DE565210C - Elektrische Fernsteuereinrichtung fuer Pumpenanlagen - Google Patents

Description

• Elektrische Fernsteuereinrichtung für Pumpenanlagen Elektriscne Fernsteuereinrichtungen für selbsttätige Pumpenanlagen weisen in der Regel alle den Nachteil auf, daß zur übertragung vier Steuerimpulse zwischen der steuernden und der gesteuerten Station, d. h. dem Pumpwerk, mehr als zwei Leitungen notwendig sind. Diese Leitungen, welche oft beträchtliche Längen aufweisen, sind insbesondere dann, wenn sie z. B. als mehradrige Kabel ausgeführt werden müssen, sehr kostspielig. Mit nur zwei Leitungen, von denen die eine noch durch Erdung ersetzt werden kann, auszukommen, war bis jetzt nicht möglich, wenn nicht auf die zur Sicherheit unbedingt notwendigen Rückmeldeanlagen verzichtet werden konnte.
• Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine elektrische Fernsteuereinrichtung für selbsttätige Pumpenanlagen mit nur einer zur Steuerung und Rückmeldung dienenden Leitung zwischen Wasser'standsfernmelder und Pumpenwerk. Gemäß der Erfindung ist im Hochbassin des Pumpwerkes ein Schwimmer angeordnet, welcher derart mit einer Schaltuhr und Kippkontakten zusammenarbeitet, daß der Pumpenmotor bei Hochtarif nur kurzzeitig, bei Sperrzeiten gar nicht und bei Niedertarif bis zur vollständigen Auffüllung des Hochbassins eingeschaltet wird. Dabei sind zur übertragung der Steuerimpulse und Rückmeldesignale zwischen steuernder und gesteuerter Station nur zwei Leitungen vorgesehen.
• Auf beiliegender Zeichnung ist das Schaltbild von zwei beispielsweisen Ausführungsformen von Anlagen gemäß der Erfindung dargestellt.
• Die in Abb. i gezeigte Anlage weist beim nicht dargestellten Hochbassin einen Wasserstandsfernmelder F mit den Kippkontakten i und 2 auf. Diese letzteren sind dazu bestimmt, in der Pumpstation der Anlage die Inbetriebsetzung einer Pumpe zu bewerkstelligen, sobald das Niveau im Hochbassin unter einen bestimmten Wert gesunken ist.
• Um die Inbetriebsetzung der Pumpe zu Tageszeiten mit hohem Strompreis-zu verhindern, sind die Kippkontakte über Kontakte 3, q. einer Schaltuhr U geführt.
• Ein Handumschalter H gestattet das Inbetriebsetzen oder die Außerbetriebsetzung der Anlage von Hand, unabhängig von der Schaltuhr. Außerdem ist beim Hochbassin bzw. an einer anderen beliebigen Stelle :eine Signallampe 18 vorgesehen. Diese Anlageteileerhalten den Strom über einen Transformator T, vom Netz aus. Die Steuerung der Pumpstation und die Übertragung der Rückmeldesignale erfolgt über eine Fernleitung 6 mit nur zwei Leitern, von denen der eine überdies durch Erdung ersetzt werden kann. In der Puirpenstation befindet sich die vom Hauptmotor HM angetriebene, nicht dargestellte Pumpe, Außerdem ist ein Differentialmotor D vorgesehen, mit welchem - das Schaltschütz des Pumpenmotors .entsprechend den über die Fernleitung 6 gesandten Steuerimpulsen gesteuert wird. Gleichzeitig bewirkt dieser DifferentialmotorD die Anzeige bzw. Rückmeldung des Arbeitens des Hauptmotors über dieselbe Fernleitung. In der gesteuerten Station ist die Fernleitung 6 über eine Erregerwicklung 19 des DifferentialmotorsD geschlossen. Der die Pumpe antreibende Motor HM wird von einem Drehstromnetz aus gespeist. An zwei Phasen dieses Netzes ist ein Transformator T. angeschlossen, dessen Sekundärkreis über einen Membrankontakt M in der Saugleitung der Pumpe und eine Wicklung 2o des Differentialmotors D geschlossen ist.' Die Wicklung i 9 ist bestrebt, den Differentialmotor D in der Richtung des Pfeiles 11, die Wicklung 2o in der Richtung des Pfeiles I zu drehen.
• Während die .eine Phase des Drehstromnetzes ständig an den Hauptmotor HM angeschlossen ist, sind die beiden anderen Phasen über :einen Schalter mit Schaltschütz 22 aus- und einschaltbar. Die Steuerung des Schaltschützes 2z erfolgt von einem Relais 21 aus, dessen Wicklung in Serie mit der Wicklung des Schützes 22 geschaltet und an das Drehstromnetz angeschlossen ist. Die Kontakte des Relais 2i schließen beim Ansprechen die beiden anderen Phasen des` Netzes an die Wicklung des Schaltschützes 22. In Serie mit dem Relais 2 i liegt ein Kontakt mit Kontaktfedern 26. Das Schaltschütz 22 bedient einen Kontakt 23 in Serie mit Kontaktfedern 27. Die beiden Kontakte 23 und 27 liegen parallel zur Wicklung i g, so daß sie in ihrer Schließstellung die Wicklung i9 kurzschließen.
• Auf der Welle des Differentialmotors D sitzen zwei mit Einschnitten versehene Scheiben 24, 25, welche je nach ihrer Stellung je eines der Kontaktfederpaare 26 bzw. 27 öffnen oder schließen.
• Die Arbeitsweise der Einrichtung ist nun folgende Angenommen, die Pumpe in der Pumpenstation sei außer Betrieb und der Wasserstand im Hochbassin derart gefallen, daß die Pumpe bzw. deren Antriebsmotor angelassen werden soll, damit Wasser aus dem Saugbassin in das Hochbassin gefördert wird. Die Anlage befindet sich in der in der Zeichnung dargestellten Stellung.
• Der eine der Kippschalter i und 2 am Wasserstandsfernmelder F schließt, falls die Schaltuhr einen der Kontakte 3 und 4 geschlossen hat, den Stromkreis über die Wicklung i g. Die Signallampe 18 brennt gedämpft, da der Widerstand der Wicklung i9 in Serie mit derselben liegt. Der MotorD beginnt in Richtung des Pfeiles II zu drehen. Ist nun in der Pumpenstation alles in Ordnung, so bewirkt diese Drehurig die Schließung des Kontaktes bei 26 durch die Scheibe 25 und damit die Erregung des Relais 2 i und die Einschaltung des Motors H durch das Schaltschütz 2z. Die Pumpe beginnt zu arbeiten, wobei der Membrankontakt M geschlossen wird, so daß die Wicklung 2o Strom erhält und der Differentialmotor D stillsteht. Die Pumpe arbeitet nun so lange, bis der Strom über die Fernleitung 6 bei den Kippen unterbrochen wird. Sobald dies der Fall ist, wird die Wicklung i 9 spannungslos, und der Motor beginnt unter der Wirkung des Stromes in der Wicklung 2o in der Richtung des Pfeiles I zu drehen, bis die Scheiben 25, 24 in ihre Ruhestellung m gelangen. Dabei wird der Kontakt bei. 26 unterbrochen. Das Relais 21 fällt ab, und das Schaltschütz 22 schaltet den Motor H aus.
• Sollte in der Pumpenstation das Drehstromnetz spannungslos sein, so wird der Pumpenmotor nicht eingeschaltet, und die Pumpe läuft nicht, was in der Steuerstation rückgemeldet werden soll. Diese Rückmeldung erfolgt in nachstehend beschriebener Weise: Erhält die Wicklung i 9 zwecks Einschaltung des Pumpenmotors Strom, so läuft der Differentialmotor in Richtung des Pfeiles II. Bei der Schließung des Kontaktes 26 wird dagegen das Relais 21 nicht erregt, und das Schaltschütz 22 schaltet nicht ein. Da der Motor HM nicht läuft und die Pumpe nicht saugt, wird auch der Membrankontakt M nicht geschlossen, und die Wicklung 2o erhält keinen Strom, so daß der MotorD weiterläuft, bis der Kontakt zwischen den Federn 27 durch die Scheibe 24 geschlosseü wird. Die Wicklung i 9 ist nun über diesem Kontakt 27 und einem Kontakt 23 des Schaltschützes z2, welcher sich in der Stellung »Aus« befindet, kurzgeschlossen. Die Signallampe 18 leuchtet daher hell. auf und zeigt damit an, daß die Pumpenstation nicht arbeitet.
• Ist der Stromunterbruch im Drehstromnetz nur ein kurzzeitiger, so wird beim Eintreffen des Stromes das Relais 21 erregt, das Schaltschütz 22 schaltet den Motor ein, und die Anlage arbeitet wie beschrieben, wobei der Kurzschluß -der Wicklung 19 am Kontakt 23 aufgehoben wird und die Lampe 18 wieder gedämpft weiterbrennt.
• Läuft der Motor 14 an, die Pumpe saugt aber nicht, so bleibt der Membrankontakt M geöffnet; der Motor D mit den Scheiben 24, 25 läuft weiter, bis er in: die Stellung o gelangt. In dieser Stellung wird der Kontakt bei 26 unterbrochen, so daß das- Relais 21 abfällt und das Schaltschütz 22 den Motor abstellt. Der Kontakt bei 2; ist in dieser Stellung geschlossen, und der Kontakt 23 schließt sich ebenfalls bei der AusSChaItbewegung des Schützes 22, so daß die Wicklung i9 kurzgeschlossen ist und die Signallampe 1 8 wiederum hell aufleuchtet. Die Anlage ist nun vollständig ausgeschaltet und muß nachgesehen werden-Zur lnbetriubsetzuiig kann ein besondrrrr Schalter im Stromkreis der Kontakte 23, 2; vorgesehen sein, welcher den Kurzschluß bei der Wicklung i 9 aufhebt.
• Dadurch, daß, der Transformator T., und das Schaltschütz =2 an verschiedene Phasen der Drehstromleitung angeschlossen sind, wird verhindert, daß der ÄIotor H bei Unterbruch einer der Phasen eingeschaltet wird.
• Bei der Ausführungsform gemäß Abb.2 ist eine Schaltwalze vorgesehen, über deren Kontakte der Pumpenmotor ein- und ausgeschaltet wird und die Rückmeldesignale übertragen werden. Die Arbeitsweise ist in diesem Falle die folgende: Der Stromkreis der Kippen wird über die Fernleitung 6 und ein Relais R geschlossen, so daß dieses Relais seinen Anker anzieht. Dadurch wird ein Kontakt i o und damit der Stromkreis eines Motors E über eine Nockenscheibe a und die \Z"elle einer Schaltwalze geschlossen. Der Motor beginnt nun, die Schaltwalze im Sinne des eingezeichneten Pfeiles zu drehen.
• Die \ ockenscheiben c_, d und e auf der Schaltwalzenwelle sind nun so ausgebildet, daß bei Beginn der Drehung der Schaltwalze durch die Scheiben e und d gleichzeitig entsprechend angeordnete Kontakte I und II geschlossen werden.
• Die Schließung des Kontaktes I bewirkt die Einschaltbewegung des nicht dargestellten Schaltschützes des ebenfalls nicht dargestellten Pumpenmotors. Bei dieser Bewegung wird ein am genannten Schütz angeordneter Kontakt IV geöffnet.
• Beim Weiterdrehen schließt die Scheib-v e einen Kontakt HI, der in einem Stromkreis mit Membrankontakt M und der Wicklung eines Relais T liegt. Das Relais T zieht seinen Anker an, wobei derselbe bei 15 einen Kontakt schließt, welcher parallel zum Relais R liegt. Dieses ist nun kurzgeschlossen, und der Strom durch die Glühlampe 18 und elektrischen Wecker G ist .nun geniigend stark, um diese zum Aufleuchten bzw. diesen zum Läuten zu bringen. Da bei diesem Kurzschließen das Relais R seinen Anker fallen läßt, wird der Stromkreis des Motors E unterbrochen, und dieser sowie die Schaltwalze kommen zum Stillstand.
• Hat nun die Pumpe richtig ihre Arbeit be-Bonnen, so öffnet dtr 3Iemhranlzontakt M seinen Stromkreis, so da]) das Relais T abfällt, der Kurzschluß des Relais R aufgehoben wird, der Wecker G nicht mehr läutet und die Glühlampe i S wieder verdunkelt wird. Das Relais ,R zieht seinen Anker wieder an. Der Motor und die Schaltwalze drehen wieder weiter, da dar# Kontakt i o wieder geschlossen ist. Hat die Sclialtwrzlze eine halbe Drehung vollendet, So gleitet die Bürste auf der Scheibe a von dieser letzteren ab, so daß. der Motor 4l stillstAt.
• Ist nun das Hochbassin genügend aufgefüllt, so gellen die Kippen i und 2 in die ?")ftnungsstellung, so daß der Stromkreis des Relais h unterbrochen wird und dasselbe seinen Anker fallen 1äßt. Der Motor erhält nun über den Kontakt i i und di:= Scheibe b Strom, so daß die Schaltwalze «-leder weitergedreht wird. In einem bestimmten Augenblick unterbrechen die Scheiben c und d die Kontakte I und 1I, wobei das Schaltschütz den Pumpenmotor abschaltet, der Membrankontakt M schließt sich, während der Kontakt III unterbrochen wird. Die Anlage ist wieder in der Ruhestellung.
• Saugt nun beispielsweise die Pumpe beim Anlassen nicht richtig, d. h. saugt sie beispielsweise Luft statt Wasser, so bleibt der .#Tembrar-kontal>t M und damit der Stromkreis des Relais T geschlossen. Das Relais R bleibt kurzgeschlossen, die Lampe 18 leuchtet hell, und der Wecker G ertönt dauernd.
• Ein mit der Schaltwalze sich drehender Haken i a hält außerdem den Anker des Relais T in seiner angezogenen Lage, bei welcher der Kontakt 15 geschlossen ist, fest. Die Schaltwalze bleibt stehen, da der Motor E infolge Unterbrechung des Stromkreises an der Scheibe b keinen Strom über den Kontakt i i erhalten kann.
• In derselben Weise erfolgt bei gänzlichem Stromunterbruch vom stromliefernden Werk aus durcn den Membrankontakt M die Abstellung des Motors, und durch das Relais T wird ein Signal ausgelöst.
• Ist eine der Phasen- des Pumpenmotors beim Anlauf spannungslos oder wird sie während des Laufes spannungslos, so wird der Motor z. B. mittels Nullspanrungsauslösung durch das Schaltschütz abgestellt. Dieses Abstellen bewirkt das Schließen des Kontaktes M, so daß das Relais T erregt und das Relais R in schon beschriebener Weise kurzgeschlossen wird. Lampe 18 leuchtet daher hell auf, und das Glockenzeichen ertönt.

Claims (3)

1. PATEN UA-XsPRi`CHr: i. Elektrische Fernsteuereinrichtung für Pumpenanlagen mit einer zur Steuerung und Rückmeldung dienenden Fernleitung zwischen Wasserstandsfernmelder und Steuerstation, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwimmer im Hochbassin derart mit einer Schaltuhr (U) und Kippkontakten (i, 2) zusammenarbeiten, daß der Pumpenmotor bei Hochtarif nur kurzzeitig, bei Sperrzeiten gar nicht und bei Niedertarif bis zur vollständigen Auffüllung des Hochbassins eingeschaltet wird.
2. 2. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da:ß die Fernleitung zur Übertragung der Steuerimpulse und Rückmeldesignale zwischen steuernder und gesteuerter Station nur zwei Leitungen (6) für das erste Pumpenaggregat und je .eine weitere Leitung für jedes weitere Pumpenaggregat umfaßt.
3. 3. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernleitung (6) in der Pumpenstation über die eine Wicklung (i g) eines Differentialinotors (D) geschlossen ist, wobei dieser Motor Kontakte zur Betätigung eines Schaltschützes (22) für den Pumpenmotor (HM) und der Rückmeldesignale steuert, während eine zweite Wicklung (2o) des Differentialmotors (D) an das3elbe.Netz wie der Pumpenmotor angeschlossen ist. q.. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch Organe, die zum Kurzschließen eines in der Pumpenstation an die Fernleitung angeschlossenen Relais (12) zwecks Alarmgebung einerseits und, falls der Gang des Pumpwerkes gestört ist, zur gänzlichen Abstellung desselben vorgesehen sind. . 5. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und q., gekennzeichnet durch eine Schaltwalze mit Nokkenscheibe, Kontaktfedern und einem Antriebsmotor, welche Schaltwalze durch Stromimpulse des von der Steuerstation aus gesteuerten Relais (IR) gesteuert wird. 6. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Alarmleitung ein Membrankontakt (AI) in der Saugleitung der Pumpe und ein dazu in Serie geschalteter, durch den Feinschalter für den Pumpenmotor gesteuerterKontakt vorgesehen sind. 7. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schaltschütz (22) ein Kontakt (23) vorgesehen ist, welcher in Serie mit einem vom Differentialmotor (D) gesteuerten Kontakt (26) -und mit diesem parallel zur Wicklung (i g) geschaltet ist, derart, daß die Wicklung (i9) bei Stromunterbruch in der Pumpstation kurzgeschlossen und in der Steuerstation ein Signal ausgelöst wird. B. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (2o) über einen in der Saugleitung der Pumpe liegenden und beim richtigen Arbeiten derselben sich schließenden Membrankontakt (J11) an das Netz des Pumpenmotors angeschlossen ist, derart, daß beim richtigen Arbeiten der Pumpe die Wicklung (20) Strom erhält und der Differentialmotor (D) stillgesetzt wird. g. Elektrische Fernsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltschütz (22) und die Wicklung (20) an verschiedene Phasen des den Pumpenmotor (HM) speisenden Drehstromnetzes angeschlossen sind, zum Zwecke, das Arbeiten des Pumpenmotors bei Unterbruch einer der Phasen zu verhindern.