EP1508196A1 - Motorantrieb - Google Patents

Motorantrieb

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Publication number
EP1508196A1
EP1508196A1 EP03755038A EP03755038A EP1508196A1 EP 1508196 A1 EP1508196 A1 EP 1508196A1 EP 03755038 A EP03755038 A EP 03755038A EP 03755038 A EP03755038 A EP 03755038A EP 1508196 A1 EP1508196 A1 EP 1508196A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cam
motor
switch
motor drive
switches
Prior art date
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Application number
EP03755038A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1508196B1 (de
Inventor
Jürgen ACH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP1508196A1 publication Critical patent/EP1508196A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1508196B1 publication Critical patent/EP1508196B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices

Definitions

  • the invention relates to a motor drive for tap changers, diverters and plunger core coils according to the preamble of the first claim.
  • a motor drive is known from WO 98/38661.
  • the motor drive mentioned at the beginning is used to set the tap changer, the diverter or the plunger coil to the desired operating position; in it all mechanical and electrical assemblies, which are necessary for the drive, are united.
  • the principal structure of such a motor drive is known from the applicant's company publication BA 47/91 de “Motorantriebe”.
  • Important mechanical assemblies are the load gear and the control gear.
  • the load gear actuates the tap changer or the like directly; it has a correspondingly dimensioned electric motor
  • the control gear contains a cam disk which rotates one full revolution each time the tap changer or the like is switched over, ie actuation of the motor drive.
  • This cam disk contains switching cams for actuating a wide variety of cam switches, which in turn are part of the electrical switches to be explained
  • the control gear also contains means for displaying the step position or the switching step during the changeover.
  • the electrical assemblies in the motor drive consist of a wide variety of circuits; this includes the motor circuit, in which the terminals of the drive motor are connected to the power supply line via brake contactors, motor contactors and other switching means. This also includes the control circuit and various signaling circuits and tripping circuits for motor protection switches.
  • the motor drive is controlled according to the principle of step switching, i.e. H. an adjustment process by one switching step is initiated by a single control pulse and then inevitably - practically unstoppable - brought to an end.
  • the output shaft of the motor drive which, actuated by its drive motor, is coupled to the drive shaft of the tap changer or the like, performs a precisely defined number of revolutions.
  • the running time of this stepping circuit is determined by a control cam of the control gear with exactly one revolution per stage.
  • IEC 60214 The necessary basic functions of the motor drive described are specified in IEC 60214.
  • this IEC also requires a flow protection device that prevents the motor drive from running uncontrolled into its end position in the event of a fault.
  • a failure of the stepping of the motor drive can be defective due to a "sticky" motor contactor Cam switch, a defective contactor coil or also due to excessive overrun of the drive motor.
  • the required run-through protection device must reliably trigger the motor protection switch and thus stop the motor drive in order to prevent it from undesirably going through to the end position.
  • a further run-through protection device is known from WO 98/38661, also mentioned at the beginning, in which there are two additional control cams in the control gear, which correspond to additional cam-controlled monitoring contacts and monitor the operating states of the contactors during the running time.
  • one of the additional monitoring contacts checks at the beginning of the respective switching process whether one of the motor contactors is activated and the step contactor is not actuated.
  • the other of the two monitoring contacts checks in the middle of the respective switching process whether the stepping contactor is then actuated. If this is not the case, the trigger coil of the motor protection switch is actuated and the motor drive is stopped.
  • the object of the invention is to provide a motor drive of the type mentioned at the outset which does not have the disadvantages of the prior art described and which enables reliable continuous protection with technically simple and inexpensive means, the individual components being intended to be self-monitoring, ie also internal faults in the continuous protection device should be recorded.
  • both cam switches are directional, i. H. irrespective of the direction of rotation of the output shaft of the motor drive, this enables actuation to be carried out inexpensively and without high mechanical outlay.
  • the arrangement of the two cam switches is intrinsically safe, i. H. If one of the two switches gets stuck or stuck in the fault, the motor protection switch is actuated in the course of this switching. Furthermore, due to the selected actuation sequence and thus the check periods provided during the switchover, the check takes place outside the preselector circuit on the tap changer.
  • a particular problem with a motor drive with a runaway protection is represented by so-called Pass positions in the motor drive which, due to the respective design of the tap changer to be operated or the like, are simply passed automatically without an additional impulse.
  • a position indicator installed in the motor drive.
  • Such a position indicator is such. B. from WO 98/53276. It consists of a position indicator board, a position indicator module and a connection cable.
  • the position signaling module is used to simulate a changeover contact that changes its switching position in a continuous position, that is, when a position is automatically passed over.
  • This changer is used to apply voltage to the coil of the respective motor contactor so that it remains energized beyond the end of the position.
  • Fig. 1 is a circuit diagram of the two cam switches for the flow protection device according to the prior art
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the two cam switches in a first motor drive according to the invention
  • Fig. 3 shows a section of the control circuit of this motor drive
  • Fig. 4 shows the complete flow protection device within the control circuit of this motor drive
  • Fig. 5 shows a control circuit in a second motor drive according to the invention.
  • one of the two cam switches S1 checks at the beginning of the switching between switching step units 2 and 3 whether one of the motor contactors K1, K2 is activated and the step contactor K20 is not actuated.
  • the second cam switch S2 checks in the middle of the circuit in the 17th switching step whether the step contactor K20 is now actuated; if this is not the case, the tripping coil of the motor protection switch is actuated. It is obvious that, at least for cam switch S1, a direction-dependent switching behavior that is difficult to implement is necessary to check the switching states at the beginning of the switching, as has already been mentioned above.
  • the two switching points or time ranges between the switching step units 3 ... 4 and 29 ... 30, in which the two cam switches S1 and S2 are not actuated in an overlapping manner, can be evaluated by a corresponding circuit and, according to the invention, can be used as bridging times for the flow protection device.
  • cam switches S1, S2 are actuated by 3 ... 29 switching step units and 4 ... 30 switching step units, depending on the direction of rotation; they are interconnected so that depending on the direction of rotation at the two intermediate terminals 12, 13 there is a pulse of 3 ... 4 and 29 ... 30 switching step units.
  • both cam switches are actuated in any direction. It can also be seen that both switches are intrinsically safe, i. H. If one of the two cam switches S1 or S2 hangs or sticks, the motor protection switch is actuated during the switching process. The fact that the two monitoring periods are at the beginning and the end of the entire switchover ensures that the switching states are checked outside the actuation of a preselector connected, for example, to the tap changer.
  • FIG. 5 shows a second motor drive according to the invention, which contains an additional cam switch S37, which is designed as a break contact, which can be actuated over the entire position range.
  • an additional cam switch S37 which is designed as a break contact, which can be actuated over the entire position range.
  • the positions of the motor drive which, as explained above, are to be passed over
  • triggers are provided which briefly actuate the additional cam switch S37.
  • This additional cam switch S37 causes the step contactor K20 to drop out shortly before the end of the switching.
  • All checks of the flow protection device with cam contacts S1 and S2 have already been completed.
  • the electrical latching of the motor contactors is reactivated and the motor drive makes another circuit.
  • This S37 cam switch is also intrinsically safe. H.
  • the continuous contact S37: C-NC the actual latching circuit
  • the step contactor only lasts over K37: 21-24 and K20: 53-54.
  • the flow protection contacts S1 and S2 drop out and the relay for the automatic position run K37 drops out.
  • the contact K37: 21-24 opens and interrupts the latching of the step contactor K20.
  • the contacts K20: 21-22 or K20: 31-32 fall back and reactivate the electrical latching of the motor contactors K1: 73-74, K2: 73-74.
  • the circuit is not finished with the relapse of the mechanical self-holding contacts for the respective direction S12, S14, rather a further circuit is initiated.

Landscapes

  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Motorantrieb
Die Erfindung betrifft einen Motorantrieb für Stufenschalter, Umsteller und Tauchkernspulen gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches. Ein solcher Motorantrieb ist aus der WO 98/38661 bekannt.
Der eingangs genannte Motorantrieb dient zur Einstellung des Stufenschalters, des Umstellers oder der Tauchkernspule auf die jeweils gewünschte Betriebsstellung; in ihm sind alle mechanischen und elektrischen Baugruppen, die zum Antrieb erforderlich sind, vereinigt.
Aus der Firmenschrift BA 47/91 de „Motorantriebe" der Anmelderin ist der prinzipielle Aufbau eines solchen Motorantriebes bekannt. Wichtige mechanische Baugruppen sind das Lastgetriebe und das Steuergetriebe. Das Lastgetriebe betätigt direkt den Stufenschalter o. dgl.; es weist dazu einen entsprechend dimensionierten Elektromotor als Antriebsmotor auf. Das Steuergetriebe enthält eine Nockenscheibe, die sich bei jeder Umschaltung des Stufenschalters o. dgl., d. h. Betätigung des Motorantriebes, um eine volle Umdrehung dreht. Diese Nockenscheibe enthält Schaltnocken zur Betätigung verschiedenster Nockenschalter, die ihrerseits Bestandteil der noch zu erläuternden elektrischen Baugruppe sind. Das Steuergetriebe enthält weiterhin Mittel zur Anzeige der Stufenstellung bzw. des Schaltschrittes während der Umschaltung.
Die elektrischen Baugruppen im Motorantrieb bestehen aus den verschiedensten Stromkreisen; dazu gehören der Motorstromkreis, bei dem die Klemmen des Antriebsmotors über Bremsschütze, Motorschütze und andere Schaltmittel mit der Stromzuleitung verbunden sind. Dazu gehören weiterhin der Steuerstromkreis und verschiedene Meldestromkreise und Auslösestromkreise für Motorschutzschalter. Die Steuerung des Motorantriebes erfolgt nach dem Prinzip der Schrittschaltung, d. h. ein Verstellvorgang um einen Schaltschritt wird durch einen einmaligen Steuerimpuls eingeleitet und danach zwangsläufig - praktisch unaufhaltsam - zu Ende geführt. Die Abtriebswelle des Motorantriebes, die, von dessen Antriebsmotor betätigt, mit der Antriebswelle des Stufenschalters o. dgl. gekuppelt ist, vollführt dabei eine genau festgelegte Anzahl von Umdrehungen. Die Laufzeit dieser Schrittschaltung wird durch eine Steuernocke des Steuergetriebes mit genau einer Umdrehung je Stufe bestimmt.
Die erläuterten notwendigen Grundfunktionen des Motorantriebes sind in der IEC 60214 festgelegt. Diese IEC fordert u. a. auch eine Durchlaufschutzeiπrichtung, die im Fehlerfall ein unkontrolliertes Durchlaufen des Motorantriebes bis in dessen Endstellung verhindert. Zu einem solchen Versagen der Schrittschaltung des Motorantriebes kann es durch ein „klebendes" Motorschütz, defekte Nockenschalter, eine defekte Schützspule oder auch durch einen zu großen Nachlauf des Antriebsmotors kommen. In einem solchen Fehlerfall muss die geforderte Durchlaufschutzeinrichtung zuverlässig den Motorschutzschalter auslösen und damit den Motorantrieb stillsetzen, um dessen unerwünschtes Durchlaufen bis in die Endposition gerade zu verhindern.
Dazu ist es aus der bereits genannten Firmenschrift BA 47/91de „Motorantriebe" bereits bekannt, die Laufzeit des Motorantriebes mittels eines Zeitrelais zu überwachen, wobei das Zeitrelais dabei auf die maximal mögliche Laufzeit des Motorantriebes einschließlich ggf. erforderlicher Durchlaufstellungen eingestellt wird. Nachteilig dabei sind die hohen Kosten eines solchen Zeitrelais, die Fehleranfälligkeit der Elektronik bei rauem Trafobetrieb und die relativ späte Fehlererkennung bei Motorantrieben mit mehreren Durchlaufstellungen. Außerdem wird ein Defekt im Zeitrelais selbst nicht erkannt und damit der gesamte Durchlaufschutz wirkungslos.
Aus der eingangs ebenfalls bereits genannten WO 98/38661 ist eine weitere Durchlaufschutzeinrichtung bekannt, bei der im Steuergetriebe zwei zusätzliche Steuernocken vorhanden sind, die mit zusätzlichen nockengesteuerten Überwachungskontakten korrespondieren und die Betriebszustände der Schütze während der Laufzeit überwachen. Bei dieser Durchlaufschutzeinrichtung prüft einer der zusätzlichen Uberwachungskontakte zu Beginn des jeweiligen Umschaltvorganges ab, ob einer der Motorschütze aktiviert ist und das Schrittschaltschütz nicht betätigt ist. Der andere der beiden Überwachungskontakte prüft etwa in der Mitte des jeweiligen Umschaltvorganges ab, ob dann das Schrittschaltschütz betätigt ist. Ist dies nicht der Fall, wird die Auslösespule des Motorschutzschalters betätigt und damit der Motorantrieb stillgesetzt. Auch dabei treten verschiedene Nachteile auf: Zunächst einmal ist bei dem ersten Überwachungskontakt zur Überprüfung der Schaltzustände zu Beginn des Umschaltvorganges ein richtungsabhängiges Schaltverhalten nötig. Dies erfordert eine aufwändige und kostenintensive Mechanik. Des Weiteren sind die beiden Überwachungskontakte nach dem Stand der Technik nicht eigensicher aufgebaut, d. h. der Ausfall eines dieser Kontakte wird im normalen Betrieb nicht erkannt und führt im Fehlerfall zu einem unkontrollierten Durchlauf des Motorantriebes in die Endstellung - die Durchlaufschutzeinrichtung ist in einem solchen Fall wirkungslos. Des Weiteren kann es bei der bekannten Lösung auftreten, dass der zweite der beiden beschriebenen Überwachungskontakte etwa in der Mitte des Umschaltvorganges einen Fehler erkennt, was bestimmungsgemäß zur Auslösung des Motorschutzschalters führt, bei einer Schaltung des Stufenschalters etwa mit einem Vorwähler jedoch problematisch ist, da zu diesem Zeitpunkt während der Umschaltung der Vorwähler noch geöffnet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Motorantrieb der eingangs genannten Art anzugeben, der die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und mit technisch einfachen und kostengünstigen Mitteln einen zuverlässigen Durchlaufschutz ermöglicht, wobei die einzelnen Bauteile selbstüberwachend sein sollen, d. h. auch interne Fehler der Durchlaufschutzeinrichtung erfasst werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch einen Motorantrieb mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Betätigungssequenz der beiden Nockenschalter zum Durchlaufschutz weist zahlreiche Vorteile auf. Zunächst einmal sind beide Nockenschalter richtungsunabhängig, d. h. unabhängig von der Drehrichtung der Abtriebswelle des Motorantriebes, dadurch ist die Betätigung kostengünstig und ohne hohen mechanischen Aufwand zu realisieren. Zudem ist die Anordnung der beiden Nockenschalter eigensicher, d. h. bleibt einer der beiden Schalter im Fehlerfali hängen oder kleben, wird im Laufe dieser Schaltung der Motorschutzschalter betätigt. Weiterhin findet durch die gewählte Betätigungssequenz und damit die vorgesehenen Überprüfungszeiträume während der Umschaltung die Überprüfung außerhalb der Vorwählerschaltung am Stufenschalter statt.
Ein besonderes Problem bei einem Motorantrieb mit einem Durchlaufschutz, auch beim erfindungsgemäßen Motorantrieb, stellen sogen. Durchlaufstellungen im Motorantrieb dar, die, bedingt durch die jeweilige Bauart des zu betätigenden Stufenschalters o. dgl., ohne zusätzlichen Impuls einfach automatisch überfahren werden. Dies wird über eine in den Motoraπtrieb eingebaute Stellungsmeldeeinrichtung erreicht. Eine solche Stellungsmeldeeinrichtung ist z. B. aus der WO 98/53276 bekannt. Sie besteht aus einer Stellungsmeldeplatine, einem Stellungsmeldemodul und einem Verbindungskabel. Mit dem Stellungsmeldemodul wird ein Wechsler simuliert, der in einer Durchlaufstellung, d. h. dem automatischen Überfahren einer Position, seine Schaltposition ändert. Über diesen Wechsler wird Spannung an die Spule des jeweiligen Motorschütz gelegt, damit dieses über das Ende der Stellung hinaus angezogen bleibt. Hierzu ist es notwendig, für diesen Zeitraum eine bekannte Durchlaufschutzeinrichtung zu deaktivieren, da sie dieses gewollte Schaltverhalten sonst als Fehler erkennt. Bei dieser technischen Lösung zur Realisierung von Durchlaufstellungen ergeben sich verschiedene Nachteile. Zunächst einmal ist die notwendige Stellungsmeldeeinrichtung aufwändig und teuer, zudem werden interne Fehler in " der Stellungsmeldeeinrichtung nicht erkannt. Ebenso gravierend ist jedoch, dass, wie erläutert, die Durchlaufschutzeinrichtung - d. h. die Sicherheitseinrichtung! - zumindest kurzzeitig deaktiviert werden muss. In besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist daher im Stellungsmeldegetriebe ein zusätzlicher Nockenschalter als Öffner vorgesehen, der über den kompletten Stellungsbereich betätigt werden kann. In den jeweiligen Durchlaufstellungen sind Auslöser vorgesehen. Dabei lässt der zusätzliche Nockenschalter kurz vor Ende der Schaltung das Schrittschaltschütz abfallen. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Überprüfungen der Durchlaufschutzeinrichtung bereits abgeschlossen. In der Folge wird die elektrische Selbsthaltung der Motorschütze reaktiviert und der Motorantrieb macht eine weitere Schaltung; eine separate Stellungsmeldeeinrichtuπg ist ebenso wenig erforderlich wie ein Deaktivieren der Durchlaufschutzeinrichtung.
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltdiagramm der beiden Nockenschalter für die Durchlaufschutzeinrichtung nach dem Stand der Technik
Fig. 2 ein Schaltdiagramm der beiden Nockenschalter bei einem ersten erfindungsgemäßen Motorantrieb
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Steuerschaltung dieses Motorantriebes
Fig. 4 die vollständige Durchlaufschutzeinrichtung innerhalb der Steuerschaltung dieses Motorantriebes
Fig. 5 eine Steuerschaltung bei einem zweiten erfindungsgemäßen Motorantrieb.
Zunächst soll noch einmal kurz zum Vergleich an Hand von Figur 1 der Stand der Technik beschrieben werden, so wie er sich aus der WO 98/38661 ergibt. Bei dieser Durchlaufschutzeinrichtung prüft einer der beiden Nockenschalter S1 zu Beginn der Schaltung zwischen Schaltschritteinheit 2 und 3 ab, ob einer der Motorschütze K1 , K2 aktiviert ist und der Schrittschaltschütz K20 nicht betätigt ist. Der zweite Nockenschalter S2 prüft etwa in der Mitte der Schaltung im 17. Schaltschritt ab, ob das Schrittschaltschütz K20 jetzt betätigt ist; ist dies nicht der Fall, wird die Auslösespule des Motorschutzschalters betätigt. Es liegt auf der Hand, dass zumindestens beim Nockenschalter S1 zur Überprüfung der Schaltzustände am Anfang der Schaltung ein nur aufwändig zu realisierendes richtungsabhängiges Schaltverhalten notwendig ist, worauf weiter oben bereits hingewiesen wurde.
Nachfolgend soll an Hand der Figur 2 die Betätigungssequenz der beiden Nockenschaiter bei einem ersten erfindungsgemäßen Motorantrieb erläutert werden. Vorausgeschickt wird, dass auch hier wie beim Stand der Technik eine vollständige Umschaltung aus 33 Schaltschritten besteht. Der Nockenschalter S1 wird in Drehrichtung „rechts" oder „+" auf eine Betätigung in den Schaltschritteinheiten 3...29, der Nockenschalter S2 in derselben Drehrichtung auf eine Betätigung in den Schaltschritteinheiten 4...30 eingestellt. In Drehrichtung „links" bzw. „-" ergibt sich ein entgegengesetztes Verhalten für S1 (Schaltschritteinheiten 4...30) sowie analog für S2 (Schaltschritteinheiten 3...29). Beide Nockenschalter sind damit richtungsunabhängig und benötigen keine aufwändige Mechanik zu ihrer Betätigung. Die beiden Schaltpunkte bzw. Zeitbereiche zwischen den Schaltschritteinheiten 3...4 und 29...30, in denen die beiden Nockenschalter S1 und S2 nicht überlappend betätigt sind, können durch eine entsprechende Schaltung ausgewertet und erfindungsgemäß als Überbrückungszeitpunkte für die Durchlaufschutzeinrichtung verwendet werden.
Die hier an Hand konkret ausgewählter Schaltschritte dargestellte Betätigungssequenz der beiden Nockenschalter S1 und S2 kann auch auf allgemeine Weise dargestellt werden, da die Erfindung nicht auf die beispielhaft ausgewählten Werte begrenzt ist. Geht man aus von einer Umschaltung mit n Schaltschritten so erfolgt die Betätigung von S1 während der Schaltschritte a...b, die von S2 während der Schaltschritte (a + 1)...(b + 1) mit dem Symmetriekriterium a = n -(b + 1). Dabei ist wiederum vorausgesetzt, dass der Zeitraum, in dem jeweils nur ein Nockenschalter betätigt ist, gerade einen Schaltschritt beträgt. Bezeichnet man diesen Zeitraum ganz allgemein mit x für eine beliebige Zahl von Schaltschritten, so ergibt sich noch allgemeiner für die Betätigung von S1 der Zeitraum der Schaltschritte a...b und für S2 dann (a + x)...(b + x) mit dem allgemeinen Symmetriekriterium a = n -(b + x).
Aus Figur 3 ist in Verbindung mit der gerade erläuterten Figur 2 ersichtlich, dass die Nockenschalter S1 , S2 abhängig von der Drehrichtung jeweils von 3...29 Schaltschritteinheiten und von 4...30 Schaltschritteinheiten betätigt werden; sie sind so verschaltet, dass sich abhängig von der Drehrichtung an den beiden Zwischenklemmen 12, 13 ein Impuls von 3...4 und von 29...30 Schaltschritteinheiten ergibt.
Aus Figur 4, in der der vollständige Schaltungsteil der Durchlaufschutzeinrichtung gezeigt ist, ist zu sehen, dass über die Reihenschaltung K1:61-62 und K20:62-61 bzw. K2:61-62 und K20:62-61 zu Beginn der Schaltung in den Schaltschritteinheiten 3...4 überprüft wird, ob der Motorschütz K1/K2 für die jeweilige Richtung aktiv ist.
Über die Reihenschaltung K :83-84 und K20:84-83 bzw. K2:83-84 und K20:84-83 wird zu Beginn der Schaltung in den Schaltschritteinheiten 3...4 sichergestellt, dass das Schrittschaltschütz nicht noch von der letzten Schaltung betätigt ist. Über die Reihenschaltung K2:61-62 und K20:62-61 bzw. K1 :61-62 und K20:62-61 wird am Ende der Schaltung während der Schaltschritteinheiten 29...30 überprüft, ob das Schrittschaltschütz jetzt betätigt ist.
Es ist zu sehen, dass beide Nockenschalter richtungsunabhängig betätigt werden. Ferner lässt sich erkennen, dass beide Schalter eigensicher sind, d. h. bleibt einer der beiden Nockenschalter S1 oder S2 hängen oder kleben, wird im Laufe der Schaltung der Motorschutzschalter betätigt. Dadurch, dass die beiden Überwachungszeiträume an den Anfang sowie das Ende der gesamten Umschaltung gelegt sind, wird sichergestellt, dass die Überprüfung der Schaltzustände außerhalb der Betätigung eines etwa am Stufenschalter angeschlossenen Vorwählers erfolgt.
In Figur 5 ist ein zweiter erfindungsgemäßer Motorantrieb gezeigt, der einen zusätzlichen Nockenschalter S37, der als Öffner ausgeführt ist, enthält, der über den gesamten Stellungsbereich betätigt werden kann. In den jeweiligen Durchlaufstellungen, d. h. den Stellungen des Motorantriebes, die, wie weiter oben erläutert, überfahren werden sollen, sind Auslöser vorgesehen, die den zusätzlichen Nockenschalter S37 kurz betätigen. Dieser zusätzlicher Nockenschalter S37 lässt kurz vor Ende der Schaltung das Schrittschaltschütz K20 abfallen. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Überprüfungen der Durchlaufschutzeinrichtung mit den Nockenkontakten S1 und S2 bereits abgeschlossen. Die elektrische Selbsthaltung der Motorschütze wird reaktiviert und der Motorantrieb macht eine weitere Schaltung. Auch dieser Nockenschalter S37 ist eigensicher, d. h. bei seinem Ausfall oder Kleben kommt es nicht zu einem unkontrolliertem Durchlaufen in die Endstellung. Bei dieser Ausführuπgsform der Erfindung ist keine Deaktivierung der eigentlichen Durchlaufschutzeinrichtung mit ihren Nockenschaltern S1 und S2 nötig, zudem kann die kostenintensive Stellungsmeldeeinrichtung, die nach dem Stand der Technik erforderlich ist, vollständig wegfallen.
Nachfolgend soll noch einmal detailliert an Hand der Figur 5 ein Umschaltvorgang in allen
Einzelheiten erläutert werden:
3 Schaltschritteinheiten nach Beginn der Schaltung wird einer der Durchlaufschutzkontakte S1 bzw.
S2 betätigt. Über die Zwischenklemme X20:14 wird Spannung an die Spule von K37 gelegt. Der
Kontakt K37:21-24 im parallelen Selbsthaltekreis des Schrittschaltschützes für den Durchlauf schließt.
In einer Durchlaufstellung wird nach 25...27 Schaltschritteinheiten der Durchlaufkontakt S37:C-NC, der eigentliche Selbsthaltekreis, geöffnet. Das Schrittschaltschütz hält sich nur noch über K37:21-24 und K20:53-54. Nach 30 Schaltschritteinheiten fallen die Durchlaufschutzkontakte S1 bzw. S2 zurück und das Relais für den automatischen Stellungsdurchlauf K37 fällt ab. Der Kontakt K37:21-24 öffnet und unterbricht die Selbsthaltung des Schrittschaltschützes K20. Die Kontakte K20:21-22 bzw. K20:31-32 fallen zurück und aktivieren wieder die elektrische Selbsthaltung der Motorschütze K1 :73-74, K2:73-74. Somit ist die Schaltung nicht mit dem Rückfall der mechanischen Selbsthaltekontakte für die jeweilige Richtung S12, S14 beendet, es wird vielmehr eine weitere Schaltung eingeleitet.
6...8 Schaltschritteinheiten nach Beginn der nächsten Schaltung fällt der Durchlaufkontakt S37:C- NC zurück. K20.A1-A2 wird aktiviert und die Schaltung wird normal beendet.

Claims

Patentansprüche
1. Motorantrieb für Stufenschalter, Umsteller oder Tauchkernspulen mit einem Lastgetriebe, das einen elektrischen Antriebsmotor aufweist und direkt auf den
Stufenschalter o. dgl. wirkt, mit einem Steuergetriebe, das eine Nockenscheibe aufweist, welche Steuernocken aufweist, die wiederum mechanische Nockenschalter betätigen und die sich bei jeder Schaltung, die jeweils aus n
Schaltschritten besteht, um 360 Grad dreht, mit einem Motorstromkreis, mittels dessen die Klemmen des Antriebsmotors über ein Motorschütz drehrichtungsabhängig mit der Stromzuleitung verbindbar sind und in den auch ein
Motorschutzschalter geschaltet ist, mit einem Steuerstromkreis, der ein Schrittschaltrelais enthält, das mittels der Nockenschalter betätigbar ist, derart, dass der Motorantrieb nach dem Prinzip der Schrittschaitung arbeitet, wobei die eingeleitete Schaltung selbsttätig und zwangsläufig zu Ende geführt wird, mit einer Durchlaufschutzeinrichtung mit zwei zusätzlichen Steuernocken auf der Nockenscheibe, durch die zwei zusätzliche Nockenschalter betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zusätzlichen Nockenschalter (S1 , S2) als Wechsler ausgebildet sind, dass die Betätigung der beiden zusätzlichen Nockenschalter (S1 , S2) in der einen Drehrichtung des
Antriebsmotors derart erfolgt, dass der erste Nockenschalter (S1) während der Schaltschritte a...b, der zweite Nockenschalter (S2) während der Schaltschritte (a + x)...(b + x) geschlossen ist, dass die Betätigung der beiden zusätzlichen Nockenschalter (S1 , S2) in der anderen Drehrichtung des Antriebsmotors derart erfolgt, dass der erste Nockenschalter (S1 ) während der Schaltschritte
(a + x)...(b + x), der zweite Nockenschalter (S2) während der Schaltschritte a...b geschlossen ist, wobei jeweils a, b und x natürliche Zahlen sind und a < b sowie x < a gilt, und dass erster und zweiter Nockenschalter (S1 , S2) derart in den Steuerstromkreis geschaltet sind, dass, wenn in einem der beiden Zeitpunkte jeder Umschaltung, in denen sich nur einer der beiden
Nockenschalter (S1 oder S2) im geschlossenen Zustand befindet, sich Motorschütz (K1 , K2) und
Schrittschaltrelais (K20) nicht im jeweils für den normalen Betrieb vorgesehenen Zustand befinden, der Motorschutzschalter (Q1 ) ausgelöst wird und damit der Motorantrieb stillsetzbar ist.
2. Motorantrieb nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass x = 1 gewählt ist, derart, dass die Betätigung der beiden Nockenschalter (S1 , S2) in der einen Drehrichtung des Antriebsmotors derart erfolgt, dass der erste Nockenschalter (S1) während der Schaltschritte a...b, der zweite Nockenschalter (S2) während der Schaltschritte (a + 1)...(b + 1) geschlossen ist, dass die Betätigung der beiden Nockenschalter (S1 , S2) in der anderen Drehrichtung des Antriebsmotors derart erfolgt, dass der erste Nockenschalter (S1) während der Schaltschritte (a + 1)...(b + 1), der zweite Nockenschalter (S2) während der Schaltschritte a...b geschlossen ist.
3. Motorantrieb nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer zusätzlicher, als Öffner ausgebildeter, Nockenschalter (S37) vorgesehen ist, dass mit den vorgesehenen Durchlaufstellungen des Motorantriebes korrespondierende, den weiteren Nockenschalter (S37) kurzzeitig betätigende Auslöser vorgesehen sind, und dass der weitere Nockenschalter (S37) derart in den Steuerstromkreis geschaltet ist, dass bei seiner Betätigung kurz vor Ende der jeweiligen Schaltung das Schrittschaltschütz (K20) abfällt und damit der Motorantrieb eine weitere Schaltung in der entsprechenden Drehrichtung vollführt.
EP03755038A 2002-05-24 2003-03-13 Motorantrieb Expired - Lifetime EP1508196B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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