DE383559C

DE383559C - Starting device for AC and three-phase collector motors with speed control

Info

Publication number: DE383559C
Application number: DES60360D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1922-07-15
Filing date: 1922-07-15
Publication date: 1923-10-15

Description

Anlaßvorrichtung für Wechselstrom- und Drehstrom-Kollektormotoren mit Drehzahlregelung. Wechselstrom- und Drehstrom-Kollektormotoren laufen erst in einer Bürstenstellung an, die über der niedrigsten Betriebsdrehzahl liegt. Sollen@daher solche Motoren mit niedriger Betriebsdrehzahl laufen, so müssen die Bürsten zum Anlassen zunächst auf eine höhere Drehzahl gestellt und sofort nach dem Anlaufen des Motors zurückgestellt werden. Es kommt nun aber häufig vor, daß die Bürsten auf die niedrige Betriebsdrehzahl gestellt werden, und daß dann schon der Motor unter Strom gesetzt wird. Vergeht hierbei eine nennenswerte Zeit, bis die Bürsten in die Anlaufstellung gebracht werden, so kann der Motor verbrennen. Auf jeden Fall aber verbrennt der Kollektor unnötig, wenn die Bürsten bei eingeschaltetem Strom auf die Anlaufdrehzahl gedreht werden.Starting device for AC and three-phase collector motors with speed control. AC and three-phase collector motors only run in a brush position that is above the lowest operating speed. Should @ therefore such motors run at low operating speed, so the brushes must be used Starting is initially set to a higher speed and immediately after starting of the engine. But it often happens that the brushes be set to the low operating speed, and then the engine is energized. It takes a considerable amount of time before the brushes are brought into the start-up position, the motor can burn up. Definitely but the collector burns up unnecessarily if the brushes are switched on be turned to the starting speed.

Die Abb. i zeigt ein Beispiel der bisherigen Einrichtung. Die Bewegung des Bürstenhebels i eines Drehstrom-Kollektormotors wird durch die Lasche 2 so auf den die Bürsten tragenden Ring g übertragen, daß dieser Ring verdreht wird. An diesem Ring befindet sich an einer beliebigen Stelle ein Nocken q., auf den bei der Verdrehung des Ringes im Sinne der Geschwindigkeitserhöhung eine Rolle 5 an einem Hebel 6 aufstößt, so daß dieser Hebel einen Kontakt 7 schließt und dadurch den in allen Abbildungen durch einen gefiederten Pfeil angedeuteten Motorstromkreis schließt. Der Strom muß dabei bereits bei der niedrigsten Betriebsdrehzahl eingeschaltet werden, weil er sonst unterbrochen würde, wenn man von der Anlaufdrehzahl auf eine niedrigere Betriebsdrehzahl zurückgeht. Zur Vermeidung dieser Übelstände hat man Einrichtungen getroffen, bei denen der Strom erst geschlossen wird, wenn die Bürsten in einer Stellung stehen, bei der der Motor mit Sicherheit anläuft. Dabei kann man aber dann die Drehzahl nicht vermindern, sondern der Motor läuft mit der Drehzahl, die durch die zum Anlaufen erforderliche Bürstenstellung gegeben ist. Es ist auch ein Motor bekannt geworden, bei dem sich die Bürstenstellung in Abhängigkeit von einem Fliehkraftregler nach dem Einschalten des Stromes auf einen gewünschten Wert einstellt. Diese Einrichtung hat aber den Nachteil, daß man den Motor nicht willkürlich nach dem augenblicklichen Bedarf regeln kann.Fig. I shows an example of the previous setup. The movement the brush lever i of a three-phase collector motor is opened by the tab 2 transmit the ring g carrying the brushes so that this ring is twisted. At this Ring is at any point a cam q., On which when turning of the ring in the sense of increasing the speed pushes a roller 5 on a lever 6, so that this lever closes a contact 7 and thereby the in all figures closes the motor circuit indicated by a feathered arrow. The electricity must be switched on at the lowest operating speed because he otherwise it would be interrupted when moving from the start-up speed to a lower operating speed going back. In order to avoid these evils, facilities have been put in place at which the current is only closed when the brushes are in a position at which the motor will start with certainty. But then you can change the speed do not decrease, but the motor runs at the speed required by which to start required brush position is given. An engine has also become known in which the brush position changes depending on a centrifugal governor after switching on the current to a desired value. This facility but has the disadvantage that the engine cannot be switched on at will Can regulate needs.

Nach der Erfindung soll deshalb die Einrichtung so getroffen werden, daß die Bürsten nach dem Einschalten zum Zweck der willkürlichen Regelung der Drehzahl auch im Sinne der Drehzahlverminderung verdreht werden können, ohne daß dadurch der Strom unterbrochen wird.According to the invention, the device should therefore be made so that the brushes after switching on for the purpose of arbitrary control of the speed can also be rotated in terms of speed reduction without thereby the power is interrupted.

Die Abb.2 bis 1i geben Beispiele-,der Erfindung.Figures 2 to 1i give examples of the invention.

In der Abb. 2 ist ein T-förmiger Führungsschlitz 8 für den Bürstenhebel i in der Draufsicht dargestellt. Über .dem Führungsschlitz befindet sich eine Stromschiene i i. Wird der Bürstenhebel i im Schlitz 9 aufwärts bewegt, so legt sich das Kontaktstück io auf die Stromschiene i i, und der Motor wird unter Strom gesetzt. Zur Bürstenverschiebung kann nun der Bürstenhebel i im Schlitz 8 bewegt werden, und zwar nach links im Sinne der Gesch"vindigkeitsverminderung, nach rechts im Sinne der Geschwindigkeitserhöhung. Der Strom kann also nur bei einer Bürstenstellung eingeschaltet werden, die zum Anlaufen genügt, denn an dieser Stelle ist der Schlitz angeordnet.In Fig. 2 is a T-shaped guide slot 8 for the brush lever i shown in plan view. There is a power rail above the guide slot i i. If the brush lever i is moved upwards in the slot 9, the contact piece is placed io to the busbar i i, and the motor will be under Electricity set. To move the brush, the brush lever i can now be moved in slot 8, namely to the left in the sense of speed reduction, to the right in the sense the speed increase. The current can only be used when the brush is in one position be switched on, which is enough to start, because this is where the slot is arranged.

Die Anordnung nach der Abb. 2 hat jedoch noch den Nachteil, dafl der Bürstenhebel r, wenn er für eine niedrige Geschwindigkeit eingestellt ist, also z. B. die Stellung nach der Abb.3 einnimmt, zunächst im Sinne rler Geschwindigkeitserhöhung verschoben werden muß, ehe durch die Querbewegung des Bürstenhebels 1 im Schlitz9 ausgeschaltet werden kann. Dadurch wird der Motor vor dem Ausschalten noch einmal beschleunigt, was unzweckmäßig ist. illan kann deshalb die Einrichtung so treffen, daß der Schlitz die Gestalt eines b erhält, wie dies in der Abh.3 dargestellt ist. Dabei wird dann ini Schlitz i 9 eine Sperrung, z. B. in Gestalt der Sperrklinke 12, angeordnet, so daß der Hebel i durch den Schlitz i9 zwar zur Unterbrechung des Stromes abwärts bewegt werden kann, während die Einschaltung des Stromes nur durch den Schlitz 9 möglich ist, wohin der Hebel i durch den Schlitz 18 bewegt werden kann. An Stelle des Schlitzes i9 kann man selbstverständlich auch mehrere solche Schlitze zwischen 9 und i9 anordnen. Man kann aber auch den Schlitz t 9 ganz weglassen und z. B. ini Griff i eine federnde Vorrichtung 31 anordnen, die eine Be%vegung des Hebels i aus dein Schlitz 18 in den Schlitz 8 nur .-ltirch den Schlitz 9 zuläßt, während die BIwegung aus dein Schlitz 8 in den Schlitz 18, d.li. die Ausschaltung, an jeder beliebigen Stelle erfolgen kann. Die Schlitze haben dann -die Gestalt eines h.However, the arrangement according to Fig. 2 still has the disadvantage that the Brush lever r when it is set for a low speed, so z. B. assumes the position according to Fig.3, initially in the sense of increasing speed must be moved before the transverse movement of the brush lever 1 in the slot9 can be turned off. This will turn the engine off again before turning it off accelerates what is inexpedient. illan can therefore make the facility so that the slot has the shape of a b, as shown in Fig. 3. Then ini slot i 9 a blockage, z. B. in the form of the pawl 12, arranged so that the lever i through the slot i9 to interrupt the Current can be moved downwards, while switching on the current only through the slot 9 is possible where the lever i can be moved through the slot 18 can. Instead of the slot i9, several of these can of course be used Arrange slots between 9 and i9. But you can also omit the slot t 9 entirely and Z. B. ini handle i arrange a resilient device 31 that a Be% movement of the lever i from your slot 18 into the slot 8 only. -ltirch allows the slot 9, while the movement from your slot 8 into the slot 18, d.li. the disconnection, can be done at any point. The slots then have the shape of a H.

Die Abb. 6 zeigt eine andere Atisführungsfc.rin der Erfindung. Durch den Schalter i,, u ird der Strom eingeschaltet, und zwar wird durch die Einschaltung das Schienenstück 14 unter Spannung gesetzt, während das Schienenstück 13 zunächst stromlos bleibt. Wird also der Hebel i finit dein Kontaktstück io zum Einschalten zunächst auf das Schienenstück 13 geschoben, so erhält der Motor noch keinen Strom. Damit der 'Motor anläuft, muß der Hebel i vielmehr so weit nach rechts verschoben «erden, daß sein Kontaktstück io auf die Schiene i- kommt. Läuft niin der Motor an, so schaltet der I'liehkraftschalter 17 den Umsclialter i6 in die punktiert gezeichnete. Lage, wodurch auch die Kontaktschiene 13 unter Spannung gesetzt wird. \ unihehr ist es möglich, den Hebel i in die gezeichnete Stellung zu bringen, ohne daß der Strom unterbrochen wird. Sobald der Hebel 16 wieder in die gezeichnete Lage gelegt wird, ist der Motor ausgeschaltet. Er kann durch die Bewegung dieses Hebels wieder eingeschaltet werden, solange er noch läuft, aber nicht mehr, sobald er zum Stillstand gekommen ist. Um ihn beim Stillstand anlaufen zu lassen, müssen die Bürsten unter allen Umständen erst wieder in die Anlaufstellung gebracht werden. Das Beispiel zeigt, daß eine bei laufendem und stillstehendein 'Motor verschiedeneStellung einnehmende Vorrichtung die Stromzuführung zum Motor im Bereich der für das Anlaufen ungenügenden Bürstenstellung hei stillstehendem Motor unterbricht.Fig. 6 shows another embodiment of the invention. By the switch i ,, u the current is switched on, namely by switching on the rail section 14 is placed under tension, while the rail section 13 initially remains de-energized. So if the lever i finitely your contact piece io for switching on first pushed onto the rail section 13, the motor does not yet receive any current. So that the 'motor starts, the lever i must rather be moved so far to the right «Earth that its contact piece io comes onto the rail i-. The engine does not run on, then the leaning force switch 17 switches the switch i6 to the one shown in dotted lines. Position, whereby the contact bar 13 is also put under tension. \ unihehr it is possible to bring the lever i into the position shown without the Power is interrupted. As soon as the lever 16 is placed back in the position shown the engine is switched off. He can by moving this lever again be switched on while it is still running, but no longer as soon as it comes to a standstill has come. In order to let it start when it comes to a standstill, the brushes must be under under all circumstances must first be brought back to the start-up position. The example shows that when an engine is running and when it is at a standstill, it assumes a different position Device the power supply to the motor in the area of the insufficient for starting Brush position interrupted when the motor is at a standstill.

Eine besondere einfache Ausführungsform des Erfindungsgedankens zeigen die Abbildungen 7 bis 9. In diesen Abl)ildungen ist i der Bürstenliebe'. 2o ist ein Schaltarm zur Einschaltung des 'lotorstronies. Er ist mit cinein zweiten Arm 22 durch den Bogen 21 starr verbunden. 24. und 25 sind Anschläge für den Bürstenhebel auf den Armen 2o und 2=. Beide Arire sind uni die Achse 26 drehbar, um die auch der Bürstenhebel i drehbar ist. Der Schaltami 2o schaltet den Strom über das Segment 23 ein.Figures 7 to 9 show a particularly simple embodiment of the concept of the invention. 2o is a switching arm for switching on the 'lotorstronies. It is rigidly connected to a second arm 22 by the arch 21. 24. and 25 are stops for the brush lever on arms 2o and 2 =. Both Arire are rotatable on the axis 26, about which the brush lever i can also be rotated. The Schaltami 2o switches the power on via segment 23.

