DE553306C - UEberstromschutz fuer elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe - Google Patents

Description

Der Anlaßvorgang elektrischer Motoren ist, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen sind, von einer Erhöhung der Stromaufnahme gegenüber der normalen Nenn-Stromstärke begleitet. Normale Sicherungen, welche für Nennstrom gewählt sind, werden diesen Anlaufstrom nicht aushalten, sondern durchschmelzen. Wählt man andererseits die Sicherungen so stark, daß sie den Anlaufstrom aushalten, so sind dadurch die Motoren bei geringen, aber länger andauernden Überlastungen nicht geschützt. Man hat daher Anlaßschalter gebaut, bei welchen in der Arbeitsstellung normale, dem Nennstrom entsprechende Sicherungen in den Stromkreis eingeschaltet sind, während für den Anlauf diese Sicherungen überbrückt und dafür stärkere Sicherungen in den Stromkreis eingeschaltet sind, die den Anlaufstrom aushalten.

Bei der Verwendung von Überstromschaltern mit thermischer Auslösung ist die Verwendung eines Doppelsatzes — nämlich eines solchen für normalen Betrieb und eines zweiten für den Anlauf — nicht erforderlich, denn vermöge der thermischen Trägheit des Schutzorgans sind diese Uberstromschutzvorrichtungen in der Lage, den Anläufstrom auszuhalten, ohne auszulösen. Selbstverständlich vertragen sie auch den normalen Betriebsstrom auf unbeschränkte Zeit; dahingegen sprechen diese Vorrichtungen dann an, wenn eine länger andauernde, wenn auch geringfügige Überlastung besteht, die den Motor über das zulässige Maß erwärmt.

Der Schutz durch die vorbeschriebenen thermischen Auslöseorgane für die elektrische Anlage ist überall dort mit Vorteil anzuwenden, wenn es sich nicht um ein allzu häufiges Anlassen und vor allen Dingen nicht um einen Umkehr- oder Bremsbetrieb handelt.

Bei diesen letztgenannten Betrieben findet durch die Umschaltung der Anschlüsse und durch das sich immer wiederholende Anlaufenlassen eine höhere Belastung und damit auch eine Zunahme der Erwärmung des Motors statt. Die Anlauf Stromstöße sind jedoch nur derartig kurzzeitig, daß sie sich während der Zeit geringer Belastung ausgleichen können und den Motor nicht bis an die Erwärmungsgrenze bringen. Die Anlaufströme des Motors verursachten jedoch bei den bisherigen bekannten thermischen Überstromschutzvorrichtungen eine Wärmestauung, durch die nach einer gewissen Anzahl von Reversier- oder Bremsanläufen die thermische Auslösung anspricht, ohne daß der Motor bereits gefährdet ist. Dies rührt daher, daß es bei diesem forcierten Betrieb nicht möglich ist, das thermische Organ in seiner Stromzeittemperaturkurve dem der entsprechenden Kurve des Motors anzupassen; denn die im Motor auftretenden Verluste und Abkühlungsverhältnisse lassen sich, wenigstens

nicht mit einfachen Mitteln, nicht in den thermischen Schutzorganen wiederholen. Die bisher bekannten thermischen Auslösevorrichtungen haben daher auch bei aussetzenden Reversier- und Bremsbetrieben versagt.

Es gelingt nicht, in den kleinen zur Verfugung stehenden Räumen der thermischen Schutzvorrichtungen mit so geringen Wärmemengen zu arbeiten, daß sie im Verhältnis zu ίο der zu erwärmenden Masse stehen wie im Motor die Motorverlüste zu den hier zur Verfugung stehenden Massen. Nimmt man die Wärmemenge der thermischen Schutzvorrichtung gering, so leidet die Präzision der Eint5 stellung und die Zuverlässigkeit der Auslösung. Nimmt man andererseits die steuernde Wärmemenge in der thermischen Schutzvorrichtung größer, so fehlt es an dem nötigen Material für die Wärmekapazität und auch ao an der nötigen Oberfläche des thermischen Organs, um eine Wärmestauung zu vermeiden.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die bei dem Reversieren jeweils auftretenden Anlaufstromspitzen ein auf normale Temperatur abgekühltes Relais wiederfinden, so daß eine Wärmestauung nicht auftritt, ohne daß dabei die Temperaturzunahmemöglichkeit bei langer andauernden geringen Überlastungen verlorengegangen ist. Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß sie beim Anlaufen jeweils ein thermisches Organ in den Strom-Isxeis schaltet, welches durch vorherige Belastungen gar nicht mehr oder nur unwesentlieh erwärmt ist. Dies geschieht dadurch, daß an Stelle eines einzigen thermischen Auslöseorgans deren zwei verwendet werden, und zwar je eines in der Zuleitung für jede Drehrichtung. Es wird also hier im Gegensatz zu der sonstigen Tendenz die Wärmeanpassung des thermischen Organs an den Motor nicht ausschließlich durch Vergrößerung der Wärmekapazität und durch Erhöhung der Abkühlung erreicht, auch nicht auf Kosten einer möglichst geringen Wärmemenge für die Steuerung, sondern durch den Faktor der Zeit.

Die Abb. 1 zeigt das bekannte Schaltschema eines Reversierbetriebes für seltene Umschaltung der Drehrichtung, und zwar als Beispiel einen Dreiphasenkurzschlußankermotor. Es bedeutet darin M den Motor, S den Reversierschalter und A drei Überstromschutzvorrichtungen.

Die Abb. 2 zeigt dagegen das Schema nach der Erfindung. Darin sind die Buchstaben wieder im'gleichen Sinne verwendet, und zwar ist A das thermische Organ für den Linkslauf und A₁ das thermische Organ für den Rechtslauf. Beide können je auf einen Schaltmechanismus arbeiten, der alsdann in den zugehörigen Leitungen liegt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, beide thermischen Organe auf einen gemeinsamen Schaltmechanismus wirken zu lassen, der dann in die Stromzuführung, also vor den Reversierscihalter S gelegt werden muß, wie dies punktiert in der Abb. 2 bei Sch angedeutet ist.

Nach der Erfindung werden die thermischen Schutzvorrichtungen so abgestimmt, daß sie zusammen den Motor bei den bestimmten Betriebsverhältnissen schützen, und beide thermischen Schutzvorrichtungen sind einander gleich, wenn die Betriebsverhältnisse für Rechts- und Linkslauf einander gleich sind; sie werden jedoch verschiedenartig gewählt, wenn auch die Betriebsverhältnisse sich in den beiden Drehrichtungen verschieden verhalten, aber immer muß die Charakteristik der beiden Auslöseorgane zusammen der des Motors beim Reversierbetrieb entsprechen.

Da die Betriebsbedingungen bei Reversierbetrieben von Fall zu Fall verschieden sein können, so ist es zweckmäßig, die thermischen Auslösepunkte von außen einstellbar zu machen, evtl. unter Zuhilfenahme einer Skala mit Zeiger, deren Einteilung so gewählt ist, daß die Summe der beiden Skalenteile der Einheit des Motors entspricht. Werden die beiden thermischen Schutzvorrichtungen für Rechts- und Linkslauf statt mit mehreren Schaltmechanismen nur mit einem Schaltmechanismus zusammengebaut, so erhalten die beiden thermischen Schutzvorrichtungen erne gemeinsame Einstellvorrichtung, derart wirkend, daß bei der gleichen Belastung in beiden Drehrichtungen die Einstellung sich in der Mittelstellung befindet, während die mehr oder weniger starke Einstellung nach einer Seite eine Belastungsverschiebung zwisehen den beiden Drehrichtungen bedeutet.

Die Einstellung geschieht in bekannter Weise durch Einstellung des Bimetalls, durch Hebellängenveränderung, durch Gegenfedern u. dgl. Für die praktische Ausführung ergeben sich nun folgende Möglichkeiten: Bei getrennter Ausführung der thermischen Schutzvorrichtungen sowohl nach der Dreh-richtung als auch nach Pol oder Phase wären also bei einem Drehstromkurzschlußankermotor sechs getrennte Einzelapparate vorhanden, die gegebenenfalls als normale Installationsselbstschalter ausgebildet sein können.

Es besteht außerdem die Möglichkeit, daß die pro Pol oder Phase erforderlichen thermischen Schutzvorrichtungen für Rechts-'und Linkslauf zusammengebaut werden, so daß bei Dreiphasenmotoren drei Schutzschalter erforderlich werden.

Weiter besteht noch die Möglichkeit, daß zwei- oder dreipolige Organe gekuppelt sind,

so daß für die beiden Drehrichtungen zwei derartige gekuppelte oder im ganzen zusammengebaute Apparate erforderlich sind.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Überstromschutz für elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Reversierschalter in jede der beiden Motorleitungen thermische Überstromauslösevorrichtungen eingebaut sind, welche zusammen eine Charakteristik haben, die im wesentlichen dem Motor bei dem Reversier- bzw. Bremsbetrieb entspricht.

2. Überstromschutz für elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden thermischen Überstromauslösevorrichtungen einander für gleiche oder verschiedene Stromstärken — je nach den Betriebsverhältnissen für den Rechts- und Linkslauf — bemessen sind, aber zusammen eine Charakteristik haben, die im wesentlichen dem Motor bei Reversierbetrieb entspricht.

3. Überstromschutz für elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Überstromauslösevorrichtungen mit magnetischen Auslöseorganen ver-Bünden sind und je einen Schalter oder mehrere einen Schalter betätigen.

4. Überstromschutz für elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermischen Überstromauslösevorrichtungen einzeln mit dem oder den Schaltern verbunden, für mehrere Pole oder Phasen miteinander mechanisch gekuppelt oder zu einer Einheit zusammengebaut sind.

5. Überstromschutz für elektrische Umkehr- und Bremsbetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Belastbarkeitsverhältnis für beide Drehrichtungen durch eine Einstellvorrichtung verschoben werden kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen