DE848975C

DE848975C - Switching device for electrical devices to prevent damage in the event of undervoltage

Info

Publication number: DE848975C
Application number: DEB1532A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Dobler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1950-01-14
Filing date: 1950-01-14
Publication date: 1952-09-11

Description

Schaltvorrichtung für elektrische Geräte zur Verhütung von Schäden bei Unterspannung Zusatz zum Patent 824973 Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für elektrische Geräte zur Verhütung von Schäden, wenn die Netzspannung wesentlich unter ihren Nennbetrag sinkt, nach dem Patent 824973. Das Wesen der Erfindung beim Hauptpatent besteht darin, daß ein Spartransformator vorgesehen ist und mindestens ein Relais, das die Sekundärwicklung des Spartransformators beim Sinken der Netzspannung in den Hauptstromkreis des zu schützenden Gerätes einschaltet und beim Steigen der Netzspannung wieder ausschaltet. Bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatentes sind zur Schaltung des dort beschriebenen Spartransformators in schematischer Weise elektromagnetische Relais dargestellt, bei denen ein die Schaltkontakte hetätigender Anker von einem durch eine Erregerspule magnetisierten Kern angezogen wird. Eine Eigenschaft dieser Relais ist, daß sie eine verhältnismäßig große Schaltweite haben, d. h., daB ihre Einschaltspannung wesentlich höher liegt als ihre Loslaßspannung. Diese Eigenschaft ist für Schalteinrichtungen nach dem Hauptpatent ungeeignet und nachteilig. Die Erfindung besteht nun darin, daß als Relais ein Dreifach-T-Anke-rmotor, wie er z. B. für den Antrieb von Scheibenwischern häufig gebraucht wird, mit einer an dessen Anker angreifenden Rückstellkraft verwendet wird, wobei für den Betrieb des Relais aus der Kurve des an dem Anker wirkenden magnetischen Drehmoments ein Abschnitt herausgegriffen wird, in dem der Verlauf der Kurve mindeslgpß _ annä4ern,d gleich ist dem Verlauf der@rehrrioinentkürve der an dem Anker angreifenden Rückstellkraft.Switching device for electrical equipment for the prevention of damage at low voltage addition to Patent 824973 The invention relates to a switching device for electrical equipment for the prevention of damage, if the mains voltage drops substantially below its nominal value, there is according to the patent 824,973th The essence of the invention in the main patent in that an autotransformer is provided and at least one relay which switches on the secondary winding of the autotransformer when the mains voltage drops in the main circuit of the device to be protected and switches it off again when the mains voltage rises. In the exemplary embodiments of the main patent, electromagnetic relays are shown schematically for switching the autotransformer described there, in which an armature which actuates the switching contacts is attracted by a core magnetized by an excitation coil. One property of these relays is that they have a relatively large switching range, that is to say that their switch-on voltage is significantly higher than their release voltage. This property is unsuitable and disadvantageous for switching devices according to the main patent. The invention consists in the fact that a triple-T armature rmotor as a relay, as z. B. is often used to drive windshield wipers, is used with a restoring force acting on its armature, with a section being picked out from the curve of the magnetic torque acting on the armature for the operation of the relay, in which the course of the curve at leasteslgpß _ approximate, d is equal to the course of the @ rehrrioin curve of the restoring force acting on the armature.

Die in Fig. i dargestellte Kurve gibt die an einem Drelfach-T-Anker bei -verscriiedenen 'Stellungen auftretenden magnetischen Drehmomente Md ' an: Wie das -Schaubild zeigt, ist das Drehmoment. im dem Bereich zwischen 40 und 6o'° nahezu' litonstant. Dieser Bereich wird bei der Verwendun'-des Motors als Relais herausgegriffen.. Wenn als Rückstellkraft ein Gewicht verwendet wird, das an eifitem waagerecht liegenden Hebelarm des Ankers':: angreift, so ändert sich das auf den Anker durch `fas Gewicht ausgeübte Drehmoment bei einer Abweichung um 2ti°` von der Horizontallage :erst um 6% (cos 70" = o,94), d. h. in diesem Bereich ver-' läuft die Kurve'des von der magnetischen Krafterzeugten Drehmoments im wesentlichen gleichachsig, wie die Drehmomentkurve, die von dem Gewicht bei der oben beschriebenen Anordnung sich ergibt. Man könnte beispielsweise auch den Bereich zwischen o und 2o°' wählen., in dem das magnetische Drehmoment nahezu linear ansteigt, und- an deiü Anker als Rückstellkraft eine Spiralfeder angreifen lassen; die auf den Anker ein der Ankerverdrehung proportionales, d.h. linear ansteigendes Rückstelldrehmoment ausübt.The curve shown in Fig. I is that of a three-fold T-anchor Magnetic torques Md 'occurring in -different' positions: How the diagram shows is the torque. in the range between 40 and 6o '° almost' litonstant. This area is picked out when using the motor as a relay. If a weight is used as the restoring force that is on a horizontal position The lever arm of the anchor ':: attacks, this changes on the anchor due to the weight torque exerted with a deviation of 2ti ° `from the horizontal position: first by 6% (cos 70 "= 0.94), i.e. in this area the curve of the Magnetic force generated torque essentially coaxial, like the torque curve, which results from the weight in the arrangement described above. One could for example, also select the range between 0 and 2o ° ', in which the magnetic Torque increases almost linearly, and a spiral spring is attached to the armature as a restoring force attack; the armature proportional to the armature rotation, i.e. exerts a linearly increasing restoring torque.

In der Fig. 2 ist eine Schaltanlage mit einem als Drehankerrelais verwendeten Dreifach-T-Ankermotor für einen Einphasenmotor dargestellt. Der Einphasenmotor io ist über einen Spartransformator i i, der eine Primärwicklung 12 und eine mit dieser in Reihe geschaltete Sekundärwicklung 13 hat, mit einem Wechselstromnetz verbunden. Dic Primärwicklung 12 des Spartransformators ist an die ' Netzanschlußleitungen 14, 15 angeschlossen. Das offene Ende der Sekundärwicklung 13 ist mit dem einen äußeren Kontakt 16 eines Quecksilberumschalters 17, ,das. andere Ende dagegen mit dem anderen äußeren Kontakt 18 verbunden. An dem mittleren Kontakt i9 ist ein Pol des Einpbasenmotors angeschlossen, dessen anderer Pol über einen Überstromschalter 2o an die Netzleitung 1,4 angeschlossen ist.In Fig. 2 is a switchgear with a rotating armature relay used triple-T armature motor for a single-phase motor. The single phase motor io is via an autotransformer i i, which has a primary winding 12 and one with this has secondary winding 13 connected in series, with an alternating current network tied together. The primary winding 12 of the autotransformer is connected to the mains connection lines 14, 15 connected. The open end of the secondary winding 13 is with the one outer contact 16 of a mercury switch 17, that. other end, however, with connected to the other external contact 18. There is a pole on the middle contact i9 of the single-phase motor, the other pole of which is connected to an overcurrent switch 2o is connected to the power line 1,4.

Der Umschalter 17 wird von einem als Drehankerrelais ausgebildeten Dreifach-T-Ankermotor 21 betätigt. Dieser besteht aus einem Feldgestell 22 mit einer Erregerspule 23 und einem Dreifach-T-Anker 24, der zwischen den Polschuhen des Feldgestells auf einer drehbar gelagerten Welle 25 sitzt und eine -Wicklung 26 trägt. Die Erregerspule und die Ankerwicklung .liegen in Reihe . und sind zwischen der Anschlußleitung' 14 und einer Anzapfstelle 27, der Primärwicklung des Transformators eingeschaltet. Die Anzapfstelle ist so gewählt, daß äJ d em Relais eine Spannung von etwa 2o Volt herrscht, so daß die bekannten, billigen Antriebsnzötoreri für Scheibenwischer verwendet werden können.The changeover switch 17 is actuated by a triple-T armature motor 21 designed as a rotary armature relay. This consists of a field frame 22 with an excitation coil 23 and a triple T armature 24, which sits between the pole pieces of the field frame on a rotatably mounted shaft 25 and carries a winding 26. The excitation coil and the armature winding are in series. and are connected between the connection line '14 and a tap 27, the primary winding of the transformer. The tapping point is chosen so that the relay has a voltage of about 20 volts, so that the known, cheap drive units for windshield wipers can be used.

,Mit dem Anker ist ein Hebel 28 fest verbunden ufitd so angeordnet, daß er im wesentlichen waagerecht liegt. Der Hebelarm 28 trägt ein verstellbares Gewicht 29. Zur Begrenzung der Hebelbewegung . sind Anschläge 32 vorgesehen. Der Quecksilber-,schalter 17 ist an einem senkrechten Arm 31 des Ahkers befestigt.A lever 28 is firmly connected to the armature and is arranged in such a way that that it is essentially horizontal. The lever arm 28 carries an adjustable Weight 29. To limit lever movement. stops 32 are provided. Of the Mercury, switch 17 is attached to a vertical arm 31 of the Ahker.

Die Wicklung des Relais ist so bemessen, daß das :Drchmoment- des Gewichtes dasjenige des Relais überwiegt; solange die Spannung des Netzes unter dem Sollwert liegt. Das Relais hat in diesem Fall die gezeichnete Stellung, in welcher der Einphas:enniotor an der durch die Sekundärwicklung erhöhten Spannung liegt. Steigt die Netzspannung über den Sollwert an, so wird der Anker im Sinn des eing;-zeichtieten Pfeils gedreht und der Quecksilberumschalter in die andere Stellung umgelegt, in welcher der Einphasenmotor unmittelbar an das Netz angeschlossen -ist.The winding of the relay is dimensioned so that the: torque des Weight outweighs that of the relay; as long as the voltage of the network is below the setpoint. In this case the relay has the position shown in which the single-phase: enniotor is connected to the voltage increased by the secondary winding. If the mains voltage rises above the setpoint value, the armature is tightened in the sense of the sign Turned the arrow and the mercury switch turned to the other position, in which the single-phase motor is directly connected to the mains.

Das Relais hat eine sehr geringe Schaltweite, so daß das Umschalten von der einen in die andere Schaltstellung bzw. umgekehrt schon bei sehr kleinen Spannungsunterschieden stattfindet.The relay has a very small switching range, so that switching from one switch position to the other or vice versa for very small ones Tension differences takes place.

Claims

PATENT CLAIMS:. i. Switching device for electrical devices, especially for single-phase motors of refrigerators, to prevent damage 1> E, 1 undervoltage with an autotransformer controlled by a relay g: --- according to patent 824 973, characterized in that the relay is a triple-T armature is used with a restoring force and for operation of the relay from the curve of the magnetic torque acting on the armature a section is picked out in which the V: e, r course of the torque curve is at least approximately equal to the course of the torque curve of the armature acting restoring force is.

2. Switching device according to claim i, characterized in that from the curve of the magnetic 'torque that Detail is picked out in which the torque is essentially constant is and to generate the restoring force on a substantially horizontal Lever arm seated weight is used.