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Elektromotorischer Antrieb für elektrische Schalter Bei elektrischen
Schalteinrichtungen, Selbstschaltern u. dgl. ist die Anordnung in den meisten Fällen
so getroffen, daß zu dem Antrieb des Schalters eine Schalterwelle eine Schwenkbewegung
von etwa 4o bis 8o° ausführen muß. Hierbei ist es möglich, daß diese Schwenkbewegung
selbst unmittelbar den Schaltvorgang bewirkt oder, wie es vielfach üblich ist, daß
der Schaltvorgang an und für sich durch einen Kraftspeicher hervorgerufen wird,
der durch Verdrehung der Schalterwelle um den erwähnten Winkel gespannt wird. Für
den Antrieb des Schalters, d. h. für die Verdrehung der erwähnten Welle, sind verschiedene
Antriebsmittel bekannt. So sind Ausführungen vorgeschlagen worden, bei denen die
Betätigung durch einen Hubmagneten erfolgt. Ein solcher Hubmagnet verursacht aber
verhältnismäßig starke Stoßbeanspruchungen der einzelnen Konstruktionsteile, was
insbesondere auch darauf zurückzuführen ist, daß die Zugkraft des Magneten umgekehrt
proportional zu dem Abstand des Ankers zunimmt. Bei anderen Anordnungen ist zur
Betätigung des Schalters ein Druckluftzylinder vorgesehen. Derartige Einrichtungen
haben den Nachteil, daß ständig eine Bereithaltung von Druckluft erforderlich ist,
was die Aufstellung eines Kompressors mit zugehörigen Überwachungseinrichtungen
mit sich bringt. Dies bedingt insbesondere bei. einzeln aufgestellten Schaltern
einen unverhältnismäßig großen Aufwand.
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Es ist weiter auch bereits bekannt, die Schalterbetätigung mit Hilfe
eines Elektromotors durchzuführen, der über eine Schnecke auf eine Nockenscheibe
arbeitet, die ihrerseits über einen Rollenhebel die Verdrehung der Schalterwelle
bewirkt. Diese Anordnung bedingt sehr viele bewegte Teile, zumal nach Vollendung
der Einschaltbewegung eine elektrische oder mechanische Abbremsung erforderlich
ist,
die mit großer Genauigkeit durchgeführt werden muß.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist auch eine Anordnung für den Antrieb
von Stufentransformatoren angegeben worden, bei der mit der anzutreibenden Welle
über ein Ritzel die Welle eines Motors gekuppelt ist, der so bemessen ist, daß er
auch bei Stillstand unter Strom bleiben kann und vorzugsweise mit großer Streuung
ausgeführt ist, so daß er auch bei Stillstand etwa den gleichen Strom wie während
des Laufens aufnimmt. Eine derartige Ausführung erfordert jedoch eine Sonderbauart
des Motors und bedingt deshalb verhältnismäßig hohe Kosten. .
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Es ist andererseits bei Motorbremslüftern bereits bekannt, den Motor
nach Lüftung der Bremse im eingeschalteten Zustand unter Strom stehen zu lassen
und ihn nach Ausschaltung durch Bremsgewichte oder Fliehkraft in die Nullage zurückzudrehen.
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Gemäß der Erfindung wird nun. bei elektromotorischem Antrieb für elektrische
Schalter in an sich bei Motorbremslüftern bekannter Weise der Antriebsmotor in einer
Stellung des Schalters noch nach dem Ablauf des Schaltvorganges unter Spannung gehalten
und seine Wicklung danach bemessen.
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Für einen Schalterantrieb gemäß der Erfindung kann somit ein Elektromotor
normaler Konstruktion verwendet werden, der nur für eine wesentlich höhere Nennspannung
gebaut ist als die Spannung, mit der er betriebsmäßig dauernd läuft.
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Ein derartiger Motor ist verhältnismäßig billig, weil er in der Massenfertigung
hergestellt werden kann und -infolge der Überdimensionierung eine sehr hohe Lebensdauer
hat. Der Motor kann in bekannter Weise entweder unmittelbar auf die Schalterwelle
arbeiten oder über ein einfaches Zahnradgetriebe starr mit- dieser gekuppelt sein.
Es ist hierbei nur eine sehr geringe Anzahl von bewegten Teilen erforderlich, wobei
es sich um robuste und zuverlässige Elemente handelt, so daß auch die Gesamtanordnung
eine fast unbegrenzte Lebensdauer aufweist, Die Zahl der bewegten Teile ist klein,
wodurch ein sehr geringer Verschleiß erreicht wird. Der Motor bewegt sich bei direkter
Kupplung nur um den erwähnten Schaltwinkel von etwa 4o bis 8o° (meist etwa 65°).
Es ist zwar in diesem Falle ein verhältnismäßig großes. Motormodell erforderlich,
jedoch bedeutet dies im Vergleich zu den bei dem bekannten Motorantrieb erforderlichen,
teueren Hilfselementen doch noch eine Kostenersparnis. Bei der Zwischenschaltung
eines Getriebes, für das ein einfaches Stirnräderpaar verwendet werden kann, führt
der Motor einige wenige Umdrehungen aus. In diesem Fall kann ein kleineres Motormodell
zugrunde gelegt werden.
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Es ist weiter auch möglich, die Begrenzung der Bewegung in den -Endstellen
in bekannter Weise mit Hilfe von Öldämpfungspumpen durchzuführen, wodurch die Schläge
noch erheblich gemindert werden können. An und für sich kann der Motor nach Durchführung
-des Schaltvorganges eingeschaltet bleiben. Es ist aber auch möglich, ihn nachher
wieder auszuschalten, wodurch der Stromverbrauch verringert wird. Der Zeitpunkt
einer solchen Abschaltung ist jedoch für den Schaltvorgang als solchen unwesentlich,
wodurch gleichfalls eine Vereinfachung im Aufbau ermöglicht wird. Für den Antrieb
kann je nach der zur Verfügung stehenden Stromart sowohl ein Gleichstrom- als auch
ein Drehstrommotor verwendet werden. Bei der Verwendung von Drehstrom wird in an
sich bekannter Weise ein Schleifringmotor verwendet, der auf einen Läuferwiderstand
arbeitet. Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, daß die infolge des verlangten
Ansprechmoments unvermeidliche Stromwärme außerhalb des Widerstandes frei wird.
Der Antrieb kann auch für an sich bekannte Schalter mit Freilaufkupplung verwendet
werden. Auf diese Weise wird es ermöglicht, durch Steuerung der Freilaufkupplung
eine schnelle Auslösung des Schalters unabhängig von dem Erregungszustand des Motors
zu bewirken, wie dies insbesondere bei dem plötzlichen Ausschalten von Überströmen
oder bei einem Einschalten auf bestehende Kurzschlüsse wichtig sein kann. Eine andere
vorteilhafte Ausführungsform - die gegebenenfalls mit einer steuerbaren Freilaufkupplung
verbunden sein kann - ergibt sich dadurch, daß der Motor in an sich bekannter Weise
durch eine Rückstellfeder belastet wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei
Abschalten des Motors, also bei dem Wegfall des Drehmoments, der Motor durch die
Rückstellfeder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird, so daß der Schalter
dadurch mit ausgeschaltet wird, also eine solche Auslösung in einfacher Weise ohne
zusätzliche Hilfsmittel erreicht werden kann.
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Mit besonderem Vorteil kann die Größe des Motors und des dazwischengeschalteten
Getriebes so bemessen werden, daß der Motor etwa zwei bis drei Umdrehungen ausführt,
um den Schalter zu schließen.
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Weiter ist es in vielen Fällen vorteilhaft, wie es bereits vorgeschlagen
wurde, bei Anwendung eines Transformators Motor und Transformator sowie, falls hierbei
ein Gleichstrommotor verwendet-wird, auch den hierzu erforderlichen Gleichrichter
zu einer baulichen Einheit zu vereinigen.
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Für die Anwendung des Erfindungsgedankens ist die Art des -Schalterantriebes
von untergeordneter Bedeutung. Es kann hierbei jede beliebige Schalterform und Antriebsform
zugrunde gelegt werden, Insbesondere kann es vorteilhaft sein, eine Anordnung zu
wählen, bei der die Endstellungen durch Klinken gesichert werden.
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Auch kann der Antrieb sowohl für Hochspannungs- (Expansionsschalter,
Druckluftschalter u. dgl.) als auch für Niederspannungseinrichtungen, Ölschütze
usw. verwendet werden.