DE4022612C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Überstromschutz mit einem monostabilen elektromagnetischen System wie Relais, Schütz od. dgl. mit zwei Spulenwicklungen, von denen die erste (Erre­ gerwicklung) im Erregerstromkreis des Systems liegt und die zweite (Stromwicklung) in Serienschaltung im Stromkreis des zu überwachenden Verbrauchers angeordnet ist, wobei bei Auf­ treten eines Überstromes im Verbraucherstromkreis das Erre­ gersystem abfällt.

Aus der EP 01 14 231 A1, von der die Erfindung ausgeht, ist ein derartiger Überstromschutz als Schütz-Sonderbauart bekannt. Zunächst ist ein elektromagnetisches Schütz mit Wicklung, Magnetkern, Joch und Anker in einem geschlossenen und vom Schütz geschlossen gehaltenen Stromkreis vorhanden. In dem überwachten zweiten Stromkreis liegt ein weiterer Elektromagnet, also ein zweites vollständiges elektromagneti­ sches System mit eigener Wicklung, sowie mit eigenem Magnet­ kern, Joch und Anker. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß bei Auftreten eines Überstroms in dem zu überwachenden Stromkreis der Anker dieses zweiten Elektromagneten anzieht, dadurch einen mechanischen Stoß auf den Anker des Schützes ausübt und diesen gegen die Wirkung des Haltestromes in Ruhe­ stellung treibt, wodurch der Kontakt öffnet. Im Prinzip be­ schreibt also die EP 01 14 231 A1 die mechanische Verkopplung zweier Elektromagnetsysteme. Dies ist konstruktiv wie her­ stellungstechnisch aufwendig und kostspielig. Die Vielzahl der bewegten Teile macht die Vorrichtung auch störanfällig.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Überstromschutz zu schaffen, der vor allem einfacher aufge­ baut ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Strom­ wicklung auf demselben Spulenkörper wie die Erregerwicklung angeordnet ist, jedoch mit gegensinniger Wicklung und in ei­ ner derartigen Dimensionierung, daß bei Erreichen eines vor­ bestimmten Überstroms im Verbraucherstromkreis die Stromwick­ lung ein Magnetfeld induziert, dessen Betrag dem des von der Erregerwicklung induzierten Magnetfeldes entspricht.

Nach Einschalten des Relais oder Schützes fließt durch die Stromwicklung und den Verbraucher derselbe Strom. Bei An­ steigen des Stromes im Verbraucherstromkreis, bewirkt durch Überlastung oder vor allem durch Kurzschluß, baut die Strom­ wicklung - bei geeigneter Abstimmung hinsichtlich Wicklungs­ zahl und/oder Spulendrahtdurchmesser - ein Magnetfeld auf, das infolge der bezüglich der Erregerwicklung gegensinnigen Wicklung gleiche Größe, jedoch entgegengesetzte Wirkung auf­ weist. Dies führt dazu, daß das Magnetfeld des Erregersystems neutralisiert wird und der Anker des Erregersystems abfällt, wodurch der Verbraucher von der Spannungsquelle getrennt wird. Derart kann mit relativ einfachen Mitteln ein Verbrau­ cher, etwa ein Kreissägenmotor, zuverlässig geschützt werden. Im Unterschied zum Stand der Technik ist hierzu prinzipiell nur eine besonders angeordnete und dimensionierte zweite Wicklung erforderlich, aber kein zweites, vollständiges Magnetsystem, das noch dazu mit dem ersten mechanisch aufwen­ dig gekoppelt werden muß.

Die Dimensionierung der zweiten Wicklung in Relation zur Wicklung des Erregersystems hängt ab von den vorgegebenen verbraucherspezifischen Werten für den noch tolerierbaren, bei Eintritt des abzuschaltenden Betriebszustands auftreten­ den Überstrom.

Zwei beispielhafte Schaltbilder sind in der Zeichnung wiedergegeben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein System, das mittels eines Tasters eingeschal­ tet wird und

Fig. 2 ein durch mechanische Betätigung des Ankers des Erregersystems einzuschaltendes Systems.

In den Figuren bezeichnet U die Nennspannung der Gleich- oder Wechselspannungsquelle und R den Lastwiderstand des Ver­ brauchers. 10 bezeichnet das schematisch dargestellte elek­ tromagnetische System mit Anker 11, einer Erregerwicklung 12 und einer Stromwicklung 13. Das Erregersystem 10 schaltet Kontakte 14 und 15, von denen der im Erregerstromkreis ange­ ordnete Kontakt 14 als Selbsthaltekontakt ausgebildet ist. Der andere Kontakt 15 liegt im Stromkreis des Verbrauchers R. 16 ist ein als Schließer ausgeführter Taster zum Einschalten, 17 ein als Öffner ausgelegter Taster zum Ausschalten des Systems. 18 veranschaulicht ein Betätigungsorgan für die mechanische Inbetriebsetzung des Systems über den Anker 11.

Die Figuren zeigen das System jeweils in seinem Ruhezu­ stand, also mit abgefallenem Erregersystem, so daß der Ver­ braucher R von der Betriebspannung U getrennt ist. Zum Ein­ schalten wird bei der Ausführung nach Fig. 1 der Taster 16 betätigt, während bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung die Betätigung des Ankers 11 in Richtung des Pfeiles 18 zur Be­ triebsbereitschaft des Systems führt. Der Haltestrom hält nun das Relais bzw. das Schütz so lange, bis der Strom im Strom­ kreis des Verbrauchers R auf einen nicht mehr zulässigen Wert ansteigt. In diesem Fall induziert die Wicklung 13 ein Magnetfeld, welches betragsmäßig dem Magnetfeld der Erreger­ wicklung 12 entspricht, diesem aber infolge der gegensinnigen Wicklung entgegengerichtet ist. Dies führt dazu, daß sich das Erregersystem 10 nicht mehr halten kann und abfällt. Damit ist der Verbraucherstromkreis wieder geöffnet und der Ver­ braucher vom Netz getrennt.

Die erneute Bereitschaft des Systems kann nur dadurch wiederhergestellt werden, daß entweder der Taster 17 bei der Ausführung nach Fig. 1 oder der Anker 11 bei der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration betätigt wird.

Claims (1)

1. Überstromschutz mit einem monostabilen elektromagneti­ schen System wie Relais, Schütz od. dgl. mit zwei Spulenwick­ lungen, von denen die erste (Erregerwicklung) im Erreger­ stromkreis des Systems liegt und die zweite (Stromwicklung) in Serienschaltung im Stromkreis des zu überwachenden Ver­ brauchers angeordnet ist, wobei bei Auftreten eines Überstro­ mes im Verbraucherstromkreis das Erregersystem abfällt, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stromwicklung auf demselben Spulenkörper wie die Erregerwicklung angeordnet ist, jedoch mit gegensinniger Wicklung und in einer derartigen Dimensio­ nierung, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Überstroms im Verbraucherstromkreis die Stromwicklung ein Magnetfeld indu­ ziert, dessen Betrag dem von der Erregerwicklung induzierten Magnetfeld entspricht.