DE930272C

DE930272C - Kontaktgeraet, insbesondere fuer Zwecke der Stromrichtung

Info

Publication number: DE930272C
Application number: DEA10299D
Authority: DE
Inventors: Floris Dipl-Ing Dr- Koppelmann
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-11-05
Filing date: 1940-11-05
Publication date: 1955-07-14

Description

Kontaktgerät, insbesondere für Zwecke der Stromrichtung Bekanntlich lassen sich durch gesättigte Eisendrosseln, deren Kern sich bereits bei kleinen Strömen sättigt (Schaltdrosseln), mechanische Kontakte so weitgehend von Strom und Spannung entlasten, daß auch bei großen Leistungen ihr Arbeiten ohne Schaltfeuer ermöglicht wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei solchen Geräten, insbesondere für Zwecke der Stromrichtung, den Öffnungsaugenblick der Kontakte durch vom Laststrom selbst erzeugte Kräfte derart zu steuern, daß die Kontaktöffnung nur bei kleinem Strom möglich ist.
Diesen Vorschlägen haftet der Mangel an, daß die vom Strom erzeugten Kräfte, z. B. magnetischer Art, mit abnehmender Stromstärke bald so klein werden, daß sie zur Steuerung der Kontaktöffnung nicht mehr ausreichen und daß daher der Kontakt zu früh oder zu spät öffnet, d. h. bei einem Strom, der noch zu groß ist oder der bereits wieder zu groß geworden ist, so daß Schaltfeuer auftritt.
Die Erfindung beseitigt diesen Mangel, indem sie bei Annäherung des zu untersuchenden Stromes an den Nullwert eine zusätzliche, den Öffnungsaugenblick der Kontakte beeinflußende Kraft anbringt, welche die Steuerung der Kontaktöffnung übernimmt.
An Hand der Zeichnung seien die Schwierigkeiten der bekannten Vorschläge und ihre Beseitigung durch die Erfindung beispielsweise erläutert. In Fig. i ist i eine Schaltdrossel, welche in der Nähe des Nulldurchganges des Stromes i während ihrer Umsättigung eine stromschwache Pause d t hervorruft. Der Stromi erregt ein Magnetsystem 2, welches den Schalter 3 bei großem Strom geschlossen hält. Bei einem Stromwert ia, welcher durch die Konstruktion des Magnetsystems bedingt ist, sich aber praktisch unter eine gewisse Grenze im einzelnen Fall nicht herabdrücken läßt, öffnet 3 unter dem Einfluß einer Feder q. im Zeitpunkt t1. Der Strom i, ist in vielen Fällen noch zu groß, als daß die Öffnung von 3 ohne Schaltfeuer vor sich gehen könnte. Diese Schwierigkeit wird nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß das System 2 mit einem zusätzlichen Strom i, magnetisiert wird, welcher nicht über den Kontakt 3 fließt. Die Öffnung von 3 erfolgt in diesem Teil erst dann, wenn i+iv=io ist, d. h. im Zeitpunkt t2, indem der Kontaktstrom i bereits einen sehr kleinen Wert angenommen hat (Fig. 2). Durch Einregeln von i," läßt sich t2 innerhalb der Zeit d t verschieben, z. B. so, daß unter Berücksichtigung der Eigenzeit des Kontaktes die Kontakttrennung auf alle Fälle vor dem Ende von. d t beendet ist. In Fig.2 ist außerdem durch eine Vorerregung 5 (Fig. i) der Schaltdrossel der Strom während der Zeit d t in bekannter Weise über die Nulllinie gehoben, so daß sich bei Anlegen eines Kondensators parallel zum Schalter ein für die Sicherheit der Unterbrechung wünschenswerter Verlauf der - negativen - Sperrspannung, nämlich zunächst im Posi-_ tiven, ergibt.
Dem Verfahren haftet noch der Mangel an, daß sich i -f- i, mit i. unter sehr flachem Winkel schneidet, daß also t2 sich schon bei sehr kleinen Änderungen von i, oder i, stark verschiebt, so daß es unerwünscht nah an den Anfang oder an das Ende von d t kommt. Um diesen Mangel zu beseitigen, wird nach der weiteren Erfindung als zusätzliche Kraft eine solche gewählt, welche im gewollten Öffnungszeitpunkt mit der Zeit stark abnimmt. In Fig. 3 ist z. B. i',, kein Gleichstrom wie in Fig. 2, sondern ein Stromstoß, welcher bei der Annäherung von i an den Nullwert einsetzt und im Augenblick t2 steil abfällt. Auf diese Weise wird der Augenblick t2 sicher festgelegt. Dabei kann i', durch die bei der Umsättigung der Schaltdrossel an ihr auftretende Spannung erzeugt werden. Die Verfahren nach Fig. 2 und 3 können auch gemeinsam Anwendung finden.
In Fig. q. ist die Anordnung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. 6 und 7 sind die Sekundärwicklungen eines Umspanners. 8 und g sind zwei Magnetsysteme, welche durch die Spulen io und ii vom Hauptstrom erregt werden. -12 und 13 sind zwei vorerregte Schaltdrosseln, 14-und 15:. Kondensatoren parallel zü den. Schaltern 16 und 17. Bei Beginn der Umsättigung von i2 bzw. =3 bei abnehmendem Strom legt sich an die Wicklung i8 bzw. ig die Umspannerspannung und .treibt einen Strom i', ähnlich wie in Fig. 3, welcher durch die Kondensatoren 2o bzw. 21 bald wieder abgestoppt wird. Die Wicklungen 22 und 23 können 'dabei mit Gleichstrom erregt sein.
Fig. 5 zeigt ein .Beispiel für die. Ausführung. des Kontaktgerätes; welches für in Graetzschaltung arbeitende Stromrichter geeignet ist, indem die Zunge 24, welche aus einer Blattfeder besteht, abwechselnd mit den festen Kontakten 25 und 26 zur Berührung kommt. Die Wicklungen der linken Hälfte des Kernes 27 tragen die gleichen Bezeichnungen wie die eines Systems in Fig. q.. Der Anker 28 ist an einer Blattfeder 29 befestigt, welche ihre Nullage mitten zwischen den Kontakten 25 und 26 hat. Mit den Gewinden 30 und 31 und den Schrauben 32 und 33 ist das Kontaktsystem genau einstellbar. Das Einschalten der Kontakte nach rechts oder nach links erfolgt durch zwei weitere, nicht gezeichnete Erregerspulen, wobei bekannterweise der Mittelschenkel 34 polarisiert sein kann. Der Anker 28 muß so konstruiert sein, daß seine Masse den kleinstmöglichen Wert hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kontaktgerät, insbesondere für Zwecke der Stromrichtung, mit bei kleinem Strom sich entsättigenden, zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer dienenden Eisendrosseln und mit vom Laststrom selbst erzeugten oder beeinflußten Haltekräften, derart, daß die Kontakte sich nur bei kleinem Strom öffnen können, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annäherung des zu unterbrechenden Stromes an den Nullwert eine zusätzliche, den Öffnungsaugenblick der Kontakte beeinflussende Kraft wirksam wird.
2. Kontaktgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kraft in einem Magnetsystem von einem Erregerstrom erzeugt wird, welcher nicht über den Kontakt fließt.
3. Kontaktgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom so einreguliert wird, daß die Kontaktöffnung in allen Betriebszuständen innerhalb der Umsättigungszeit der vorgeschalteten Eisendrossel erfolgt.. q..
Kontaktgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kraft im Augenblick der gewünschten Kontaktöffnung mit der Zeit schnell abnimmt.
5. Kontaktgerät nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, da.ß die zusätzliche Kraft durch einen Vorerregerstrom eines Magnetsystems erzeugt wird und daß dieser Strom durch die bei der Umsättigung der vorgeschalteten Eisendrossel an ihr auftretende Spannung getrieben wird. .
6. Kontaktgerät nach 'Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,. . daß der Vorerregerstrom durch einen Kondensator begrenzt ist. :7. Kontaktgerät nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß-als Kontaktgerät ein.-Magnet-System verwendet wird, dessen Schaltzeit kleiner ist als 1/100o Sekunde. . Angezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Ni. 19-58r.