DE573205C

DE573205C - Automatic starting device for electric motors, especially three-phase motors

Info

Publication number: DE573205C
Application number: DEA62672D
Authority: DE
Inventors: Albert Beschnitt
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-07-11
Filing date: 1931-07-11
Publication date: 1933-03-29

Description

Selbsttätige Anlaßvorrichtung für Elektromotoren, insbesondere Drehstrommotoren Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Anlaßvorrichtung für Elektromotoren, insbesondere Wechselstrommotoren, und besteht darin, daß die in Mehrzahl vorgesehenen Kontaktvorrichtungen für die Stern-Dreieck-oder für die Stufenschaltung durch einen Arbeitsmagneten nacheinander mechanisch eingeschaltet werden. Der Magnet wirkt hierbei auf eine durchgehende Welle ein, welche die Betätigungsglieder für die einzelnen Kontaktvorrichtungen trägt. Diese Betätigungsglieder werden im allgemeinen in einer Lage gehalten, in der sie mit den zugehörigen Bedienungsteilen der Kontaktvorrichtungen nicht in Eingriff gelangen können, obgleich sie durch die um einen bestimmten Winkel durch den Arbeitsmagneten hin und her bewegte Schaltwelle in Bewegung gesetzt werden. Erst wenn die vorhergehende Kontaktvorrichtung in die Einschaltlage gebracht worden ist, wird das Betätigungsglied der folgenden Kontaktvorrichtung durch einen besonderen Hebel in diejenige Lage gebracht, bei der es beim folgenden -Hub des Arbeitsmagneten das Schließen dieser folgenden Kontaktvorrichtung vollzieht. Die letzte Kontaktvorrichtung ist mit einer in der Schließlage wirkenden Sperrung versehen, die den Kontakt für die wiederholte Einschaltung des Arbeitsmagneten offenhält, so daß dieser nicht mehr erregt und stillgesetzt wird. Die Bedienungsteile der Kontaktvorrichtungen werden durch Kniehebelgelenke gebildet, die in der durchgedrückten Lage die Kontakte geschlossen halten. Durch einen Auslöse- oder "Nullspannungsmagneten werden beim Einschalten der Steuerung Fallge-,vichte gehoben, die eine gemeinsame Ausschaltung aller Kontaktvorrichtungen bewirken, wenn der Magnet durch Ausschaltung von Hand, bei Ausbleiben der Spannung oder Überstrom ausgeschaltet wird. Die Fallgewichte schlagen dann mittels einer durchgehenden Welle sämtliche Kniehebelgelenke zurück und führen ein Öffnen aller Kontakte herbei. Die Einschaltung wie auch die Ausschaltung . der Steuerung geschieht durch Handschalter oder Druckknopf.Automatic starting device for electric motors, in particular three-phase motors The invention relates to an automatic starting device for electric motors, in particular AC motors, and consists in that the contact devices provided in plurality for the star-delta or for the step switching by a working magnet one after the other be switched on mechanically. The magnet acts here on a continuous Shaft, which the actuators for the individual contact devices wearing. These actuators are generally held in a position which they do not engage with the associated operating parts of the contact devices can get through, although they go through a certain angle by the working magnet switching shaft moved back and forth can be set in motion. Only when the previous one Contact device has been brought into the switched-on position, the actuator the following contact device by a special lever in that position brought, in which there is the closing of this during the following stroke of the working magnet the following contact device takes place. The last contact device is with a provided in the closed position acting blocking, which repeated the contact Activation of the working magnet holds open so that it is no longer excited and is stopped. The operating parts of the contact devices are toggle joints formed, which keep the contacts closed in the depressed position. By a tripping or "zero voltage magnet" is activated when the controller is switched on Case-weight, weight lifted, the common switching off of all contact devices cause when the magnet is switched off by hand, if there is no voltage or overcurrent is switched off. The falling weights then hit by means of a continuous shaft back all toggle joints and lead to an opening of all Contacts. Switching on as well as switching off. the control happens by hand switch or push button.

Gegenüber den bekannten Nockensteuerungen besitzt die Anordnung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß die Ausschaltlage der Steuerung stets unmittelbar und sofort erreicht werden kann, ohne daß es erforderlich wäre, die Steuerglieder einzeln in die Ausschaltlage zurückzuführen. Es werden ferner keine einzelnen Magnete für die Stufenschaltung benötigt, wie dies bei Schützsteuerungen der Fall ist, auch fallen die bei Schützsteuerungen unentbehrlichen Hilfskontakte fort.Compared to the known cam controls, the arrangement according to FIG the invention has the advantage that the switch-off position of the controller is always immediate and can be reached immediately without the need for the control members individually returned to the switch-off position. Furthermore, there are no individual magnets required for step switching, as is the case with contactor controls, too the auxiliary contacts, which are indispensable for contactor controls, are no longer required.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Flachbahnanlasser durch einen Arbeitsmagneten mittels einer Klinke und eines Sperrades stufenweise zu schalten. Hierbei ist es jedoch nicht möglich, sämtliche Stromkreise rasch und gleichzeitig zu öffnen, wie dies beim Erfindungsgegenstand der Fall ist.It has also been proposed to use flat starters a working magnet by means of a pawl and a Ratchet wheel gradually to switch. However, it is not possible to quickly and open at the same time, as is the case with the subject matter of the invention.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Abb. I zeigt die Gesamtanordnung der Schaltgeräte, die Abb. 2 und 3 eine einzelne Schaltvorrichtung und die Abb. "4 die Betätigungseinrichtung für die einzelnen Schaltvorrichtungen.In the drawing, the invention is illustrated in one embodiment. Fig. I shows the overall arrangement of the switching devices, Figs. 2 and 3 a single one Switching device and Fig. "4 the actuating device for the individual switching devices.

In der Abb.-i bedeutet R, S, T ein Drehstromnetz, i den Ständersclialter, 2 den Ständer eines Drehstrommotors, 3 dessen Läufer, 4., 5 und 6 Anlaßwiderstände, 7, 8 und 9 Kontakte zum Kurzschließen der Widerstandsstufen, io Kniehebelgelenke zum Schließen der mit 1, 7, 8 und 9 bezeichneten Kontakte, 14 den Arbeitsmagneten, 15 einen Auslösemagneten, 16 den Einschaltdruckknopf und 17 den Aussehaltdruckknopf. Der Arbeitsmagnet besitzt eine Erregerwicklung i8 und einen Hilfskontakt ig. Er wirkt mit seinem Kern mittels der Federn 2o und 21 auf die Brücke 22 ein, mit der ein Hemmwerk 23 verbunden ist. Der obere Fortsatz 24 der Brücke 22 wirkt unter Zuhilfenahme eines nicht "dargestellten Zeitwerkes auf einen Hebel 25 ein, der durch eine Feder 27 mit dem Kontakthebel :26 verbunden ist. Die Schaltvorrichtung 26, 28 wirkt in bekannter Weise als Momentschalter, wenn der Hebel 25 verschwenkt wird und die Feder 27 ihre Mittellage überschreitet. .In Fig.-i, R, S, T mean a three-phase network, i the stator clamp, 2 the stator of a three-phase motor, 3 its rotor, 4th, 5 and 6 starting resistors, 7, 8 and 9 contacts for short-circuiting the resistance levels, io toggle joints for closing the contacts marked 1, 7, 8 and 9, 14 the working magnet, 15 a release magnet, 16 the switch-on pushbutton and 17 the Aussehalt pushbutton. The working magnet has an excitation winding i8 and an auxiliary contact ig. It acts with its core by means of the springs 2o and 21 on the bridge 22, with which an inhibitor 23 is connected. The upper extension 24 of the bridge 22 acts with the aid of a timer (not shown) on a lever 25 which is connected to the contact lever 26 by a spring 27. The switching device 26, 28 acts in a known manner as a momentary switch when the lever 25 is pivoted and the spring 27 exceeds its central position.

Wird der Druckknopf 16 geschlossen, so wird die Spule 18 des Arbeitsmagneten 14 zwischen die Netzphasen R und S geschaltet. Der Magnet i.1. zieht dann seinen Anker an, schließt seine Hilfskontakte ig-- und mittels des ersten Knieliebelgelenkes io den Netzschalter i und öffnet den Kontakt 28 nach einer durch das nicht dargestellte Zeitwerk begrenzten Zeit. Die Bedienung des ersten und der weiteren Knichebelgelenke io durch den Magneten 14 wird weiter unten an Hand der Abb. 4 erläutert werden.If the push button 16 is closed, the coil 18 becomes the working magnet 14 connected between the network phases R and S. The magnet i.1. then pulls his Anchor, closes its auxiliary contacts ig - and by means of the first knee joint io the power switch i and opens the contact 28 after a through the not shown Zeitwerk limited time. The operation of the first and the other ankle joints io by the magnet 14 will be explained further below with reference to FIG. 4.

Durch den Hilfskontakt ig wird auch der Auslöseschalter 15 zum Einschalten gebracht, dessen Spule 31 über den geschlossenen Druckknopf 17 und den Kontakt 1g zwischen die Netzphasen R, S gelegt wird. Der Schalter 15 wird weiterhin durch den eigenen Haltekontakt 29 in der Einschaltlage festgehalten, der Stromkreis verläuft von R über den Druckknopf 17, die Leitung 49, den Hilfskontakt 29 und die Spule 31 nach S.The trigger switch 15 is also switched on by the auxiliary contact ig brought, the coil 31 via the closed push button 17 and the contact 1g is placed between the network phases R, S. The switch 15 is still through the own holding contact 29 held in the ON position, the circuit runs from R via the push button 17, the line 49, the auxiliary contact 29 and the coil 31 according to p.

Nachdem der Kontakt 28-geöffnet und der Druckknopf 16 losgelassen worden ist, wird die Spule 18 des Arbeitsmagneten 14 stromlos, und sein Kern fällt ab. Nach einer durch das Hemmwerk 23 gegebenen Verzögerung wird der Magnet wieder eingeschaltet, und ein neues Spiel beginnt. Der Erregerstrom hat folgenden Verlauf: Von R über den Druckknopf 17, die Leitung 49, den Hilfskontakt 3o des Magneten 15, die Leitung 5o, einen Kontakt 48, den Kontakt 28 und die Spule 18 nach S. Der Kern des Arbeitsmagneten wird daher wieder angezogen, wobei er auf das folgende Kniehebelgelenk einwirkt und die Schließung der Kontakte 7 bewirkt. Der Arbeitsmagnet fällt danach wieder ab, wird wieder eingeschaltet usw., bis alle Kontakte geschlossen und sämtliche Widerstände kurzgeschlossen sind. Es sind nur drei Widerstandsstufen gezeichnet, es können jedoch beliebig viele Stufen vorgesehen sein, die nacheinander geschlossen werden.After the contact 28 opened and the push button 16 released has been, the coil 18 of the working magnet 14 is de-energized and its core falls away. After a delay given by the escapement 23, the magnet is again switched on and a new game begins. The excitation current has the following course: From R via the push button 17, the line 49, the auxiliary contact 3o of the magnet 15, the line 5o, a contact 48, the contact 28 and the coil 18 to S. The core the working magnet is therefore attracted again, with it on the following toggle joint acts and causes the contacts 7 to close. The working magnet then falls off again, is switched on again, and so on, until all contacts are closed and all Resistors are short-circuited. Only three levels of resistance are drawn, however, any number of stages can be provided, which are closed one after the other will.

Der Kontakt 48 wird nach dem Schließen der letzten Stufe mechanisch geöffnet und offengehalten, so daß der Magnet 14 stillgesetzt wird.The contact 48 becomes mechanical after the closing of the last stage opened and held open so that the magnet 14 is stopped.

In den Abb. 2 und 3 sind die Kniehebelgelenke wieder mit io, deren fester Gelenkpunkt mit 42 und deren beweglicher, seitlich verschiebbarer Gelenkpunkt mit 4.o bezeichnet. Der bewegliche Punkt 40 ist mit einem um den Zapfen 43 vierschwenkbaren Hebel 41 und einem Gestänge 38 verbunden. Das Gestänge 38 wirkt seinerseits auf einen Winkelhebel 39, der das Schließen und öffnen der Kontakte 7 herbeiführt. Die Streckung des Kniehebelgelenkes erfolgt durch ein Schubglied 37, das mit einem Ausschnitt oder einer Gabelung in dem Mittelpunkt der Kniehebel angreift. Das Schubglied 37 ist an einem mit der Welle 35 fest verbundenen Hebel 36 aasgelenkt. Wird die Welle 35 um einen bestimmten Winkel gedreht, so drückt das Schubglied 37 gegen den Kniehebel und bewirkt das Schließen der Kontakte, wie dies in der Abb. 3 zur Darstellung gebracht ist.In Figs. 2 and 3, the toggle joints are again with io, their fixed articulation point with 42 and its movable, laterally displaceable articulation point marked 4.o. The movable point 40 is four-pivotable about the pin 43 with a Lever 41 and a linkage 38 connected. The linkage 38 acts in turn an angle lever 39 which causes the contacts 7 to close and open. the The toggle joint is stretched by a push member 37, which has a cutout or a fork in the center of the toggle lever engages. The push member 37 is articulated on a lever 36 fixedly connected to the shaft 35. Will the wave 35 rotated through a certain angle, the push member 37 presses against the toggle lever and causes the contacts to close, as shown in Fig. 3 is.

In der Abb.4 sind die bereits beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den übrigen Abbildungen. Die Welle 35 wird durch den Arbeitsmagneten (Teil 14 gemäß der Abb. i) mittels der Teile 12 und 13 beim wiederholten Anziehen und Abfallen des Magnetkernes um einen bestimmten Winkel hin und her bewegt. Bei dem zunächst stattfindenden Magnethub sei durch das Schubglied 37 das erste Kniehebelgelenk durchgedrückt und der erste Kontaktsatz (des Netzschützes i) in Berührung gebracht. Die weiteren Schubglieder 37 nehmen dann zunächst die rechts an der letzten Schließvorrichtung 9 dargestellte Lage ein, bei der sie an einem Zapfen 45 des Hebels q4 durch das Eigengewicht oder unter dem Einfluß einer nicht mit abgebildeten Feder anliegen. Erfolgt die Bewegung der Welle 35 bei dieser Lage der Kontakthebel, so gleiten die Schubglieder 37 wirkungslos an den Kniegelenken vorüber. Bei der Einschaltung des ersten Kniegelenkes der Schaltvorrichtung i wurde mit dem Hebel 41 gleichzeitig auch der mit ihm gekuppelte Hebel 44 verschwenkt, wobei das Schubglied der Schaltvorrichtung 7 in die dargestellte Lage gebracht wurde. Der Ausschnitt des Schubgliedes steht dann mit dem Mittelpunkt des zugehörigen Kniegelenkes im Eingriff und bewirkt bei einer erneuten Drehung der Welle 35 das Durchdrücken des Kniehebels und ein Schließen der zugehörigen Kontakte. Bei der Bewegung des Kniegelenkes der Schaltvorrichtung 7 wird dann durch den zugehörigen Hebel 44 das Schubglied der weiteren Schaltvorrichtung 8 in die Wirklage gebracht usw. Durch das wiederholte Anziehen und Abfallen des Arbeitsmagneten werden in dieser Weise sämtliche Kontakte nacheinander geschlossen. Wird während des Schaltvorganges oder nach dessen Vollendung der Druckknopf 17 gemäß der Abb. i niedergedrückt, so fällt der Magnet 15 ab, unterbricht die Steuerstromkreise und läßt die Stange 32 mit den Fallgewichten 33 los. Die Stange fällt dabei auf die nach oben durchgedrückten Kniehebelgelenkeund führt eine gleichzeitige und rasche Ausschaltung sämtlicher Schaltvorrichtungen herbei. Ein erneutes Anlassen kann dann sofort wieder durch Drücken des Knopfes 16 veranlaßt werden.In Fig.4, the parts already described are the same Referenced as in the other figures. The shaft 35 is through the Working magnet (part 14 according to Fig. I) by means of parts 12 and 13 when repeated Attracting and falling off of the magnetic core moves back and forth through a certain angle. In the first magnet stroke that takes place, the thrust member 37 is the first Toggle joint pushed down and the first contact set (of the mains contactor i) in Brought in touch. The other thrust members 37 then initially take the one on the right on the last locking device 9 shown a position in which they are on a Pin 45 of the lever q4 by its own weight or under the influence of a not with the spring shown. The movement takes place the wave 35 in this position of the contact lever, the thrust members 37 slide ineffectively past the knee joints. When switching on the first knee joint of the switching device i was pivoted with the lever 41 at the same time the lever 44 coupled to it, wherein the push member of the switching device 7 has been brought into the position shown. The section of the thrust member is then with the center of the associated knee joint engages and causes the push-through when the shaft 35 is rotated again of the toggle lever and a closing of the associated contacts. When moving the The knee joint of the switching device 7 is then activated by the associated lever 44 Pushing member of the further switching device 8 brought into the operative position, etc. By the repeated attracting and falling off of the working magnet are done in this way all contacts closed one after the other. Is during the switching process or after its completion, the push button 17 is depressed as shown in FIG. i, so it falls the magnet 15, interrupts the control circuits and leaves the rod 32 with the Drop weights 33 items. The rod falls on the toggle joints that are pushed upwards leads to a simultaneous and rapid deactivation of all switching devices come here. You can restart the engine immediately by pressing the button 16 can be initiated.

Das Kniehebelgelenk der letzten Schaltvorrichtung besitzt eine über den festen Lagerpunkt 42 hinausgehende Verlängerung 46, an der eine mit einem Schlitz versehene Leiste 47 angelenkt ist. Diese vorzugsweise aus Isolierstoff bestehende Leiste steht mit dem Kontakt 48 (Abb. i) in Verbindung und bewirkt dessen Unterbrechung, wenn die letzte Stufe eingeschaltet ist, der Magnet 14 also stromlos bleiben soll. Diese Leiste kann auch unmittelbar auf den Kontaktarm 26 gemäß der Abb. i derart wirken, daß sie ein neuerliches Schließen des Kontaktes 28 verhindert, wenn der letzte Stufenkontakt geschlossen ist. Die beschriebene Anordnung ist natürlich nicht nur bei Steuerungen der beschriebenen Art anwendbar. Sie kann unter Verwendung von zwei oder drei Schaltgliedern als Stern-Dreieckschalter oder Anlasser für Induktionsmotoren mit Hilfsphase ausgebildet werden oder auch zum Anlassen von Gleichstrommotoren dienen. Wie aus der Darstellung der Übertragungsvorrichtungen hervorgeht, sind die einzelnen Hebel, Schubglieder, Wellen usw. einheitlich ausgeführt, so daß Reihenherstellung und -zusammenbau außerordentlich begünstigt werden.The toggle joint of the last switching device has an over the fixed bearing point 42 extending extension 46, at the one with a slot provided bar 47 is hinged. This preferably made of insulating material The bar is connected to contact 48 (Fig. I) and causes it to be interrupted, when the last stage is switched on, so the magnet 14 should remain de-energized. This bar can also be attached directly to the contact arm 26 as shown in FIG act that it prevents a renewed closing of the contact 28 when the last step contact is closed. The arrangement described is of course not only applicable to controls of the type described. You can use two or three switching elements as star-delta switches or starters for induction motors with auxiliary phase or for starting DC motors to serve. As can be seen from the illustration of the transmission devices, the individual levers, push members, shafts, etc. are uniformly designed so that serial production and assembly are greatly favored.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Automatic starting device for electric motors, in particular rotary motors, in which a repeatedly attracting and falling working magnet moves a switching linkage attached to a rotatable shaft to and fro through an angle, characterized in that push members moved by the shaft and acting on switching contact devices for the individual starting stages are provided, act on the levers entrained by the individual switching drives in such a way that each push member of the switching contact device to be engaged next is brought into the position in which it is brought into engagement with the associated switching drive when the shaft is rotated again.

2. Starting device according to claim i, characterized characterized in that toggle systems (io) are used as switching drive, on their knee point the thrust members (37) act.

3. Starting device according to claim i and 2, characterized characterized in that, in addition to the working magnet (i4), a manually or automatically Magnet (i5) which can be triggered by zero voltage or overcurrent is provided, which is in the attracted state keeps the .Magnetic circuits closed and for lifting Drop weights (3.3) are used, which after release when falling, all switched on Push back the knee lever and thereby open the associated switching contact devices (i, 7, 8, 9) cause.

4. starting device according to claim i to 3, characterized in that that the working magnet (i4) is provided with a timer (23) and another Timing mechanism acts on a momentary switch (26, 27, 28) for switching on and off the solenoid (i8) is used.

5. Starting device according to claim i to 4, characterized in that that the last switching contact device (9) to be switched on with an additional Lever (47) is provided, which after the closing movement a contact (48) in the The circuit of the working magnet (i4) is interrupted or the contact (28) of the momentary switch holds in the open position.