DE405073C - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Zusammenhanges zwischen dem Auslaufvorgang abgeschalteter Wechselstrom-Induktionsmotoren und dem Betrieb elektrischer Apparate - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Zusammenhanges zwischen dem Auslaufvorgang abgeschalteter Wechselstrom-Induktionsmotoren und dem Betrieb elektrischer Apparate. Nach dem Abschalten eines-Elektromotors vom Netze kommen die umlaufenden Massen erst nach einer gewissen Zeit zum Stillstande. Es entspricht also während dieser Zeit des Auslaufvorganges die Stellung des elektrischen Schaltgerätes noch nicht auch gleichzeitig dem Bewegungsstillstande des mechanischen Teiles des Klotors. In vielen Fällen besteht nun in der Technik das Bedürfnis aus der Tatsache, daß der Motor noch in seinem Auslaufvorgange begriffen bzw. noch nicht zum Stillstande gekommen ist, gewisse Abhängigkeiten- herzuleiten. So reihen sich von einer einfachen Anzeigevorrichtung, welche erkennen läßt, daß der soeben elektrisch abgeschaltete -Motor sich noch in Bewegung befindet über die Apparatur einer den zeitlichen Verlauf des Auslaufvorganges selbst angebenden Einrichtung hinweg bis zur Betätigung von Apparaten beliebiger Art zahlreiche hierhergehörige Problemstellungen, denen das Anknüpfen an die nach dem Abschalten noch bestehende Läuferbewegung gemeinsam ist.
• Es ist nun Gegenstand der Erfindung, im Falle des Wechselstrom-Induktionsmotors, solange sein Läufer kurzgeschlossen ist, die Lösung derartiger Aufgaben auf eine in der Technik bei dieser Maschinenart bisher unbekannten Weise durchzuführen. Die Lösung beruht in der Dienstbarmachung folgender Erscheinung: Trennt man die Ständerwicklung eines itn Laufe befindlichen Wechselstrom-Induktionsmotors vom Netze ab, dann findet man, daß, trotz der Trennung vom -Netze, unmittelbar nach dem Abschalten die Spannung in der Ständerwicklung nicht etwa momentan verschwunden ist, sondern daß, sofern der noch umlaufende, in seinem Auslaufvorgange befindliche Rotor in seiner Wicklung kurzgeschlossen ist, die Spannung verhältnismäßig lange Zeit noch bestehen bleibt. Diese bisher in der Technik zwar an sich wohl nicht unbekannte, aber kaum beachtete Erscheinung kommt dadurch zustande, daß das im aktiven Material des Motors tätige Feld durch die Wirkung des Kurzschlußzustandes des Rotors nach dem Abschalten der Statorwicklung vom Netze deshalb nicht unmittelbar verschwinden kann, weil die in sich geschlossene Rotorwicklung eine kräftige Dämpferwirkung hervorruft, welche sich dem Verschwinden des Feldes energisch entgegensetzt. Damit wird unmittelbar nach dem Abschalten des Motors der noch rotierende Läufer mit seiner geschlossenen, das Feld am Verschwinden verhindernden Wicklung gewissermaßen zum Polrade einer Svnchronmaschine und induziert in den Ständerwicklungen Spannungen von der Größenordnung der ursprünglich angelegenen Netzspannung, welche verhältnismäßig langsam abklingen. Diese »Auslaufspannung« wird mit dem Aufbrauchen der Feldenergie durch die -Verluste des Dämpferstromes in der Rotorwicklung bzw. durch die Eisenverluste der Ummagnetisierungen und mit der abnehmenden Drehzahl des auslaufenden Rotors sowohl in ihrem Effektivwerte allmählich geringer als auch in ihrer Frequenz dauernd verkleinert. Die Tatsache ihres Bestehens ist naturgemäß an den Umlauf des Rotors geknüpft. .Reit dem Stillstande des Rotors muß jedwede Spannungserzeugung im Stator aufhören, auch wenn diese schließlich allein aus dem vermöge der Reinanenz stets noch verbleibenden restlichen Felde herrührt.
• Diese so während des Auslaufvorganges induzierten Spannungen, welche naturnotwendig an den nach dem Abtrennen der Statorwicklung vom Netze zunächst noch bestehenden Bewegungszustand -des auslaufenden Rotors gebunden sind, kennzeichnen das den Gegenstand dieser Erfindung bildende Mittel der Herstellung eines Bindegliedes zwischen dein Auslaufvorgange des mechanischen Teiles des Motors und beliebiger, im Zusammenhang mit seinen elektrischen Teilen in Betracht kommender Einrichtungen.
• Zur näheren Erläuterung sei aus der angedeuteten Reihe der Anwendungsmöglichkeiten ein Beispiel herausgegriffen: Wird das die Statorwicklung betätigende Schaltgerät eines Drehstrom-Induktionsmotors mit kurzgeschlossenem Läufer aus der Betriebsstellung »ein« in die Stellung »aus« umgelegt, dann ist es in zahlreichen Fällen notwendig, den Schalter so lange der weiteren Betätigung zu entziehen, als die rotierenden Massen nicht zum Stillstande gelangt sind, also sich noch nicht in demjenigen Bewegungszustande befinden, «-elche( der Ausschaltestellung des Schalters entspricht. Zieht man nun gemäß dem Erfindungsgegenstande die »Auslaufspannung«, welche den Zustand des noch nicht erfolgten Stillstandes dokttinentiert, auf beliebige `eise dazu heran, durch die Tatsache ihres Bestehens den Schalter praktisch für die Dauer ihres Bestehens gegenüber unerwünschter Betätigung zu verriegeln, dann besteht eine zwangläufige Abhängigkeit zwischen den nach dem Abschalten sich selbst überlassenen Rotormassen und dein elektrischen Schaltgerät.
• Zur weiteren Klarstellung möge noch ein Beispiel dienen: Es ist eine bekannte Aufgabe der Elektrotechnik, einen Zusammenhang zwischen der Stellung des Schaltgerätes für die Statorwicklung und dem Kurzschlußzustande des Wechselstrom - Schleifringanker - Induktionsinotors so herbeizuführen, daß ein versehentliches Neueinschalten der Statorwicklung zwangläufig verhindert wird, wenn der Kurzschlußzustand in dem Rotor nach dem Abschalten nicht aufgehoben wurde. Auch diese Aufgabe läßt sich durch sinngemäße Anwendung der »Auslaufspannung« lösen. Da das Auftreten der »Auslaufspannung« an den Kurzschlußzustand des Rotors geknüpft ist, also bei geöffneter Rotorwicklun.g unterbleibt, so läßt sich leicht eine Einrichtung dahin treffen, welche bei einmittelbar nach dem Abschalten der Statorwicklung zu betätigender Schaltung der Rotorwicklung die Statorwicklung für einen folgenden Anfahrvorgang verriegelt, sobald durch versehentliches Belassen des Kurzschlußzustandes während -des Auslaufvorganges eine >>Auslaufspannung« hervorgebracht wurde.
• Bei derartigen Einrichtungen, bei welchen gemäß der Erfindung von seiten der >Auslaufspannung« Eingriffe vorgenommen werden, bloibt es unbenommen, etwa vorhandene, an sich anderen Zwecken - dienende Einrichtungen, wie -Nullspannungs-, Überstromauslösungen u. dgl., ganz oder teilweise (lern Einflusse der »Auslaufspannung« zu unterstellen bzw. unter beliebiger, zweckentsprechender Umbildung zur Betätigung mit heranzuziehen.
• Die beiden aus der Reihe der zahlreichen Ausführungsmöglichkeiten gebrachten Beispiele mögen genügen, die Anwendungsweise sowie die technische Tragweite des Erfindungsgegenstandes zti beleuchten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Zusammenhanges zwischen dem Auslaufvorgang abgeschalteter Wechselstrom-Induktionsmotoren mit kurzgeschlossenem Läufer und der Betätigung elektrischer Apparate beliebiger Art, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar nach der Trennung der Statorwicklung vom Netze in ihr - auf Grund des durch den geschlossenen Zustand der Rotorwicklung zu einem nur langsamen Verschwinden gezwungenen, am auslaufenden Rotor haftenden Feldes - erzeugten, allmählich abklingenden Spannungen (»Auslaufspannung«) ganz oder teilweise zur Herstellung -dieses Zusammenhanges verwendet werden. 2: Einrichtung mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die »Auslaufspannung« zur Herstellung eines zwangläufigen Zusammenhanges zwischen Betätigung des Statorschalters und dem Bewegungszustande der nach dem Abschalten sich selbst überlassenen Rotormassen verwendet werden. 3. Einrichtung mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die »Auslaufspannung« zur Herstellung einer zwangläufigen Abhängigkeit zwischen dem Schaltzustand des Schleifringankers eines Wechselstrom-Induktionsmotors und der Betätigung des :Netzschalters eileer Statorwicklung heran-g e Zogen g wird. d. Einrichtung mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die »Auslaufspannung« zur Fernbetätigung beliebiger, den Auslaufzustand des Motors erkennen lassender Schauzeichen bzw. Apparate dient. 5. Einrichtung nach Anspruch d., dadurch gekennzeichnet, daß die »Auslaufspannungen« zur Feststellung des zeitlichen Verlaufes des Auslaufvorganges ganz oder teilweise auf beliebige Art herangezogen «-erden. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auslaufspannung beeinflußten Apparateteile ganz oder teilweise zu den Funktionen von Überstrom - --\'ullspannungseinrichtungen o. dgl. mit verwendet werden bzw. die letzteren Einrichtungen ganz oder teilweise dem Einfluß der Auslauispannung auf beliebige geeignete zug@inglich gemacht werden können.