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Stromabhängiges Wechselstromrelais zum Anlassen von Einphasen-Indüktionsmotoren
Bekanntlich müssen Einphasen-Induktionsmotore mit einer Vorrichtung versehen sein,
welche dafür sorgt, daß die Anlaßwicklung des Motors nur während der Anlaßperiode
erregt wird. Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Vorrichtung und besteht
in einem stromabhängigen Wechselstromrelais zum- Anlassen von Einphasen-Wechselstrom-Induktionsmotoren,
bei welchen die Relaisspule mit der Arbeitsphase des Motors in Reihe geschaltet
ist und bei angezogenem Anker die Anlaßwicklung des Motors einschaltet, wobei der
federnd aufgehängte Anker von dem Magnetkern angezogen und schwebend .gehalten wird,
wähnend mechanische Schwingungen durch eine an dem Anker angeordnete Kurzschlußspule
gedämpft werden.
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In der Zeichnung ist in den Abb;. i bis q. die Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i ist eine schaubildliche Darstellung des Erfindungsgegenstandes.
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Abb.2 zeigt die einzelnen Teile des auseinandergenomm:enen Relais.
Die Abb.3 und q. sind Teilansichten.
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Nach :den Abb. i und 2 ist der .aus Isoliermaterial bestehende Sockel
i o finit einer Aussparung i i versehen, in welche der aus einem magnetischen Material
bestehende Ausleger 12 mittels .der Ansätze 13 und den Laschen 15
und
16 befestigt ist. Die Ansätze 13 werden durch die Löcher 17 . und 18
geführt und dann umgebogen. Wie aus Abbi. 2 ersichtlich, ist der Ausleger 12 mit
dem U-förmigen Teil i9 versehen, auf .dem mittels Schrauben 20 der lamellierte Magnetkern
2 i befestigt ist. Die beeiden Pole 22 und 23 sind durch einen Luftspalt getrennt.
Auf dem einen Sockel des Magnetkerns 21 sitzt die Spule 24 mit dem Spulenhalter
25. Aus dem Magnetkern 2 i ragt der Vorsprung 26 des Teils i9 hervor, so daßy wenn
die Spule 2¢ ,auf den Magnetkern 21 aufgeschoben wird, eine Dreipunktauflage entsteht,
nämlich auf den Vorsprung 26 und den beiden .gegenüberliegenden Seitenkanten des
Magnetkernsi. Da der Spulenträger meistens aus Fiber besteht, so drückt sich beim
Aufschieben der Spule auf den Magnetkern der Vorsprung 26 in das Material ein und
verhindert so jede Drehung. oder Verschiebung.
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Der obere Teil des Auslegers 12 ist als Trägerteil27 ausgebildet,
an dem das eine Ende der Blattfeder 28 befestigt ist, während anderen anderem Ende
ein U-förmiger Anker 29 sitzt. Die Blattfeder 28 hat das Bestreben,
den
Anker 29 von dem Magnetkern 21 zu entfernen. Der bügelförmige Teil 3o des Ankern
29 ist vor dem Luftspalt zwischen den Polen 22 und 23 angeordnet. An dem Anker 29
ist !die Kurzschluß@windung 3 r angeordnet, die zweckmäßig aus Kupfer besteht.
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An der Blattfeder 28 ist der federnde Fortratz 32 mit dem beweglichen
Kontakt 33 befestigt, der mit dem festen Kontakt auf der Säule 35 zusammenarbeitet.
Die Säule 35 ist mit Gewinde 36 einstellbar in der Grundplatte i o angeordnet. Aus
dem Magnetkern 21 ragt die Zunge 3 7 vor, an welcher der Bolzen 38 beweglich befestigt
,ist.
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Das Relais ist in bekannter Weise in dem Arbeitsstromkreis eines Motors
eingebaut, und zwar die Relaisspule 24 in Serie mit der Arbeitsphase und die Kontakte
33 und 34 in Serie mit der Anlaßspule. Die Anlaßgpule ist an eine Klemme angeschlossen,
die -bei 16a in der Lasche 16 sitzt, so daß der Strom durch die Lasche 16,
den Ansatz 13, den Ausleger 12, die Feder 28, den Fortsatz 32, die Kontakte
33 und 34 und die Tragsäule 35 zu dem Motor verläuft. Der Arbeits:spulenstrom verläuft
von der Anschlüßklemme über -die Lasche 16 und die Spule 24 nach dem Motor.
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Wird der Motor über das Relais an eine W echselstromquelle angeschlossen,
so geht ein Stromstoß durch die Relaisspule 2q., welche mit der Arbeitsphase des
Motors verbunden ist. Hierbei wird der Anker 29 von dem Magnetkern 21 angezogen
und die Kontakte 33 und 34 für die Anlaßwicklung des Motors angeschlossen. Die magnetischen
Kraftlinien fließen durch zwei parallele Wege, und zwar der Hauptfluß durch den,
U-förmigen Magnetkern 21 und über den Luftspalt zwischen den Polen 22 und 23, wo
ein starkes Magnetfeld entsteht, und der Rest der Kraftlinien geht über den Ausleger
12, die Feder 28, den Anker 29 über einen Luftspalt nach dem Magnetkern a1. Der
Anker 29 wird nicht nur durch diesen Magnetfluß angezogen, sondern auch von dem,
der zwischen den Polen 22 und 23 fließt. Sobald sich der Anker 29 dem starken Magnetfeld
zwischen den Polen 22 und 23 nähert, wird die Bewegung beschleunigt und die Kontakte
33 und 34 momentan geschlossen. Infolge der federnden Anordnung des Ankers und der
Kontakte arbeitet das Relais fast geräuschlos. Die Polfläche 22 ist nveckmäß@g abgeschrägt,
um :durch Erzeugung einer Seitenkomponente einen gleichmäßigen Zug auf -den Anker
auszuüben.
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Die durch den Wechselstrom hervorgerufenen Vibrationen des.Ankers
und des Kontaktträgers werden durch die Kurzschlußwindung 31 gedämpft. Die Dämpfung
durch die Kurzschlußwindung 31 kommt zum Teil durch die abstoßende Kraft des darin
fließenden magnetischen Feldes, welches dem Ankeranzug entgegenwirkt, und zum Teil
durch den phasenverschobenen Fluß in der Windung zustande: Ein Teil dieses um 9o°
gegenüber dem Hauptfluß phasenverschobenen Flusses geht durch den Magnetkern 2 a
und durch den Anker 29 zwischen den Polflächen 22 und 23, und da dieser Fluß seinen
Höchstwert erreicht, wenn der Hauptfluß durch den Nullpunkt geht, -wird der Anker
durch den phasenverschobenen Fluß in Ruhe gehalten.
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Wenn die Kontakte 33 und 34 geschlossen sind, wird der Motor beschleunigt,
und sobald der Motor hochgefahren ist, wird der Strom in der Arbeitsspule und in
der Spule 24 geringer. Damit der Motor die erforderliche Tourenzahl erreicht, bevor
_ die Anlaßspule stromlos ist, wird der Anker so lange festgehalten, bis der Erregerstrom
unter den Wert des Stromes gesunken ist, der erforderlich ist, um den Anker festzuhalten.
Der Anker bewegt sich zunächst aus einem schiwachen Magnetfeld in ein starkes Magnetfeld,
wobei die Ankeranzugskraft ansteigt, indem der Anker den Luftspalt zwischen sich
und dem Magnetkern und den. Luftspalt zwischen den Polen 22 und 23 schließt. Obwohl
die entgegenwirkende Kraft auf die Kurzschlußwindung 3 i auch ansteigt, wenn der
Anker sich in das starke Magnetfeld bewegt, so ist dieser Anstieg geringer als der
Anstieg in der magnetischen Anzugskraft.
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Wenn die Erregung der Spule 24 so schwach geworden ist, daß die Feder
28 den Anker von dem Magnetkern 21 abzieht, bewegt sich der Anker aus einem starken
Feld in ein schwaches Feld, so daß die Kontakte 33 und 34 momentan geöffnet werden.
Die Bewegung des Ankers wird von dem Bolzen 38 begrenzt. Die Schwingungen des Ankers
sind von seiner Masse und der Stärke der Felder abhängig.
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Das in den Abb: i und z dargestellte Relais ist für einen Wechselstrom
der gebräuchlichen Art von 50 Perioden bestimmt. In den Abb.3 und 4 ist eine
etwas abweichende Ausführungsform dargestellt, die für einen Wechselstrom von ungefähr
25 Perioden bestimmt ist. In :diesem Falle ist die aus einer Windung bestehende
Kurzschlußspule 31 durch eine größere aus zwei Windungen bestehende Kurzschlußspule
44 ersetzt, die mittels Schrauben 45 an dem Anker 29 befestigt ist. Die Kurzschlüßspule
44 umfaßt in der angezogenen Stellung des Ankers beide Schenkel des Magnetkerns;
und durch die doppelte Windung -wird die abstoßende Kraft größer. Hierdurch und
durch die größere Masse wird eine Dämpfung erreicht, die das Relais für niedrige
Frequenzen verwendbar machen.