DE672873C - Anordnung zum Schutz von Drehstromreihenschlussmotoren gegen UEberlastung bei niedriger Drehzahl - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. MÄRZ 1939

REICHSPATENTAMT ,

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d³ GRUPPE

S 128521 VIII φι d?

Jaroslaw Kozisek in Berlin-Charlottenburg

ist als Erfinder benannt worden.

bei niedriger Drehzahl

Bei Drehstromreihenschlußmotoren besteht bekanntlich die Gefahr, daß sie bei starker Überlastung sehr niedrige Drehzahlen erreichen bzw. ganz stehenbleiben. Die Folge ist dann ein Verbrennen der Maschine, zum mindesten ein Beschädigen des Kommutators. Zur Vermeidung dieser Gefahr ist es bekannt, die Spannung am Kommutator dazu zu benutzen, um bei niedrigen Drehzahlen bzw. bei Stillstand den Hauptschalter zu betätigen und damit den Motor abzuschalten. Diese Methode hat aber den Nachteil, daß der Verlauf der am Kommutator auftretenden Spannung in dem kritischen Bereich ziemlich flach ist, so daß die Einstellung der Sicherheitseinrichtung ziemlich schwierig ist bzw. daß das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung bei einer bestimmten Drehzahl mit ziemlicher Streuung arbeitet.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schütze von Drehstromreihenschlußmotoren gegen Überlastung bei niedrigen Drehzahlen, die diesen Nachteil vermeidet. Erfindtmgsgemäß betätigen die bei niedrigen Drehzahlen am Motor auftretenden Oberwellen eine Signaleinrichtung oder eine Schutzvorrichtung (z. B. eine Abschaltvorrichtung). Diese Oberwellen sind durch die bei niedrigen Drehzahlen einerseits am Motor, andererseits aber insbesondere am Zwischentransformator auftretende Eisensättigung bedingt. Man kann also entweder die von der Eisensättigung am Motor herrührenden Oberwellenspannungen oder -ströme oder auch die von der Eisensättigung am Zwischentransformator herrührenden Oberwellenspannungen oder -ströme zur Betätigung der Signaloder Schutzeinrichtung benutzen. Während die an den Bürsten des Kommutators auftretende Spannung mit Netzfrequenz in Abhängigkeit von der Drehzahl einen Verlauf besitzt, der der Kurve α in Fig. 1 der Zeichnung entspricht, besitzt die entweder vom Motor oder vom Zwischentransformator herrührende Oberwellenspannung einen Verlauf, der der Kurve b entspricht. Man sieht, daß diese Oberwellenspannung oberhalb einer bestimmten Drehzahl überhaupt nicht vorhanden ist,

während sie unterhalb dieser Drehzahl sehr rasch ansteigt. Dementsprechend besitzt die Kurve b im kritischen Bereich der Drehzahl einen weitaus steileren Verlauf als die Kurve a. Die von der Oberwellenspannung betätigte Sicherheitseinrichtung wird daher immer bei einer ganz bestimmten, einstellbaren Drehzahl ansprechen.

An sich ist es bereits bekannt, an einem ίο Drehstromreihenschlußmotor Schutzeinrichtungen vorzusehen, die den Motor bei niedrigen Drehzahlen abschalten sollen. Die Abschaltung wird aber dabei in Abhängigkeit von dem bei den niedrigen Drehzahlen am Zwischentransformator auftretenden hohen Magnetisierungsstrom durchgeführt. Dieser Magnetisierungsstrom besitzt die normale Grundfrequenz des Wechselstromes, und die Schutzeinrichtung spricht auf einen Strom mit Grundfrequenz an. Demgegenüber werden bei der Anordnung nach der Erfindung utr die Abschaltung des Motors nur Oberwellenströme oder -spannungen benutzt, die sieh bei den niedrigen Drehzahlen am Motor oder Zwischentransformator einstellen. Auf Ströme oder Spannungen mit Grundfrequenz spricht hingegen die Schutzeinrichtung nicht an. Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten den Vorteil auf, daß die Abschaltung des Motors bei einer ganz bestimmten, niedrigen Drehzahl herbeigeführt werden kann, da die Oberwellenströme oder -spannungen mit sinkender Drehzahl wesentlich steiler ansteigen als Ströme oder Spannungen mit Grundfrequenz.

Die Ausführung der Erfindung kann derart sein, daß am Kommutator die Oberwellenspannung, beispielsweise durch aufgesetzte Hilfsbürsten, die um den für Oberwellenspannung günstigsten elektrischen Winkel gegeneinander versetzt sind, abgegriffen wird. Diese Spannung kann dann zur Verstärkung einer Resonanzeinrichtung, beispielsweise einer Reihenschaltung eines Kondensators mit einer Drosselspule, die auf die Frequenz der Oberwelle abgestimmt sind, zugeführt werden. Der Strom der Resonanzschaltung dient dann entweder unmittelbar oder mittelbar zur Speisung einer Signaleinrichtung (eine rote Lampe, die den Wärter aufmerksam macht) oder zur Speisung einer den Hauptschalter auslösenden Einrichtung.

Noch wirksamer ist die Einrichtung der Erfindung, wenn man die am Zwischentransformator bei niedrigen Drehzahlen auftretende Eisensättigung und die damit verbundenen Oberwellen zur Speisung der Signaloder Schutzeinrichtung benutzt. Wird z. B.

der Drehstromreihenschlußmotor in der bekannten Sechsbürstenschaltung ausgeführt, dann hat der sekundäre Strom bis zum Eintreten der Sättigung im Zwischentransformator praktisch gar keine Oberwellen, er verläuft also sinusförmig. Setzt jedoch die Sättigung ein, dann nehmen die Oberwellen, insbesondere die 3 n-iachen, sehr rasch zu. Werden die drei Schenkel des Zwischentransformatoreisens gemeinsam von einigen Windungen umschlungen, so erhält man eine Stromquelle, die für die Betätigung der Sicherheitseinrichtung sehr gut geeignet ist. Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine solche Anordnung. 1 ist die Ständerwicklung des Drehstromreihenschlußmotors, die die Primärwicklung 2 des Zwischentransformators speist. Die Sekundärwicklung 3 des Zwischentransformators speist in Sechsbürstenschaltung den Kommutator. 4 ist die die drei Schenkel des Zwischentransformatoreisens umschlingende Hilfswicklung, deren Spannung einer Vorrichtung 5 zugeführt ist, die bei ihrer Erregung den Hauptschalter 6 auslöst und so den Motor abschaltet. An Stelle der Wicklung 4 könnte man auch auf dem Zwischentransformator eine in Dreieck geschaltete Hilfswicklung anbringen, die an einer Dreieckecke geöffnet ist. Die an dieser Öffnung auftretende Spannung 3 »-fächer Frequenz ist dann wieder der Schutzvorrichtung s zugeführt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   Ί. Anordnung zum Schutz von -Drehstromreihenschlußmotoren gegen Überlastung bei niedriger Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die bei niedrigen Drehzahlen am Motor auftretenden Ober-. wellen eine Signaleinrichtung oder eine Schutzvorrichtung (z.B. eine Abschaltvorrichtung) betätigen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 bei einem Reihenschlußmotor, der zwischen Ständer- und Läuferwicklung einen Zwischentransformator besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die bei niedriger Drehzahl am Transformator auftretende Eisensättigung für die Betätigung der Signaloder Schutzeinrichtung dient.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die drei Schenkel no des Zwischentransformatoreisens gemeinsam umschlingende Wicklung oder eine in Dreieck geschaltete Hilfswicklung, an der die in der Wicklung induzierten Spannungen 3/z-facher Frequenz die Signal- oder Schutzeinrichtung speisen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen