DE501739C - Schutzvorrichtung fuer Mehrphasen-Asynchronmotoren - Google Patents

Description

Bei den Mehrphasen-Asynchronmotoren mit Kurzschlußläufer (Käfiganker und Phasenanker) ist die Anlaufstromstärke beträchtlich und kann das Vier- bis Fünffache der normalen Betriebsstromstärke erreichen (besonders bei Motoren mit Käfiganker ohne Anlasser, die unter voller Lfast anlaufen).

Man muß also für diese Motoren Sicherungen verwenden, deren Schmelzeinsätze so stark sind, daß sie beim Anlaufen des Motors nicht durchbrennen; der Schutzwert derartiger Sicherungen wird natürlich zweifelhaft bei Störungen im Netz, ζ. Β. bei Unterbrechung in einer Leitung des dreiphasigen Netzes. Dann fällt das normale Drehfeld des Motors .weg, da dieser von den beiden unter Spannung gebliebenen Leitern nur noch einphasig gespeist wird. Der Motor kann zwar unter Umständen weiterlaufen, aber er ähnelt dann merklich einem einfachen Einphasentransformator, dessen Sekundärwicklung (hier der Läufer) kurzgeschlossen ist. Der Strom steigt in der unter Spannung gebliebenen Phase übermäßig an, und schließlich wird der Motor unfehlbar betriebsunfähig. Wenn man dagegen schwächere, für den Betriebszustand des Motors ausreichende Schmelzeinsätze anwendet, läuft man Gefahr, daß die Schmelzeinsätze bei jedem Anlaufen durchbrennen, besonders wenn der Motor ohne Anlasser, wie bei Käfigankermotoren, unter Last anläuft.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, die diesem Übelstande abhilft. Dabei werden Schnxelzeinsätze, die für die Betrieb-Stromstärke des Motors bemessen sind, also diesen wirksam schützen, im Augenblick des Anlaufs selbsttätig kurzgeschlossen.

Die Zeichnungen zeigen drei Ausführungsformen der Anordnung nach der Erfindung.

Abb. ι bezieht sich auf einen in Dreieck geschalteten Drehstrommotor mit Käfiganker. I, II, III sind die drei Klemmen der zwischen das dreiphasige Netz A und den Motor M geschalteten Einrichtung. In jede Leitung ist ein Elektromagnet 1, 2, 3 und eine für die Betriebstromstärke des Motors M bemessene Sicherung 4, 5, 6 eingeschaltet.

Jeder Elektromagnet 1, 2 oder 3 steuert einen selbsttätigen Schalter 7, 8, 9, der im Nebenschluß zu einer der Sicherungen liegt, und zwar wird nach der Erfindung der Nebenschluß zu der Sicherung einer bestimmten Phase jeweils durch einen in einer anderen Phase liegenden Elektromagneten gesteuert.

In dem Beispiel liegt der Schalter 7 des Magneten 1 im Nebenschluß zur Sicherung 6; der Unterbrecher 8, der vom Elektromagneten 2 gesteuert wird, im Nebenschluß zum Schmelzdraht 4, der Unterbrecher 9, der

vom Magneten 3 gesteuert wird, im Nebenschluß zum Schmelzdraht 5.

Die Schalter können z. B. von einem Tauchkern gesteuert werden, der bei einer bestimmten Stromstärke in Tätigkeit tritt.

Die Elektromagnete i, 2 und 3, die die Schalter 7, 8 und 9 steuern, sind so bemessen, daß diese bei der normalen Betriebstronistärke des Motors offen bleiben, sich aber bei to der Anlaufstromstärke schließen. Wenn also der Motor eingeschaltet wird, ist die Stromstärke vier- bis fünfmal so stark wie im Betrieb, die Elektromagnete 1, 2 und 3 schließen daher sofort die Schalter 7, 8 und 9, welche die Sicherungen 6, 4 und 5 kurzschließen, so daß diese wegen der kurzen Dauer der Überlastung nicht durchschmelzen können. Sobald der Motor M seine Betriebgeschwindigkeit erreicht hat, nimmt der Strom bis zur Betriebstromstärke ab, und die Schalter 7, 8 und 9 öffnen sich wieder. Durch die Sicherungen 4, 5 und 6 fließt jetzt der Betriebstrom, dessen Stärke zum Abschmelzen nicht hinreicht.

Wenn nun in Phase 1 zufällig eine Unterbrechung eintritt, so läuft der Motor M, wie oben erwähnt, unter Umständen weiter. Bei einem sehr starken Stromstoß (wenn z. B. der Motor unter hoher Belastung stehenbleibt) schließen nun die Elektromagnete 2 und 3 ihre Schalter 8 und 9 und damit die Sicherungen 4 und 5 kurz, aber der Unterbrecher 7, der wegen der Stromlosigkeit des Elektromagneten, ι nicht anspricht, schließt die Sicherung 6 nicht kurz. Diese schmilzt also unter der großen Stromstärke durch, und der Motor ist nicht mehr unter Spannung. Wird dann Leitung 1 wieder stromführend, so bewirkt die große Stromstärke in den Elektromagneten 1 und 2 die Schließung der Schalter 7 und 8. Da die durchgebrannte Sicherung 6 vom Schalter 7 überbrückt wird, kann der Motor von neuem anlaufen. Wenn er ablauf seine Drehzahl gekommen ist, öffnen sich die Schalter 7, 8 und 9 wieder. Da an Stelle der Sicherung 6 eine Unterbrechung vorhanden und dadurch das normale Drehfeld zerstört ist, so arbeitet der Motor jetzt wieder wie ein Transformator, der mit einer Phase, in diesem Falle von den Klemmen I und II gespeist wird. Wegen der großen Stromstärke in den Phasen I und II schmilzt nun eine der übrigen Sicherungen 4 oder 5 sofort durch, und der Motor, der nicht mehr unter Spannung ist, bleibt jetzt endgültig stehen.

Bei der abgeänderten Ausführungsform

nach Abb. 2 trägt jeder Elektromagnet zwei

Wicklungen, die in verschiedenen Phasen liegen. Jede Sicherung kann mit Hilfe eines Magneten, dessen eine Wicklung in der , gleichen Phase liegt wie die Sicherung, kurzgeschlossen werden. Indessen schließt jeder Magnet seinen Schalter nur, wenn in beiden Wicklungen des Elektromagneten Überstrom fließt.

Im dargestellten Beispiel liegt der Schalter 7, dessen Elektromagnet die Wicklungen 10 und 11 trägt, im Nebenschluß zur Sicherung 4. Der Schalter 8, dessen Elektromagnet die Wicklungen 12 und Γ3 trägt, liegt im Nebenschluß zur Sicherung 5; der Schalter 9, dessen Elektromagnet die Wicklungen 14 und 15 trägt, liegt im Nebenschluß zur Sicherung 6. Die Anordnung arbeitet folgendermaßen:

A. W'enn beim Einschalten des dreipoligen Motorschalters in Phase I kein Strom fließt, bleiben die Schalter 7 und 9 offen. Nur der Schalter 8 schließt sich und schließt die Sieherung 5 kurz. Die Sicherung 6, die nicht kurzgeschlossen ist, schmilzt sofort durch, und der Motor ist nicht mehr unter Spannung. Wenn dann in der mit der Klemme I verbundenen Leitung Avieder Strom fließt, schließen sich die Schalter 8 und 9 nicht, was zur Folge hat, daß die Sicherung 5 ebenfalls schmilzt und der Motor endgültig stehenbleibt.

B. Wenn der Motor bei der Stromunterbrechung in der Leitung I schon im Betrieb ist, kann er, da er läuft und von den Klemmen II und III Spannung erhält, unter LTmständen mit verminderter Geschwindigkeit weiterlauf en. Dieser Betrieb findet bei einer Stromaufnahme statt, die zwar größer ist als die Stromaufnahme im regelmäßigen Betrieb, aber nicht genügt, um den Unterbrecher 8 zu schließen; auch der Unterbrecherg bleibt offen. Infolgedessen schmilzt mindestens eine der Sicherungen 5 und 6. und der Motor bleibt stehen. Bei Wiederauftreten des Stromes in der mit Klemme I verbundenen Leitung wirkt die Einrichtung ebenso wie im FaIIeA.

In der Ausführungsform nach Abb. 3 wird jede Sicherung durch einen Schalter kurzgeschlossen, dessen Elektromagnet zwei in den beiden anderen Phasen liegende Wicklungen hat. In Abb. 3 wird die. Sicherung 4 von dem Schalter 8 kurzgeschlossen. Die Sicherung 5 wird durch den Schalter 9 kurzgeschlossen und die Sicherung 6 durch den Schalter 7.

Die Vorrichtung arbeitet ebenso wie die Vorrichtung nach Abb. 1.

Die in ihrer Anwendung auf einen Drehstrommotor mit sogenanntem »Käfiganker« beschriebene und in drei verschiedenen Ausführungsformen dargestellte Vorrichtung dient nur als Beispiel. Eine solche \^rorrichtung kann auch bei einem beliebigen Mehrphasenmotor mit Kurzschlußläufer angewandt werden, insbesondere auch bei Motoren mit

Phasenatiker, um sie gegen Stromunterbrechungen in einer Leitung eines Mehrphasennetzes und gegen die plötzliche Wiederherstellung der Spannung in dieser Leitung bei kurzgeschlossenem Anlasser und geschlossen gebliebenem Ständerschalter zu schützen.

Die Anordnung und die Ausführung der verschiedenen zu der beschriebenen Einrichtung gehörenden Bestandteile kann, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen, geändert werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzvorrichtung für Mehrphasen-Asynchronmotoren, bei der in jeder Ständerphase eine Sicherung und der Schaltmagnet eines Magnetschalters liegt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schalter beim Anspi'echen des Magneten infolge von Überstrom die in einer anderen Phase liegende Sicherung kurzschließt.
2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschalter je zwei Wicklungen haben, von denen die eine in der Phase der zugehörigen Sicherung liegt, die andere in einer anderen Phase.
3. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschalter je zwei Wicklungen haben, die beide in fremden Phasen liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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