DE968260C - Magnetischer UEberstromausloeser mit stromunabhaengiger Zeitverzoegerung - Google Patents

Description

Es liegt vielfach die Aufgabe vor, eine selektive Abschaltung von mehreren in Reihe liegenden Selbstschaltern zu erzielen. Ein derartiger Fall liegt z. B. vor, wenn mehrere Generatoren auf eine Sammelschiene arbeiten und mehrere ähnliche Sammelschienen über Kuppelschalter verbunden sind, wobei an jede Sammelschiene in genügender Weise über Selbstschalter Verbraucher angeschlossen sind. In diesem Fall kann über jeden einzelnen Schalter ein verschiedenes Vielfaches des Schalternennstromes als Kurzschlußstrom fließen, so daß,

um eine Zeitstaffelung des Schalters zu erreichen, eine stromunabhängige Staffelzeit vorhanden sein muß.

Im Fall eines derartigen Gleichstromnetzes kommt als erschwerendes Moment hinzu, daß mit Rücksicht auf die Überschlagsgefahr der Generatorkommutatoren die Schaltzeit des unmittelbar den Generator schützenden Maschinenschalters auf etwa Vs bis ¹Zi Sekunde begrenzt sein muß.

Es ist bereits bekannt, den Anker eines magnetischen Überstromauslösers über eine Feder mit

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einem Zeithemmwerk zu kuppeln, um den Einfluß der Höhe des Auslösestromes auf die Verzögerungszeit auszuschließen. Bei diesem bekannten Auslöser ist aber nicht vollkommen sichergestellt, daß der Anzug des Ankers unabhängig von der Verzögerungseinrichtung in jedem Fall sofort anspricht. Andererseits kann bei diesem Auslöser eine Auslösung auch bei noch nicht fest angezogenem Anker erfolgen.

ίο Bei einem magnetischen Überstromauslöser mit stromunabhängiger Zeitverzögerung mittels federnd angekuppelter Hemmung zur kurzzeitigen selektiven Abschaltung von in Reihe liegenden Schaltern wird deshalb gemäß der Erfindung der Magnetanker mit der das Verzögerungsglied in Tätigkeit setzenden Feder über ein mit Freiwegen versehenes Zwischenglied verbunden, die zwecks Schaffung nur von der Höhe des Überstromes abhängiger Ansprechbedingungen des Auslösers den Anzug des Ankers unabhängig von der Verzögerungseinrichtung gestatten, und zwischen der Auslöseeinrichtung und dem Magnetanker eine mechanische Verriegelung angeordnet, die eine Auslösung nur bei fest angezogenem Magnetsystem zuläßt. Der Freiweg zwischen Magnetanker und Verzögerungsglied kann z. B. durch eine Schraube einstellbar eingerichtet sein. Ferner kann auch die Einrichtung so getroffen sein, daß die die Hemmung betätigende Federkraft, z. B. ebenfalls durch eine Schraube, einstellbar ist. Hierdurch kann in bequemer Weise die Zeiteinstellung des Auslösers vorgenommen werden. Als Hemmung kann in besonders vorteilhafter Weise eine Flüssigkeitsdämpfung, insbesondere eine Ölpumpe, vorgesehen sein. In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, ein mechanisches Hemmwerk, z. B. eine Windflügeldämpfung, anzuwenden. Ebenso ist es vorteilhaft, den Weg von der Mitnahme der Verzögerungseinrichtung bis zur Freigabe der Auslösung einstellbar zu machen, was z. B. durch Verstellen einer Schraube bewirkt werden kann. Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes hervor.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten magnetischen Überstromauslösers im Aufriß, während in den Fig. 2 und 3 zwei Querschnitte dieses Auslösers dargestellt sind. 1 ist der Eisenkern eines U-förmigen Elektromagneten, der die beiden parallelen Schenkel 2 und 3 hat. Der Magnetschenkel 3 ist in dem benachbarten dadurch verstellbar gelagert, daß er als eine aus einem magnetischen Werkstoff bestehende Schraube ausgebildet ist, die durch mehr oder weniger tiefes Eindrehen in die Bohrung in axialer Richtung verstellbar ist. Auf dem so verstellbaren Magnetschenkel ist die Wicklung 4 angebracht, die zur Erregung des Magnetsystems dient. Auf dem linken Magnetschenkel 2 ist nun auf der Achse 5 der bewegliche Magnetanker 6 drehbar gelagert, der an der Vorder- und Hinterseite mit zwei Blechstreifen 7 und 8 besetzt ist, die über die Drehachse 5 hinaus verlängert sind und zusammen mit dem beweglichen Magnetanker einen doppelarmigen Hebel bilden. Die gesamte Vorrichtung ist in einem aus den beiden Wänden 9 und 10 bestehenden Gehäuse angeordnet, in dem das Magnetsystem befestigt und die Achse 5 drehbar gelagert ist.

Die beiden Enden der Blechstreifen 7 und 8 sind durch den Ouerstab 11 miteinander verbunden, auf dem ein U-förmig gebogener Blechstreifen 12 in den beiden Langlöchern 13 und 14 gelagert ist, die dem Stab 11 und damit dem von den beiden Blechstreifen 7 und 8 gebildeten Hebelarm eine gewisse Beweglichkeit in senkrechter Richtung gestatten. In dem oberen waagerechten Mittelteil des U-förmigen Blechstreifens 12 ist eine Verstellschraube 15 vorgesehen, durch die der Freiweg zwischen dem Hebelarm des Magnetankers und der mit dem U-förmigen Blechstreifen 12 verbundenen Verzögerungseinrichtung zwecks Schaffung nur vom Überstrom abhängiger Ansprechbedingungen einstellbar ist. An dem durch die beiden Blechstreifen 7 und 8 gebildeten Hebelarm des Magnetankers greift ferner bei 16 die Einstellfeder 17 für die Überstromeinstellung an, die mit dem unteren Ende an einem bei 18 gelagerten doppelarmigen Hebel befestigt ist, der in üblicher Weise mit der Stromeinstellschraube und Skala verbunden ist.

Der U-förmige Blechstreifen 12 ruht mit seinen go beiden unteren gegabelten Enden auf den Bolzen 20 und 21, die auf der Innenseite der beiden Schenkel des ebenfalls U-förmig ausgebildeten Blechteiles 22 angebracht sind, der mit seinem rechten Ende auf der im Gehäuse des Auslösers angeordneten Achse 23 drehbar gelagert ist. Der Blechteil 22, der mit zwei Ausschnitten versehen ist, ist ferner durch eine Schraubenfeder 24 mit dem U-förmigen senkrechten Blechstreifen 12 verbunden, und zwar ist das obere Ende der Feder 24 an einem Querstück 25 des Blechstreifens 12 befestigt, während das untere Ende von einer Öse gehalten ist, die mittels einer Schraube26 in axialer Richtung verstellbar ist und so die Spannung der Feder 24 verschieden groß einzustellen gestattet.

An dem Blechstreifen 22 ist nun bei 27 das bewegliche Ende einer in der Auslöserichtung wirkenden Verzögerungseinrichtung, hier einer ölpumpe 28, befestigt, während das andere Ende dieser ölpumpe bei 29 fest gelagert ist. An Stelle einer Flüssigkeitsdämpfung kann gegebenenfalls auch ein mechanisches Hemmwerk, z. B. eine Windflügeldämpfung, vorgesehen sein. Der Blechteil 22 ruht mit seinem linken Ende auf einer in senkrechter Richtung verstellbaren Schraube 30, die in dem fest gelagerten Winkelstück 31 angeordnet ist. Mittels dieser Verstellschraube 30 kann die Pumpenlänge der Ölpumpe 28 in gewünschter Weise eingestellt werden.

Auf der im Gehäuse gelagerten Achse 23 ist ferner ein Nabenkörper 32 angeordnet, an dem ein schräg nach unten reichender Hebelarm 33 befestigt ist. Durch Festziehen der beiden in dem Blechteil 22 gelagerten Schrauben 34 und 35 kann eine feste Verbindung zwischen dem Blechteil 22 und dem Nabenkörper 32 hergestellt werden. Dabei

ist es möglich, durch stärkeres Anziehen der einen oder anderen Schraube den zwischen dem Blechteil 22 und dem Hebelarm 33 vorhandenen Winkel 36 verschieden groß einzustellen, wodurch der Weg von der Mitnahme der Verzögerungseinrichtung bis zur Freigabe der Auslösung einstellbar ist.

Der Hebelarm 33 greift nun unter einen Ansatz 37, der an einer ebenfalls im Gehäuse des Überstromauslösers drehbar gelagerten Achse 38 befestigt ist. An der Achse 38 ist ferner ein Hebelarm 39 angebracht, an dem eine Zugfeder 40 angreift, die bei 41 fest gelagert ist. Die Zugfeder 40 sorgt dafür, daß der Ansatz 37 auf dem Ende des Hebelarmes 33 anliegt. Auf der Achse 38, die im mittleren Teil mit einer Aussparung 42 versehen ist, ruht nun das linke Ende der Sperrklinke 43 des von der Feder 44 gebildeten Kraftspeichers. Die Sperrklinke 43 ist hierbei auf der zu ihrer Lagerung dienenden Achse45 befestigt, welche entweder direkt als Schalterachse dient oder über ein weiteres Zwischengestänge den Schalter betätigt.

Wird bei einem in solcher Weise ausgebildeten Überstromauslöser der Magnetanker 6 angezogen, so wird hierdurch zunächst die Feder 24 gespannt, aber der Kraftspeicher 44 noch nicht zur Auslösung gebracht. Dabei spannt der Magnetanker 6 die Feder 24 des Auslöseorgans bei allen Überströmen mit gleicher Kraft, so daß die Verzögerungseinrichtung 28 immer nur unter der Wirkung eines konstanten Druckes arbeitet, gleichgültig, wie hoch der Überstrom ist. Die Auslösung des Kraftspeichers findet vielmehr erst dann statt, wenn infolge der Federspannung 24 die ölpumpe 28 ihren die Auslösezeit bestimmenden Verzögerungshub ausgeführt hat und infolgedessen der Blechteil 22 und damit der mit ihr verbundene Hebel 33 in entsprechendem Maße angehoben worden ist. Durch den Hebelarm 33 wird hierbei die Achse 38 so weit gedreht, daß die Sperrklinke durch die Aussparung 42 herunterfällt und hierdurch der Kraftspeicher 44 die Achse 45 in Drehung versetzt. Zwischen dem beweglichen Pol 6 und dem festen Pol 3 des Magnetsystems ist ferner erfindungsgemäß eine nichtmagnetische Zwischenlage 46 vorgesehen, die eine Herabsetzung der Zugkraft des Magnetankers im angezogenen Zustand bewirkt und dadurch das sogenannte Kleben des Ankers verhindert. Zur Verhütung von Wirbelströmen bei rascher Flußänderung ist diese Zwischenlage vorteilhaft mit Einschnitten versehen oder auch aus einem Werkstoff mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt.

Ferner kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, das Magnetsystem mit einem zusätzlichen, vorteilhaft verstellbaren Luftspalt zu versehen. Der normale und der zusätzliche Luftspalt sind dabei zweckmäßig unmittelbar hintereinander vorgesehen. Die Verstellbarkeit des zusätzlichen Luftspaltes 47 ist bei dem Ausführungsbeispiel dadurch bewirkt, daß, wie bereits oben ausgeführt ist, der Magnetschenkel 3 als eine aus einem magnetischen Werkstoff bestehende Schraube ausgebildet ist, die in dem unmagnetischen Rohrstück 48, das als Distanzrohr und Lagerung für die nichtmagnetische Zwischenlage 46 dient, in der Längsrichtung verstellbar angeordnet ist.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Magnetischer Überstromauslöser mit stromunabhängiger Zeitverzögerung mittels federnd angekuppelter Hemmung zur kurzzeitigen, selektiven Abschaltung von in Reihe liegenden Schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (6) mit der das Verzögerungsglied in Tätigkeit setzenden Feder über ein mit Freiwegen (13, 14) versehenes Zwischenglied (12) verbunden ist, die zwecks Schaffung nur von der Höhe des Überstromes abhängiger Ansprechbedingungen des Auslösers den Anzug des Ankers (6) unabhängig von der Verzögerungseinrichtung (28) gestatten, und daß zwischen der Auslöseeinrichtung und dem Magnetanker eine mechanische Verriegelung angeordnet ist, die eine Auslösung nur bei fest angezogenem Magnetsystem gestattet.

2. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiweg, z. B. durch eine Schraube (15), einstellbar ist.

3. Auslöser nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verzögerungseinrichtung betätigende Federkraft (24), z.B. durch go eine Schraube (26), einstellbar ist.

4. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg von der Mitnahme der Verzögerungseinrichtung bis zur Freigabe der Auslösung, z. B. durch Verstellen von Schrauben (34, 35), einstellbar ist.

5. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem beweglichen und festen Pol des Magnetsystems eine nichtmagnetische Zwischenlage (46) vorgesehen ist, die eine Herabsetzung der Zugkraft des Magnetankers im angezogenen Zustande bewirkt.

6. Auslöser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage zur Verhütung von Wirbelströmen mit Einschnitten versehen ist.

7. Auslöser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Zwischenlage zwecks Verhütung von Wirbelströmen no bei rascher Flußänderung aus einem Werkstoff mit hohem elektrischem Widerstand besteht.

8. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied eine Flüssigkeitsdämpfung, insbesondere eine Ölpumpe (28), vorgesehen ist.

9. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied ein Hemmwerk, z. B. eine Windflügeldämpfung, vorgesehen ist.

10. Auslöser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem mit einem zusätzlichen, vorteilhaft verstellbaren Luftspalt (47) versehen ist.

11. Auslöser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der normale und der zusatz-

liehe Luftspalt unmittelbar hintereinanderliegen.

12. Auslöser nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Magnetschenkel im benachbarten verstellbar gelagert ist.

13. Auslöser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetschenkel als eine aus einem magnetischen Werkstoff bestehende Schraube (3) ausgebildet ist, die in einem unmagnetischen Rohrstück (48) in der Längs- 10 richtung verstellbar angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 598887, 584717, 438518; 15

Labor-Emag-Liste 2/2, 1937, S. 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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