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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 14. Mai 1954 Bekanntgemacht am 25. Oktober 1956Registration date: May 14, 1954. Advertised on October 25, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Bei ortsveränderlichen Anlagen, die mit Drehstrommotoren arbeiten, tritt häufig der Fall ein, daß nicht von vornherein feststeht, in welcher Reihenfolge die einzelnen Phasen des Netzes an die Anlaigei angeschlossen, werden sollen.. Es. besteht daher die Gefähr, daß der Anschluß mit falscher Phasenfolge vorgenommen wird.In portable systems that work with three-phase motors, it is often the case that that it is not clear from the outset in which order the individual phases of the network the Anlaigei should be connected .. It. consists hence the danger that the connection with wrong Phase sequence is made.

An sich sind Geräte zur Anzeige der richtigen oder falchen Phasenfolge eines anzuschließenden Netzes bekannt. Erwünscht ist aber ein Gerät, das nicht eine Anzeige liefert, sondern eine Ausgangsleistung, mit der eine Schaltung bzw. eine A^erriegelung eines Einschaltschützes selbsttätig vorgenommen wird.In themselves, devices are used to display the correct or incorrect phase sequence of a connection to be connected Network known. What is desired, however, is a device that does not provide a display, but an output power, with which a circuit or a lock of a switch-on contactor automatically is made.

Andererseits sind auch Anordnungen bekannt, die mit einem Motorrelais arbeiten, das bei richtiger Phasenlage und Betriebsbereitschaft aller drei Phasen einen Schalter geschlossen hält und im Störungsfalle den Schalter öffnet.On the other hand, arrangements are also known that work with a motor relay that at correct phase position and operational readiness of all three phases keeps a switch closed and opens the switch in the event of a malfunction.

Die bekannten Anordnungen bestehen im allgemeinen aus zahlreichen, gegeneinander beweglichen Teilen, sind also durch die Notwendigkeit einer solchen gegenseitigen Bewegung sehr störanfällig. Es soll daher durch die Erfindung angestrebt werden, den Stromkreis für die Einschaltung und Verriegelung des Schützes möglichst kontaktlos und ohne bewegliche Teile zu steuern. Dabei sollen die benutzten Teile möglichst einfach, widerstandsfähig und billig sein, insbesondere sollen geläufige Bauteile für die notwendige Schaltung benutzt werden.The known arrangements generally consist of numerous mutually movable Sharing is very prone to failure due to the necessity of such a mutual movement. It should therefore be sought by the invention, the circuit for the switch and locking of the contactor to be controlled as contactlessly as possible and without moving parts. The parts used should be as simple, durable and cheap as possible, in particular Common components should be used for the necessary circuit.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe mittels Widerstände und Drosselspulen in der Weise mit Vorteil gelöst werden kann, daß dieIt has now been shown that this task by means of resistors and inductors in the Way can be solved with advantage that the

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Spule des Schaltschützes mit ihrem einen Pol an die eine Phase über einen ohmschen Widerstand und an die zweite Phase über einen induktiven Widerstand (Drosselspule) angeschlossen ist, während der andere Pol der Magnetspule des Schützes an die Mittelanzapfung eines einstellbaren Transformators oder eines Regelwiderstandes angeschlossen wird, der zwischen die dritte und die zweite Phase geschaltet ist.Coil of the contactor with one pole connected to one phase via an ohmic resistor and is connected to the second phase via an inductive resistor (choke coil), while the other pole of the magnetic coil of the contactor to the center tap of an adjustable Transformer or a variable resistor is connected between the third and second phase is switched.

ίο Besonders zweckmäßig wird die benutzte Schaltung, wenn der ohmsche und der induktive Widerstand in der Verkettungsleitung der beiden Phasen derart gegeneinander abgeglichen sind und der Transformator bzw. der Regelwiderstand so eingestellt wird, daß die beiden über das Schütz fließenden Ströme sich bei, phasenrichtigem Anschluß der Anlage im wesentlichen aufheben.ίο The circuit used is particularly useful, if the ohmic and the inductive resistance are in the interlinking line of the two Phases are balanced against each other in such a way and the transformer or the variable resistor so it is set so that the two currents flowing through the contactor are connected in the correct phase essentially cancel the system.

Wird die kompensierende Spannung einem einstellbaren Transformator entnommen, so ist in der Regel der Transformator zwischen die dritte Phase und diejenige Phase eingeschaltet, die mit der Magnetspule des Schützes über die Drosselspule verbunden ist.If the compensating voltage is taken from an adjustable transformer, the Usually the transformer is switched between the third phase and the phase that is connected to the solenoid of the contactor is connected via the choke coil.

Wird das Schütz als Hilfsschütz ausgeführt, ist es möglich, das gesamte Relais mit den Widerständen und der Drosselspule zu einem geschlossenen Bauteil zu vereinigen.If the contactor is designed as an auxiliary contactor, is it possible to have the entire relay with the resistors and the choke coil to one closed Unite component.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine derartige Anordnung bei Benutzung von zwei Schützen entsprechend der Ausführung als Phasenfolgerelais verwendbar, wenn die induktiven und ohmschen Widerstände in der Zuleitung zu den einzelnen Schützen in ihrer Reihenfolge vertauscht sind und gleichzeitig die Zuordnung der durch die einzelnen Schütze betätigten Schalter entsprechend gewählt ist.In a further embodiment of the invention, such an arrangement is when using two Protect according to the design as phase sequence relay Can be used if the inductive and ohmic resistances in the supply line to the individual shooters are swapped in their order and at the same time the assignment of the through the individual contactors actuated switch is selected accordingly.

Vorzugsweise ist in einem solchen Falle mit jedem Schütz noch ein zusätzlicher dreipoliger Hilfsschalter verbunden, der das in Tätigkeit gesetzte Schütz verriegelt, solange der Schaltzustand der Anlage unverändert bleibt. Dabei kann die elektrische Verriegelung des einen Schützes durch selbsttätiges Abschalten der zu dem Schütz gehörenden Zweigleitung, insbesondere der Drosselspule erfolgen.In such a case, there is preferably an additional three-pole contactor with each contactor Auxiliary switch connected, which locks the activated contactor as long as the switching status the system remains unchanged. The electrical locking of the one Contactor by automatically switching off the branch line belonging to the contactor, in particular the choke coil.

Die Wirkungsweise der Schaltung sei zunächst anThe mode of operation of the circuit is initially on

einem einfachen Relais an Hand der Abb. 1 und 2 sowie der Vekforbilder Abb. 3 bis 6 näher erläutert.a simple relay based on Figs. 1 and 2 as well as the Vekforbilder Fig. 3 to 6 explained in more detail.

Durch die Reihenschaltung eines Widerstandes R und einer Drosselspule L wird die verkettete Spannung zwischen zwei Phasen (z. B. 5" und T) in zwei Spannungen U^ und U_L aufgeteilt. Zwischen dem Anzapf punkte und der anderen Phase R herrscht dann eine Spannung U^, die durch entsprechende Bemessung des Widerstandes R und der Drosselspule L in Richtung einer Spannung U_RT gelegt wird.By connecting a resistor R and a choke coil L in series, the linked voltage between two phases (e.g. 5 "and T) is divided into two voltages U ^ and U _L. A voltage then prevails between the tapping points and the other phase R U ^, which is placed in the direction of a voltage U _RT by appropriately dimensioning the resistor R and the inductor L.

Ein Transformator- oder Regelwiderstand, der zwischen die Phasen R und T geschaltet ist, wird so mit seiner Regelanzapfung mit dem Schütz verbunden, daß der über das Schütz fließende Strom bei phasenrichtigem Anschluß des Motors angenähert zu Null wird.A transformer or regulating resistor, which is connected between phases R and T , is connected to the contactor with its control tap in such a way that the current flowing through the contactor is approximately zero when the motor is connected in the correct phase.

Liegt nun eine; Vertauschung der _: Phasen 5¹ und T vor, dann entsteht zwischen dem Punkt A und dem Abgriff des Transformators bzw. Regelwiderstandes eine Spannung, die jedoch wesentlich größer ist als im ersteren Fall. Diese Spannung genügt ohne weiteres, -um entsprechende Schütze oder Hilfsschütze zu steuern. Während somit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei phasenrichtigem Anschluß das Schütz in Ruhe ■ bleibt, wird es bei phasenunrichtigem Anschluß das Abschalten des Netzes bewirken. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Drosselspule und den Widerstand derart zu bemessen, daß das Anschalten des Netzes bei phasenrichtiger Lage erfolgt, während im stromlosen Zustand oder bei phasenunrichtigem Anschluß das Schütz nicht in ■Tätigkeit tritt.There is now one; Interchanging the _: Phases 5 ¹ and T before, then a voltage arises between point A and the tap of the transformer or variable resistor, which is, however, much greater than in the first case. This voltage is easily sufficient to control the corresponding contactors or auxiliary contactors. While in the illustrated embodiment the contactor remains idle when the connection is correct in phase, it will cause the network to be switched off when the connection is incorrect. In principle, it would also be possible to dimension the choke coil and the resistor in such a way that the mains is switched on when the position is correct, while the contactor does not operate when the power is off or when the connection is incorrect.

Besonders zweckmäßig ist die Verwendung zweier derartiger Schütze mit vertauscht zueinander angeordneten Widerständen und Drosselspulen, so daß beim Anschließen der Anlage an ein Netz mindestens eines der beiden Schütze anspricht und in diesem Falle das phasenrichtige Anschließen der Anlage durchführt. Alsdann ist es möglich, die Schaltung so aufzubauen, daß der einstellbare Transformator oder der Regelwiderstand zur Herstellung einer HilfsSpannung in Wegfall kommen kann.It is particularly useful to use two such contactors interchanged with one another arranged resistors and reactors, so that when connecting the system to a network responds to at least one of the two contactors and in this case the one with the correct phase Connecting the system. Then it is possible to build the circuit so that the adjustable transformer or the variable resistor to produce an auxiliary voltage in Omission can come.

In den Abb. 7 bis 9 ist die Wirkungsweise eines auf diese Art geschalteten Phasenfolgerelais im einzelnen dargestellt:In Figs. 7 to 9 the mode of operation of a phase sequence relay switched in this way is shown shown in detail:

Die Abb. 7 zeigt das Phasenfolgerelais in Bereit-Schaftsstellung bei abgeschaltetem Netz, d. h. bei geöffnetem Hauptschalter H. Die beiden die Phasenfolge vertauschenden Leistungsschalter P₁ und P₂, die durch die Schütze S₁ bzw. ^₂ gesteuert werden, sind geöffnet. In den Stromkreisen, welche die Phase mit den Schützen 6" _± und S₂ verbinden, sind zwei dreipolige Hilfsschalter" Q₁ und Q₉ vorgesehen, deren Schaltorgane derart angeordnet sind, daß die unmittelbare Zuleitung von der einen Phase zu den Schützen unterbrochen, die anderen Stromwege aber geschlossen sind.Fig. 7 shows the phase sequence relay in the ready-shaft position with the mains switched off, ie with the main switch H open. The two circuit breakers P ₁ and P ₂ , which exchange the phase sequence and are controlled by the contactors S ₁ and ^ ₂ , are open. In the circuits which connect the phase to the contactors 6 " _± and S ₂ , two three-pole auxiliary switches" Q ₁ and Q _{9 are} provided, the switching elements of which are arranged in such a way that the direct supply line from one phase to the contactors is interrupted but other current paths are closed.

Wird nun der Hauptschalter H eingelegt (Abb. 8), so trifft die Phased bei der dargestellten Schaltung auf den Widerstand ^₁ des einen Schützes S₁ und die Drosselspule L₂ des zweiten Schützes ^₂, während die Phase Γ mit der Drosselspule L₁ des ersten Schützes S₁ und mit dem Widerstand R₂ des zweiten Schützes'^ verbunden wird. Die Drosselspulen und Widerstände seien bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so aufeinander abgestimmt, daß das Schütz S₁ Strom' erhält, während der etwa durch das Schütz S₂ fließende Reststrom nicht ausreicht, um dieses Schütz zum Ansprechen zu bringen.If the main switch H is now inserted (Fig. 8), the phased in the circuit shown encounters the resistor ^ ₁ of one contactor S ₁ and the choke coil L _{2 of} the second contactor ^ ₂ , while phase Γ with the choke coil L ₁ of the first contactor S ₁ and is connected to the resistor R _{2 of} the second contactor '^. The choke coils and resistors are in the illustrated embodiment so matched that the contactor S ₁ receives current ', while the residual current flowing through the contactor S _{2 is} insufficient to make this contactor respond.

Dann fließt also ein Strom zwischen den PhasenR und 5¹ über den Widerstand^, den Anzapfungspunkt A₁ und das Schütz S₁, das auf diese Weise erregt wird und in die Schaltstellung gemäß Abb. 9 gelangt.A current then flows between the phases R and 5 ¹ via the resistor ^, the tapping point A ₁ and the contactor S ₁ , which is excited in this way and reaches the switching position according to FIG. 9.

Der Leistungsschalter P₁ wird dadurch geschlossen und damit der gewünschte phasen-The circuit breaker P ₁ is thereby closed and thus the desired phase

a» 659/370a »659/370

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richtige Anschluß des Verbrauchers V an das Netz RST hergestellt. Gleichzeitig wird durch den dreipoligen Hilfsschalter Q₁ das Schütz .S₁ unmittelbar zwischen die Phasen R und 5" geschaltet und dadurch elektrisch verriegelt, bis der Hauptschalter geöffnet, also das Netz abgeschaltet wird. Der hierdurch gebildete Stromkreis kann einen Widerstand aufweisen, der den Haltestrom durch das Schütz begrenzt.correct connection of the consumer V to the network RST established. At the same time, the three-pole auxiliary _{switch Q 1} switches the contactor .S ₁ directly between phases R and 5 "and thereby electrically locks it until the main switch is opened, i.e. the mains is switched off limited by the contactor.

ίο Ist das Schütz erregt, so wird gleichzeitig durch die beiden anderen Schaltelemente des Hilfsschalters Q₁ der Strom über die Abgleichvorrichtung R₁, L₁ unterbrochen.ίο is energized, the contactor, so the auxiliary switch Q is interrupted at the same time the current through the balancing means R _1, L ₁ ₁ by the two other switching elements.

Ist bei einem neuen Anschluß aus irgendeinem Grund die Phase vertauscht, dann spricht beim Anschalten des Hauptschalters das auf die vertauschte Phase abgestimmte Schütz ^₂ an, es schließt den Leistungsschalter P₂ und vertauscht dabei die Phase für den Verbrauchsanschluß V. If the phase of a new connection is reversed for any reason, then when the main switch is switched on, the contactor ^ ₂ matched to the reversed phase responds, it closes the circuit breaker P ₂ and reverses the phase for the consumer connection V.

Die Hilfsschalter Q₂ verriegeln dann sinngemäß das Schütz S₂ und machen den Stromkreis über die Abgleichvorrichtung R₂, L₂ stromlos, bis das Netz abgeschaltet wird.The auxiliary switches Q ₂ then lock the contactor S ₂ accordingly and make the circuit currentless via the balancing device R ₂ , L ₂ until the mains is switched off.

In diesem Falle wird die Aufteilung der verketteten Spannung U_ST so vorgenommen, daß die kleinstmögliche Restspannung eingestellt ist. Diese Restspannung hat dann eine Größe, bei der ein Wechselstromschütz mit Sicherheit nicht mehr anspricht und der Spulenstrom nicht größer ist als der normale Betriebsstrom. Da eines der beiden Schütze .auf jeden Fall anspricht, wodurch alle anderen Stromkreise unterbrochen werden, ist für den Fall des Phasenfolgerelais der bei dem einfachen Relais notwendige einstellbare Transformator bzw. Regelwiderstand entbehrlich. Die Schaltfolge der Relais kann durch Vertauschen der Anschlüsse umgekehrt wirken. Die Relais schalten dann bei unrichtiger Phasenlage und bleiben bei richtiger Phasenlage in Ruhe.In this case, the interlinked voltage U _{ST is divided up in} such a way that the lowest possible residual voltage is set. This residual voltage then has a magnitude at which an AC contactor no longer responds and the coil current is no greater than the normal operating current. Since one of the two contactors responds in any case, whereby all other circuits are interrupted, the adjustable transformer or control resistor required for the simple relay is unnecessary in the case of the phase sequence relay. The switching sequence of the relays can have the opposite effect by interchanging the connections. The relays then switch when the phase position is incorrect and remain at rest when the phase position is correct.

An Stelle der Drosselspulen können auch grundsätzlich Kondensatoren entsprechender Abmessungen benutzt werden.In principle, capacitors of corresponding dimensions can also be used instead of the choke coils to be used.

Außerdem ist die Erfindung nicht auf die beiden dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch noch in anderer Weise durch Aufteilung der verketteten Spannung zwischen zwei Phasen ausgeführt sein.In addition, the invention is not limited to the two illustrated embodiments, but can also be done in another way by dividing the chained tension between be carried out in two phases.

Claims

Patent claims:

i. Safety device for the correct phase connection of portable systems to a three-phase network by means of detachable electrical connections by switching off of the three-phase motor from the mains if the phase is incorrectly connected or fails, in particular for engines of mobile refrigeration systems, characterized in that the Coil of a contactor with one pole connected to one phase via an ohmic one Resistance and to the second phase via an inductive resistor (choke coil) is connected, while the other pole of the magnetic coil of the contactor is connected to the center tap, an adjustable transformer or a variable resistor is connected, which is connected between the third and second phase.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ohmic and inductive Resistance in the interlinking line of the two phases and the transformer or the The rheostat is set so that the current flowing through the contactor is correct in phase Connection of the motor approximates to zero.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the contactor is designed as an auxiliary contactor and with the Resistors and the choke coil is combined to form a closed component.

4. Device for automatic phase-correct switching on of a three-phase motor to the network using two contactors according to Claims 1 to 3, characterized in that that the inductive and ohmic resistances in the supply line to one contactor and in that to the second Contactor are interchanged, as is the assignment of the 'individual Contactors operated switches.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that with each contactor still an additional three-pole auxiliary switch is connected to the activated Contactor locked as long as the switching status of the system remains unchanged.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the electrical lock of the one contactor with the elimination of the adjustable transformer or the regulating resistor by automatically switching off the adjustment lines belonging to the contactor and directly connecting the Contactor to the line-to-line voltage.

7. Device, in particular phase sequence relay, according to one of the preceding ^ claims, characterized in that the choke coil is appropriately sized by a Capacitor is replaced.

Considered publications:
AEG-Handbuch, Essen 1949, pp. 445, 446;
H. Titze, "Fehler und Fehlererschutz", Vienna 1953, p. 92, paragraph 2, especially fig. 86 and 87; u ₅

W. Lehmann, "Electrical engineering and electromotive drives", Berlin 1948, p. 245, Fig. 581; P. 291, fig. 681; P. 341, fig. 768.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings