Die nachstehend beschriebene Einrichtung unterscheidet sich von den
bekannten in der Hauptsache dadurch, daß man den Umformer nicht in Tritt fallen
läßt, ehe er die richtige Polarität besitzt. Zu diesem Zweck liegt im Augenblick
des Anlassens das Feld nicht an den Ankerklemmen an, sondern es ist auf einen Schlupfwiderstand
geschaltet bzw. wird es erst bei einer gewissen Drehzahl auf diesen geschaltet.
Der Umformer wird dadurch am Intrittfallen zunächst verhindert, und es wird ermöglicht,
daß das Intrittfallen erst bei richtiger Polarität von einer schwach untersynchronen
Drehzahl aus erfolgt. Da das Feld des Umformers im Augenblick des Anlassens kurzgeschlossen
ist, so wird der Umformer beim Einschalten auf der Drehstromseite über den Anlaßtransformator
als Asynchronrnotor anlaufen. An den Gleichstrombürsten besteht zunächst eine Wechselspannung,
deren Periodenzahl anfangs gleich derjenigen des Wechselstromnetzes ist und die
mit wachsender Drehzahl abnimmt, bis bei synchronem Lauf des Umformers die Wechselzahl
auf - der Gleichstromseite Null wird, d. h. Gleichspannung erreicht ist. An die
Klemmen der Gleichstromseite ist nun die Spule eines polarisierten oder Differentialrelais
angeschlossen, das erst dann zum Ansprechen kommt, wenn die Periodenzahl auf einen
Bruchteil derjenigen des Wechselstromnetzes gesunken ist. Erst dann beginnt dieses
Relais zu arbeiten und bewirkt dabei durch Kontaktgebung (direkt oder unter Zuhilfenahme
eines besonderen Relais), daß der Schlupfwiderstand des Feldes so vergrößert wird,
daß der Umformer nicht in Tritt fallen kann. Zugleich beginnt aber ein Zeitrelais
zu arbeiten, und zwar dann, wenn das polarisierende Relais für die falsche Polarität
Kontakt gegeben hat. Gibt es Kontakt für die richtige Polarität, so erfolgt ein
Abschalten des Zeitrelais, falls der Zeitraum für die Einschaltung des Einankerumformers
mit
richtiger Polarität nicht ausreichend war. War die Zeit genügend groß, d. h. war
die Drehzahl bereits so hoch, daß ein ordnungsgemäßes Einschalten möglich war, so
wird bei richtiger Polarität des Ankers einerseits die Umschaltung des Feldes auf
den Anker vorgenommen unter gleichzeitigem Abschalten des Schlupfwiderstandes, andererseits
kann auch der Anlaßumschalter auf die volle Spannung umgelegt werden, da ja der
Umformer bei der richtigen Polarität in Tritt gefallen ist. Zugleich beginnt dann
das Einregulieren der Gleichstromspannung durch Induktionsregler, Drosselspulen
o. d-1., und bei richtiger Spannungshöhe kommt dann der Gleichstromhauptschalter
zum Einschalten, so daß der Anlaßv organg beendet ist. Alle diese Bedingungen müssen
nun zwangsläufig in einer bestimmten Reihenfolge vor sich gehen, so daß direkt oder
indirekt nur der Hauptschalter auf der Wechsel- oder Drehstromseite geschlossen
wird und sodann alle Arbeiten in richtiger Reihenfolge vorgenommen werden. Wichtig
ist ferner, daß das polarisierte oder Differentialrelais dauernd eingeschaltet bleibt,
damit bei etwaigem Außertrittfallen im Betrieb dieses Relais sofort in richtiger
Weise arbeitet, so daß in Abhängigkeit von seinem Ausschlag bei falscher Polarität
der Gleichstromhauptschalter herausfällt, der Wechselstromschalter von voller Spannung
auf Teilspannung umschaltet und der Schlupfwiderstand in das von den Ankerklemmen
abgetrennte Feld eingeschaltet wird, um so von neuem anlassen zu können. Die ganze
Einrichtung soll an Hand der schematischen Darstellung der Zeichnung erläutert werden:
Es bezeichnet darin a den Drehstromnetzeinschalter mit seiner Betätigungsspule b
und einem Hilfskontakt b1, der in geschlossenem Zustand die Stromzufuhr zu den eigentlichen
Steuerrelais übernimmt. c ist der dreipolige Umschalter für Umschaltung des Einankerumformers
von der Teilspannung (Stellung I) auf die volle Netzspannung (Stellung 1T). Er wird
durch eine Schaltvorrichtung jmittels Spulen j1 und j2 in der einen oder anderen
Richtung umgeschaltet, wobei durch Kontakte j3 und j'1 die Einrichtung so getroffen
wird, daß sich die Spulen nach erfolgter Betätigung wieder selbsttätig abschalten.
Mit dem Urrischalter c sind Hilfskontakte cl, c2 und c3 verbunden, deren Wirkungsweise
später erläutert wird. d ist ein Induktionsregler zur richtigen Spannungsregelung,
e der eigentliche Einankerumformer mit der Feldwicklung f. Mit g ist ein polarisiertes
Relais bezeichnet mit seiner Wicklung g1 und einem Vorschaltwiderstand g2, der durch
den Kontakt c3 eingeschaltet wird, wenn man von der Teilspannung (Stellung I) auf
die volle Netzspannung (Stellung II) übergeht. Das polarisierte Relais ä besitzt
einen Kontakt lt für falsche und einen Kontakt i für richtige Polarität.
k ist ein Hilfsrelais, das durch das polarisierte Relais g und die Spulen
h und l=
zum Ein- und Ausschalten gebracht wird. Es besitzt die Kontakte
in', m2 und in'. ml dient zum Steuern eines weiteren Hilfsrelais tt. 111t= setzt
ein Zeitrelais p in Tätigkeit. ata' ist ein Unterbrechungskontakt, dessen Wirkungsweise
später erläutert wird. Durch ml wird die Wicklung des Hilfsrelais u eingeschaltet.
Dieses schließt seine Kontakte o1 und o° und öffnet den Kontakt o3. o1 ist der Selbsthaltekontakt
des Relais tz. o2 liegt in Reihe mit dem Kontakt q1 am Zeitrelais p. Durch öffnen
von 03 wird der Schlupfwiderstand s in gewünschter Größe eingeschaltet. p ist das
Zeitrelais, durch dessen Ablauf angegeben wird, daß die Drehzahl angenähert synchron
ist. In seiner Endstellung schließen sich die Kontakte q1 und q2. q1 dient zur Speisung
der Spule des Zeitrelais in dessen Endstellung, solange sich das Relais st in der
Einschaltung befindet. Bei q2 wird der Stromkreis für das Relais r vorbereitet,
das zum Einschalten des Gleichstromhauptschalters z dient. Bekommt die Wicklung
von t- Strom, dann schließen die Kontakte 11l, s= und 113. s1 ist wiederum Haltekontakt
für das Relais r. Über 112 erhält die Wicklung y des Gleichstromschalters Spannung.
113 schaltet die Erregung eines Relais t ein, das folgende Funktion übernimmt: Es
schaltet von Itl auf 2t= um und schließt zugleich einen Stromkreis bei u3. Dadurch
wird bewirkt, daß der Schlupfwiderstand s ausgeschaltet und zugleich die Erregerwicklung
f an die Klemmen der Maschine e gelegt wird. Ferner wird von 2t4 auf u' umgeschaltet.
Dadurch erhält über den Kontakt j3 die Spule j2 Spannung und schaltet den Umschalter
c von der Teilspannung (Stellung I) auf volle Spannung (Stellung II). In der Endstellung
wird die Spule j2 durch den Schalter j3 abgeschaltet und für die zweite Spule j1
bei j4 der Stromkreis vorbereitet. Gleichzeitig wird der Kontakt c3 geöffnet und
so dem polarisierten Relais g der Widerstand g2 für volle Spannung vorgeschaltet.
Ferner wird der Kontakt c2 unterbrochen und über cl die Kontakteinrichtung
v für den Induktionsregler d
in Gang gesetzt. Das Kontaktinstrument
v dieses Induktionsreglers beginnt zu arbeiten und steuert durch die Wicklungen
z.01 und w= die Schalter w3 und w4. Nur wenn die Spannung richtig ist, wenn also
an v keine Kontaktgabe erfolgt, bleiben die Schalter und w4 geschlossen, und über
diese und einen Kontakt 22 am Gleichstromhauptschalter z bekommt die Wicklung eines
weiteren Zeitrelais _r Spannung. Kann dieses zum Ablaufen
kommen,
bleibt also die Spannung in der richtigen Höhe für eine ausreichende Zeit konstant,
so schließt sich der nicht näher bezeichnete Kontakt des Zeitrelais x. Dieser liegt
in Reihe mit Kontakt s2, so daß die Wicklung y des Schalters z Spannung bekommt,
letzterer sich einschaltet und in der Einschaltlage durch den Hilfskontakt z1 für
die Wicklung y auch nach Abfall des Zeitrelais x festgehalten wird. Die selbsttätige
Einrichtung nach der Zeichnung, die alle Schaltelemente in der Ausschaltlage darstellt,
wirkt folgendermaßen: Über den Druckknopf nein« und den Kontakt c2 bekommt die Einschaltspule
b des Wechselstromnetzschalters a Spannung, schließt den letzteren, und dieser bleibt
durch Kontaktschluß an b1 in der Einschaltlage. Sobald eine gewisse Drehzahl des
Einankerumformers erreicht ist, beginnt das polarisierte Relais g zu arbeiten. Es
sei zunächst angenommen, es schwinge zuerst nach der falschen Richtung aus und gebe
bei h Kontakt. Dadurch erhält die Spule h des Hilfsrelais h
Strom und schließt
die Kontakte ml und m'. Über ml bekommt die Wicklung des Relais n Strom, schließt
ihrerseits die Kontakte o1 und o2 und öffnet den Kontakt o3. Da das Re-" lais t
sich in der gezeichneten Ausschaltlage befindet, hält sich das Relais za über den
Kontakt o1, den Kontakt u4 und den Schalter b' in seiner Einschaltlage. Zugleich
wird der Kontakt o= das Festhalten des Zeitrelais p in seiner Endlage über die Kontakte
q1, 02, 7a4 und den Schalter b1 vorbereiten, und ferner öffnet sich der Kontakt
o3, :wodurch der bisher nur teilweise eingeschaltete Schlupfwiderstand s in den
Kurzschlußstromkreis der Feldwicklung f voll eingeschaltet wird. Durch Ansprechen
des Relais k wird aber auch der Kontakt m= geschlossen, und die Wicklung des Zeitrelais
p bekommt über die Kontakte nc2, 02, u4 und den Schalter b1 Strom, so daß
das Zeitrelais abzulaufen beginnt. In seiner Endstellung schließt es die Kontakte
q1 und q2. q1 dient zum Festhalten des Zeitrelais p in der Endstellung, solange
das Relais n noch bei o2 Kontakt gibt. q2 bereitet einen Stromkreis für das Relais
r vor. Wenn in derjenigen Zeit, während der der Schlupfwiderstand s eingeschaltet
ist und das Zeitrelais p abläuft, das polarisierende Relais g von der Kontaktgabe
bei La (falsche Polarität) auf Kontaktgabe bei i (richtige Polarität) umschaltet,
so wird das Relais k durch die Einwirkung der Spule l2 abgeschaltet. Dadurch schließt
sich der Kontakt m3 wieder, und es öffnen sich die Kontakte ml und nag. Das Öffnen
dieser beiden Kontakte hat aber für die Relais n und p keine weitere Bedeutung,
da diese ja selbst Haltekontakte besitzen. Dadurch, daß sich aber jetzt der Kontakt
m3 schließt, erhält die Wicklung des Relais r Strom über die Kontakte q2 und m3
und den Schalter b1. Es spricht an und schließt dabei die Kontaktes' bis s', von
denen s1 einen Selbsthaltekontakt darstellt, s° zur Vorbereitung des Einschaltens
des Hauptschalters z und s3 für die Betätigung des Umschaltrelais t dient. Sobald
letzteres Spannung bekommt, schaltet u1 auf u= um und schließt bei u3. Hierdurch
wird das F eld f von dem Schlupfwiderstand s abgeschaltet und an die Klemmen der
Maschine e gelegt, es wird also von dem asynchronen zum synchronen Lauf des Einankerumformers
übergegangen. Zugleich wird aber von Kontakt tt4 auf den Kontakt u5 umgeschaltet.
Hierdurch erhält die Spule j2 über j3, 115 und b' Strom. Der Umschalter c wird von
Stellung 1 auf II (volle Spannung) umgeschaltet. Zugleich wird aber bei u4 der Stromkreis
für das Relais n und das Zeitrelais p unterbrochen, so daß diese abfallen. Wenn
jetzt noch der Induktionsregler d durch Einwirkung von v auf richtige Spannung reguliert,
wenn also die Schalter w3 und w4 sich längere Zeit schließen, so daß das Zeitrelais
x zum Ablauf kommt, so schließt sich ein Stromkreis für die Einschaltspule y des
Schalters z über b1, s° und den nicht näher bezeichneten Kontakt am Zeitrelais x.
Der Schalter z schaltet ein, hält, sich durch Schließen des Hilfskontaktes z1 in
dieser Einschaltstellung, und der Einankerumformer arbeitet im richtigen Sinne auf
das Netz. Tritt nun ein Außertrittfallen während des Betriebes ein, so wird das
polarisierte Relais g sofort bei h wieder Kontakt machen und das Relais
k bei M3 den Stromkreis des Relais r unterbrechen. Letzteres schaltet aus,
unterbricht bei s2 die Spule y des Gleichstromhauptschalters z, so daß dieser herausfällt.
Zugleich wird bei s3 die Wicklung von t abgeschaltet. Hierdurch kommt das Relais
t wieder in die andere Lage, d. h. es wird von u5 auf u4 umgeschaltet, so daß jetzt
die Spule j1 des Umschalters c über den Kontakt j4 an Spannung gelegt wird. Letzterer
geht also von der Stellung II für volle Spannung auf die Stellung I für Teilspannung
zurück. Weiter wird aber die Feldwicklung f durch Unterbrechung bei u3 und durch
Umschalten von u2 auf u1 wieder von den Ankerklemmen des Umformers e abgetrennt
und auf Anlaßstellung umgeschaltet, so daß das selbsttätige Wiedereinschalten in
gleicher Weise, wie oben beschrieben, von neuem beginnen kann.