DE539716C

DE539716C - Electromagnetic-thermal overcurrent protection device

Info

Publication number: DE539716C
Application number: DEM113975D
Authority: DE
Inventors: Paul Bannier
Original assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Current assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Priority date: 1931-02-07
Filing date: 1931-02-07
Publication date: 1931-12-11

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 11. DEZEMBER 1931ISSUED ON DECEMBER 11, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 539716 KLASSE 21 c GRUPPE M 539716 CLASS 21c GROUP

Bergmann-Elektricitäts-Werke Akt-Ges. in Berlin*)Bergmann-Elektricitäts-Werke Akt-Ges. in Berlin*)

Elektromagnetisch-thermische ÜberstromschutzeinrichtungElectromagnetic-thermal overcurrent protection device

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Februar 1931 abPatented in the German Empire on February 7, 1931

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch-thermische Überstromschutzeinrichtung für elektrische Maschinen und Apparate mit von einer Ausdehnungsflüssigkeit gesteuertem beweglichem Kontaktorgan. Die bekannten Wärmeauslösevorrichtungen arbeiten gewöhnlich mit Bimetallstreifen oder ähnlichen Wärmeauslöseorganen, die von einer Heizspule beeinflußt werden. Hierbei erfolgt dieThe invention relates to an electromagnetic-thermal overcurrent protection device for electrical machines and apparatus with an expansion fluid controlled movable contact organ. The known thermal release devices usually work with bimetallic strips or similar heat release devices that come from a heating coil to be influenced. The

to Einwirkung auf das Schaltorgan der zu schützenden Maschine mittelbar über Klinken, Sperräder u. dgl., welche die eigentliche Unterbrecherspule des Motorschalters beeinflussen. Man hat auch schon versucht, die Heizspule und die Magnetspule zu vereinigen. Das hat jedoch eine zu schwache Heizwirkung oder eine zu starke Magnetwirkung zur Folge, so daß diese beiden Wirkungen, von denen die eine namentlich beim Anlasseinto influence the switching element of the machine to be protected indirectly via pawls, Locking wheels and the like, which influence the actual breaker coil of the motor switch. Attempts have also been made to combine the heating coil and the magnetic coil. However, this has too weak a heating effect or too strong a magnetic effect Consequence, so that these two effects, one of which occurs by name on occasion

ao der Motoren und die andere während des Betriebes der Maschine in Frage kommt, sich gegenseitig störend beeinflussen. Daneiben gibt es auch lediglich elektromagnetisch beeinflußte Auslösevorrichtungen, bei denen ein Kontaktflüssigkeit enthaltender Glasschwimmer durch elektromagnetische Wirkung in eine Kontaktflüssigkeit hineingetaucht wird und so Kontakt herstellt. Alle diese Einrichtungen sind entweder zu umständlich im Aufbau und in der Bedienung, oder sie genügen den an sie gestellten Anforderungen' eines wirksamen Überstromschutzes nicht in ausreichendem Maße.ao of the motors and the other during the operation of the machine comes into question interfere with each other. There are also only electromagnetically influenced ones Tripping devices in which a glass float containing contact liquid is immersed in a contact liquid by electromagnetic effect and thus establishes contact. All of these facilities are either too cumbersome to set up and operate, or they meet the demands placed on them effective overcurrent protection is not sufficient.

Zweck der Erfindung ist nun die Schaffung einer möglichst einfachen elektroma- 35' gnetisch-thermischen Überstromschutzeinrichtung, die den Bedürfnissen der Praxis in jeder Weise gerecht wird.The purpose of the invention is to create the simplest possible electric 35 ' Magnetic-thermal overcurrent protection device that meets the needs of practice in every way is fair.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß an einer Überstromschutzeinrichtung mit von einer Ausdehnungsflüssigkeit gesteuertem beweglichem Kontaktorgan dieses Kontaktorgan als von der Ausdehnungsflüssigkeit getragener Elektromagnetkern mit Führungsstange ausgebildet ist. Dabei wird als Ausdehnungsflüssigkeit Kontaktflüssigkeit verwandt und die Heizspule von der Magnetspule getrennt angeordnet.This purpose is achieved in that an overcurrent protection device with from an expansion fluid controlled movable contact member of this contact member as an electromagnet core with a guide rod carried by the expansion fluid is trained. Contact fluid is used as the expansion fluid and the heating coil is arranged separately from the solenoid.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung, wie er als Überstromschutz für einen Motor verwandt werden kann, schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Überstromschutzeinrichtung im Längsschnitt und Abb. 2 das Schaltungsschema einer mit der neuen Einrichtung ausgerüsteten Motoranlage.In the drawing is an embodiment of the object of the invention, as he can be used as overcurrent protection for a motor, shown schematically. Fig. 1 shows the overcurrent protection device in a longitudinal section and Fig. 2 shows the circuit diagram an engine system equipped with the new device.

In Abb. ι ist der rohrförmige Behälter, welcher im Innern die Ausdehnungsflüssigkeit 2, wie z. B. Quecksilber, und den von dieser getragenen Elektromagnetkern 3 mit Führungsstange 4 sowie die Elektroden 5 und 6 aufnimmt. Im Bereich der Ausdehnungsflüssigkeit 2 ist um den Glasbehälter 1 eine Heizspule 7 und im Bereich des Eisenkerns 3 die Magnetspule 8 herumgewickelt. Beide Spulen sind bei dem Ausführungs-In Fig. Ι is the tubular container, which inside the expansion liquid 2, such as B. mercury, and the electromagnet core 3 carried by this with guide rod 4 and the electrodes 5 and 6 records. In the area of the expansion liquid 2 there is around the glass container 1 a heating coil 7 and, in the area of the iron core 3, the magnetic coil 8 is wound around it. Both coils are in the execution

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Paul Bannier in Eichivalde.Paul Bannier in Eichivalde.

beispiel hmtereinandergeschaltet. Der Behälter ι wird zweckmäßig aus Glas oder einem anderen Isolierstoff hergestellt, so daß die Heizspule 7 als blanker Draht auf ihm aufgebracht werden kann. Für die Regelung der Heizwirkung der Heizwicklung ist zur Kurzschließung einiger Windungen, der Spule 7 eine Kurzschlußvorrichtung 17 vorgesehen, die zweckmäßig als metallischer Hohlzylinder o. dgl. ausgeführt wird, der nach oben oder unten auf der Spule verschoben werden kann.example connected to one another. The container ι is expediently made of glass or made another insulating material, so that the heating coil 7 as a bare wire on it can be applied. To regulate the heating effect of the heating coil is for Short-circuiting a few turns, the coil 7 is provided with a short-circuit device 17, which is expediently designed as a metallic hollow cylinder o. The like. The top or at the bottom of the spool.

Die Führungsstange 4 wird vorzugsweise aus magnetischem Stoff, wie z. B. Eisen, hergestellt. Sie dient der Führung des Eisenkerns 3 in vertikaler Richtung und der Aufhebung der magnetischen Einwirkung der Heizspule 7 auf dem Eisenkern 3. Zu diesem Zweck ist sie so lang ausgeführt, daß sie auch beim Anheben des Eiseinkerns 3 völlig durch die Heizspule 7 hindurcihragt. In Abb. 2 ist wieder 1 der Glasbehälter mit den Spulen 7, 8 und dem Magnetkern' 3 und 9 'ein zur Heizspule 7 parallel geschail· teter Widerstand. 10 ist der Elektromotor, welcher durch die Einrichtung geschützt werden soll. 11 der Motorschalter, dessen Elektromagnetspule 12 über einen Widerstand 13 und Handschalter 14, 15 an das Netz 16 Anschluß erhält. Außerdem sind die Enden der Spule 12 an die Elektroden 5 und 6 der thermisch-elektrischen Sicherheitsvorrichtung angeschlossen. Zum Einstellen der Anspredhempfindlichkeit der thermischen Sicherheitsvorrichtung ist ein über die Heizwicklung 7 herüberschiebbarer Kurzschlußmetallzylinder 17 vorgesehen.The guide rod 4 is preferably made of magnetic material, such as. B. iron, manufactured. It serves to guide the iron core 3 in the vertical direction and to cancel it the magnetic action of the heating coil 7 on the iron core 3. To this Purpose it is made so long that it can also be removed when lifting the core 3 completely through the heating coil 7 hindurcihragt. In Fig. 2, 1 is again the glass container with the coils 7, 8 and the magnetic core '3 and 9' a parallel to the heating coil 7 is connected dead resistance. 10 is the electric motor, which will be protected by the facility target. 11 the motor switch, its solenoid 12 via a resistor 13 and manual switches 14, 15 to the network 16 connection receives. Also, the ends of the coil 12 are connected to the electrodes 5 and 6 of the thermal-electrical Safety device connected. For setting the response sensitivity of the thermal safety device is a short-circuit metal cylinder that can be pushed over the heating coil 7 17 provided.

Die Wirkungsweise der neuen Sicherheitsvorrichtung ist wie folgt: Beim Schließen des Handschalters 14 wird die Magnetspule 12 vom Netzstrom erregt und schließt den Motorschalter 11, so daß der Motor 10 vom Netz über den Schalter 11, die Magnetwicklung 8 und die Heizwicklung 7 aus dem Netz Strom erhält. Übersteigt während des Betriebes der Strom eine gewisse Größe, so erfolgt durch Erwärmung der Ausdehnungsflüssigkeit 2 mittels Heizwicklung 7 eine Ausdehnung der Flüssigkeit 2 und Ansteigen des Eisenkerns 3 bis zur Elektrode 5. Dadurch wird die Magnetspule 12 des Motorschalters 11 über die Elektrode 5, den Eisenkern 3, die als Kontaktflüssigkeit ausgebildete AusdehnungsfLüssigkeit 2 und die Elektrode 6 kurzgeschlossen, wird stromlos, so daß der Motorschalter 11 geöffnet wird. Damit auch beim plötzlichen Ansteigen des Motorstromes die Sicherheitsvorrichtung anspricht, ist die Magnetwicklung 8 auf einen etwas stärkeren Strom so abgestimmt, daß sie beim Überschreiten der festgelegten Stromgrenze den Eisenkern 3 nach oben zieht und ihn ebenfalls mit der Elektrode 5 in Berührung bringt. Nach stattgefundener thermischer Auslösung des Motorschalters 11 sinkt der Spiegel der Ausdehnungs- bzw. Kontaktflüssigkeit 2 wieder so weit, daß der Eisenkern sich von der Elektrode 5 entfernt. Das gleiche geschieht nach stattgefundener magnetischer Auslösung des Motorschalters 11, indem die Magnetspule 8 den Eisenkern 3 wieder freigibt und diesen herabfallen läßt. Die Sicherheitsvorrichtung nimmt also dann wieder die Überwachungsstellung ein, bis sie beim erneuten übermäßigen Ansteigen des Stromes von neuem anspricht und die Stillsetzung des Motors 10 bewirkt. Mit dem Schalter 14 wird die Anschaltung des Motors 10 an das Netz 16 eingeleitet, und mit dem Schalter 15 kann dessen Abschaltung vom Netz 16 bewirkt werden. Zur Veränderung der Heizwirkung der Heizspule 7 und damit der thermischen Ansprechempfindlichkeit der Sicherheitsvorrichtung kann der Kurzschlußmetallzylinder 17 nach oben oder nach unten verschoben werden, so daß er mehr oder weniger Windungen der Spule 7 für die Beheizung der Flüssigkeit 2 wirkungslos macht.The new safety device works as follows: When closing of the manual switch 14, the solenoid coil 12 is excited by the mains current and closes the Motor switch 11, so that the motor 10 from the mains via the switch 11, the magnet winding 8 and the heating coil 7 receives power from the network. Exceeds during operation If the current has a certain magnitude, expansion takes place by heating the expansion liquid 2 by means of the heating coil 7 of the liquid 2 and rise of the iron core 3 up to the electrode 5. This turns the magnet coil 12 of the motor switch 11 via the electrode 5, the iron core 3, the expansion liquid 2 designed as a contact liquid and the electrode 6 short-circuited, is de-energized, so that the motor switch 11 is opened. So too the safety device responds when the motor current rises suddenly the magnet winding 8 tuned to a somewhat stronger current so that it is exceeded when exceeded the specified current limit pulls the iron core 3 upwards and it too brings with the electrode 5 in contact. After thermal tripping has taken place of the motor switch 11, the level of the expansion or contact liquid 2 drops again so far that the iron core moves away from the electrode 5. The same thing happens after the motor switch 11 has been magnetically triggered by the magnetic coil 8 releases the iron core 3 again and lets it fall down. The safety device so then again assumes the monitoring position until it is again when the current rises excessively from responds again and causes the engine 10 to stop. With the switch 14 is the connection of the motor 10 to the network 16 initiated, and with the switch 15 can whose disconnection from the network 16 are effected. To change the heating effect of the Heating coil 7 and thus the thermal sensitivity of the safety device the short-circuit metal cylinder 17 can be moved up or down, so that he has more or less turns of the coil 7 for heating the liquid 2 makes ineffective.

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic thermal overcurrent protection device for electrical machines and apparatus with moving parts controlled by an expansion fluid Contact member, characterized in that the movable contact member than from the expansion fluid Supported electromagnet core is formed with a guide rod.

2. Overcurrent protection device according to claim i, characterized in that as Expansion fluid contact fluid is used.

3. Overcurrent protection device according to claim. i, characterized in that Heating coil and solenoid are arranged separately.

4. Overcurrent protection device according to claim i, characterized in that the Guide rod of the electromagnet core is made of magnetic material and passed through the heating coil.

5. Overcurrent protection device according to claim i, characterized in that it directly to bypass the switching coil of a switch in the circuit of the machine or device to be protected is used.

6. Überstromscnutzeinrichtung according to claim i, characterized in that for Regulation of the heating effect of the heating

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winding for individual turns of the same a short-circuit device, such as e.g. a metallic hollow cylinder that can be pushed over it is provided.

7. Overcurrent protection device according to claim i, characterized in that the Heating coil made of bare wire directly on the one made of insulating material Container for the expansion fluid is applied.

For this purpose ι sheet of drawings