DE402103C - Selbsttaetige elektromagnetische Ausloesevorrichtung fuer Momentschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen selbsttätigen

Momentschalter für Gleichstrom, der Maschinen sowohl bei Kurzschlüssen oder plötzlichen Über-

. lastungen als auch bei Erreichung eines be-

stimmten Überstroms nach langsam erfolgendem Stromanstieg abschalten soll. Die Erfindung wird darin gesehen, daß bei einer selbsttätigen elektromagnetischen Auslösevorrichtung für Momentschalter, die mit einem in bekannter Weise entgegen der Wirkung einer Feder durch einen Magneten in Schließstellung gehaltenen Schalthebel und einem an diesen angreifenden, im Sinne der Federkraft wirkenden zweiten Elektromagneten mit zwei Spulen versehen ist, die gleichsinnig wirkenden Spulen einander parallel geschaltet sind und die eine, von großer Windungszahl, in Reihe mit einem Widerstand und die andere, von geringer Windungszahl, in Reihe mit einer Selbstinduktion liegt.

Bei sehr raschem Stromanstieg wird der wesentliche Teil des Stromes vom Selbstinduktionszweig nach dem Widerstandszweig abgedrängt, so daß der Schalter unter der Wirkung der im Widerstandszweig liegenden Spule lange vor Erreichung des sich einstellenden Höchststromwertes abschaltet, während bei langsamem Stromanstieg die im Selbstinduktionszweig liegende Spule die Abschaltung bewirkt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι schematisch die Anordnung gemäß der Erfindung und

Abb. 2 beispielsweise eine praktische Form des Schalters.

Der Stromkreis, in welchem der Schalter angeordnet ist, enthält zwei Zweigleitungen, die über die Windungen der einen und der anderen Auslösungswicklung gehen.

Die Zweigleitung, welche durch die erste Wicklung α geht, die für den Fall der plötzlichen Überlastung vorgesehen ist, besitzt einen verhältnismäßig großen Widerstand und eine verhältnismäßig kleine Selbstinduktion. Wenn erforderlich, kann ein Widerstand R in diesen Zweigkreis eingeschaltet werden, doch wird der Widerstand zweckmäßig durch die Wicklung selbst gebildet.

Die Zweigleitung, in welche die Spule b für die Auslösung bei allmählichem Stromanstieg eingeschaltet ist, besitzt einen verhältnismäßig schwachen Ohmschen Widerstand und eine verhältnismäßig große Selbstinduktion, die durch eine Wicklung c auf einem Magnetkernstromkreis mit Luftspalt gebildet wird.

Der Zweck dieser Kombination besteht darin, daß bei Kurzschluß z. B. die Auslösung des Schalters erfolgt, bevor der Strom in. dem betreffenden Stromkreis den normalen für die Auslösung vorgesehenen Wert erreicht. Mit anderen Worten, die Auslösung hängt von dem

Wert ab, welchen -jr erreicht.

Wenn angenommen wird, daß der Unterbrecher dazu dienen soll eine Stromquelle mit der elektromotorischen Kraft E zu schützen, die auf einen Stromkreis arbeitet, welcher eine gegenelektromotorische Kraft e, einen Widerstand R und eine Selbstinduktion L besitzt, so gilt die allgemeine Gleichung:

E=e + L~ + RI.

dt

Eine plötzliche überlastung wird bestimmt durch eine plötzliche Änderung des Ausdrucks (e + RI), z. B. durch teilweisen oder vollkommenen Kurzschluß. Der Wert, welchen dann —r

tit

unmittelbar annimmt, ist um so größer, je größer der Unterschied

E = (e + RI)

ist.

Wegen der verschiedenen Natur der beiden Zweige α r und b c teilt sich der erste Strornzufluß zwischen den beiden Abzweigleitungen im umgekehrten Verhältnis ihrer Selbstinduktionen und fließt zum größten Teil durch a r. Die Spule a, welche eine größere Anzahl von Windungen als die Spule b besitzen muß, bewirkt, daß die Auslösegrenze erreicht wird, bevor der Leitungsstrom den normalen Wert erreicht hat, welcher für die normale und allmählich ansteigende Überlastung vorgesehen ist. Bei normalem Betrieb ist der Unterschied

/? = (?+ RI) klein. Infolgedessen ist auch '-r

klein. Der Strom in dem Abzweigkreis a r bleibt klein, und wenn die Maschine allmählich zu stark überlastet wird, erfolgt die Auslösung durch die Spule b für den vorbestimmten Wert. Infolge der Kombination der beiden Wicklungen wird die unerwünschte Auslösung, welche bei plötzlicher Entladung eintreten könnte, vermieden. In diesem Fall kann nämlich der

Wert -rf eine bedeutende Größe erlangen, und

wenn die Spule b nicht vorhanden wäre, würde im Falle einer plötzlichen Verminderung der Belastung eine Auslösung eintreten können, welche durch den in Spule α erzeugten Induktionsstrom verursacht ist. Durch zweckmäßige Wahl der Amperewindungen der Spule b, welche in diesem Falle denjenigen der Spule α entgegenwirken, können jedoch die Auslösungen durch plötzliche Verminderung der Belastung vermieden werden.

Die Amperewindungen der Spulen« und δ können so gewählt werden, daß die Auslösung des ' Unterbrechers bei Kurzschluß augenblicklich j erfolgt, und zwar so z. B., daß der Strom nur i ein Drittel des normalen Auslösestromes erreicht. I Hierdurch wird die Unterbrechung eines Licht- |

bogens erleichtert und das Sprühen an dem j

Kollektor der Maschine, das in diesem Falle |

häufig eintritt, vermieden. \

Das Hinzufügen einer Hilfsselbstinduktion d, j die in an sich bekannter Weise in Reihe mit i dem zu unterbrechenden Stromkreis geschaltet ist, erleichtert die Unterbrechung, indem der ,

Wert -jT herabgesetzt wird.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausführungs- ,

form ist der Hebel des Unterbrechers in ο j

fest gelagert. Dieser Hebel ist mit einem Anker B \

ausgerüstet, der durch einen starken Elektro- ^:

magneten C angezogen wird, auf welchen die beiden Spulen α und b einwirken.

Sämtliche Bewegungsteile des Momentschalters sind so leicht als möglich gehalten, um die Schnelligkeit der Unterbrechung durch Herabsetzung der Masse zu vermindern.

Der Kontakt wird hergestellt zwischen dem 6g Hebel A und dem Horn D, welcher sich zwischen den beiden Anschlägen K und L bewegen kann. Der Kontaktdruck wird durch eine Feder F konstant erhalten.

Der Hebel A wird in seiner Schließstellung durch die Anziehungskraft zwischen dem Anker G und seinem Magneten oder Elektromagneten H gehalten. Man könnte an Stelle dieser elektrischen Anordnung auch eine mechanische Vorrichtung verwenden, die dann dieselbe Rolle erfüllen würde. Der Vorteil des Elektromagneten besteht darin, daß zum Fernöffnen oder -schließen eines HilfsschaltersM das öffnen oder Schließen des Hauptschalters ermöglicht wäre.

Die Feder / am Hebel A hat den Zweck, den Schalter in seine Öffnungsstellung zurückzuführen. Außerdem gestattet sie, den Schalter für einen bestimmten Auslösestrom einzustellen.

Ein anderes Mittel zu diesem Zweck besteht 8g in der Einschaltung eines regelbaren Widerstandes in den Stromkreis der Spule des Elektromagneten H. Der Lichtbogen zwischen den Hörnern E und D wird durch eine geeignete magnetische Blasvorrichtung / gelöscht. go

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Selbsttätige elektromagnetische Auslösevorrichtung für Momentschalter mit einem entgegen der Wirkung einer Feder durch einen Magneten in Schließstellung gehaltenen Schalthebel und einem an diesen angreifenden, im Sinne der Federkraft wirkenden zweiten Elektromagneten mit zwei Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichsinnig wirkenden Spulen parallel geschaltet sind und die eine, von großer Windungszahl, in Reihe mit einem Widerstand, die andere, von geringer Windungs--105 zahl, in Reihe mit einer Selbstinduktion liegt.

   _t 2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Amperewindungszahl der beiden Spulen, daß un- no zeitige Auslösungen bei plötzlichem Stromabfall vermieden werden.

   3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden parallel geschalteten Spulenzweigen eine Selbstinduktion vorgeschaltet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.