DE952995C

DE952995C - Schutzeinrichtung fuer elektrische Maschinen, Geraete oder Leitungen

Info

Publication number: DE952995C
Application number: DEA7411D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eberhard Courtin
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-10-27
Filing date: 1943-10-27
Publication date: 1956-11-22

Description

Schutzeinrichtung für elektrische Maschinen, Geräte oder Leitungen Es ist bekannt, elektrische Maschinen, Geräte oder Leitungen gegen übermäßige Erwärmung mittels Wärmerelais zu schützen, die von dem Strom des Schützlings durchflossen werden und annähernd die gleiche Erwärmungszeitkonstante aufweisen wie dieser selbst. Bei Eigenbelüftung des Schützlings stellt sich ein solches Wärmerelais aber nicht mehr ohne weiteres als thermisches Abbild des Schützlings dar. Infolge der Wirkung der Eigenbelüftung ergibt sich die Abkühlungszeitkonstante vielmehr als ein Vielfaches der Erwärmungszeitkonstanten. Diesen Verhältnissen muß daher bei der Ausbildung des Wärmerelais Rechnung getragen werden. Es ist bekannt, das Wärmerelais in den Schützling einzubauen, in dessen Kühlmittelstrom anzuordnen und die dem Wärmerelais zugeführte Kühlmittelmenge zu regeln, so daß z. B. ein Ansprechen erfolgt, wenn das Kühlmittel ausfällt.
Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für elektrische Maschinen, Geräte oder Leitungen mit Eigenbelüftung .und einem in Abhängigkeit von dem Strom des. Schützlings beheizten Wärmerelais, das mit einer steuer- oder regelbaren Lüftung versehen ist und besteht darin, daß die Steuerung der Lüftung in Abhängigkeit vom Strom des Schützlings durch Verstellen einer Lüftungsklappe erfolgt, so daß bei freigegebener Lüftung die Erwärmungszeitkonstante und bei gesperrter Lüftung die Abkühlungszeitkonstante des Schützlings eingestellt wird.
Das Wärmerelais, das vom Strom des Schützlings unmittelbar oder von einem davon über einen Stromwandler abgeleiteten Strom durchflossen wird, besteht aus einer Heizpatrone, die in einem Isolierkörper Heizleiter und das Temperaturmeßglied enthält. Dieses Temperaturmeßglied kann ein Kontaktthermometer, Bimetallauslö@ser, Schmelzlotauslöser oder eine ähnliche bekannte Einrichtung sein. Die Heizpatrone ist von Metallmassen umgeben, die zu einem Teil zur Anpassung an die Zeitkonstante des Schützlings geändert werden können. Die Metallmassen sind von einem wärmeisolierenden Gehäuse umschlossen. Zwischen diesem und den Metallmassen ist eine Luftzuführung belassen, die durch eine Klappe abgeschlossen wird, wenn das Stromrelais stromlos ist. Die Luftströmung kann durch einen Schieber oder ein ähnliches Mittel eingestellt werden.
Wird der Schützling, beispielsweise ein Drehstrommotor, eingeschaltet, so werden die Heizleiter und das Stromrelais zunächst vom Anlaufstrom, später vom Betriebsstrom, also mindestens im Leerlaufstrom, durchflossen. Die Klappe für die Luftführung wird damit geöffnet. Durch seine Eigenbelüftung hat der Schützling eine verhältnismäßig niedrige Erwärmungszeitkonstante. Nach Erwärmung der Metallmassen um die Heizpatrone wird im Wärmerelais durch die einsetzende Luftströmung eine entsprechende Erwärmungszeitkonstante der Patrone erreicht. Beim Abschalten des Schützlings wird das Relais stromlos, so daß die Klappe schließt. Es wird dann durch das Absperren der Luftführung die Abkühlung im Wärmerelais bei ruhender Luft erfolgen. Damit stellen sich die gleichen Verhältnisse wie beim Schützling ein, bei dem im Stillstand gleichfalls die Belüftung wegfällt. Erwärmungszeitkonstante und Abkühlungszeitkonstante des Wärmerelais können auf diese Weise der des Schützlings angepaßt werden. Durch das Temperaturmeßglied des Wärmerelais läßt sich die Temperatur anzeigen und gegebenenfalls mittels eines von ihm betätigten Kontaktes ein Hör- oder Sichtmelder einschalten oder auch eine Auslösung des Schalters für den Schützling herbeiführen, Bei Käfigläufermotoren mit schwerem Anlauf, insbesondere mit längerer Anlaufzeit, tritt, weil die Eigenbelüftung erst nach Erreichung einer höheren Drehzahl wirkt, eine Speicherung der Anlaufwärme im Läufer auf. Um ,den Läufer gegen zu hohe Erwärmung bei mehrmaligem Anlauf oder bei zu schwerem Anlauf zu schützen, kann die vorstehend beschriebene Einrichtung auch in der Weise zur Anwendung gebracht werden, daß das Wärmerelais für die Erwärmungszeitkonstante des Läufers ausgelegt ist und die Belüftungsklappe unter der Wirkung eines zusätzlichen Stromrelais auch während des Anlaufs zugesperrt bleibt. Dieses Stromrelais ist so ausgebildet, daß es bei Strömen, die über dem Betriebsstrom liegen, das. Wärmerelais überbrückt. Wenn der Anlaufstrom nicht wesentlich über den betriebsmäßig auftretenden Strömen liegt, kann das zusätzliche Stromrelais auch durch einen Drehzahlwächter ersetzt werden, der erst nach Überscbreiten einer festgelegten Drehzahl die, Überbrückung des Wärmerelais aufhebt.
Eine derartige Einrichtung läßt sich auch verwenden, um die Maschine für den Fall zu schützen, daß eine Phase der Zuleitung ausfällt. In diesem Falle tritt neben der Ständererwärmung in zwei Phasen eine erhebliche zusätzliche Läufererwärmung durch das Gegenfeld auf, und der Ständerstrom stellt sich auf das 1,7- bis i,9fache des Nennstromes ein. Indem man das Stromrelais vom Ständerstrom durchfließen läßt, verhindert es ein Öffnen der Klappe, und die Erwärmungszeitkonstante des Wärmerelais stellt sich der stärkeren Erwärmung des Schützlings entsprechend höher ein.
Wenn die Abkühlungszeitkonstante sehr viel größer ist als die Erwärmungszeitkonstante, wie dies beispielsweise bei geschlossenen elektrischen Maschinen mit innerer und äußerer Belüftung zutreffen kann, wird die Wirkung der natürlichen Luftströmung nicht immer ausreichen. Sie wird dann zweckmäßig durch einen Lüfter unterstützt, der von einem Stromspannungswandler in Abhängigkeit vom Strom des Schützlings gespeist werden kann..

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schutzeinrichtung für elektrische Maschinen, Geräte oder Leitungen mit Eigenbelüftung und einem in Abhängigkeit von dem Strom des Schützlings beheizten Wärmerelais, das mit einer steuer- oder regelbaren Lüftung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Lüftung in Abhängigkeit vom Strom des Schützlings durch Verstellen einer Lüftungsklappe erfolgt, so daß bei freigegebener Lüftung die Erwärmungszeitkonstante und bei gesperrter Lüftung die Abkühlungszeitkonstante des Schützlings eingestellt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmerelais aus einer das Meßglied enthaltenden Heizpatrone, einer dieses umgebenden Metallmasse und einem Außengehäuse besteht, wobei sich zwischen dem letzteren und der Metallmasse eine Luftführung befindet.
3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmasse des Wärmerelais zur besseren Einstellung der Zeitkonstante aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist.
4.. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftung beim Wärmerelais durch die natürliche, sich in der Luftführung einstellende Luftströmung erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftung des Wärmerelais unter Verwendung eines zusätzlichen Lüfters bewirkt wird.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterbrechung der Stromzufuhr zum Schützling die Lüftung wegfällt.
7. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden für Läufer elektrischer Masichinen., dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlauf die Lüftung gesperrt wird, z. B. mittels eines vom Anlaufstrom beeinflußten Relais oder eines Drehzahlwächters. B. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden für Läufer elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausfallen einer Phase der Zuleitung durch ein vom Ständerstrom beeinflußtes Relais die Lüftung gesperrt wird. 9: Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung der Lüftung durch Überbrückung des die Lüftung in Abhängigkeit vom Strom des Schützlings steuernden Relais erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 417 027, 330 029, 317 773; BBC-Mitteilungen, i927,- Heft 8, S. 195, 196; ETZ 193o, Heft 7, S. 233.