Die Vorrichtung wirkt so: Wird der Bürstenliebei in der Abb.7 in der Pfeilrichtung gedreht, so bleibt der Schaltann 2:i in seiner Ruhelage, bis der Bürstenliebe' in die Lage IM kommt und somit ain Anschlag 24 anstößt. Erst bei der Weiterbewegung in die in der Abb. 8 gezeichnete Lage lII wird der -Motorstrom eingeschaltet, indem der Schaltarm 20 auf das Segment 23 mitgenoininen wird. In der Lage III des Bürstenhebels stehen aber die Bürsten in einer Steilarg, bei der der Motor sicher anläuft. Nunmehr kann der Bürstenhebel i für langsamen Lauf des Motors bis in die Lage I' zurückgedreht werden, ohne daß der Motorstrom unterbrochen wird, weil der Arm 2o erst in der Pfeilrichtung mitgenommen wir l, wenn der Bürstenliebe' i Weiterbewegt wird, nachdem er am Anschlag :..z3 angestoßen ist; erst bei dieser Weiterbewegung wird der Motorstrom unterbrochen.The device works like this: If the brush love in Fig If you turn the arrow direction, the Schaltann 2: i remains in its rest position until the brush love ' comes into position IM and thus abuts a stop 24. Only when moving on In the position lII shown in Fig. 8, the motor current is switched on by the switching arm 20 is mitgenoininen on the segment 23. In position III of the brush lever but the brushes are in a steep slab where the motor starts safely. Now the brush lever i can be turned back to position I 'for slow running of the motor without the motor current being interrupted because the arm 2o only moves in the direction of the arrow We take it with us when the brush love is moved on after it has hit the stop : .. z3 is triggered; The motor current is not interrupted until this movement continues.

Nach der Einschaltung des Stromes in der Lage III kann der 'Motor ;furch Weiterdrehung der Bürsten auch beschleunigt werden, indem der Bürstenhebel i nach rechts, z. B. bis in die in der Abb. 9 dargestellt Lage '-, weitergeführt wird, die der Höchstgeschwindigkeit entspricht. Eine Zurückstellung der Bürsten zur Verzögerung des Motors bis in die Lage VI ändert an der Stellung des Schaltarms 20 noch nicht. Erst wenn der Bürstenhebel i die Lage VI in der Pfeilrichtung überschreitet, nimmt er den Schaltarm 2o am Anschlag 2; mit, aber auch dann bleibt der Motorstrom noch eingeschaltet, bis der Bürstenhebel i in die Lage IV kommt. Wird er darüber hinaus in die Stellung i bewegt, so nimmt er den Schaltarm 2o in die in der Abb. 7 gezeichnete Ausschaltstellung mit.After switching on the current in position III, the motor can also be accelerated by rotating the brushes further by turning the brush lever i to the right, e.g. B. to the position shown in Fig. 9 '- is continued, which corresponds to the maximum speed. Resetting the brushes to decelerate the motor to position VI does not yet change the position of the switching arm 20. Only when the brush lever i exceeds the position VI in the direction of the arrow does it take the switching arm 2o at the stop 2; with, but even then the motor current remains switched on until the brush lever i comes to position IV. If it is also moved into position i, it takes the switching arm 2o with it into the switch-off position shown in FIG. 7.

Das Wesen der Ausführungsform nach den Abb. 7 bis 9 besteht also darin, daß der Schalter zum Einschalten des Motorstromes durch die Bürstenbewegung erst dann mitgenommen wird, wenn die Bürsten in die Anlaufstellung gelangen, während er in die Ausschaltstellung erst bei Unterschreitung der Bürstenstellung für die geringste Geschwindigkeit mitgenommen wird. Die Vorrichtung nach den Abb. 7 bis 9 erfüllt also auch die Bedingungen, daß der Motor nur bei der richtigen Bürstenstellung unter Strom gesetzt werden; und daß er aus jeder Betriebsstellung heraus ausgeschaliet «erden kann, ohne vorher noch einmal durch Verschiebung der Bürsten im Sinne der Drehzahlsteigerung beschleunigt zu werden.The essence of the embodiment according to Figs. 7 to 9 is therefore that the switch for switching on the motor current only occurs through the brush movement is then taken when the brushes come into the start-up position while it only switches to the switch-off position when the brush position for the is not reached lowest speed is taken. The device according to Fig. 7 to 9 also fulfills the conditions that the motor can only be operated when the brush is in the correct position to be energized; and that it strikes out from every operating position «Can be grounded without having to move the brushes in the direction of the Speed increase to be accelerated.

Da nun Wechselstrom- und Drehstrorn-Kollektormotoren mit verschiedener Belastung bei verschiedener Bürstenstellung anlaufen, so kann der Punkt der Bürstenstellung, bei dem der Motorstrom eingeschaltet wird, auch einstellbar gemacht werden, und zwar sowohl beim Einbau nach der Art der vom Motor angetriebenen Maschine als auch betriebsmäßig nach der vorzunehmenden Arbeit. Die Einstellung kann z. B. in den Beispielen nach den Abb.2 bis 5 durch Verschiebung des Schlitzes, in den Beispielen nach den Abb. 6 bis 9 durch Verschiebung der Kontaktschierten für die Einschaltung des Motors erfolgen, wie dies in der Abb. io beispielsweise dargestellt ist. 27 ist eine Schraubenspindel, die durch das Handrad 28 gedreht werden kann; durch die Drehung wird die Mutter 29 auf der Spindel 27 und damit auch die an ihr befestigte Kontaktschiene 14 verschoben.Since AC and three-phase collector motors start up with different loads with different brush positions, the point of the brush position at which the motor current is switched on can also be made adjustable, both when installing according to the type of machine driven by the motor operationally after the work to be done. The setting can e.g. B. in the examples according to Figs. 2 to 5 by shifting the slot, in the examples according to Figs. 6 to 9 by shifting the contact bars for switching on the motor, as shown in Fig. Io for example. 27 is a screw spindle which can be rotated by the handwheel 28; as a result of the rotation, the nut 29 is displaced on the spindle 27 and thus also the contact rail 14 attached to it.

Im Beispiel nach den Abb.7 bis 9 kann z. B. auch der Anschlag 24. einstellbar gemacht werden, wofür die Abb. i i ein Beispiel zeigt. Der Bogen 2i ist hierzu in dieser Abbildung mit einem Langloch 30 versehen, in dem der Anschlag 24 an, einer beliebigen Stelle festgeklemmt werden kann. Die Stellung des Anschlags bestimmt, bei welcher Bürstenstellung der Motorstrom eingeschaltet wird.In the example according to Figs. B. also the stop 24 can be made adjustable, of which Fig. Ii shows an example. For this purpose, the sheet 2i is provided with an elongated hole 30 in this figure, in which the stop 24 can be clamped at any point. The position of the stop determines at which brush position the motor current is switched on.

Alle Ausführungsformen nach der Erfindung, von denen nur einige Beispiele ausgeführt sind, sind geeignet, die erheblichen Mißstände zu beseitigen, die jetzt beim Anlaufenlassen der Wechsel- und Drehstrom-Kollektormotoren bestehen. Insbesondere werden die Kollektoren und die Bürsten geschont, und die Gefahr der Verbrennung des Motors wird beseitigt, die namentlich dann besteht, wenn der Motor in einer für Anlaufen ungeeigneten Stellung unter Strom gesetzt wird und längere Zeit bei dieser Stellung unter Strom bleibt.All embodiments according to the invention, of which only a few are examples are carried out, are suitable to remedy the considerable abuses that are now exist when starting the AC and three-phase collector motors. In particular the collectors and brushes are spared, and there is a risk of burns of the engine is eliminated, which exists in particular when the engine is in a position unsuitable for starting is energized and for a longer period of time this position remains under current.

Claims

PATEN T CLAIMS: i. Starting device for AC and three-phase collector motors with speed control and switching on the drive current by moving the brush and with a device through which the current is only switched on by a brush position in which the motor starts finitely safe, characterized in that the brushes after switching on for The purpose of the arbitrary control of the speed can also be rotated in the sense of speed reduction without the current being interrupted as a result.

2. Starting device according to claim i, characterized by a cn serving for regulation fair the brush lever with an OOuerschlitz for switching the electricity on and off at the point corresponding to the contact position of the brushes.

3. Starting device according to claim 2, characterized by such a configuration of the slot or the means contained therein that the current is only in the start-up position of the brushes can be switched on, but also switched off in other places. q .. starting device according to claim z, characterized in that one with running. and resting . The device supplies power to the motor in different positions Motor in the area of insufficient brush position for start-up when it is at a standstill Motor interrupts. 5. Starting device according to claim i, characterized in that that the switch for switching on the motor current only occurs through the brush movement is then taken when the brushes come into the start-up position while it only switches to the switch-off position when the brush position for the is not reached lowest speed is taken. 6. Starting device according to the claims i to 5, characterized by the adjustability of: Brush position at which the motor current is switched on.