DE545205C

DE545205C - Thermisch-elektromagnetisch wirkender UEberstromausloeser, insbesondere fuer Wechselstrom

Info

Publication number: DE545205C
Application number: DE1930545205D
Authority: DE
Inventors: Josef Watzula
Original assignee: Sachsenwerk Licht und Kraft AG
Current assignee: VEM Sachsenwerk GmbH
Priority date: 1930-04-11
Filing date: 1930-04-11
Publication date: 1932-02-26

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AW
26. FEBRUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

545 KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom U. April 1930 ab

Zur Überwachung von Wechselstromkreisen sind Apparate bekannt geworden, die bei auftretendem Überstrom durch magnetische Wirkung einen Abschaltvorgang herbeiführen. Sie sprechen jedoch bei jedem Überstrom an und sind daher in vielen Fällen, z. B. zur Überwachung von Motoren, deren zulässiger Anlaufstrom ein Ansprechen des Auslösers nicht bewirken darf, völlig ungeeignet. Des weiteren sind magnetische Auslösevorrichtungen bekannt geworden, bei denen ein Schmelzelement bis zu einer bestimmten Übertemperatur die Anziehung des Magnetankers verriegelt. Zur Erzielung einer hohen Abschmelztemperatur ist dabei die Heizwicklung des Schmelzelementes als Sekundärwicklung auf dem Magneten angebracht. Ferner hat man elektromagnetischthermische Auslösevorrichtungen vorgeschla- gen, bei denen für den Anker eines Magneten eine konstante, vom Strom unabhängige mechanische Hemmung vorgesehen ist, die von einer vom Hauptstrom beeinflußten thermischen Einrichtung bei auftretendem

Überstrom überwunden wird. Dabei ist die Zeitkonstante des thermischen Gliedes so gewählt, daß dieses während der Inbetriebsetzung des Verbrauchsapparates noch nicht zur Wirkung kommt. Infolge der vom Strom unabhängigen mechanischen Hemmvorrichtung des Ankers ist ein betriebssicheres Arbeiten des Apparates erst nach Erreichen eines bestimmten Überstromes gewährleistet, dann aber wird der Schaltvorgang unmittelbar ohne Zeitverzögerung eingeleitet. Außerdem bestehen bei diesen Apparaten Schwierigkeiten, das thermische Glied gegenüber der mechanischen Hemmung entsprechend abzugleichen und gegebenenfalls durch dieses Kräfte zu erzeugen, die die oft recht erheblichen Gegenkräfte überwinden.

Gegenstand der Erfindung ist ein thermisch - elektromagnetisch wirkender Überstromauslöser, der, ohne bei normalem Anlauf anzusprechen, mit einer von der Höhe der auftretenden Überströme abhängigen Zeitverzögerung sowohl bei geringen wie auch bei beträchtlichen Überströmen zuverlässig schaltet und leicht einstellbar ist. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der Anziehungskraft des Magneten eine magnetische Kraft entgegenwirkt, die ebenso wie die Anziehungskraft von dem zu überwachenden Strom abhängig ist. Der magnetischen

*} Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Josef Wat\ula in Langebriick.

Hemmung wirkt wiederum die Kraft eines thermischen Organs entgegen, das vom Belastungsstrom oder in Abhängigkeit von diesem beheizt wird.

Erfolgt nun beim Einschalten des zu überwachenden Stromkreises eine Erhöhung der Belastung, so bewirkt die magnetische Hemmung des Ankers, daß dieser seinen zugehörigen Schalter nicht auslösen kann, wenn die ίο Belastung die zulässige Höhe nicht übersteigt. Sollte die Belastung noch höher sein (Kurzschluß), so wird die magnetische Hemmung am Auslöser durch dessen magnetische Auslösezugkraft überwunden. Unmittelbar nach dem Einschalten beginnt die Beheizung des thermischen Organs. Bei auftretendem Überstrom vergrößert sich die magnetische Hemmung, und ebenfalls steigt die zu ihrer Überwindung erforderliche Kraft des thermischen Organs. Je nach der Höhe des auftretenden Überstromes wird die Kraft des thermischen Organs schneller oder langsamer zu dem Betrage gesteigert, der nötig ist, um die magnetische Hemmung zu überwinden und damit ein Ansprechen des Überstromauslösers zu bewirken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt in schematischer Darstellung die Abbildung. An dem Magnetgestell α ist der Anker b drehbar gelagert. Das nicht zur Lagerung des Ankers benutzte Ende des Magnetgestelles ο besitzt zwei Polflächen (Z₁ und a„. In der Ruhestellung, welche in der Abbildung gezeigt ist, legt sich der Anker b gegen a₂, wobei die Berührungsfläche zwischen beiden im Verhältnis zu derjenigen zwischen Ci₁ und b klein gehalten ist. Ferner ist der Querschnitt des Verbindungsstückes zwischen a₂ und a gegenüber dem Querschnitt von α stark verringert. Das Magnetgestell α trägt die Auslösespule c und die ihr als Sekundärwicklung eines Transformators zugeordnete Spule d zur Speisung der Heizvorrichtung e. Die von e ausgestrahlte Wärme überträgt sich zum Teil auf den Bimetallstreifen f, welcher an seinem Ende Z₁ befestigt ist. Bei der Verformung von f mit steigender Erwärmung wirkt das freie Ende/,, auf den drehbar gelagerten Winkelhebel g, der sich mittels der Einstellvorrichtung h gegen den Anker legt.

In der gezeigten Stellung (Ruhestellung) ist der Eisenkreis des Auslösers geschlossen über a, a_z, b. Wird der zu überwachende Stromkreis eingeschaltet und tritt ein Stromstoß auf, der das zugelassene Mehrfache des Nennstromes nicht übersteigt, so verhütet die zwischen a₂ und b wirksame magnetische Zugkraft ein Auslösen. Übersteigt jedoch der auftretende Belastungsstrom (Kurzschluß) diesen Betrag, so wird die Polfläche Ct₁ den Anker ohne weiteres anziehen, denn ihre Streuung ist durch die Bemessung der Berührungsfläche zwischen a„ und b und des Querschnittes der Verbindung zwischen α und a₂ stark begünstigt. Mit steigender Erwärmung hebt der Bimetallstreifen/ durch seine mechanische Energie die magnetische Zugkraft zwischen b und a_% auf. War der zu überwachende Apparat bereits längere Zeit stark belastet, so bringen kurzzeitige unzulässige Überlastungen des Verbrauchsapparates den Auslöser zum Ansprechen für die öffnung des Netzschalters.

Claims

Patentansprüche:

1. Thermisch-elektromagnetisch wirkender Überstromauslöser, insbesondere für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker durch das Einschalten des zu überwachenden Stromkreises einer magnetischen Hemmung unterworfen und der entgegengesetzten Wirkung eines von Belastungsstrom oder in Abhängigkeit von diesem beheizten thermischen Organs, z. B. eines Bimetallstreifens, ausgesetzt ist.

2. Überstromauslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen durch die Strahlung eines elektrisehen Heizkörpers erwärmt wird, dessen Speisung durch eine der Auslösewicklung als Sekundärwicklung eines Transformators zugeordnete Spule erfolgt.

3. Überstromauslöser nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche Gestaltung des nicht zur Lagerung dienenden Schenkels des Magnetgestelles, daß der magnetische Kreis vor dem Ansprechen des Auslösers über eine Hilfspol- ioo fläche geschlossen ist.

4. Überstromauslöser nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallstreifen auf einen drehbar gelagerten Hebel wirkt, der den Anker steuert, und Bimetallstreifen und Hebel oder Hebel und Anker über ein einstellbares Glied kraftschlüssige Verbindung eingehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen