DE608121C - Anlassschuetzensteuerung fuer Gleichstrommotoren - Google Patents

Anlassschuetzensteuerung fuer Gleichstrommotoren

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DE608121C
DE608121C DES90523D DES0090523D DE608121C DE 608121 C DE608121 C DE 608121C DE S90523 D DES90523 D DE S90523D DE S0090523 D DES0090523 D DE S0090523D DE 608121 C DE608121 C DE 608121C
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DE
Germany
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starting
resistor
relay
inductive circuit
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DES90523D
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Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Siemens Schuckertwerke AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/18Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor
    • H02P1/20Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual dc motor by progressive reduction of resistance in series with armature winding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Description

  • Anlaßschützensteuerung für Gleichstrommotoren Es ist bereits bekannt, beim Anlassen von Gleichstrommotoren eine fortschreitende Steuerung der Anlasschütze dadurch zu erreichen, das die beim Anlegen der Zugspulen an die Netzspannung durch Selbstinduktion hervorgerufene Verzögerung des Stromanstieges in den Spulen dazu benutzt wird, die Anlasschütze in Zeitabständen nacheinander zu schalten.
  • Der Erfindung liegt außer der Aufgabe, eine Anlassteuerung zu schaffen, die unabhängig von den Anlasströmen des Motors das Anlassen mit völlig gleichbleibender Anlaßgeschwindigkeit vollzieht, die weitere Aufgabe zugrunde, beim Anlassen unzulässig hohe Anlaufströme zu vermeiden, wie sie beispielsweise auftreten, wenn ein Gleichstrommotor während des Laufes auf die andere Drehrichtung umgeschaltet wird.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, das zum Einleiten des Anlaßvorganges ein stark induktiver Stromkreis, in dem die Wicklungen von Relais liegen, die die Anlasschützen steuern, von der ihn speisenden Stromquelle abgeschaltet wird. In diesem induktiven Steuerstromkreis setzt sich nach dem Abschalten die aufgespeicherte magnetische Energie in elektrische Energie um, und der abklingende Entladestrom wird zur Steuerung der Anlaßrelais benutzt.
  • Nach der Erfindung wird -das Abschalten des induktiven Stromkreises durch ein Unterbrechungsrelais 35 bewirkt, dessen Wicklung durch den Spannungsabfall am Anlaßwiderstand erregt wird, zu dem Zwecke, um nach völligem Kurzschluß des Anlaßwiderstandes die Neuaufladung des induktiven Steuerstromkreises mit magnetischer Energie für den nächsten Anlaßvorgang zu bewirken. Auf diese Weise ist der induktive Steuerstromkreis sofort nach Beendigung eines Anlaßvorganges für den nächsten Anlaßvorgang vorbereitet. Die Anlaßgeschwindigkeit wird nach der Erfindung durch Änderung der Zeitkonstanten des induktiven Steuerstromkreises geregelt. Dies kann am einfachsten durch Einschaltung eines regelbaren Ohmschen Widerstandes erfolgen.
  • Zur Begrenzung des Anlaufstromes auf einen zugelassenen Wert werden nach der Erfindung in den Hauptstromkreis Strombegrenzungsrelais eingeschaltet, welche das Kurzschließen des Anlaßwiderstandes und eines vor dem Anlaßwiderstand liegenden zusätzlichen Begrenzungswiderstandes verhindern, solange der sie erregende Strom den. zugelassenen Wert überschreitet. Zur Durchführung dieser Begrenzung des Anlaufstromes wird nach der Erfindung ein Begrenzungsschütz 26 verwendet, welches von dein Strombegrenzungsrelais gesteuert wird und das. den vor dein Anlaßwiderstand liegenden zusätzlichen Begrenzungswiderstand vorgeschaltet läßt und das Abschalten des - induktiven Stromkreises verhindert, solange der Anlaufstrom den unzulässigen Wert hat.
  • Die Erfindung sei an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispiels erläutert.
  • Abb. i zeigt ein Schaltbild mit den Einzelheiten der Steuerung. Abb. 2 ist das gleiche Schaltbild, jedoch in vereinfachter Form, aus dem das Prinzip der Erfindung deutlicher hervorgeht.
  • io ist der Anker eines Gleichstrommotors, i i seine Erregerwicklung. i2 ist der Hauptschalter, 13 ein Umkehrschalter für die Einschaltung der Umkehrschützen 14 und 15. Die Umkehrschützen halten mit armartigen Ansätzen 16, 17 die beiden Überstrombegrenzungsrelais 18, ig in ihrer Offenstellung fest, solange sie selber geöffnet sind. Die Druckfedern 2o, 2i suchen die Überstrombegrenzungsrelais i8 und ig in die Schließstellung zu drücken.- Die Wicklungen dieser Relais sind so geschaltet und bemessen, daß Überströme, welche den zugelassenen Wert überschreiten, die Relais entgegen der Federkraft in der Offenstellung festhalten. Die magnetische Kraft, «-elche Ströme von normalem Wert "erzeugen, ist dagegen kleiner als die Kraft der Federn 2o und 2i, so daß die Überstrombegrenzungsrelais bei normalem Strom durch die Federn in die Schließstellung gedrückt werden.
  • Der Anlaßwiderstand des Motors ist in drei Abschnitte 23 bis 25 unterteilt, denen ein zusätzlicher Begrenzungswiderstand 22 vorgeschaltet ist. Die drei Abschnitte der Anlaßwiderstände werden der Reihe nach von den Anlaßschützen 27 bis 29 kurzgeschlossen, während der Begrenzungswiderstand22 durch das Begrenzungsschütz 26 kurzgeschlossen wird. Das Begrenzungsschütz trägt außer dem Kurzschlußkontäkt noch einen zweiten Kontakt 26a, mit - dem es den induktiven Steuerstromkreis abschaltet, wovon weiter unten ausführlicher die Rede sein wird. Das Anlaßschütz2g hat einen zweiten Kontakt29a, mit dem es den Kontakt des Anlaßrelais 34 überbrückt und sich daher selbst verriegelt. Mit 32 bis 34 sind die drei Anlaßrelais bezeichnet, welche die Anlaßschützen 27 bis 2g steuern. Ihre Wicklungen liegen in Reihenschaltung mit dem induktiven Widerstand 36 in dem obengenannten induktiven Steuerstromkreis, der -sich über den regelbaren Ohmschen Widerstand 37 schließt. Dieser Steuerstromkreis ist einerseits über den Kontakt#z6a des Begrenzungsschützes und andererseits über das Unterbrechungsrelais 35 mit dem Netz verbunden.
  • In dem Schaltbild Abb. 2 sind bei den einzelnen Relais und Schützen die Kontakte mit den Ziffern ohne Index, ihre Spulen mit der betreffenden Bezugsziffer und dem Index s bezeichnet. Trägt ein Schalter zwei ILOntakte, so sind diese mit den Indizes d und b versehen.
  • Diese Steuerung wirkt auf folgende Art und Weise: In der gezeichneten Stellung ist der Hauptschalter-i2 geöffnet. Die Umkehrschützen 14, i 5 sind daher ebenfalls unerregt und offen, ebenso .die Anlaßschützen 27 bis 29 und das Begrenzungsschütz 26. Die Anlaßrelais 32 bis 34 werden dagegen durch Federn in der geschlossenen Stellung .gehalten. Ebenso sind die Kontakte 26a und, 35 geschlossen. Wird also der Hauptschalter i2 geschlossen, so wird sofort der induktive Steuerstromkreis über die Kontakte 35 und 26a erregt und mit magnetischer Energie aufgeladen. Hierbei öffnen sich auch die Anlaßrelais 32 bis 34.
  • Erst einen Augenblick später schließt sich wegen der ihnen eigenen Trägheit eines der Umkehrschützen 14 oder 15. Nun bekommt der Motoranker Strom, welcher nach Durchfließen des Ankers die Wicklungen der Überstrombegrenzungsrelais 18, ig, die Anlaßwiderstände und den Begrenzungswiderstand durchfließt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Schalters 13 schließt sich das Schütz 14 und gibt das Strombegrenzungsrelais i$ frei. Wird der Motor aus dem Stillstand angelassen, dann genügt die magnetische Kraft des Relais 18 nicht, um es entgegen der Federkraft in der Offenstellung zu halten, sondern es schließt sich. Hierdurch wird das Begrenzungsschütz 26 erregt und schließt den Begrenzungswiderstand 22 kurz. Gleichzeitig unterbricht es mit dem Kontakt 26a die eine Verbindungsleitung des induktiven Steuerstromkreises mit dem Netz. Da sich zugleich mit dem Anschließen des Motorankers an das Netz ein Spannungsabfall in dem Anlaßwiderstand, ausbildet, an .dem die Wicklung 358 des Unterbrechungsrelais 35 liegt, öffnet sich dieses ebenfalls, und hiermit ist der induktive Steuerstromkreis abgeschaltet. Nunmehr setzt sich die magnetische Energie dieses Stromkreises in elektrische um, und in dem Maße, wie dies geschieht, erfolgt das Anlassen. Zunächst sind die Spulen 32S, 33s und 34.s der Anlaßrelais vom vollen Strom durchflossen. Die Steuerkontakte dieser Relais sind also offen, mithin sind auch die Kontakte der Anlaßschützen 27, 28 und 2g offen und der volle Anlaßwiderstand vorgeschaltet. Klingt der Strom im induktiven Stromkreis ab, so schließt sich zuerst, der Zugkraft seiner Feder folgend, das- Relais 32 und damit das Anlaßschütz 27 und schließt den Abschnitt 23 des Anlaßwiderstandes kurz, dann folgt das Relais 33 und schließlich das Relais 3q.. Das stufenweise Schließen kann durch verschieden starkes Spannen der Relaisfedern oder auch durch verschieden starke Erregung ihrer Magnete erzielt werden. Hat sich das letzte Relais 34. geschlossen, so ist der ganze Anlaßwiderstand durch das Anlaßschütz 29 kurzgeschlossen. Da nun der Spannungsabfall am Anlaßwiderstand, von dem das Unterbrechungsrelais 35 erregt ist, gleich Null ist, schließt sich dieses, so daß der induktive Steuerstromkreis wieder eingeschaltet wird. Um nun zu verhindern, .daß die sich öffnenden Anlaßrelais wieder den ganzen Anlaßwiderstand vorschalten, ist das letzte Anlaßschütz 29 mit dem Verriegelungskontakt 29a ausgerüstet, über den es seine Wicklung verriegelt hält, solange der Hauptschalter 12 geschlossen bleibt.
  • Wird der Motor io während des Laufes auf die andere Drehrichtung umgeschaltet, dann würde er aus dem Netz einen hohen Strom aufnehmen, falls nach der Umschaltung nur der normale Anlaßwiderstand vor seinen Anker geschaltet wird. Um diesen Stromstoß zu vermeiden, wird der Begrenzungswiderstand 22 vorgeschaltet. Wenn beispielsweise aus dem früher beschriebenen Betriebszustand der Hauptschalter 12 geöffnet, hierauf der Umkehrschalter 13 umgeschaltet und der Hauptschalter 12 sogleich wieder geschlossen wird, fließt ein t_Tberstrom über die Kontakte des Umkehrschützes i5', den noch in der umgekehrten Drehrichtung laufenden Anker des Motors und die Wicklungen der C'berstrombegrenzungsrelais 1ä und ig. Das Relais ig wird daher durch seine Feder 2i nicht in die Schließstellung gedrückt, sondern bleibt offen. Infolgedessen wird auch das Begrenzungsschütz 26 nicht erregt und läßt den Begrenzungswiderstand 22 vorgeschaltet. Gleichzeitig bleibt auch sein Kontakt 26d geschlossen, so daß der induktive Steuerstromkreis nicht abgeschaltet wird. Das überstrombegrenzungsrelais ist nun so bemessen, daß die Federkraft auch bei vorgeschaltetem Begrenzungswiderstand 22 die magnetische Kraft nicht überwinden kann, wenn der Strom größer als der Normalstrom ist.
  • Um das rechtzeitige Öffnen der Anlaßrelais 32 bis 34 zu Beginn des Anlaßvorganges zu gewährleisten, kann der induktive Steuerstromkreis statt hinter dem Hauptschalter 12, wie in der Zeichnung dargestellt, von diesenn mit dem Netz verbunden werden. Es ist auch möglich, ihn aus einer getrennten Stromquelle zu speisen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anlaßschützensteuerung für Gleichstrommotoren, bei der die Anlaßschützen von besonderen Hilfsrelais gesteuert werden, deren Wicklungen in einem stark induktiven Stromkreis liegen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser induktive Stromkreis beim Anlauf des Motors von seiner Stromquelle abgeschaltet wird und nun seine magnetische Energie in elektrische Energie umsetzt, so daß die Hilfsrelais bei abnehmendem Entladestrom nacheinander abfallen und die zugehörigen Anlaßschützen zum Kurzschließen des Anlaßwiderstandes nacheinander einschalten. :
  2. 2. Schützensteuerung nach Anspruch i, insbesondere ;für umsteuerbare Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß der induktive Stromkreis beim Anlauf des Motors durch ein Unterbrechungsrelais (35) in Abhängigkeit vom Spannungsabfall am Anlaßwiderstand abgeschaltet und nach dem Anlauf des Motors selbsttätig wieder eingeschaltet wird, um den induktiven Stromkreis für den nächsten Anlaßvorgan.g wieder mit magnetischer Energie aufzuladen.
  3. 3. Schützensteuerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschließen des Ankervorschaltwiderstandes (22 bis 25) durch Stromwächter (1S; ig) und die Abschaltung des induktiven Stromkreises durch ein von den Stromwächtern gesteuertes Überwachungsrelais (26) verhindert wird, wenn der - Anlaßstrom einen zulässigen Wert überschreitet.
DES90523D 1928-03-24 1929-03-15 Anlassschuetzensteuerung fuer Gleichstrommotoren Expired DE608121C (de)

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