DE561718C - Selbsttaetige Schalteinrichtung zum Anlassen asynchroner Motorgeneratoren von der Gleichstromseite aus - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlaßschaltung für Motorgeneratoren, die ein stoßfreies Einschalten des Motorgenerators ohne Anlaßwiderstände ermöglicht und sich durch besondere Einfachheit und Betriebsicherheit auszeichnet. Dies wird durch eine selbsttätige Schalteinrichtung zum Anlassen von der Gleichstromseite aus erreicht, bei der der bewegliche Teil einer im Stromkreis des Motors liegenden elektromagnetischen Schalteinrichtung unter dem Einfluß zweier Magnetwicklungen steht, die an den Generator und an eine Hilfstromquelle so angeschlossen sind, daß sie beim Anlassen einander entgegenwirken, während sie sich bei generatorischem Arbeiten der Maschine unterstützen. Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht, dem die Annähme zugrunde liegt, daß der Motorgenerator sich auf einem Fahrzeug befindet und zum Speisen der Steuerstromkreise der mit Einphasenwechselstrom betriebenen Fahrzeugmotoren dient.

10 bezeichnet den aus einem Einphasenwechselstrommotor 12 und einem Gleichstromgenerator 11 bestehenden Motorgenerator. Zur Speisung der Motorseite des Alotorgenerators dient eine Einphasenwechselstromquelle, z. B. die Sekundärwicklung eines über einen Stromabnehmerbügel gespeisten Stufentransfonnators. an welche der Motor 12 durch Leitungen 13 angeschlossen werden kann. Eine dieser Leitungen 13 ist über den einen Pol eines zweipoligen Ausschalters 14 geführt, der zur Unterscheidung von anderen Schaltern im nachstehenden als Motorgeneratorschalter bezeichnet werden soll. Die andere Motorklemme steht mit der zweiten Zuleitung 13 über den beweglichen Schalterteil 20 einer selbsttätigen Schaltvorrichtung 16 in Verbindung.

Die selbsttätige Schaltvorrichtung 16 enthält zwei in gleichem Sinne auf einen gemeinsamen Magnetkern 22 gewickelte Spulen 19 und 21, deren benachbarte Enden leitend miteinander verbunden sind, und einen zugleich den Magnetanker bildenden beweglichen Schalterteil 20. Mit diesem unter dem Einfluß der Spulen 19 und 21 stehenden Schalterteil 20 ist ein Arm 25 starr verbunden, der so angeordnet ist, daß er beim Schließen des beweglichen Schalterteiles 20 einen Hilfskontakt 23 gegen die Wirkung einer Feder 24 öffnet. Von den Ankerklemmen des Generators 11 ist die eine über den zweiten Pol

des Motorgeneratorschalters 14 mit dem negativen Pol einer Sammelbatterie τγ, die andere über die bereits erwähnte Magnetspule 19 mit einer von der Verbindungstelle der Spulen 19 und 21 abzweigenden Leitung 27 verbunden. Zwischen dieser Leitung 27 und dem positiven Pol der Batterie 17 kann durch Vermittlung eines selbsttätigen Schalters 18 eine leitende Verbindung hergestellt werden. Zu diesem Zweck ist der bewegliche Teil 34 des Schalters 18 mit einer die Schließung des Schalters bewirkenden Spule 30 ausgerüstet, die an die Einphasenleitung 13 so angeschlossen ist, daß sie nur bei geschlossenem Motorgeneratorschalter 14 vom Strom durchflossen ist. Der bewegliche Schalterteil 34 wirkt mit drei festen Kontakten 31 zusammen, von denen der eine an die bereits erwähnte Leitung 27, der andere über einen Ausschalter 15 an den positiven Pol der Batterie 17 und der dritte an die eine von zwei durchgehenden Leitungen 28 angeschlossen ist, von denen die andere über den Ausschalter 15 mit dem negativen Pol der Batterie 17 in Verbindung steht. Parallel zu den Klemmen des selbsttätigen Schalters 23 liegt noch ein Widerstand 26.

Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt:

Würde der Motor 12 des Motorgenerators im Ruhezustande an die Einphasenstromquelle angeschlossen werden, so würde er eine unzulässig hohe Stromstärke aufnehmen. Dies wird dadurch verhindert, daß der Motorgenerator von der eine Hilfstromquelle darstellenden Batterie 17 aus angelassen wird, wobei die selbsttätige Schaltvorrichtung 16 die Aufgabe hat, den Stromkreis des Motors 12 erst dann zu schließen, wenn der Alotorgenerator die betriebsmäßige Drehzahl erreicht hat. Sobald die beiden zweipoligen Schalter 14 und 15 geschlossen werden, erhält die Wicklung 30 des selbsttätigen Schalters 18 Strom, so daß dieser sich schließt und ein Stromkreis gebildet wird, der vom positiven Pol der Batterie 17 über den Ausschalter 15, Leitung 33, festen Kontakt 31, durchgehende Leitungen 28, Ausschalter 15 zum negativen Pol der Batterie 17 verläuft. Ein zweiter Stromkreis schließt sich über die Leitung 27, die Magnetspule 19, den Generator 11 und den Ausschalter 14. Somit liegt der Generator an der Spannung der Batterie 17 und läuft als Motor an, indem er den unbelasteten Motorteil 12 des Motorgenerators beschleunigt. Die zweite Magnetspule 21 der selbsttätigen Schaltvorrichtung 16 erhält ebenfalls Strom aus der Batterie 17, da die in Reihe mit der Spule 21 liegende Unterbrechungstelle durch den selbsttätigen Schalter 23 überbrückt ist. Da aber infolge der beschriebenen Schaltung die beiden Magnetspulen 19 und 21 bei Speisung durch die Batterie 17 über den Leiter 27 einander entgegenwirken, hebt sich ihre Wirkung im ersten Augenblick, d. h. solange der Motorgenerator noch stillsteht und keine Gegen-EMK entwickelt, auf. In dem Maße jedoch, wie sich beim Anlauf des Motorgenerators mit seiner Drehzahl die Gegen-EMK der jetzt als Motor betriebenen Generatorseite 11 steigert, nimmt die Zugkraft der mit dem Anker des Motors 11 in Reihe geschalteten Magnetspule 19 ab, so daß die Zugkraft der Spule 21 überwiegt, bis schließlich nach Erreichung der betriebsmäßigen Drehzahl des Motorgenerators 10 der bewegliche Schalterteil 20 von dem Magnetkern 22 angezogen wird und den Motorteil 12 des Motorgenerators 10 an die Einphasenleitungen 13 anschließt.

Gleichzeitig mit der Schließung der selbsttätigen Schaltvorrichtung 16 wird vermittels des mit dem Schalterteil 20 starr verbundenen Armes 25 der Schalter 23 entgegen der Wirkung der Feder 24 geöffnet, so daß der durch die Magnetwicklung 21 fließende Strom jetzt über den Widerstand 26 geführt und damit auf einen geringen Betrag herabgesetzt wird.

Da der Teil 11 des Motorgenerators 10 nach Erreichung der betriebsmäßigen Drehzahl als Generator wirkt, fließt nunmehr ein Strom von der einen Klemme des Generators 11 über die Magnetspulen 19 und 21 sowie über den Widerstand 26 zur anderen Klemme des Generators 11. Somit wirken die beiden Magnetspulen 19 und 21, die ja in bezug auf den Geratorstrom in Reihe geschaltet sind, jetzt im gleichen Sinne, so daß der bewegliche Schalterteil 20 trotz der durch Einschaltung des Widerstandes 26 verminderten Erregerstromstärke der Magnetspulen 19 und 21 mit Sicherheit geschlossen gehalten wird.

Die beschriebene Anlaßschaltung eignet sich, wie oben gesagt, besonders zum Speisen der Steuerstromkreise von elektrischen Motorfahrzeugen, von denen durch Vermittlung der durchgehenden Leitungen 28 und sie verbindender Schalter 29 eine beliebige Anzahl zu gemeinsamem Betriebe miteinander verbunden werden kann. Die Batterien 17 bilden in diesem Falle zweckmäßig zugleich die Stromquelle für die Beleuchtung der Fahrzeuge. Wie aus der Zeichnung ersieht-Hch, ist der negative Pol jeder Batterie 17 durch den einen Pol des Ausschalters 15 an den Minuspol der durchgehenden Leitungen angeschlossen. Der Pluspol dieser Leitung steht über eine Leitung 32 mit den festen Kontakten 31 des Schalters 18 in Verbindung. Solange daher der Schalter 18 noch

nicht geschlossen ist, liefert die zugehörige Batterie 17 noch keinen Strom in die Leitungen 28.

Wenn eine Mehrzahl von Fahrzeugen in der angegebenen Weise miteinander verbunden ist und die Batterie- und Motorgeneratorschalter, somit auch die Schalter 18, auf jedem Fahrzeug geschlossen sind, liegen alle Batterien an der durchgehenden Leitung 28.

Sollte einmal bei einer der Batterien 17 die Spannung nicht ausreichen, um den Generatorteil 11 des Motorgenerators 10 auf die volle betriebsmäßige Drehzahl zu bringen, so wird sie durch die höher aufgeladene Batterie eines anderen Fahrzeuges unterstützt.

Die wesentlichen Züge der beschriebenen AnI aß schaltung sind folgende:

Durch Schließen des Motorgeneratorschalters 14 und des Batterieschalters 15 wird die Spule 30 des selbsttätigen Schalters 18 erregt. Sobald sich der Schalter 18 geschlossen hat, liegt der Generatorteil 11 des Motorgenerators 10 an der Batterie 17, so daß er als Motor anläuft. Nach Erreichung der betriebsmäßigen Drehzahl des Motorgenerators schaltet die selbsttätige Schaltvorrichtung 16 den Motorteil 12 des Motorgenerators stoßfrei an die einphasige Stromquelle 13. Der Teil 11 wird nunmehr zum Generator und dient als solcher zum Laden der Batterie 17 und zugleich zum Speisen der an die Leitung 28 angeschlossenen Verbraucherkreise.

Solange die Spannung der Batterien 17 nicht ausreicht, um den Motorgenerator auf seine betriebsmäßige Drehzahl zu bringen, ist es unmöglich, den beweglichen Schalterteil

zu schließen. Um daher den Motor 12 an seine einphasige Stromquelle anzuschließen, ist es in diesem Falle erforderlich, vorher die Batterien nachzuladen. Hierin besteht ein besonderer Schutz des Motorgenerators.

Natürlich kann, ohne daß an der Erfindung etwas geändert wird, der Motorteil des Motorgenerators statt an eine Einphasenstromquelle auch an eine Gleichstromquelle angeschlossen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Schalteinrichtung zum Anlassen asynchroner Motorgeneratoren von der Gleichstromseite aus, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (20) einer im Stromkreis des Motors (12) liegenden elektromagnetischen Schalteinrichtung unter dem Einfluß zweier Magnetwicklungen (19 und 21) steht, die an den Generator (11J und an die Hilfstromquelle (17) so angeschlossen sind, daß sie beim Anlassen einander entgegenwirken, während sie beim Arbeiten der Maschine (11) als Generator sich unterstützen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreise der parallel zur Hilf stromquelle (17) geschalteten Magnetwicklung (21) ein Widerstand (26) und eine parallel zu diesem liegende Stromschlußstelle vorgesehen ist, die durch einen beim Schließen der selbsttätigen Schaltvorrichtung (16) sich öffnenden Kontakt (23 J überbrückt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen