DE876562C - UEberstromausloeser und -relais mit mindestens einem Ausloeseanker und einem zur Zeitverzoegerung dienenden Wechselstrommotor - Google Patents

Description

• Überstromauslöser und -relais mit mindestens einem Auslöseanker und einem zur Zeitverzögerung dienenden Wechselstrommotor Bei elektrischen Anlagen ist es bekannt, daß man für Kurzschluß- und Überlastschutz Überstromauslöser und -relais mit gemeinsamer Erregerspule für einen Auslöseanker und einem zur Zeitverzögerung dienenden Wechselstrommotor verwendet. Diese Bauarten haben den Nachteil, daß bei Auswechslung der einzelnen Überstrom- oder Relaisteile, wie Erregerspule, Relaisanker usw., auch benachbarte Teile entfernt oder verstellt werden müssen. Da Überstromauslöser und -relais Präzisionsinstrumente sind, die bei einer vorherbestimmten Grenze genau ansprechen sollen, so müssen sie auch entsprechend sorgfältig eingestellt werden, zumal man im Interesse einer guten Ausnutzung der Anlage sehr nahe an die obere Belastungsgrenze geht. Man ist daher bestrebt, eine nochmalige Einstellung des Auslösers nur wegen einer notwendigen Auswechslung eines Teiles zu vermeiden.
• Bei einer der bekannten Bauarten liegt auch die gemeinsame Erregerspule zwischen dem Motorkreis und dem Anker. Der Anker wird hier von dem die Erregerspule tragenden Schenkel angezogen. Das hat den Nachteil, daß auch der Motor, beispielsweise bei Kurzschluß, übermäßig stark beansprucht wird. Der Flußanteil für den Motor muß daher durch zusätzliche Sättigung des Motorkreises begrenzt werden. Die bekannten Überstromauslöser haben weiter den Nachteil, daß der Zeitwerksmotor erst bei Überstrom zu laufen beginnt. Er wurde bisher entweder erst bei Überstrom eingeschaltet oder bis zum Auftreten eines Überstromes abgebremst. Infolge der Anlaufverzögerung des Motors hat man aber nie genaue Ansprechzeiten erreicht.
• Durch die Erfindung werden diese Mängel beseitigt. Die Erfindung bezieht sich auf einen Übe'rstromauslöser und -relais mit mindestens einem Auslöseanker und einem zur Zeitverzögerung dienenden Wechselstrommotor in parallel nebeneinander angeordneten Zweigen eines magnetischen Kreises.
• Erfindungsgemäß verläuft der mit den Parallelzweigen magnetisch in Reihe geschaltete, die Auslösespule tragende Schenkel des Magnetsystems außerhalb der Parallelzweige und weist eine durch einen die Auslösespule aufnehmenden, leicht lösbaren magnetischen Einsatzschenkel überbrückte Unterbrechung auf. _ In, der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
• i (Fig. i und 2) ist die Erregerspule, 2 der Läufer des Wechselstrommotors, vorzugsweise eines Synchronmotors, dessen Drehfeld durch Kurzschlußwicklungen 3 erzeugt wird; ¢ ist ein bei hohem Überstrom. bzw. Kürzschluß ansprechender Arbeitsanker und 5 ein bei Überstrom ansprechender Anker, der dazu dient, mit dem auf der Welle des Läufers sitzenden Ritzel6 ein nicht mit dargestelltes Zeitwerk zu kuppeln.
• Die Spule i, der Motor 2, 3 und die Anker liegen in drei parallel nebeneinander angeordneten Zweigen des durch die Spule erregten magnetischen Kreises, und zwar so, daß der von der Spule umschlossene Zweig des magnetischen Kreises auf der Äußenseite liegt, so daß die Spule leicht auswechselbar ist. Man braucht, wie die Abbildungen ?eigen, zwecks Herausnehmens der Spule aus der Anordnung lediglich die beiden Schrauben 7 zu lösen und kann danach die Spule und den von ihr umschlossenen Schenkel 8 des Eisenkörpers einfach abnehmen. Diese Anordung hat den großen Vorteil, daß das Auswechseln der Spule möglich ist, ohne zuvor bzw. danach etwas an der Zeiteinstellung oder an sonstigen verstellbaren Teilen des Gerätes ändern zu müssen.
• Dadurch, daß ferner der den Motor enthaltende Schenkel 9 des Magnetkörpers zwischen dem die Spule und dem die Anker enthaltenden Zweig des magnetischen Kreises angeordnet ist, wird erreicht, daß eine Störung des Motors durch die Ankerbewegung verhütet ist. Bei entsprechender Bemessung und Gestaltung des Magnetkörpers io läßt es sich nämlich bei dieser Anordnung unschwer erreichen, daß der Zweig 9 des magnetischen Kreises .unabhängig von der jeweiligen Ankerstellung nahezu stets von demgleichen magnetischen Fluß durchsetzt wird und der Motor auch bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen unabhängig von der Ankerstellung ein verhältnismäßig hohes Drehmoment entwickelt.
• Sowohl für die Verteilung des Flusses als auch aus baulichen Gründen ist es weiterhin vorteilhaft, die beiden Anker q., 5 unmittelbar nebeneinander anzuordnen und auf derselben Achse i z zu lagern. Die Anwendung zweier Anker, von denen der eine für das Ansprechen bei Überstrom und der andere für das Ansprechen bei Kurzschluß vorgesehen ist, bietet hierbei die Vorteile einer getrennten Einstellbarkeit. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, einen einzigen Anker zu verwenden, der, wie es bei anderen Anordnungen für ähnliche Zwecke an sich bekannt ist, so angeordnet und ausgebildet ist, daß er bei Überstrom und Kurzschluß verschiedenes Verhalten zeigt.
• Im Sinne der Forderutig einer hohen Betriebssicherheit auch ohne Wartung bei möglichst kleinen Abmessungen des Gerätes ist weiter die Verwendung eines dauernd laufenden Motors günstig, der durch den bei einer bestimmten Ansprechursache bewegten Anker an das Auslösewerk gekuppelt wird. Gegen den Dauerlauf brauchen in Anbetracht des geringen Läufergereichtes, namentlich wenn der Läufer in Kugeln gelagert wird, keinerlei Bedenken hinsichtlich der Lebensdauer zu bestehen, dagegen fällt die Gefahr von Anlaufhemmungen infolge Korrosion od. dgl., die bei langen Betriebspausen unter Umständen bestehen kann, fort, ebenso die bei den nicht dauernd laufenden Auslösemotoren unvermeidliche Anlaufzeit, die durchaus unerwünscht ist.
• Um die Abmessungen des Gerätes, insbesondere die Bauhöhe, möglichst klein zu halten und trotzdem ein verhältnismäßig hohes Drehmoment und gleichmäßigen Lauf des A;uslösermotors zu gewährleisten, empfiehlt es sich weiterhin, den Motorläufer aus zwei axial. nebeneinander angeordneten, fest miteinander verbundenen Läuferkörpern zusammenzusetzen, wie dies in Fig.2 gezeigt ist. Trotz des hohen Drehmomentes hat der Doppelrotor infolge seines kleinen Durchmessers ein kleines Trägheitsmoment und beschleunigt sich bei Auftreten von Überstrom in kürzester Zeit bis zum synchronen Lauf. Fig. 3 zeigt einen solchen Läuferkörper perspektivisch und im Schnitt. Er ist aus einem Paket Eisenbleche 12 zusammengesetzt, an welches sich an beiden Enden Kupferplatten 13 anschließen, die miteinander durch Kupferstäbe 14 zwischen den Polzacken des Eisenblechpaketes verbunden sind. Die beiden Läuferkörper, die ausgeprägte Polzacken und jeder für sich eine durch die Kupferteile gebildete Kurzschlußwicklung haben. werden zweckmäßig mit ihren Polzacken gegeneinander verdreht, so daß sich das maximale Drehmoment sowie ein möglichst stoßfreier Lauf des Motors ergibt. Eine solche Ausbildung ist insbesondere auch für Anordnungen mit nur zeitweilig laufendem Motor zu empfehlen.
• Um den Läufer möglichst leicht auswechseln zu können, ist es vorteilhaft, zu seiner Lagerung wenigstens auf einer Seite in der Gehäusewand 16, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Augenlager 17 vorzusehen, das so bemessen ist, daß der Läufer nach Abnehmen des Lagerauges durch die von diesem freigegebene Öffnung hindurch herausgenommen bzw. eingesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, den bzw. die Anker 4, 5, wie es das Ausführungsbeispiel zeigt, derart bogenförmig zu gestalten, daß in dem von ihnen umschlossenen Raum das in der Zeichnung nicht mit dargestellte Getriebe untergebracht werden kann. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute :l£usnutzung des Raumes zwischen dem Zweig 9 des magnetischen Kreises, in dem der Motor 2. 3 liegt, und dem bzw. den Ankern. Ferner «-erden infolge kleiner Entfernungen zwischen Motorwelle, Getriebe und Kuppeleinrichtung des Auslöseankers besonders günstige konstruktive Lösungen möglich.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Überstromauslöser oder -relais mit mindestens einem Auslöseanker und einem zur Zeitverzögerung dienenden Wechselstrommotor in parallelen nebeneinander angeordneten Zweigen eines magnetischen Kreises, die durch eine gemeinsame Spule erregt «erden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Parallelzweigen magnetisch in Reihe geschaltete, die Auslösespule tragende Schenkel des Magnetsystems außerhalb der Parallelzweige verläuft und eine durch einen die Auslösespule aufnehmenden, leicht lösbaren magnetischen Einsatzschenkel überbrückte Unterbrechungsstelle aufweist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der den :Motor enthaltende Zweig des magnetischen Kreises zwischen dem die Spule tragenden Magnetschenkel und dem parallel zu ihm verlaufenden Zweig, in dem sich der Anker befindet, angeordnet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem den Motor enthaltenden Zweig des magnetischen Kreises und dem die Spule tragenden Schenkel zwei unmittelbar in an sich bekannter Weise nebeneinander angeordnete Anker für das Ansprechen bei Überstrom und bei Kurzschluß vorgesehen sind. .t.
4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dauernd (also auch bei Nennstrom) laufender Motor verwendet ist, der durch den bei einer Ansprechursache, insbesondere Überstrom, bewegten Anker in an sich bekannter Weise an das Auslösewerk angekuppelt wird.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zwei axial nebeneinander angeordnete, fest miteinander verbundene Läuferkörper besitzt, die zweckmäßig mit ihren Polzacken gegeneinander versetzt sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung wenigstens des einen der zur Lagerung des Läufers vorgesehenen Lageraugen, daß der Läufer nach Abnehmen des Lagerauges durch die von diesem freigegebene Öffnung hindurch herausgenommen bzw. eingesetzt werden kann.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die nebeneinander angeordneten Anker derart bogenförmig gestaltet sind, daß in dem davon umschlossenen Raum das Getriebe untergebracht werden kann. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 447 623, 571 329, 6d.540.4, 251 014; österreichische Patentschrift Nr. 159 395; französische Patentschrift Nr. 810 o72.