich verschoben, die Hebel 75, 76 werden umgelegt, und infolgedessen ,wird auch die Blende 64 verschoben, so daß die Öffnungen 65 und 66 zur Seite rücken, und zwar derart, daß nunmehr das Fenster 62 geschlossen und das Fenster 63 geöffnet ist.
Wird für die Steuerung des Hilfsmotors ein Steuerschalter- benutzt, bei dem durch Ausschwingen des Steuerhebels nach der einen Seite eine Vermehrung des Motordrehmoments, durch Ausschwingen nach der anderen Seite eine Verminderung des Motordrelunoments. :erzielt wird, so ergeben sich Schwierigkeiten für die Bedienung. Denn beim Ausschwingen des Hebels mach der einen Seite wird der Vorwärtsgang des Hilfsmotors und beim Ausschwingen nach der anderen Seite der Rüclcrvärtsgang des Hilfsmotors eingestellt, und dem Vorwärtsgang des Hilfsmotors entspricht bei einfacher Benutzung der Einzelschalter eine Vermehrung, dem Rückwärtsgang eine Verminderung des Drehmoments. Diese einfachen Verhältnisse liegen bei mehrfacher Benutzung der Einzelschalter nicht mehr vor, da nach Erreichen der Stufe t o und Umlegen der Umschalter dem Rückwärtsgang des Hilfsmotors eine Vermehrung des Drehmoments und dem Vorwärtsgang eine Verminderung .entspricht.
Zur Abhilfe werden für Iden Steuerhebel des Führerschalters bei zweifacher Benutzung der Einzelschalter entsprechend Odem bisher erläuterten Ausführungsbeispiel zwei Arbeitsbereiche vorgesehen, und zwar der eine für die Regelung :der Stufen i bis. io und der andere für .die Stufen io bis i9. Eine in den Weg des Steuerhebels. ragende Sperre gestattet nur immer in einem Schaltbereich zu arbeiten, und erst nach Erreichen der Stufe io wird jeweilig der neue Schaltbereich freigegeben.
Ein Ausführungsbeispiel für einen entsprechend gebauten Führerschalter ist in Abb.9 schematisch dargestellt.
8o ist der Steuernebel mit den Anschlagarmen 81, 82, in deren Bewegungsbereich die Enden der Doppelhebel 75,76 (vgl. auch: Abib. 5 und 7) hineinragen. Zur Begrenzung der Steuerhebelbewegung idienen ferner die Anschläge 83, 84. Mit dem Steuerhebel ist ein Schalter verbunden, der aus den Kontaktstücken 85, 86, 87 und den Bürsten 88, 89 und, 9o gebildet wird. Die Bürste 88 ist mit der Magnetwicklunggi fürVorwärtsgang,,die Bürste 9o mit der Magnetwicklung 92 für Rückwärtsgang des Hilfsmotors 93 verbunden. Die Bürste 89 liegt an dem Stromabnehmer 94. -Wird . der Steuerhebel 8o im Uhrzeigersinne bewegt, so legt sich. der Anschlagarm 82,gegen den Hebel 76. Alsdann befindet sich das K-ontaltstiick 86 unter den Bürsten 88, 89, und der Hilfsmotor wird über die Wicklung 9i für Vorwärtsgang gespeist. Demgemäß wird der Kontaktschlitten (Abb, i) nach rechts bewegt. Gelangt der Schlitten in die Stellung io, so findet die beschriebene Umsteuerung der Hebel 75, 76 statt, d. li. der Hebel 76 rückt nach rechts aus: der Bahn des Anschlagarms 82- heraus, und der Hebel 75 legt sich vor den Anschlagarm 81. Zum Weiterschalten muß der Steuerhebel 8o im Uhrzeigersinne woiterbewegt werden, bis er sich gegen den Anschlag 84 legt. Alsdann gelangt das Kontaktstück 87 unter die Bürsten 89 und 9o, und es findet nunmehr eine Speisung des Hilfsmotors 93 über die Magnetwicklung 92 für Rückwärtsgang statt. Dadurch die Bewegung,des Schlittens auch die Umschaltkontakte 40 umgelegt sind, findet nunmehr das Einschalten der Stufen i i bis 19 statt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Einzelschalter für je zwei Schaltstellungen benutzt. Es steht nichts. im Wege, unter entsprechender Ausbildung des Umschalters und seiner Steuervorrichtungen jeden für drei .und mehr Stellungen zu verwenden.
Sinngemäß kann die für Einzelschalter beschriebene Anordnung auch für Walzenschalter ausgeführt werden.

Claims

PATEN T-ANSYRÜCHE: i. Einrichtung zum Anlassen elektrischer Motoren mittels einzelner Schalter, die von einer mit Gewinde versehenen und durch einen Hilfsmotor angetriebenen Spindel gesteuert werden, nach Patent 294304 unter Verwendung von Umschaltern, die zwischen der Speisevorrichtung (Widerstandsstufen, Transformatorstufen o. dgl.) und den Einzelschaltern liegen, da-.durch gekennzeichnet, daß durch: die Bewegung des Kontaktschlittens in die Lage am Ende der Schalterreihe die Umschalter zur Änderung der Kontaktstufen gesteuert werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d@aß für die Umsteuerung der Urischalter eine federnd gelagerte Klinke benutzt wird, ein Zahnrau um einen Schritt beim Hin- oder Rückgang zu bewegen, wobei die Klinke am Gestell und das Zahnrad am Schlitten-oder umgekehrt angeordnet ist. 3.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsteuerung die Seitenflächen eines spitzen Keiles benutzt werden, und daß das durch die Klinke bewegte Zahnrad den Keil derart verstellt, daß dessen eine oder andere Gleitbahn bei der Bewegung des Schlittens einen Hebel zur Steuerung .der Umschalter umlegt. d..
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Bewegung des Schlittens eine die Schaltstufen zeigende Scheibe bewegt wird, -daß die Scheibe .die Stufenzahlen für die verschiedenen Schaltungen, die durch denselben Einzelschalter hergestellt werden können, untereinander trägt und daß durch abwechselndes Schließen der die eine oder die andere Zahlenreihe zeigenden Fenster nur die jeweilig erreichte Stufenzahl suchtbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend dein Hin- und Hergang des Schlittens sich einmal rechts- und einmal linksherum drehende Zahlenscheibe eine Klinke trägt, die sich gegen Ende der Bewegung unter Einwirkung eines festen Anschlags gegen ein Zahnrad legt und mit dessen Hilfe eine unrunde Scheibe bewegt, die die Blende zum Schließen des einen und Öffnen des anderen Fensters zwecks Freigebens der entsprechenden Zahlenreihe auf der Zahlenscheibe steuert.
6. Vorrichtung nach: Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, @daß auf dieselbe Weise wie die Blende oder mit dieser zugleich eine Sperrung gesteuert wird, die den Steuerhebel für den Antriebsmotor des Schlittens (Hilfsmotor) immer nur für einen Bewegungsbereich freigibt, innerhalb dessen .der Bewegung im Uhrzeigersinne eine Vergrößerung, der im entgegengesetzten Sinne eine Verringerung des Drehmoments des anzulassenden Motors oder umgekehrt entspricht, zum Zwecke, -dem Führer eine einfache, Betriebsunfälle ausschließende Schaltanweisung geben zu können, die auf .den Drehsinn des Hilfsmotors und damit auf den Bewegungssinn des Schlittens keine Rücksicht nimmt.