DE4104159A1 - Anordnung und betaetigung mindestens eines in einem meldestromkreis angeordneten organs beim ansprechen von buerstenverschleisssensoren in elektrischen maschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Betätigung mindestens eines in einem Meldestromkreis angeordneten Organs beim Ansprechen eines oder mehrerer Bürstenverschleißsensoren, die Bürsten einer elektrischen Gleichstrommaschine überwachen, wobei der Meldestromkreis von dein die Bürstenverschleißsensoren enthaltenden Stromkreis durch mindestens einen das Organ aufweisenden Koppelbaustein galvanisch getrennt ist.

Es ist eine Anordnung zur Überwachung und Meldung der Abnutzung von Kohlebürsten in Gleichstrommaschinen bekannt, bei der parallel zu den Bürsten zwei Widerstände gelegt sind. Die gemeinsame Verbindungsstelle der beiden Widerstände und je ein Bürstenverschleißsensor sind an Anschlüsse einer sechs Dioden aufweisenden Brückenschaltung gelegt, deren Ausgang einen Widerstand in Reihe mit einem lichtemittierenden Element eines Optokopplers speist, dem ein lichtzündbarer Thyristor zugeordnet ist. Der lichtzündbare Thyristor ist in einem Stromkreis in Reihe mit einer Batterie, einer Lampe und einem Schalter angeordnet (US-PS 43 90 870).

Bei der bekannten Anordnung sind die beiden zu den Bürsten parallel geschalteten Widerstände im Betrieb der Gleichstrommaschine ständig vom Strom durchflossen. Bereits bei Netzspannung müssen Widerstände für höhere Spannungen und einem entsprechenden Leistungsverbrauch verwendet werden, um den Einfluß von Störspannungen unschädlich zu machen. Entsprechende Widerstände haben daher große Abmessungen.

Bei größeren Gleichstrommaschinen werden Bürsten in Bürstenbrücken eingesetzt, um Ströme von den stationären Kohlebürsten auf die rotierenden Kommutatoren oder Schleifringe zu übertragen. Häufig ist der Kohlebürstenverschleiß ständig zu überwachen, wobei ein entsprechendes im Lastkreis erzeugtes Meldesignal in ein potential getrenntes Meldesignal umgesetzt werden soll, das in einem sicheren, für niedrigere Spannungen ausgelegten Meldekreis einen optischen bzw. akustischen Melder betätigt.

Aus dem DE-GM 82 18 197 und dem DE-GM 83 69 702 sind Meldesysteme mit galvanischer Ankopplung bekannt, bei denen das Meldesignal von der Bürstenbrücke zum Klemmkasten und weiter zu einem extern von der Maschine angeordneten Meldegerät mit dem hohen Spannungspegel des Starkstromkreises übertragen wird.

Bekannt ist aus dem DE-GM 87 09 702 auch ein mit Mikroschaltern ausgerüstetes potentialfreies Meldesystem. Dieses Meldesystem ist aufgrund der geringen Isolationsstärke und den Einbaubedingungen der Mikroschalter nur begrenzt einsetzbar. Bei Mehrfachbürstenhaltern ergibt sich durch zusätzlich erforderliche mechanische Übertragungssysteme ein hoher Aufwand.

Ein aus dem DE-GM 82 34 555 bekanntes galvanisch angekoppeltes Meldesystem ist relativ kostengünstig, hat aber durch eine notwendige Übertragung des Hochspannungsmeldesignals vom Elektromotor zum oft weit entfernten Meldegerät einen hohen Unsicherheitsgrad und verstößt gegen ein Sicherheitsprinzip, nach dem in unmittelbarer Umgebung von Melde-, Steuer- und Anzeigegeräten kein Signal mit einem gefährlich hohen Pegel auftreten darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Gattung unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Anordnungen dahingehend weiterzuentwickeln, daß sie möglichst wenige, nur beim Ansprechen mindestens eines Bürstenverschleißsensors von Strömen beaufschlagte Bauelemente benötigt, die für einen geringen Leistungsverbrauch und daher raumsparend ausgelegt sein können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an den Bürsten jeweils einer Polarität angeordneten Bürstenverschleißsensoren gemeinsam über mindestens einen Widerstand in Reihe mit einem primären Element eines zwei primäre Elemente enthaltenden Koppelbausteins oder mit dem primären Element eines gesonderten Koppelbausteins an den Pol der Betriebsspannungsquelle, der die andere Polarität hat, gelegt sind und daß die Widerstände und der Koppelbaustein bzw. die Koppelbausteine Teile einer für sich handhabbaren Einheit sind, die mit im Klemmkasten der Gleichstrommaschine angeordneten Anschlüssen für Leitungen des Meldestromkreises verbunden ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß nur beim Ansprechen mindestens eines Bürstenverschleißsensors Verlustleistung in der Einheit auftritt.

Mittels unterschiedlicher Widerstände kann die Einheit an verschiedene Betriebsspannungen angepaßt werden. Die Betriebsspannung im Meldekreis ist geringer als die Betriebsspannung der Gleichstrommaschine. Es reicht daher aus, wenn im Meldestromkreis Signalleitungen zum Klemmkasten verlegt werden. Hierdurch wird die Verkabelung der Gleichstrommaschine am Aufstellungsort erleichtert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Strombegrenzungsanordnung in Reihe mit dem jeweiligen Widerstand und dem primären Element des jeweiligen Koppelbausteins angeordnet. Durch die Begrenzung des Stroms kann die Anordnung bei Gleichstrommaschinen mit unterschiedlichen Betriebsspannungen eingesetztwerden. Die Verlustleistung in den Bauelementen wächst bei gleichbleibendem Strom nur linear mit zunehmender Betriebsspannung. Die durch die Strombegrenzung erreichbare Reduzierung der Verlustleistungswärme ermöglicht die Verwendung von Bauelementen mit kleinen Abmessungen.

Die für sich handhabbare Einheit ist insbesondere als mit den Widerständen, den Strombegrenzungsanordnungen und dem Koppelbaustein bzw. den Koppelbausteinen bestückte Leiterplatte ausgebildet. Eine solche Einheit benötigt unter anderem wegen der geringen Abmessungen der Bauelemente wenig Raum und kann daher in der Gleichstrommaschine befestigt werden. Auch kann die Einheit in der Bürstenbrücke integriert werden. Bei Bedarf kann eine Integrierung ohne Leiterplatte im Tragring erfolgen.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Einheit mit einer Bürstenbrücke der Gleichstrommaschine verbunden. Die Einheit kann gemeinsam mit der Bürstenbrücke in der Gleichstrommaschine montiert werden. Dies ist wegen des geringen Raumbedarfs der Einheit ohne besondere Vorkehrungen in der Gleichstrommaschine möglich.

Es ist günstig, wenn der Koppelbaustein als Reed-Relais mit einem Arbeitskontakt und Zwei Spulen ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ist das Organ der Arbeitskontakt des Relais. Die beiden Spulen sind die primären Elemente des Koppelbausteins. Es werden nur zwei Leitungen für den Anschluß der Einheit an den Meldestromkreis benötigt. Es ist auch möglich, zwei Koppelbausteine in Form von Reed-Relais mit je einer Spule und einem Arbeitskontakt vorzusehen, wobei die Arbeitskontakte parallel geschaltet sind. Auch bei dieser Anordnung sind nur zwei Signalleitungen für den Anschluß an den Meldestromkreis notwendig.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform sind die Koppelbausteine bipolare Reed-Relais je mit zwei Spulen und einem Kontakt, wobei die Kontakte parallel geschaltet sind und wobei je eine Spule eines Reed-Relais in Reihe mit einer Spule des anderen Reed-Relais und einem Tastschalter an Betriebsspannung gelegt ist. Wenn mindestens ein Bürstenverschleißsensor angesprochen hat, zieht das zugeordnete Reed- Relais seinen Arbeitskontakt an, wodurch die Meldung in dem den Kontakt enthaltenden Kreis erzeugt wird. Durch Betätigung des Tastschalters kann die Meldung zurückgesetzt werden.

Eine andere günstige Ausführungsform besteht darin, daß der Koppelbaustein ein Optokoppler mit zwei Lumineszenz-Dioden und parallel angeordneten Thyristoren ist. Es ist auch möglich zwei Koppelbausteine in Form von Optokopplern vorzusehen, die ausgangsseitig parallel geschaltet sind.

Die Arbeitskontakte der Reed-Relais sind vorzugsweise in Meldestromkreisen mit Gleichspannungsquellen angeordnet, während die Optokoppler mit ihren lichtzündbaren Elementen insbesondere in Meldestromkreisen mit Wechselspannungsquellen angeordnet sind. Wenn nach dem Auswechseln der abgenutzten Bürste der Bürstenverschleißsensor nicht mehr anspricht, erhält das Reed-Relais keine Spannung mehr, so daß der Arbeitskontakt öffnet. Eine zusätzliche Maßnahme zur Beseitigung der Meldung ist nicht notwendig. Bei einem Optokoppler mit einem lichtzündbaren TRIAC oder Thyristor sperrt dieser, wenn die zugeordnete Lumineszenz-Diode kein Licht mehr aussendet und der Strom im Wechselspannungskreis einen Nulldurchgang hat. Die Strombegrenzungsanordnungen bestehen vorzugsweise je aus einem Feldeffekttransistor und einem, mit einem Ende an die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors angeschlossenen Widerstand, dessen anderes Ende mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors verbunden ist. Mit derartigen, einfach aufgebauten Strombegrenzungsanordnungen kann der Strom auf den Nennstrom der Primärseite des jeweiligen Koppelbausteins begrenzt werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung entnehmbaren bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Anordnung zur Betätigung eines Organs in einem Meldestromkreis beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren in Gleichstrommaschinen,

Fig. 2 ein Schaltbild einer zweiten Anordnung zur Betätigung eines in einem Meldestromkreis angeordneten Organs beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren in Gleichstrommaschinen,

Fig. 3 ein Schaltbild einer dritten Anordnung zur Betätigung eines Organs in einem Meldestromkreis beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren in Gleichstrommaschinen,

Fig. 4 ein Schaltbild einer vierten Anordnung zur Betätigung eines in einem Meldestromkreis angeordneten Organs beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren in Gleichstrommaschinen und

Fig. 5 ein Schaltbild eines Teils einer fünften Anordnung zur Betätigung eines Organs in einem Meldestromkreis beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren.

Eine nicht näher dargestellte elektrische Gleichstrommaschine enthält eine Reihe von in Haltern angeordneten Bürsten, die paarweise für die Zuleitung der positiven bzw. negativen Betriebsspannung vorgesehen sind. In den Fig. 1 bis 4 sind von den für das positive Potential vorgesehenen Bürsten nur die Bürsten (10), (12), (14) und von den für das negative Potential vorgesehenen Bürsten nur die Bürsten (16), (18), (20) bezeichnet. Die Bürsten (10), (12), (14), (16), (18), (20) sind mit Bürstenverschleißsensoren (22), (24), (26), (28), (30), (32) versehen, die jeweils einen elektrischen Kontakt zwischen der Bürste und einem Ausgangsanschluß schließen, wenn die Bürste durch Abrieb auf eine bestimmte Höhe zurückgegangen ist. Die Ausgangsanschlüsse der Bürstenverschleißsensoren (26) bis (32) sind nicht näher bezeichnet.

Die Bürsten (10) bis (14) sind parallel an einen positiven Pol (34) einer Betriebsspannungsquelle gelegt. Der negative Pol (36) der Betriebsspannungsquelle ist mit den Bürsten (16) bis (20) verbunden.

Die Ausgänge der Bürstenverschleißsensoren (22) bis (26) sind gemeinsam mit einem Widerstand (38) in einer Einheit (40) verbunden. Zu dem Widerstand (38) ist die Drain- Source-Strecke eine Feldeffekttransistors (42) in der Einheit (40) in Reihe gelegt. Der Drain-Kreis des Feldeffekttransistors (42) weist einen Widerstand (44) auf, dessen einer Anschluß an die Source-Elektrode und dessen anderer Anschluß an die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (42) gelegt ist. Der Widerstand (44) befindet sich ebenfalls in der Einheit (40). Der Widerstand (44) und der Feldeffekttransistor (42) bilden eine Strombegrenzungsanordnung (46). In Reihe mit der Strombegrenzungsanordnung (46) ist die primäre Seite eines Koppelbausteins gelegt, der als Reed-Relais (48) ausgebildet ist. Das Reed-Relais (48) enthält zwei Spulen (50), (52), zu denen nicht näher bezeichnete Freilaufdioden parallel geschaltet sind. Die beiden Spulen (50), (52) wirken auf einen Arbeitskontakt (54), der geschlossen wird, wenn eine oder beide Spulen an Betriebsspannung gelegt werden. Die eine Spule (50) ist an einem Anschluß mit dem Widerstand (44) verbunden. Der andere Anschluß der Spule (50) ist mit dem negativen Pol (36) verbunden.

Die Bürstenverschleißsensoren (28) bis (32) sind gemeinsam an einen Anschluß der Spule (52) gelegt, deren anderer Anschluß mit einem Widerstand (56) der Einheit (40) verbunden ist. Der Widerstand (56) befindet sich im Source-Kreis eines Feldeffekttransistors (58), dessen Source-Elektrode mit einem Anschluß und dessen Gate-Elektrode mit dem anderen Anschluß des Widerstands (56) verbunden sind. Der Widerstand (56) und der Feldeffekttransistor (58) bilden eine Strombegrenzungsanordnung (60), zu der ein Widerstand (62) in Reihe gelegt ist. Der zweite Anschluß des Widerstands (62) ist mit dem positiven Pol (34) verbunden. Die Widerstände (56), (62), der Feldeffekttransistor (58) und das Reed-Relais (48) sind ebenfalls Bestandteile der Einheit (40).

Das Reed-Relais (48) bewirkt die galvanische Trennung zwischen dem die Bürstenverschleißsensoren (22) bis (32) enthaltenden Stromkreis und einem den Arbeitskontakt (54) als Schaltorgan enthaltenden Meldestromkreis, von dem neben dem Arbeitskontakt (54) zwei Leitungen (64), (66) dargestellt sind, die mit dem Arbeitskontakt (54) verbunden sind.

Der Arbeitskontakt (54) und die Leitungen (64), (66) gehören zu dem Meldestromkreis, der eine nicht dargestellte Betriebsspannungsquelle mit niedriger Betriebsspannung und mindestens ein optisches und/oder akustisches Anzeigeelement enthält.

Wenn keiner der Bürstenverschleißsensoren (22) bis (32) angesprochen hat, fließt kein Strom über die Einheit (40). Spricht z. B. der Bürstenverschleißsensor (24) in Folge Abnutzung der Bürste (12) an, dann wird die Reihenschaltung aus dem Widerstand (38), der Strombegrenzungsanordnung (46) und der Spule (50) an Betriebsspannung gelegt. Die Strombegrenzungsanordnung (46) ist so ausgelegt, daß nur der für das Ansprechen des Reed-Relais (48) erforderliche Strom in der Spule (50) fließt. Dieser Strom ist bei Reed-Ralais relativ gering. Die Strombegrenzungsanordnung und der Widerstand (38) sind daher relativ hochohmig. In diesen Bauteilen wird demnach relativ wenig Verlustwärme erzeugt. Deshalb können die Bauteile geringe Abmessungen haben. Gleiches gilt für den Widerstand (62) und die Strombegrenzungsanordnung (60). Die Einheit (40) ist vorzugsweise als Leiterplatte mit darauf befestigten Widerständen (38), (44), (56), (62), Feldeffekttransistoren (42), (58) und Reed-Relais (48) ausgebildet. Wegen der relativ geringen Abmessungen der Bauelemente beansprucht die Einheit wenig Raum. Die Einheit (40) kann deshalb mit einer Bürstenbrücke verbunden sein, die die Bürsten (10) bis (20) trägt. Die Bürstenbrücke und die Einheit (40) sind insbesondere vormontiert und werden komplett in die jeweilige Gleichstrommaschine eingebaut. Die Leitungen (64), (66) sind mit Anschlußklemmen (68), (70) im Klemmkasten (72) der Gleichstrommaschine verbunden.

Wenn über die Spule (50) der Nennstrom fließt, zieht der Arbeitskontakt (54) an, wodurch im Meldestromkreis mit den Leitungen (64), (66) eine Meldung erzeugt wird, indem ein Strom über den Arbeitskontakt (54) fließt. Dieser Strom bewirkt z. B. einen optischen und/oder akustischen Alarm an einem von der Gleichstrommaschine entfernten Überwachungsort.

Die Einheit (40) kann auch im Klemmkasten (72) oder einem gesonderten, an der Gleichstrommaschine befestigten Gehäuse angeordnet sein.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung gemäß Fig. 1 durch die Art des Koppelbausteins. Statt eines Koppelbausteins mit zwei primären Seiten sind gemäß Fig. 2 zwei Koppelbausteine in Form von zwei Reed-Relais (74), (76) vorgesehen, die je aus einer Spule (78) bzw. (80) und einem Arbeitskontakt (82) bzw. (84) bestehen. Die übrigen Teile der in Fig. 2 dargestellten Anordnung stimmen mit der Anordnung gemäß Fig. 1 überein und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Reed-Relais (74) bzw. (76) sind jeweils mit ihren Spulen (78), (80) an einem Anschluß an die Strombegrenzungsanordnungen (46) bzw. (60) angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der Spulen (78), (80) sind je an den Pol (36) und an die Bürstenverschleißsensoren (28) bis (32) gelegt. Die Arbeitskontakte (82), (84) der Reed- Relais (74), (76) sind parallel an die Leitungen (64), (66) angeschlossen.

Wenn ein Bürstenverschleißsensor, z. B. der Bürstenverschleißsensor (32) anspricht, wird der den Widerstand (62), die Strombegrenzungsanordnung (60) und das Reed-Relais (76) enthaltende Kreis an Betriebsspannung gelegt. Der über den Stromkreis fließende Strom bringt das Reed-Relais (80) zum anziehen, wodurch der Arbeitskontakt (84) geschlossen wird. Dies bewirkt einen Stromfluß in dem den Arbeitskontakt (84) enthaltenden Meldestromkreis.

Der Strom betätigt ein nicht dargestelltes Meldeorgan, das z. B. nur eine niedrige Steuerspannung benötigt. Da der Stromkreis mit den Arbeitskontakten (82), (84) nur für niedrige Spannungen ausgelegt sein muß, können die Leitungen (66), (64) als Signalleitungen mit niedrigen Leiterquerschnitten ausgebildet sein. Ebenso werden Signalleitungen an die Klemmen (68), (70) angeschlossen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist anstelle eines elektromagnetischen Koppelbausteins ein optoelektrischer Koppelbaustein in der Einheit (40) vorgesehen. Die übrigen Bauelemente entsprechen denjenigen in Fig. 1 und sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der optoelektrische Koppelbaustein ist als Optokoppler (88) mit zwei Lumineszenzdioden (90), (92) ausgebildet. Die Lumineszenzdiode (90) ist zwischen der Spannungsbegrenzungsanordnung (46) und dem Pol (36) angeordnet. Die Lumineszenzdiode (92) befindet sich zwischen der Spannungsbegrenzungsanordnung (60) und den Bürstenverschleißsensoren (28) bis (32). Der Optokoppler (88) enthält zwei lichtzündbare Thyristoren (94), (96) in Gegenparallelschaltung, die jeweils von der Lumineszenzdiode (90) bzw. (92) betätigt werden. Die Gate-Elektroden der Thyristoren (94), (96) sind über nicht bezeichnete Widerstände jeweils mit den Kathoden verbunden. An die Anoden und Kathoden der Thyristoren (94), (96) sind die Leitungen (64), (66) angeschlossen.

Wenn beispielsweise der Bürstenverschleißsensor (26) anspricht, fließt in dem den Widerstand (38) die Strombegrenzungsanordnung (46) und die Lumineszenzdiode (90) enthaltenden Kreis ein Strom, der die Lumineszenzdiode (90) zum Aussenden von Licht anregt. Dieses Licht zündet den Thyristor (96) wodurch ein Stromfluß in dem die Thyristoren (94), (96) enthaltenden Kreis und damit eine Meldung möglich ist. Dieser Kreis enthält eine Steuerspannungsquelle, die eine Wechselspannung erzeugt, und ein Meldeorgan. Wird die Bürste (14) ausgetauscht, dann wird der Strom in der Lumineszenzdiode (90) unterbrochen. Diese sendet kein Licht mehr aus. Der Thyristor (96) bleibt jedoch noch so lange leitend, bis der Wechselstrom einen Nulldurchgang hat. Dann erlischt der Strom und damit auch die Meldung.

In Fig. 4 ist eine Anordnung dargestellt, die sich von der der Anordnung gemäß Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß anstelle eines Koppelbausteins mit zwei primären Bauelementen zwei getrennte Koppelbausteine vorgesehen sind. Die übrigen Bauelemente entsprechend demjenigen von Fig. 3 und sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die beiden, also Optokoppler (98), (100) ausgebildeten Bauelemente enthalten jeweils Lumineszenzdioden (102), (104). Die Lumineszenzdioden (102) bzw. (104) sind jeweils an die Strombegrenzungsanordnungen (46) bzw. (60) angeschlossen. Die Lumineszenzdiode (102) ist weiterhin mit dem Pol (36) verbunden, während die Lumineszenzdiode (104) an die Bürstenverschleißsensoren (28) bis (32) angeschlossen ist.

Die Optokoppler (98), (100) weisen jeweils TRIACS (106), (108) auf, die parallel an Steckelemente (110), (112) angeschlossen sind. An die Steckelemente (110), (112) sind die Enden der Leitungen (64), (66) angeschlossen, deren andere Enden mit einer Anordnung (114) verbunden sind, die eine Wechselspannungsquelle (116) in Reihe mit einer Lampe (118) bzw. anderen Meldeorganen enthält. Spricht z. B. der Bürstenverschleißsensor (28) wegen Abnutzung der Bürste (16) an, dann fließt ein Strom vom Pol (34) über den Widerstand (62), die Spannungsbegrenzungsanordnung (60), die Lumineszenzdiode (104) und den Bürstenverschleißsensor (28) zum Pol (36). Die Lumineszenzdiode (104) sendet Licht aus und zündet den TRIAC (108). Damit fließt ein Strom im Meldekreis, der die TRIACs (106), (108), die Leitungen (64), (66), die Wechselspannungsquelle (116) und die Lampe (118) enthält. Die Lampe (118) leuchtet auf und meldet die Bürstenabnutzung. Nach dem Auswechseln der Bürste (16) wird der Stromfluß über die Lumineszenzdiode (104) unterbrochen. Mit dem nächsten Nulldurchgang des Stroms im Meldestromkreis nach dem Erlöschen der Lichtaussendung erlischt auch der Strom im Meldestromkreis.

Die Fig. 5 zeigt einen Teil einer Anordnung zur Erzeugung einer Meldung beim Ansprechen von Bürstenverschleißsensoren. Es ist in Fig. 5 im wesentlichen die Einheit (40) dargestellt, die zwei bipolare Reed-Relais (120), (122) enthält. Die Reed-Relais (120), (122) weisen jeweils Kontakte (124), (126) auf, die parallel geschaltet und mit nicht dargestellten Leitungen verbunden sind, die zum Klemmkasten der Gleichstrommaschine verlaufen. Das Reed-Relais (120) enthält eine erste Spule (128), zu der eine Freilaufdiode parallel gelegt ist, und eine zweite Spule (130). Das Reed- Relais (122) weist eine erste Spule (131) mit parallel geschalteter Freilaufdiode und eine zweite Spule (132) auf.

Die erste Spule (128) ist einerseits über einen Widerstand (134) an den positiven Pol der Betriebsspannungsquelle der Gleichstrommaschine angeschlossen und andererseits mit Bürstenverschleißsensoren verbunden, von denen in Fig. 5 nur der Bürstenverschleißsensor (32) dargestellt ist. In entsprechender Weise ist die erste Spule (130) einerseits mit dem negativen Pol der Betriebsspannungsquelle und andererseits über einen Widerstand (136) mit Bürstenverschleißsensoren verbunden, von denen in Fig. 5 nur ein Bürstenverschleißsensor (26) dargestellt ist. Die zweite Spule (131) des Relais (120) ist mit dem Widerstand (134) und einem Tastschalter (138) verbunden, an den auch die zweite Spule (132) des Relais (122) angeschlossen ist. Die Spule (132) steht weiterhin mit dem negativen Pol in Verbindung.

Wenn einer der Bürstenverschleißsensoren (32), (26) anspricht, fließt Strom über die Spule (128) oder (131), wodurch der Kontakt (124) oder (126) anzieht. Hierdurch entsteht eine Meldung in dem die Kontakte (124) und (126) enthaltenden Meldestromkreis, der insbesondere ein Gleichstromkreis mit einer Spannungsquelle ist, die eine niedrige Gleichspannung ausgibt. Nach dem Auswechseln der abgenutzten Bürste fließt über die Spule (128) oder (131) kein Strom mehr. Der Kontakt (124) oder (126) bleibt aber in seiner Stellung liegen. Wenn der Tastschalter (138) von Hand betätigt wird, erhalten die Spulen (130), (132) Spannung und veranlassen die Öffnung der Kontakte (124) bzw. (126). Hierdurch wird die Meldung beendet. Die Einheit (40) kann im Klemmkasten oder einem gesonderten Gehäuse an der Gleichstrommaschine angeordnet sein, wobei der Tastschalter (138) von außen betätigbar ist.

Nach dem Auswechseln der abgenutzten Bürste in der Gleichstrommaschine kann der Tastschalter (138) zur Beendigung der Meldung betätigt werden.

Die oben beschriebene Anordnung weist einfach aufgebaute Stromkreise auf. Die Bürstenverschleißsensoren an gleichpoligen Bürsten sind jeweils über die Bauelemente auf die Einheit an denjenigen Pol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen, der umgekehrte Polarität hat. Der Meldestromkreis enthält ein oder zwei Schaltorgane, die über eine Zweidrahtleitung mit einem Meldegerät verbunden sind. Mit der Erfindung lassen sich insbesondere folgende Vorteile erzielen:

• a. Das Meldesignal wird mit einfachen Mitteln erzeugt.
• b. Der Ausgangsschaltkreis ist von der hohen Betriebsspannung der Gleichstrommaschine getrennt.
• c. Der Signalgeberkreis kann mit einem Gleichstrom oder einem Wechselstrom mit niedriger Spannung und geringer Leistung gespeist werden.
• d. Vom Klemmkasten bzw. vom Motorgehäuse müssen keine Hochspannungsleitungen zu der Anzeigeeinheit verlegt werden.
• e. Die Verkabelung des Meldestromkreises ist sehr einfach.

Claims (15)

1. Anordnung zur Betätigung mindestens eines in einem Meldestromkreis angeordneten Organs beim Ansprechen eines oder mehrerer Bürstenverschleißsensoren, die Bürsten einer elektrischen Gleichstrommaschine überwachen, wobei der Meldestromkreis von dem die Bürstenverschleißsensoren enthaltenden Stromkreis durch mindestens einen das Organ enthaltenden Koppelbaustein galvanisch getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Bürsten (10, 12, 14; 16, 18, 20) jeweils einer Polarität angeordneten Bürstenverschleißsensoren (22, 24, 26; 28, 30, 32) gemeinsam über mindestens einen Widerstand (38; 62) in Reihe mit einem primären Element eines zwei primäre Elemente enthaltenden Koppelbausteins oder mit dem primären Element eines gesonderten Koppelbausteins an den Pol (36; 34) der Betriebsspannungsquelle, der die andere Polarität hat, gelegt sind und daß die Widerstände (38, 62) und der Koppelbaustein bzw. die Koppelbausteine Teile einer für sich handhabbaren Einheit (40) sind, die mit im Klemmkasten (72) der Gleichstrommaschine angeordneten Anschlüssen für Leitungen (64, 66) des Meldestromkreises verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strombegrenzungsanordnung (46, 60) in Reihe mit dem jeweiligen Widerstand (38, 62) und dem primären Element des jeweiligen Koppelbausteins angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (40) als mit den Widerständen (38, 62), den Strombegrenzungsanordnungen (46, 60) und dem Koppelbaustein bzw. den Koppelbausteinen bestückte Leiterplatte ausgebildet ist.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (40) in oder an der Gleichstrommaschine angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (40) mit einer Bürstenbrücke der Gleichstrommaschine verbunden oder in dieser integriert ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelbaustein als Reed-Relais (50) mit einem Arbeitskontakt (54) und zwei Spulen (50, 52) ausgebildet ist.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelbausteine Reed-Relais (74, 76) mit je einer Spule (78, 80) und einem Arbeitskontakt (82, 84) sind und daß die Arbeitskontakte (82,84) parallel geschaltet sind.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelbausteine bipolare Reed-Relais (120, 122) je mit zwei Spulen (128, 131; 130, 132) und einem Kontakt (124, 126) sind, daß die Kontakte (124, 126) parallel geschaltet sind und daß je eine Spule (131) eines Reed-Relais (120) in Reihe mit einer Spule (132) des anderen Reed-Relais (122) und einem Tastschalter (138) an Betriebsspannung gelegt ist.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelbaustein ein Optokoppler (88) mit zwei Lumineszenzdioden (90, 92) und parallel angeordneten Thyristoren (94, 96) ist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelbausteine Optokoppler (98, 100) sind, die ausgangsseitig parallel geschaltet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Optokoppler lichtzündbare TRIACs enthalten.

12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Meldestromkreis eine Gleichspannungsquelle angeordnet ist.

13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Meldestromkreis eine Wechselspannungsquelle (116) angeordnet ist.

14. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsanordnungen (46, 60) je aus einem Feldeffekttransistor (42, 58) und einem mit einem Ende an die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors angeschlossenen Widerstand (44, 56) bestehen, dessen anderes Ende mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors (42, 58) verbunden ist.

15. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder primäre Meldekreis eine Strombegrenzungsanordnung (40, 60) enthält.