-
Anlaß- oder Regelgerät für Elektromotoren und andere Stromverbraucher
Zum Anlassen und Regeln von Elektromotoren oder anderen Stromverbrauchern, wie z.
B. elektrolytischen Anlagen, elektrischen Heizvorrichtungen, Elektroöfen od. dgl.,
werden iri weitem Umfang Schaltwalzenanlasser oder Schaltwalzenregler verwendet.
Bei derartigen Schaltwalzengeräten sind die vorwiegend als Fingerkontakte ausgebildeten
Kontakte aller Schaltstellen der Schaltung für die volle an der betreffenden Stelle
auftretende Schaltleistung bemessen. Dies bedingt einen verhältnismäßig großen Aufwand
an Material und erfordert auch für die einzelne Schaltstelle einen, dem Schaltfeuer
Rechnung tragenden, verhältnismäßig großen Raum. Demgegenüber muß ein nach den Erfindungsmerkmalen
ausgebildetes Andaß- oder Regelgerät hinsichtlich Material- und Raumaufwand wesentliche
Vorteile aufweisen, bei dem auf die Vielzahl der Anlaß- oder Regelkontakte, welche
die der einzelnen Anlaß- oder Regelstellung zugeordnete Schaltung herstellen, keinerlei
Schaltleistung entfällt. Nach den Erfindungsmerkmalen ist dies dadurch erreicht,
daß das Schaltgerät außer den Anlaß- oder Regelkontakten einen oder einige wenige
Kontakte, Schalter od. dgl. erhält, welche derart abhängig von der Betätigung für
die Anlaß- oder Regelkontakte gesteuert werden, daß beim Überschälten von der
einen
in die andere Anlaß-, oder Regelstellung der Motorstromkreis oder der Stromkreis
des Stromverbrauchers derart vorübergehend geöffnet und wieder geschlossen wird,
daß das Schalten Jer Anlaß- und Regelkontakte stromlos erfolgt. Der erhebliche Minderaufwand
gegenüber der bisherigen Schaltwalzenanordnun:g für die Vielzahl der Anlaß- oder
Regelkontakte gestattet es, vom wirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet, dagegen
den oder die Kontakte, Schalter od. dgl., welche die Schaltleistung übernehmen,
entsprechend der auf diese entfallenden hohem Schalthäufigkeit, mit besonderer Sorgfalt
auszubilden.
-
Wenn auch für diese Kontakte, Schalter od. dgl.. Anordnungen nach
Art der Walzenschalter od. dgl. denkbar sind, so wird man doch den besonderen Bedingungen,
denen diese. betrieblich unterworfen sind, am besten gerecht, wenn man sie als Nockenschalter
ausbildet.
-
Da die Nocken der Nockenschalter deren Kontakte beim Schalten des
Gerätes von der einen in die benachbarte Schaltstellung öffnen und wieder schließen
müssen, ist es vorteilhaft, den Schaltwinkel der Nocken dadurch zu vergrößern, daß
man diese nicht auf die Achse, Welle od. dgl. aufsetzt, welche die Anlaß- oder Regelkontakte
steuert, sondern daß man sie auf einer besonderen Welle anordnet, welche derart
mit der Achse, Welle od. dgl., welche die Anlaß- oder Regelkontakte steuert, kraftschlüssig
verbunden ist, daß sie gegenüber dieser mit einer höheren,. vorwiegend vielfachen
Drehzahl umläuft.
-
Die bei der erfindungsgemäßen Anordnung keiner Schaltleistung unterworfenen
Anlaß- oder Regelkontaktewird man baulich möglichst eng zusammenfassen und konstruktiv
einfach ausbilden. Dies wird weitgehend erreicht, wenn man das System der Anlaß-
und Regelkontakte nach Art der bekannten Paketschalter ausbildet. Diese setzen sich
bekanntlich aus ringscheibenförmigen Einzelelementen zusammen, welche aneinandergereiht
oder zu einer Säule zusammengesetzt werden.
-
Die einzelnen aus 'Isolierstoff gebildeten Ringscheiben tragen je
einen oder mehrere Kontakte, während deren Gegenkontakte auf der durch den aus mehreren
Ringscheiben gebildeten Hohlzylinder geführten Welle oder Achse od. dgl. aufgesetzt
sind. Durch Drehung der Welle, Achse od. dgl. werden die auf dieser angeordneten
Kontakte gegenüber dem Kontaktsystem der Ringscheiben verstellt. In umgekehrter
Weise wäre auch Drehung der ringscheibenförmigen Kontaktsysteme bei feststehender
Achse denkbar.
-
Es ist nun, je nach dem erforderlichen oder beabsichtigten Schaltvorgang
in dem einen Fall vorteilhafter, die Kontakte der Ringscheiben fest, deren auf der
Welle, Achse od. d'gl. angeordnete Gegenkontakte gegen diese federnd beweglich anzuordnen
oder umgekehrt.
-
Eine recht einfache Ausführung ergibt sich für die fest angeordneten
Kontakte, wenn als solche Zylinder- oder Hohlzylinderstücke vorgesehen werden, welche
in den. sie tragenden Isolierkörper so eingesetzt werden, daß ihre Achse parallel
zu. der Achse dieses Isolierkörpers verläuft, wobei sie aus dem Isolierkörper in
Richtung zu ihrem Gegenkontakt mit einem Bogenstück ihres Zylindermantels, welches
kleiner ist als 180" herausragen. Die so in den Isolierkörper eingesetzten Zylinderkontakte
haben in radialer Richtung festen Halt. Der Halt in a@cialer Richtung und gegen
Verdrehen wird den rContakten in einfacher Weise durch den in sie in radialer Richtung
eingeführten und gegebenenfalls mit ihnen verschraubten Anschlußbolzen od. dgl.
gegeben.
-
'Der durch die Übersetzung ins Schnelle zwischen der Achse, Welle
od. dgl. für die Verstellung der Anläß= oder Regelkontakte und der vorwiegend die
Nocken tragenden Hilfswelle bedingte Kraftaufwand für die Betätigung des Gerätes
macht es bei größeren Geräten zweckmäßig, die Betätigung mittels eines auf die Hilfswelle
aufgesetzten Betätigungselementes vorzunehmen. Da sich der Verstellweg dieser Welle
meistens über mehrere Umdrehungen erstrecken wird, wird man als Betätigungselement
vorwiegend eine Handkurbel vors@hen.
-
Die Abbildungen geben ein Ausführungsbeispiel eines nach den Erfindungsmerkmalen
ausgebildeten Gerätes wieder.
-
Bei dem dargestellten Gerät handelt es sich, wie aus dem Schaltbild
(Abb. i) hervorgeht, um ein Wendesteuergerät für einen Drehstrom-Asynchron-Schleifringanker-Motor
mit sechs Anlaß- und Regelstellungen nach jeder der beiden Schaltrichtungen.
-
a gibt den Motor wieder, an dessen Läuferklemmen b die dreiphasigen
Anlaß- und Regelwiderstände c angeschlossen sind,. Der Sternpunkt dieser Widerstände
wird mittels der Anlaß- und Regelkontakte d des nach der Erfindung ausgebildeten
Steuergerätes durch Verdrehen von dessen Achse oder Welle e so verlagert, daß mehr
oder weniger des Läuferwiderstandes c kurzgeschlossen ist. Im Zuge der an die Ständerklemmen
f des Motors a angeschlossenen Ständerleitungen liegen die Wendekontakte g, die
die Drehrichtung des Motors a bestimmen, und die Nockenschaltkontakte h. Diese werden
durch den Nocken i derart gesteuert, daß sie die Stromzufuhr zu dem Ständer des
Motors a beim Schalten von einer Anlaß- oder Regelstellung in die andere derartig
kurzzeitig unterbrechen und wieder herstellen, daß die Anlaß- und Regelkontakte
d stromlos schalten.
-
Die Abi;. i a läßt erkennen, daß man die Wendekontakte g vereinfachen
kann, wenn man als Gegenkontakt der durch den Nocken i gesteuerten Xontakte Schaltringsegmente
k auf der Welle oder Achse e, welche die Anlaß- und Regelkontakte d steuert, anordnet.
-
Die Abb. 2 stellt das erfindungsgemäß ausgebildete Wendesteuergerät
im Aufriß dar, Abh. 3 gibt eine Ausführungsmöglichkeit für die Anlaß- und Regelkontakte
und Abb. 4 den Nockenschalter für die Übernahme der Schaltleistung beim Schalten
von der einen in die andere Schaltstellung wieder, Die
Anlaß- und
Regelkontakte d sind als feste Kontakte in den ringscheibenförmigen Isolierstücken
l angeordnet. Sie werden aus Zylinder- bzw. Hohlzylinderstücken gebildet, in deren
Zylinderbohrung Schaltverbindungen axial eingeführt sind. In Richtung zu den Gegenkontakten
m ragt ein Bogenstück des Zylindermantels der Kontakte d um weniger als i 8o° über
den Isolierkörper l heraus. Die auf der Welle e angeordneten Gegenkontakte n2 sind
federnd beweglich ausgebildet. Die Kontakte d werden in axialer Richtung und gegen
Verdrehen gesichert durch die @nschlußbolzen n, an die die Verbindungsleitungen
o zu den Anlaß- und Regelwiderständen c angeschlossen sind. Die Wendekontakte g
sind gleichfalls federnd beweglich ausgebildet. Sie sind in die ringsclieil>esiförm'igen
Isolierstücke p eingelassen und gleiten auf den Kontaktringen q.
-
Die ringscheibenförmigen Isolierstücke l und p sind nach Art eifies
Paketschalters aneinandergereilit.
-
Die Nockenschaltkontakte lt werden durch den Nocken
i gesteuert. Dieser ist auf der Hilfswelle r angeordnet, welches durch das
Zahnradpaars mit der Welle e derart kraftschlüssig verbunden ist, daß die Hilfswelle
r mit einem mehrfachen der Drehzahl der Welle e umläuft. t sind, Funkenkämme.
u gibt ein Kastenrad wieder, welches zur genauen Einrastung in die Schaltstellungen
vorgesehen ist und die in dieser Beziehung vorhandene Wirkung des Nockens i unterstützt.
-
Für die Bedienung ist das Handrad v vorgesehen. Bei größeren Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes wird man dieses durch eine auf den Vierkantwellenstumpfu,
derHilfswelle r aufgesetzte Handkurbel ersetzen. Auch wird man dann gegebenenfalls
eine Vorrichtung vorsehen, welche die Kastenwirkung des Kastenrades u nach Bedarf
aufzuheben gestattet, um im Gefahrenfall die Nockenwelle auf eine Zwischenstellung
zwischen zwei Schließstellungen der Nockenschaltkontakte lt einstellen zu können.
k ist ein Schaltringsegment als Gegenkontakt zu (lern Nockenschaltkontakt l:.