DE511452C - Selbsttaetiger Schalter fuer Gleichstrom - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM !.NOVEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M511452 KLASSE 21c GRUPPE

Selbsttätiger Schalter für Gleichstrom Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juni 1928 ab

Es ist in vielen Fällen erwünscht, einem Schalter eine doppelte selbsttätige Auslösung zu geben, wovon jede auf eine andere Ursache anspricht. Bei Schnellschaltern will man z. B. in Umformersta^tionen zur Erzielung eines wirksamen Schutzes der Maschinen eine Schnellauslösung für den Fall von Rückstrom und eine normale Auslösung für den Fall von Überstrom haben. Ein anderer Fall

to ist der, daß bei steil ansteigenden Kurzschlußströmen Schnellauslösung, bei normalen Überströmen eine verzögerte Auslösung erfolgen soll.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein kombinierter Schalter, der diesem Zweck in einfacher und dabei vollkommener Weise entspricht. An einem Schalthebel ist in bekannter Weise der Anker eines Haltemagneten angelenkt, wobei der Anlenkungspunkt als fester Drehpunkt für die Einschaltung dient. Bei Freigabe des Halteankers erfolgt die Schnellauslösung. Erfindungsgemäß wirkt auf diesen Schalthebel noch ein Auslösemagnet derartig ein, daß er ihn um den Anlenkungspunkt des Halteankers dreht. Der Schalthebel hat also für den Ausschaltvorgang zwei Drehpunkte und wird bei Schnellauslösung um seinen unteren Drehpunkt, bei Normalauslösung um seinen mittleren Drehpunkt in die Auslösestellung geschwenkt. Wirkt eine der beiden Auslöseursachen auf den Haltemagneten oder auf den Anziehmagneten nach der Auslösung weiter ein, so kann ein Wiedereinschalten nicht erfolgen.

Die Abbildungen stellen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form von Schaltbildern dar.

Abb. ι und 2 ist das Schaltbild eines kombinierten Schalters, der bei Rückstrom als Schnellschalter wirkt und bei Vorwärlsüberstrom eine normale Auslösung besitzt, die evtl. mit einer einstellbaren Verzögerungsvorrichtung versehen werden kann.

In Abb. ι ist der Schalter in geschlossener Stellung dargestellt, und in Abb. 2 ist er durch den Überstromauslösemagneten ausgeschaltet. In diesen Abbildungen bedeutet ι ο den Schalthebel, an welchem im Punkte 11 der Anker des Haltemagneten 12 angelenkt ist, so daß der Punkt 11 zum festen Drehpunkt für den Schalthebel 10 wird, sobald der Anker angezogen ist. An dem oberen Hebelarm in bezug auf diesen Drehpunkt ist das bewegliche Schaltstück 13 befestigt; der untere Hebelarm ist im Punkt 14 drehbar mit dem Kern des Auslösemagneten 16 verbunden. Bei der Ausf ührunlg der Schaltbewegungeniwird der Schalehebel im Lager 15 geführt. An dem Schaltstück wirkt eine Abreißfeder 17 und an dem unteren Arm des Schalthebels die Feder 18. 19 sind die festen Schaltstücke des Schalters. Der Strom wird durch die Leitung 20 zuge-

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Feul in Berlin,

führt, durchfließt die entmagnetisierende Spule 2i des Haltemagneten 22 und hierauf die Auslösespule 23 des Überstromauslösemagneten. 24 ist die konstante Erregung des Haltemagneten. 25 ist 'eine Hilfshaltespule für den Auslösemagneten und 26 ein Hilfskontakt an seinem Anker. 27 ist ein federnder Druckknopf, der durch die Feder in die normale geschlossene Stellung gedrückt wird. Die Wirkungsweise dieses Schalters ist folgende:

Wird der Schalter von dem normalen Strom durchflossen, so befindet er sich in der geschlossenen Stellung (Abb. 1). An dem Schalthebel wirken die Federkräfte von 17 und 18 in einander entgegengesetztem Sinne, und der Überschuß von 18 bewirkt den federnden Kontaktdruck. Die Erregerwicklung 24 und die entmagnetisierende Wicklung 21 am. Halteao magneten sind so geschaltet, daß sich die beiden magnetischen Flüsse bei Vorwärtsstrom unterstützen und bei Rückwärtsstrom der entmagnetisierende Fluß den konstanten HaltefLuß aufhebt. Bei Rückstrom wird also der Halteanker freigegeben, und der Schalter öffnet unter der Wirkung der Federn 17 und 18 als Schnellschalter, wobei sich der Schalthebel um den festen. Anschlag 44 dreht. Tritt dagegen in der geschlossenen Stellung des Schalters Überstrom auf, dann wird der Kern des Überstromauslösemagneten 16 in die Spule 23 eingezogen, und der Schalter schaltet aus, wie in Abb. 2 dargestellt. Damit nach der Ausschaltung nicht sofort die Wiedereinschaltung stattfindet, trägt der Anker des Auslösemagneten einen Hilfskontakt 26, der eine Haltespule 25 an Spannung legt, sobald der Kern in die Spule eingezogen wird. Es verbleibt dann der Schalter in der Ausschaltestellung, auch wenn der Überstrom in der Spule 23 verschwindet. Durch Drükken des Druckknopfes 27 wird die Wiedereinschaltung bewirkt, indem dadurch der Strom in der Haltespule 25 unterbrochen und der Schalter unter der Wirkung der Feder 18 geschlossen wird.

In den Abb. 3 und 4 ist eine andere Anwendung der Erfindung dargestellt. Deir Schalter wirkt hier beim Auftreten steüer Kurzschlußströme als Schnellschalter und bei normalen Überströmen von der gleichen Richtung als gewöhnlicher Überstromschalter, der evtl. mit einer Auslöseverzögerung versehen werden kann.

Die Abb. 3 zeigt den Schalter in jener Stellung, die er nach der Schnellauslösung annimmt, die Abb. 4 in jener nach einer gewöhnlichen Überstromauslösung. Die Spule 21 des Haltemagneten wird hier von dem konstanten Erregerstrom der Stromquelle 30 durchflossen, und außerdem wird in den Stromkreis dieser Spule noch eine der Erregerspannung entgegengesetzte Spannung aus dem Hauptstromkreis durch die Wicklung 31 transformiert. Die Anordnung ist so getrof- fis fen, daß bei Überströmen, die genügend plötzlich auftreten, die in den Stromkreis von 21 transformierte Spannung zum Verlöschen des Erregerstromes für die Haltespule führt. Die Schnellauslösung tritt also nur bei Überströmen von genügender Steilheit des Anstieges auf. Die Auslösung des Schalters bei normalen Überströmen bewirkt der Auslösemagnet, dessen Spule wieder mit 23 und dessen Kern mit 16 bezeichnet ist. Die übrige Anordnung stimmt mit derjenigen in Abb. ι überein.

In der Abb. 5 ist ein Schalter mit Schnell- und Normalauslösung dargestellt, bei welchem der Auslösemagnet gleichzeitig auch zur Einschaltung benutzt wird. Zu diesem Zwecke ist außer der Überstromauslösespule 23 noch eine Einschaltespule 31 vorgesehen, die an einer Hilfsspannung 32 liegt. Der Einschalt edruckknopf 33 liegt parallel zu dem Hilfskontakt 26. Wenn man ihn drückt, so erhält die Einschaltespule 31 Strom und zieht den Kern 16 ein, wobei der Kraftspeicher 18 gespannt wird. Ist der Kern in die Spule eingezogen, so schließt sich der Hilfskontakt 26, der 34 überbrückt, so daß man den Druckknopf 33 loslassen kann, der dann federn in die Unterbrechungsstellung zurückgeht. Das Einschalten erfolgt durch Drükken des Knopfes 34, wobei der Stromkreis der Einschaltespule 31 unterbrochen und der Schalter unter der Wirkung der Feder 18 geschlossen wird.

In Abb. 6 ist der gleiche Schalter, jedoch mit indirekter Überstromauslösung mittels eines Überstromrelais, dargestellt. 35 ist ein Überstromrelais, welches vom Hauptstrom erregt wird. Mit seinem Kontakt 36 schließt oder öffnet es einen Hilfsstromkreis zur Erregung der Spule 23 des Auslösemagneten, toj Zu dem Kontakt 36 liegen der Hilfskontakt 37 und der Druckkontakt 38 parallel. Bei Überstrom zieht das Relais seinen Anker an und schließt den Kontakt 36, wodurch die Auslösespule 23 Strom erhält. Der Überbrückungskontakt 2>7 hält den Schalter in der Ausschaltestellung fest, wenn der Anker des Relais 35 wieder abgefallen ist. Durch aufeinanderfolgendes Drücken der Knöpfe 38 und 39 bewirkt man die Einschaltung des Schalters.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Auslösespule 23, die bei großen Abmessungen des Magneten einen größeren Magnetisierungsstrom führt, nicht direkt durch Relaiskontakt und Druckknopf gesteuert wird, sondern über ein

Hilfsrelais, dessen Steuerstrom entsprechend klein gemacht werden kann.

In Abb. 7 ist ein kombinierter Schalter dargestellt, der sich nach eijner erfolgten Ausschaltung selbsttätig wieder einschaltet, sobald die Ursache der Auslösung aufhört. Zu diesem Zwecke ist seine Unterbrechungsstelle durch den Widerstand 40 überbrückt, der von solcher Größe ist, daß die Spannung im gestörten Stromkreis, welcher den Widerstand 40 enthält, einen Strom erzeugt, der zum Festhalten des Kernes des Auslösemagneten 16 genügt. Tritt also z. B. ein Kurzschluß auf, dann wird zunächst der durch den Schalterkontakt 13 sich schließende Kurzschlußstrom den Auslösemagneten zum Ansprechen bringen und den Schalter in die gezeichnete offene Stellung bringen. Solange der Kurzschluß andauert, durchfließt den Stromkreis ein kleiner Strom über den Überbrückungswiderstand 40, welcher aber genügt, um den Schalter in der ausgeschalteten Stellung zu erhalten. Sobald der Kurzschluß behoben ist, sinkt der Strom in diesem Stromkreis, der den Widerstand 40 enthält, auf einen so kleinen Wert, daß der Kern 16 freigegeben wird und der Schalter unter der Wirkung von 18 wieder einschaltet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiger Schalter für Gleichstrom mit Schnellauslösung und einer zweiten selbsttätigen Auslösung, dessen Schalthebel an dem Anker eines Haltemagneten angelenkt ist und dessen Anlenkungspunkt als fester Drehpunkt für die Einschaltung dient, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schalthebel ein Auslösemagnet einwirkt und ihn um den Anlenkungspunkt des Halteankers dreht.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstelle des Schalters und die entmagnetisierende Spule des Haltemagneten durch einen Widerstand überbrückt sind, der nach einer Abschaltung und nach Aufhören der Ursache die selbsttätige Wiedereinschaltung einleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen