DE622209C

DE622209C - Relais, das nach Art eines Induktionsmotors gebaut ist

Info

Publication number: DE622209C
Application number: DEA67255D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-09-25
Filing date: 1932-09-27
Publication date: 1935-11-22

Description

Es sind Relais bekannt, die nach Art eines Induktionsmotors gebaut sind, d. h. die eine Statorwicklung und einen Rotor besitzen, der sich unter dem Einfluß der von dem Primärteil erzeugten elektromagnetischen Felder in Bewegung setzt. Es ist auch bekannt, derartige Relais so auszubilden, daß sie bei einer bestimmten Frequenz ihr maximales Drehmoment besitzen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß zwei Primärwicklungen vorgesehen sind, von denen die eine unmittelbar, die andere über einen Kondensator an eine Wechselstromquelle gelegt wird.

Man hat auch bereits derartige Relais in Schutzeinrichtungen verwendet, die zum betriebsmäßigen Überwachen des Stromes von elektrischen induktiven Apparaten mit Eisenkreis dienen und die beim Einschalten dieser Apparate unter dem Einfluß des Magnetisierungsstromstoßes nicht ansprechen sollen. Dem liegt die Erscheinung zugrunde, daß der Magnetisierungsstromstoß, der durch Überlagerung eines Gleichstromes über dem normalen Wechselstrom entsteht, als ein Ausgleichsvorgang anzusehen ist, dessen größte Komponenten das Gleichstromglied sowie dem Wechselstrom überlagerte Oberschwingungen sind. Diese beiden Komponenten haben aber in dem Relais kein Drehmoment zur Folge, so daß es nicht zum Ansprechen gebracht wird.

Bei den bekannten Relais, die zu diesem Zwecke dienen, sind mehrere Wicklungen vorgesehen, von denen zwei an der Netzspannung liegen. Dies hat eine umständliche Bauart der Relais zur Folge, fernerhin treten durch die Verwendung zweier am Netz liegender Wicklungen erhöhte Verluste auf.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung dadurch vermieden, daß im Stator des als Relais wirkenden Induktionsmotors eine von der zu überwachenden Größe beeinflußte Wicklung, im Rotor eine über einen Kondensator kurzgeschlossene Wicklung angeordnet wird, wobei der Kondensator so bemessen ist, daß unter dem Einfluß der Grundwelle ein Drehmoment im Sinne der Auslösung und unter dem Einfluß höherer Frequenz ein Drehmoment im entgegengesetzten Sinne erzeugt wird.

Man kann auch den mit nur einer einzigen Wicklung versehenen Stator des als Relais wirkenden Motors mit Einschnürungen ver-

sehen und den Rotor mit ausgeprägten Polen sowie einer kurzgeschlossenen Phasenwicklung ausrüsten, derart, daß diese unter dem Einfluß von Wechselstrom eine andere Stellung - einnimmt als unter dem Einfluß von Gleichstrom. -

' Beide Einrichtungen haben also gemeinsam, daß Fehlauslösungen beim Einschalten eines induktiven Apparates vermieden werden, ohne daßf zwei Wicklungen des Relais an das Netz angeschlossen zu werden brauchen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. ι besitzt der Stator des als Relais dienenden' Motors nur eine einzige Wicklung 2, die bei 5 in den zu schützenden Stromkreis eingeschaltet ist. Der Rotor 1 ist ebenfalls nur mit einer einzigen Wicklung 6 ausgerüstet, welche über einen Kondensator 7· kurzgeschlossen ist. Wenn die Kapazität dieses Kondensators entao sprechend gewählt ist, dann wird das auf den Rotor ausgeübte Drehmoment unter dem Einfluß der höheren Harmonisehen von einer Winkellage aus, die der Stellung der magnetischen Achsen x-x und y-y entspricht, entgegengesetzt der Richtung des unter dem Einfluß der Grundwelle ausgeübten Drehmomentes sein. Für die Ausführungen des Relais bestehen verschiedene-Möglichkeiten. Die Wicklungen 2 und 6 können vertauscht sein. Jede der Wicklungen kann auch in zwei aufeinander senkrecht stehenden Wicklungen unterteilt sein.

Bei der Ausführungsform der Abb. '2 ist der Rotor 1 mit ausgeprägten Polen ausgerüstet. Der Stator besitzt Einschnürungen 8, in welche eine einphasige Wicklung gelegt ist,' die in den zu überwachenden Stromkreis geschaltet ist. Die Anzahl der Einschnürungen kann derart sein, daß sie sich in regelmäßigem Abstand längs der Oberfläche des Stators verteilen wie bei einem Induktionsmotor üblicher • Bauart. Die Statorwicklung ergibt dann einen Fluß, der in Richtung der magnetischen Achse x-x verläuft. Wenn keine Wicklung auf dem Rotor angeordnet ist, dann sucht dieser Fluß die magnetische Achse y-y des Rotors mit der Achse x-x zusammenfallen zu lassen. Wenn jedoch eine einphasige Wicklung in dem Polzwischenraum 9-9 des Rotors liegt, dann werden in dieser Wicklung von den Strömen der Grundfrequenz und der höheren Harmonischen des Stators entsprechende Ströme induziert. Die Gleichstromkomponente des Statorstromes, die während des Einschaltmomentes des zu überwachenden Apparates auftritt, induziert jedoch keine" Wechselströme im Rotor. Die in dem Rotor induzierten Amperewindungen sind nun bekannterweise bestrebt, den Rotor ι in eine Lage zu bringen, derart, daß seine magnetische Achse y-y senkrecht steht zur magne tischen Achse x-x des Stators. Bei entsprechender Bemessung der Rotorpole und der Rotorkupfergewichte erreicht man, daß dieser Effekt gegenüber demjenigen, der die Pol-achse zwischen Stator und Rotor in Übereinstimmung zu bringen sucht, überwiegt. Unter diesen Bedingungen ist der Rotor unter dem Einfluß der Wechselströme des Stators bestrebt, eine solche Lage einzunehmen, daß der AVinkel zwischen x-x und y-y zunimmt, während der Winkel unter dem Einfluß der Gleichstromkomponente des Statorstromes sich zu verringern sucht. Es ist leicht einzusehen, daß man auf Grund des Zusammenspielens dieser Kräfte ein Relais erhält, dessen Empfindlichkeit während des Auftretens des Einschaltmagnetisierungsstromstoßes des zu überwachenden Apparates stark vermindert wird. Man kann auch die Ausführungsform so wählen, daß der Stator mit ausgeprägten Polen ausgerüstet wird. Die Wicklung des Rotors _vkann auch über einen Kondensator kurzgeschlossen sein entsprechend der Ausführungsform nach Abb. 1, so daß der an Hand der Abb. 2 erzeugte Einfluß der höheren Harmonischen noch verstärkt wird durch den Einfluß der Gleichstromkomponente.

Die beschriebenen Relais können entweder go unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines HilfsStromkreises auf den zu überwachenden Schalter einwirken. Nach demselben Prinzip kann auch ein Relais ausgebildet werden, dessen Anker keine Drehbewegung, sondern eine Längsbewegung ausführt.

Claims

Patentansprüche: *

i. Nach'Art eines Induktionsmotors gebautes Relais, das zum betriebsmäßigen Überwachen des Stromes von elektrischen induktiven Apparaten mit Eisenkreis dient, aber beim Einschalten dieser Apparate unter dem Einfluß des Magnetisierungsstromstoßes nicht anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator des als Relais wirkenden Induktionsmotors eine von der zu überwachenden Größe beeinflußte Wicklung (2), im Rotor eine über einen Kondensator (7) kurzgeschlossene Wicklung (6) angeordnet ist, der so bemessen ist, daß unter dem Einfluß der Grundwelle ein Drehmoment im Sinne der Auslösung und unter dem Einfluß höherer Frequenz ein Drehmoment im entgegengesetzten Sinne erzeugt wird.
2. Nach Art eines Induktionsmotors gebautes Relais, das zum betriebsmäßigen Überwachen des Stromes von elektrischen induktiven Apparaten mit Eisenkreis dient, aber beim Einschalten dieser Apparate unter dem Einfluß des Magnetisie-

rungsstromstoßes nicht anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator des als Relais wirkenden Motors eine einzige Wicklung besitzt sowie Einschnürungen (8) aufweist, während der Rotor ausgeprägte Pole sowie eine kurzgeschlossene Phasenwicklung besitzt, derart, daß dieser unter dem Einfluß von Wechselstrom eine andere Stellung einnimmt als unter dem Einfluß von Gleichstrom.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen