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Anordnung zum Zu- und Abschalten von Regelstufen Das Hauptpatent betrifft
eine Stufenschalteinrichtung, bei ,der die einzelnen Schaltstufen nacheinander mit
einer einstellbaren Zeitverzögerung geschaltet werden und .die Zeitverzögerung durch
zwei Zeitrelais in Verbindung mit zwei Zwischenrelais erfolgt, indem jedes der Zwischenrelais
auf eine einstellbare Zeit eine ider beiden die Schaltspulen der Schalter (Schütze)
speisenden Sammelleitungen unterbricht. Bei :dieser Art der Zeitverzögerung ist
es notwendig, daß jeder Schalter (Schütz) beim Ansprechen Kontakte öffnet, .durch
welche der Stromkreis, in der seine Schaltspule liegt, unterbrochen wird. Andernfalls
könnte es vorkommen, daß das eine Zwischenrelais, welches durch Kurzschließen seiner
Erregung durch das zugehörige Zeitrelais abfällt, sofort wieder angezogen wird,
da :es über idie Schaltspule des Schalters, welcher angesprochen hat, erregt wird,
wenn das andere Zwischenrelais noch nicht die Sammelleitung unterbrochen hat.
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Die Erfindung betrifft eine Verzögerungseinrichtung, bei der die Selbstunterbrechung
der Schaltspulen der einzelnen Schalter vermieden ist, wodurch die Anzahl der Kontakte
vermindert und die Betriebssicherheit erhöht wird. Gemäß der Erfindung ist ein Kipprelais
vorgesehen, das abwechselnd eine der beiden Sammelleitungen an Spannung legt und
durch Zeitrelais zum periodischen Schaltlagenwechsel angeregt wird. Es ist zweckmäßig,
für jede ider beiden Schaltstellungen des Kipprelais je ein Zeitrelais zu verwenden,
das nach Erregung die zugehörige Schaltspule des Kipprelais an Spannung legt und
dadurch dieses in die zugehörige Schaltlage bringt, wobei das Kipprelais in seiner
neuen Schaltlage die Erregung desjenigen Zeitrelais kurzschließt, das seinen Schaltlagenwechsel
hervorgerufen hat, und den Kurzschluß der Erregung des anderen Zeitrelais aufhebt.
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Das Umschalten der beiden Sammelleitungen kann auch durch ein Klapprelais
mit zwei Steuerkontakten (Umschaltrelais) in Verbindung mit zwei Halte- und zwei
Zeitrelais erfolgen. Das Klapp- (Umschalt-) Relais legt in jeder seiner beiden Schaltlagen
eine der beiden Sammelleitungen an Spannung und öffnet in jeder seiner Schaltlagen
die Erregung desjenigen Zeitrelais, welches den Schaltlagenwechsel hervorgerufen
hat, und schließt den Erregerkreis für ,das andere Zeitrelais. Das eine Halterelais
besitzt zwei Arbeitskontakte,
das andere einen Ruhekontakt. Das
eine Zeitrelais schließt bei Erregung nach einer einstellbaren Zeit den Haltestromkreis
für das Halterelais mit den zwei Arbeitskontakten, welches nach Erregung sich über
den Ruhekontakt des anderen Halterelais selbst hält und ,das Umschaltrelais erregt.
Das Umschaltrelais wird angezogen, unterbricht die eine Sammelleitung und legt die
andere an Spannung. Gleichzeitig unterbricht es die Erregung ,des Zeitrelais, welches
den Schaltlagenwechsel hervorgerufen hat, und schaltet die Erregung des anderen
Zeitrelais ein. Dieses erregt nach seinem Ablaufen das Halterelais mit dem Ruhekontakt,
das seinen Ruhekontakt öffnet und dadurch die Erregung des anderen Halterelais unterbricht,
welches seinerseits die Erregung des Umschaltrelais unterbricht, so daß dieses zum
Abfallen gebracht wird.
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In der Abb. z ist eine Ausführungsform der Verzögerungseinrichtung,
bestehend aus dem Kipprelais 2o5 und den beiden Zeitrelais i i i und 112 für eine
Stufenschalteinrichtung mittels Kippschütze dargestellt. Diese Einrichtung kann
zur stufenweisen Regelung von elektrischen Maschinen, Apparaten oder zur Spannungsregelung
auf Fernleitungen, wie in der Abbildung dargestellt, verwendet werden. Auf der Leitung
6, welche der Einfachheit halber einpolig dargestellt ist, sind Kompensierungseinrichtungen
verteilt, die zweckmäßig aus Drosselspulen 161, 162, 163 bestehen. Die Drosselspulen
werden durch Schalter 164, 165, 166 ein- bzw. ausgeschaltet. Diese .Schalter besitzen
Einschaltspulen 174, 175, 176 und Ausschaltspulen 184, 185, 186, ,,velche durch
die Kippschütze 167, 168; 169 eingeschaltet werden können. Die Kippschütze besitzen
Einschaltspulen 177, 178, 179 und Ausschaltspulen 187, 188, 189. Das eine Ende der
Einschaltspulen ödes ersten, dritten, fünften usw. Kippschützes und das eine Ende
(der Ausschaltspulen des zweiten, vierten, sechsten usw. Kippschützes liegen an
einer Sammelleitung 1o und das eine Ende der Einschaltspulen des zweiten, vierten,
sechsten usw. und das eine Ende der Ausschaltspülen des ersten, dritten, fünften
Kippschützes an der .Sammelleitung 1i. Das zweite Ende ,der Einschaltspule jedes
Kippschützes liegt über Verriegelungskontakte 127, 128 des in der Einschaltfolge
vorhergehenden Schützes an einer »Ein«-Steuerleitung 14, das zweite Ende der Ausschaltspulen
jedes Kippschützes liegt über Verriegelungskontakte158, 159 des. in der Ausschaltfolge
vorhergehenden Schalters an der »Aus«-Steuerleitung 15. Beim Ansprechen eines Kippschützes
schließt dieses die von ihm gesteuerten Verriegelüngskontakte, wodurch die Schaltspule
des in der Schaltfolge folgenden Kippschützes an die »Ein-« bzw. »Aus«-Steuerleitung
gelegt wird. Ferner sind noch Kontakte 147, 148,149 und 137, T38; 139 vorgesehen,
durch deren Überbrückung beim Ansprechen der Kippschütze die Einschaltspulen 174,
175, 176 bzw. ,die Ausschaltspulen 18q., 185, 186 der Schalter 164, 165, 166 eingeschaltet
werden. An Stelle der .Kippschütze können auch Klappschütze verwendet werden, welche
mit einer zusätzlichen Haltewicklung und einer Gegenwicklung versehen sind. Die
Haltewicklung liegt ständig an Spannung und ist so bemessen, daß sie das Klappschütz
nach dem Anziehen unabhängig vom Wiederausschalten des Stromes in der Erregerwicklung
festhält, aber nach dem Abfällen nicht wieder anziehen kann. Die Steuerung kann
auch unmittelbar erfolgen, wobei an Stelle der Kippschütze Kippschalter treten.
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Das Kipprelais 2o5 legt in jeder seiner beiden Schaltstellungen abwechselnd
die eine der beiden Sammelleitungen 1o und 1z an Spannung. Für jede Schaltlage des
Kipprelais ist ein Zeitrelais i z i bzw. z 12 vorgesehen. Jedes Zeitrelais legt
nach Erregung nach einer einstellbaren Zeit die zugehörige Schaltspule 215 bzw.
225 an Spannung, wodurch das Kipprelais 2o5 in die dieser Schaltspule zugeordnete
Schaltlage fällt. In dieser neuen Schaltlaue überbrückt bzw. öffnet das Kipprelais
205 Kontakte 255 und 265 und schließt dadurch die Erregung des Zeitrelais, welches
den Schaltlagenwechsel hervorgerufen hat, kurz und hebt den Kurzschluß für das andere
Zeitrelais auf.
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Das Ein- bzw. Ausschalten der »Ein <-bzw. »Aus«-Steuerleitung und
die gleichzeitige Erregung eines der beiden Zeitrelais erfolgt durch die Relais
123 und 124. Diese besitzen Schaltspulen 133 und 134, die von einem von der Netzspannung
abhängigen Relais 135 über einen Widerstand 136 an Spannung gelegt werden
können. Wird die Spule 133 des Einschaltrelais 123 eingeschaltet, so legt das Einschaltrelais
123 durch Überbrückung seiner Kontakte 143 die »Ein«-Steuerleitung unddurch Überbrückung
seiner Kontakte 153 die Erregung des Zeitrelais an Spannung. In ähnlicher Weise
wird durch das Ausschaltrelais 124 die »Aus«-Steuerleitung durch überbrücken der
Kontakte 144 eingeschaltet und durch Überbrückung der Kontakte 154 die Verzögerungseinrichtung
angeregt. Der Strom für die Erregung der verschiedenen Schaltspulen und für die
Zeitrelais wird einer Spannungsquelle entnommen. In der einen, 19, der beiden Zuleitungen
18 und 19 zu dieser ist ein Zeitrelais mit Ruhekontakt in Selbstunterbrecherschaltung,
z. B. ein thermisches Relais 151, eingeschaltet, das bei
Nach Ablauf
des Zeitrelais schließt dieses seinen Kontakt 3q:2 und, legt dadurch die-Erregung
des Halterelais 3-51 an Spannung. Dieses schließf seine beiden Arbeitskontakte 352
und 353, wodurch es sich selbst über den Ruhekontakt 362 des Halterelais 361 und
seinen Arbeitskontakt 353 hält und die Erregung des Klapprelais 320 über
Kontakt 352 einschaltet. Bei Erregung des Klapprelais 32o wird die Leitung i i über
den Kontakt 322 an Spannung gelegt, die Erregung des Zeitrelais 341 aus- und die
des Zeitrelais 331 über den Kontakt 32q. eingeschaltet. Dieses Zeitrelais 331 schließt
nach einer einstellbaren Zeit seinen Kontakt 332, wodurch die Erregung des Halterelais
361 an Spannung gelegt wird. Dieses öffnet seinen Ruhekontakt 362 und damit den
Haltestromkreis für das Halterelais 351. Das Relais 351 fällt ab und öffnet dabei
seine Kontakte 352 und 353. Damit unterbricht ei gleichzeitig die Erregung des Relais
32o. Das Relais 320 fällt ab und legt die Leitung --=o an Spannung, schaltet
die Erregung des Zeitrelais 341 ein und die des Relais 331 ab. Die Rückkehr zum
Ausgangspunkt ist damit vollzogen, und das Spiel beginnt von #ieuem, solange der
Schalter 303 :eingelegt ist. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Zu und Abschalten
von Regelstufen nach Patent 578 852, bei der die Zeitverzögerung durch -zwei Zeitrelais
und zwei Zwischenrelais erfolgt, welche abwechselnd eine der beiden die Schaltspulen
der Schalter (Schütze) speisenden Sammelleitungen öffnen, dadurch gekennzeichnet,
daß an Stelle der beiden Zwischenrelais ein Kipprelais (2o5) vorgesehen ist, das
abwechselnd in jeder seiner beiden Schaltlagen eine der beiden Sammelleitungen (=o,
i i) an Spannung legt, und das durch Zeitrelais (111, 112) zum periodischen Schaltlagenwechsel
angeregt wird.
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2. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,
daß für jede Schaltlage des Kipprelais ein Zeitrelais vorgesehen ist, das bei Erregung
nach einer einstellbaren Zeit die zugehörige Schaltspule des Kipprelais an Spannung
legt und dadurch dieses in die zugehörige Schaltlage bringt, und daß das Kipprelais
in dieser neuen Schaltlage die Erregung des Zeitrelais kurzschließt, Idas den Schaltlagenwechsel
hervorgerufen hat, und den Kurzschluß für die Erregung des anderen Zeitrelais aufhebt.
3. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ;ein
normales Klapprelais (Abb. 2, 32o) (Umschaltrelais) in der Weise mit zwei Halterelais
(35r, 36i) und zwei Zeitrelaris (33i, 34 in Verbindung gebracht ist, daß das Klapprelais
in jeder seiner beiden Schaltlagen eine der beiden Sammelleitungen (=o, i i) an
Spannung legt, und daß das eine Zeitrelais (3q.1) bei Erregung nach einer einstellbaren
Zeit das Halterelais (351), das mit zwei Arbeitskontakten versehen ist, erregt,
welches sich über einen Ruhekontakt (362) des anderen Halterelais (361) selbst hält
und das Klapprelais (32o) erregt, und daß bei Ansprechen,des Klapprelais die Erregung
des Zeitrelais (3q.1) unterbrochen wird, welches den Schaltlagenwechsel hervorgerufen
hat, und das andere Zeitrelais (331) erregt wird, das nach seinem Ablaufen das Halterelais
(361) mit dem Ruhekontakt erregt, das durch Öffnen des Ruhekontaktes das andere
Halterelais und damit das Klapprelais zum Abfallen bringt.
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4. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kipprelais bzw. Klapprelais nur so lange zum Umschalten angeregt wird, solange
ein Steuerkommando vorliegt.
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5. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i bis 3, !dadurch gekennzeichnet,
daß ein von einer elektrischen Größe beeinflußtes Relais (135) zwei Hilfsrelais
(123, i24) steuert (Ein-undAusschaltrelais); welche die »Ein«- bzw. »Aus«-Steuerleitung
(14, 15) an Spannung legen und gleichzeitig durch Erregung der Zeitrelais das Kipprelais
bzw. Klapprelais zum periodischen Schaltlagenwechsel anregen.
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6. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Zeitrelais mit Ruhekontakt in Selbstunterbrechungsschaltung (151), z. B.
ein thermisches -Relais, in einer von bei-,den Zuführungsleitungen zur Spannungsquelle
liegt, welches bei längerer Erregung einer Schaltspule diese Leitung öffnet und
eine Alarmvorrichtung auslöst.
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7.@ Stufenschalteinrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der letzte Kippschalter (Kippschütz) Kontakte (157, 129) besitzt,
durch deren Überbrückung am Ende eines Regulierbereiches die über einen Vorschaltwiderstan.d
erregte Schaltspule (133, =34) des Ein- bzw. Ausschaltrelais (123, 12q.) kurzgeschlossen
wird.
längerer Erregung einer Schaltspule die Leitung öffnet und
eine Alarmvorrichtung auslöst. Um bei großen Spannungserhöhungen ein sofortiges
Einschalten mehrerer oder sämtlicher Schaltstufen zu erreichen, ist ein Relais
50 vorgesehen, das die beiden Sammelleitungen an Spannung legt und die Verriegelungskontakte
der Einschaltspulen überbrückt. Dieses Relais kann auch so geschaltet sein, daß
bei starker Verringerung der Span-' nung sämtliche oder ein Teil,der Schaltstufen
ausgeschaltet werden.
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Um für den Fall, daß ein gegebenes Schaltkommando nicht mehr ausgeführt
werden kann, weil das Ende des Regulierbereichs erreicht ist, ein dauerndes Umsteuern
der Verzögerungseinrichtung zu vermeiden, sind Endverriegelungen in Form von Kurzschlußkontakten
für das Ein- und Ausschaltrelais vorgesehen. Das Schütz 169 besitzt Kontakte 129,
durch ,deren Überbrückung am Ende des Regulierbereichs die Einschaltspule 133 des
Einschaltrelais r23 kurzgeschlossen wird, wodurch das Einschaltrelais abfällt und
die Einwirkung. neuer Schaltkommandos auf dieses Relais unwirksam wird. In ähnlicher
Weise besitzt das Schütz 167 Kontakte 157, durch deren Überbrückung beim Ausschalten
dieses Schützes die Spule 134 des Ausschaltrelais 12q. kurzgeschlossen wird.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Steigt aus irgendeinem
Grunde die Spannung, so legt das Relais 135 die Einschaltspule 133 des Relais 123
über den Widerstand 136 an Spannung. Das Relais wird angezogen und legt die »Ein«-Steuerleitung
14 durch Überbrückung der Kontakte 143 an Spannung, und gleichzeitig durch überbrükkung
der Kontakte 153 wird in der in der Abbildung dargestellten Schaltlage das Zeitrelais
i i i erregt. Dieses legt nach einer einstellbaren Zeit die Schaltspule 215 an :Spannung,
wodurch das Kipprelais 2ä5 angezogen und durch Überbrückung der Kontakte 235 die
Summelleitung 1o an Spannung gelegt wird. Gleichzeitig wird die Erregung des Zeitrelais
i i i durch Überbrückung der Kontakte 255 kurzgeschlossen und der Kurzschluß der
Erregung des Zeitrelais 112 durch Öffnen der Kontakte 265 aufgehoben. Wenn die Sammelleitung
1o an Spannung gelegt wird, wird die Einschaltspule 177 des Schützes 167 erregt,
das Schütz zieht an, überbrückt die Verriegelungskontakte 127, wodurch die Einschaltspule
178 des darauffolgenden Schützes 168 an die »Ein«-Steuerleitung 14: .gelegt wird.
Ferner überbrückt es die Kontakte 147, durch welche die Einschaltspule 174 des Schalters
164 erregt wird, der die Drosselspule 161 einschaltet. Ist durch das Einschalten
der Drosselspulen die Spannung noch nicht auf ihren normalen Wert geregelt worden,
so bleibt das Einschaltrelais 123 eingeschaltet; das Zeitrelais 112 läuft ab und
legt nach seinem Ablauf die Spule 225 des Umschaltrelais 2o5 an Spannung. Das Umschaltrelais
legt jetzt die Sammelleitung i i an Spannung. Schütz 168 und Schalter 165 werden
eingeschaltet, ferner die Erregung des Zeitrelais 112 kurzgeschlossen und der Kurzschluß
für das Zeitrelais i i i aufgehoben. Das Ausschalten der einzelnen Schalter erfolgt
in ähnlicher Weise. Beim Ansprechen des Relais 50 werden die beiden Sammelleitungen
1o und 11 an Spannung gelegt und die Verriegelungskontakte 127, 128 überbrückt,
so @daß die Kippschütze gleichzeitig eingeschaltet werden.
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In Abb. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Verzögerungseinrichtung
dargestellt, und zwar besteht diese Verzögerungseinrichtung aus dem Klapprelais
32o mit zwei Umschaltkontakten in Verbindung mit zwei Zeitrelais 341 und 331 und
zwei Halterelais 351 und 361.
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1o und i i sind die Sammelleitungen, welche den Sammelleitungen 1o
und z1 der Abb. i entsprechen. 303 ist ein Schalter, welcher dieselben Funktionen
erfüllt wie die Kontakte 153 und 154 des Ein- bzw. Ausschaltrelais der Abb.
i. Die Leitung 1o ist an den Kontakt 32r, die Leitung 11 an den Kontakt 322 des
Klapprelais 320 angeschlossen. Der eine Pol der Erregung der Zeitrelais 331
und 341 liegt über den Umschalter 303 an der Minusleitung; der andere Pol
der Erregung des Zeitrelais 341 ist an den Kontakt 323; der andere Pol ,der Erregung
ges Zeitrelais 331 an den Kontakt 32,4 des Klapprelais 32o angeschlossen. In- unerregtem
Zustande des Klapprelais 320 liegt die Leitung 1o an Spannung, und die Erregung
des Zeitrelais 341 ist eingeschaltet. Ist .das Klapprelais 320 erregt, so
wird die Leitung i i und die Erregung,des Zeitrelais 331 eingeschaltet. Das Halterelais
351 besitzt zwei Arbeitskontakte 352 und 353. Seine Erregung wird durch .den Kontakt
342 des Zeitrelais 34 eingeschaltet. Das andere Halterelais 361 besitzt einen Ruhekontakt
362 und erhält seine Erregung über den Kontakt 332 des Zeitrelais 331. Wird das
Relais 351 erregt, so schießt es über den Ruhekontakt 362 des Relais 361 und seinen
Arbeitskontakt 353 einen Haltestromkreis für seine Erregung und schaltet durch den
Arbeitskontakt 352 die Erregung des Klapprelais 320 ein.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Wird der Schalter-3o3
eingelegt, so wird in der in der Abbildung .dargestellten Schaltstellung das Zeitrelais
341 über den Kontakt 323 (des Umschaltrelais 32o erregt.