NO871161L - Kontaktor. - Google Patents

Abstract

Ved kontaktorer som oppviser et kontaktsystem, en elektromagnet-drivanordning, en betjeningsanordning og for hver fase anord-nede, termiske og magnetiske utlesere, er det behov for en mulighet til, foruten for hånd, å foreta inn- eller utkopling også fra ethvert vilkårlig, fjerntliggende sted, og samtidig garantere sikkerhet mot overbe-lastning og kortslutning. Det er derfor foreslått en spesiell konstruksjon ved hvilken enten elektromagnetdrivanordningens (13) anker (19) innvirker på en innkoplingstast (6), eller over leddede vinkelhevarmer (36, 37) er forbundet med et forlengelsesstykke (38) av kontaktsysternets (34) felles kontaktbroholder (39), idet det er anordnet en skyver (40) mot hvilken på den ene side vinkelhevarmene (36, 37) og på den annen side de termiske og magnetiske utlesere (9; 35) angriper.

Description

Oppfinnelsen angår en kontaktor omfattende et hus

i hvilket det nær monteringssiden er anordnet et kontaktsystem og loddrett over dette en betjeningsanordning, idet det på betjeningsanordningens ene side for hver fase er anordnet termiske utløsere og magnetiske utløsere som virkningsmessig er forbundet med betjeningsanordningen.

Det er allerede kjent forskjellige konstruksjoner hhv. byggetyper av kontaktorer og motorvernbrytere. Normalt består av motorvernanordning av en kontaktor (Schiitz) til hvilken det er tilordnet et termisk motorvern. Både hele kontaktsystemet og også det magnetsystem ved hvilket kontaktsystemet manøvreres, er anbrakt i et eneste hus av en bestemt konstruksjon eller byggetype, og nærmere bestemt et magnet-systemet anbrakt enten på kontaktsystemets monteringsside eller på den side av kontaktsystemet som vender bort fra monteringssiden, dvs. over kontaktsystemet. Magnetsystemets bevegelige anker er over en kopling forbundet med kontaktsystemets kontaktbroholder. Ved denne byggetype legger magnetsysternet med det omgivende hus beslag på et stort rom og er dessuten meget kostbart å bygge. I huset av denne kjente byggetype er det også anbrakt en termisk motorverndel som bevirker en utløsning bare når strømbelastningen hhv.

den termiske belastning overskrider en viss verdi. På tross av den store byggeomkostning arbeider dette termiske motorvern i praksis forholdsvis tregt, da også strømbelastningen eller den termiske påkjenning for det meste stiger meget langsomt. For å sikre den aktuelle elektromotor også mot plutselig opptredende forstyrrelser, f.eks. kortslutninger,

er det for dette formål også nødvendig med en separat sikring som hittil har vært anbrakt i et separat hus utenfor det foran omtalte kontaktorhus. For å kunne fremstille de nød-vendige elektriske forbindelser, var det for dette formål nødvendig med totalt atten tilkoplinger.

Det er videre kjent å tilkople en separat motorvernbryter over elektriske ledninger til en normal kontaktor som består av et kontaktsystem og et magnetsystem. For dette formål er det nødvendig med totalt tolv tilkoplinger til hvilke respektive, elektriske ledninger må tilkoples.

Ved begge byggetyper er ledningsføringen omstendelig og tidkrevende, og det kreves ikke bare en materialomkostning for de elektriske ledninger, men også for de mange tilkoplinger til apparatdelene. Bortsett fra denne installasjonsom-kostning kreves ved disse multippelapparater også mye plass, f.eks. ved anbringelse i et koplingsskap.

Ved den foreliggende oppfinnelse tas det utgangspunkt i en innledningsvis angitt kontaktor som på grunn av sin byggemåte er utformet forholdsvis kompakt, altså krever bare liten plass på en monteringsvegg eller i koplingsskapet, og ved hvilken også ledningsføringen i vidtgående grad kan foretas inne i kontaktoren. Ved siden av de termiske utløsere for tre faser er det også anordnet kortslutnings-hurtigutlø-sere eller magnetiske utløsere som innvirker på bryter- eller holdesperren og dermed på kontaktsystemet, og i påkommende tilfelle kopler ut motorvernbryteren. Det kan her også anordnes en underspennings- eller arbeidsstrømutløser. Den vesentlige ulempe ved denne som motorvernbryter tjenende kontaktor består imidlertid i at en innkopling kan foretas bare for hånd ved hjelp av innkoplingstasten og at også en tilsiktet utkopling kan foretas bare for hånd ved hjelp av en utkoplingstast, bortsett fra den automatiske utkopling på grunn av det beskrevne motorvern.

I praksis er det imidlertid et betydelig behov for de tilfeller hvor kontaktoren i tillegg også skal innkoples eller utkoples maskinelt. Dessuten består et behov i at kontaktoren skal kunne innkoples eller utkoples fra et annet egnet sted, f.eks. ved innbygging av kontaktoren i et koplingsskap sammen med flere andre koplingsanordninger eller brytere, idet inn- eller utkoplingen skal skje maskinelt eller for hånd fra et annet sted, f.eks. på en verktøymaskin i hvilken f.eks. den elektromotor som skal beskyttes, befinner seg.

I overensstemmelse med dette er formålet.med oppfinnelsen å utforme en kontaktor på en slik måte at den foruten

håndkoplingen også gir mulighet for å innkoples eller utkoples fra ethvert vilkårlig, ønsket eller passende sted, uten å øke kontaktorens plasbehov og uten å øke byggeomkostningene nevne-verdig.

Med utgangspunkt i den innledningsvis angitte kontaktor oppnås ovennevnte formål ved at det på betjeningsanordningens andre side er anordnet en elektromagnet-drivanordning hvis anker innvirker på en innkoplingstast.

På denne måte fremkommer den vesentlige fordel at man på elektromagnet-drivanordningen kan anordne elektriske tilkoplinger som da kan føre til vilkårlige, eventuelt også på

stor avstand beliggende betjeningsorganer.

Med utgangspunkt i den innledningsvis angitte kontaktor oppnås likeledes det angitte formål i overensstemmelse med oppfinnelsen ved at det på betjeningsanordningens andre side er anordnet en elektromagnet-drivanordning hvis anker over leddede vinkelhevarmer er forbundet med et forlengelsesstykke av kontaktsystemets felles kontaktbroholder, og at det er anordnet en skyver mot hvilken på den ene side vinkelhevarmene og på den annen side de termiske og magnetiske utløsere angriper. Herved fremkommer den vesentlige fordel at den masse som skal beveges ved kontaktorens utløsning, er forholdsvis liten, slik at utløsningen skjer meget raskt. Ved hjelp av vinkelhevarmkonstruksjonen oppstår det dessuten ved hurtigutløsning sammenliknet med den kjente teknikk en vesentlig veiforøkelse for de bevegelige kontaktbroer som er anordnet i en felles kontaktbroholder. Derved forbedres kontaktorens kortslutningssikkerhet i vesentlig grad.

Fordelaktige, konstruktive utforminger av oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene som viser skjematiske riss av utførelseseksempler på oppfinnelsen, og der fig. 1 viser en perspektivisk fremstilling av en kontaktor med avtatt, på siden inntegnet elektromagnet-drivanordning, fig. 2 viser et grunnriss av fig. 1 med innsatt elektromagnet-drivanordning, fig. 3 viser et sideriss av fig. 2 i retning av pilen III, fig. 4 viser et frontriss i retningen av pilen IV på fig. 3, fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom en annerledes utformet kontaktor i utkoplet tilstand, fig. 6 viser et lengdesnitt ifølge fig. 5, idet kontaktoren er innkoplet og utkoplingstasten betjenes, fig. 7 viser et lengdesnitt ifølge fig. 5, men imidlertid i en mellomstilling av kontaktoren like etter utkoplingen, fig. 8 viser et lengdesnitt ifølge fig. 5 i en stilling av kontaktoren før betjeningen av tilbakestillingstasten, og fig. 9 viser en skjematisk fremstilling av en anordning for betjening av en hjelpekontakt i spolens strøm-krets.

Kontaktoren ifølge det på tegningene viste utførel-seseksempel oppviser et hus med en husunderdel 1 og med en lokkliknende husoverdel 2 som på fig. 3 og 4 er inntegnet med strekpunkterte linjer. Husunderdelen 1 rommer et ikke inntegnet kontaktsystem med fastkontaktskinner og kontakttilkoplings-skruer 3, 4 for tilkopling av tre faser. Det ikke viste kontaktsystem inneholder videre en felles kontaktbroholder med tre fjærende innsatte kontaktbroer. Loddrett over kontaktsystemet og loddrett på tegningsplanet for fig. 2 og 3 er det anordnet en betjeningsanordning, idet foreliggende utførelses-eksempel en bryterlås eller holdesperre (Schaltschloss) 5 med en innkoplingstast 6, en utkoplingstast 7 og et innstillings-hjul 8 for strøminnstilling. Holdesperren 5 inneholder et mekanisk system som er slik utformet at kontaktbroholderen med kontaktbroene ved betjening av innkoplingstasten i forhold til fastkontaktskinnene bringes i innkoplingstilling. Ved betjening av utkoplingstasten fullføres utkoplingsforløpet på tilsvarende måte. Videre samvirker termiske utløsere 9

med holdesperren, og nærmere bestemt er det for hver fase anordnet en sådan termisk utløser med en bimetallskinne 10

på den ene side av holdesperren, på den venstre side i frem-stillingene på fig. 1, 2 og 3. Bak platen 1 (fig. 3) er det også for hver fase anordnet ikke viste, magnetiske utløsere eller kortslutnings-hurtigutløsere som likeledes er virkningsmessig forbundet med holdesperren.

I overensstemmelse med oppfinnelsen utnyttes rommet på den andre side av holdesperren 5, nemlig på den høyre side i fremstillingen ifølge fig. 1, 2 og 3 og under huslokket 2, for anbringelse av en elektromagnet-drivanordning 13 hvis anker 19 innvirker på innkoplingstasten 6.

En fordelaktig, konstruktiv løsning består i at innkoplingstasten 6 er forsynt med en på siden beliggende, fra holdesperren 5 utragende tapp 12 av plast, på hvilken det ligger an et fremspring 25 av ankeret 19. Tappen 12 kan ifølge fig. 1 være rektangulær i tverrsnitt, idet det er en fordel at fremspringet 25 da er trekantet utformet i tverrsnitt, slik at det ene, vannrette trekantben ligger an på tappen 12 og det andre trekantben delvis griper rundt front-flaten av tappen 12 ifølge fig. 1.

Elektromagnet-drivanordningens kjerne 14 og anker 19 er utformet trebenet. Derved er spolen 15 festet til kjernens 14 midtre ben. Spolen har en kunststoffsokkel 16 på hvilken de to spoletilkoplinger 17 og 18 med sine tilkop-lingsskruer er fast montert. Ankeret 19 er i dette utførel-seseksempel hensiktsmessig svingbart lagret. For dette formål er ankeret 19 i den viste, konstruktive utførelse i området for sitt steg 26 omgitt av et stort U-formet, av plast bestående åk 24 og forbundet med dette eksempelvis via et tverrsnitt. Åket 24 er i området for den ene ende av steget 26, ifølge fig. 4 nær stegets høyre ende, ved hjelp av en svingeakse 23 holdt på plass i to på siden beliggende lagre 21 og 22 (fig. 2) som på sin side er festet til spolelegemets 20 øvre flens. Ved denne konstruksjon er fremspringet 25 utformet på åket 24 i området for stegets 26 andre ende, slik det særlig fremgår av fig. 2. Ankerets 19 tre ben er på fig. 4 betegnet med henvisningstallene 27, 28 og 29. På fig. 3 og 4 er også angitt henvisningstallet 30 med hvilket den foran omtalte monteringsside er tydeliggjort.

Elektromagnet-drivanordningens spole 15 og kjerne 14 kan på formsluttende måte holdes på plass i det omtalte rom under huslokket eller husdekselet 2, f.eks. mellom føringsribber, anslag eller liknende. Også det svingbare ankers bevegelsesspillerom kan på i og for seg kjent måte begrenses av anslag. En fordelaktig, konstruktiv løsning for fastholdelse av elektromagnet-drivanordningen består i at spolen 15 og kjernen 14 ved hjelp av tilformede plast-stifter 31, 32 og 33 holdes løsbart på plass i husdelene 1 og 2. Derved fremkommer en lettere montering.

Fig. 5-8 viser et annet, særlig fordelaktig ut-førelseseksempel på en kontaktor ifølge oppfinnelsen. I den grad de viste byggedeler svarer til utførelseseksemplet ifølge fig. 1 - 4, er de samme henvisningstall benyttet. I dette tilfelle befinner imidlertid elektromagnet-drivanordningens 13 anker 19 seg på undersiden på figurene, dvs. på den side som vender mot kontaktsystemet 34. Ankeret 19 holdes ved et åk 24 som ved den ene ende, på figurene i den venstre ende, er anordnet på et svinglager 41. Åkets 24 andre ende er over et ledd 42 forbundet med en vinkelhevarm med vinkelhevarmdelene 36 og 37, idet vinkelhevarmdelene 36 og 37 er forbundet med hverandre ved hjelp av et ledd 53. Hensiktsmessig er to vinkelhevarmer anordnet ved siden av hverandre loddrett på billedplanet for figurene 5 - 8, og da med en slik innbyrdes avstand at de, slik fig. 7 viser, kan svinge ut på begge sider av elektromagnet-drivanordningens 13 spole 15. Vinkelhevarmene er ved hjelp av et ledd 54 anbrakt på et forlengelsesstykke 38 av en felles kontaktbroholder 39. Kontaktbroholderen 39 bærer på kjent måte alle fjærende lagrede kontaktbroer. Av plassgrunner er vinkelhevarmene hensiktsmessig anbrakt i utsparinger i forlengelsesstykket 38. På den øvre frontside av forlengelsesstykket er det innsatt en trykkfjær 56 som med sin øvre ende støtter seg mot husdekselets 2 innerside.

På den på figurene høyre side av forlengelsesstykket 38 er det parallelt med dette anordnet en skyver 40 som er forskyvbar parallelt med forlengelsesstykket i på siden beliggende, ikke viste føringer.Skyveren 40 har en sliss-liknende uttagning 43 i hvilken et nesefremspring 46 på vinkelhevarmdelen 37 griper inn i kontaktorens hvilestilling ifølge fig. 5. Slik fig. 5 viser, har nesefremspringet 46 en skråflate på oversiden. En ytterligere uttagning 46 i skyveren 40 tjener til opptagelse av et nesefremspring 47 på en magnetisk utløser 35. Da tre magnetiske utløsere 35 for de tre faser er anordnet ved siden av hverandre loddrett på billedplanet for f.eks. fig. 5, har skyveren 40 i overensstemmelse med dette også tre uttagninger 44. Nesefremspringet 47 er anordnet på en hodedel 57 som er forbundet med den magnetiske utløsers 35 magnetanker 58. Mellom hodedelen 57 og den magnetiske utløsers 35 spolelegeme er det innsatt en

trykkfjær 59.

Ved skyverens 40 øvre ende er det anordnet tre ytterligere uttagninger 45 i hvilke nesefremspring 48 på de tre loddrett på billedplanet ved siden av hverandre anord-nede termiske utløsere 9 kan inngripe. Nesefremspringet 48 oppviser en skråflate på undersiden ifølge fig. 5 og er anbrakt på en plate 60 som er vannrett forskyvbart anordnet.

Det er anordnet tre sådanne plater 60 eller lister, idet den øvre ende av vedkommende termiske utløser 9 griper inn i hver av disse.

Videre er det anordnet en utkoplingstast 7 som i dette utførelseseksempel er slik anordnet at den ved betjening innvirker på skyverens 40 øvre ende. Videre er det anordnet en nullstillings- eller tilbakestillingstast 49. Anordningen og utformingen er slik at vinkelhevarmene 36 og 37 ved tastens betjening fra utløsningsstillingen hhv. knekkstillingen ifølge fig. 7 kan føres tilbake til den normale hvilestilling.

Virkemåten av det på fig. 5-8 viste utførelses-eksempel på kontaktoren ifølge oppfinnelse er i hovedsaken som følger: Ifølge fig. 5 befinner kontaktoren seg i hvilestilling, dvs. den er ikke innkoplet. Kontaktorens innkopling kan skje fra et fjerntliggende betjeningssted, og til dette formål tjener spoletilkoplingene 61 som på fig. 5 er anordnet i kontaktorens øvre del, men som også kan anordnes nedentil omtrent i planet for de normale tilkoplinger 3, 4. Såsnart spolen 15 får spenning, trekker kontaktoren til, dvs. ankeret 19 beveger seg oppover, hvorved åket 24 og vinkelhevarmene 36, 37 samt forlengelsesstykket 38 med kontaktbroholderen 39 medbringes, slik at kontktsystemets 34 kontakter lukker. Skyveren 40 forblir derved i sin opprinnelige stilling. Den innkoplede tilstand er vist på fig. 6. Både innkoplingen og utkoplingen av kontaktoren skjer normalt ved hjelp av elektromagnet-drivanordningen. Utkoplingen kan imidlertid også skje med utkoplingstasten 7 ved nedtrykking av denne, slik at skyveren 40 skyves nedover. Derved treffer overkanten av den slissformede uttagning 43 den øvre skråflate av vinkel-hevarmenes nesefremspring 46, slik at armene fra den på fig. 5 viste, svake knekkstilling mot høyre svinges mot venstre forbi den rette dødstilling, slik at de svinger ut mot venstre til stillingen ifølge fig. 7. På grunn av trykkfjæren 56 skjer en rask utsvingning og en forskyvning av forlengelsesstykket 38 og kontaktbroholderen 39. Ved hjelp av disse for-løp etterliknes en kortslutningskopling. Selv når altså spolen 15 fremdeles står under spenning i utkoplingsstillingen ifølge fig. 7, er en gjeninnkopling av kontaktoren bare mulig ved at tilbakestillingstasten 49 inntrykkes, slik at vinkelhevarmene igjen føres tilbake mot høyre via dødpunktstillingen til den opprinnelige stilling med lett knekk ifølge fig. 5.

På grunn av trykk fra trykkfjæren 56 holdes vinkelhevarmene

da i denne lette knekkstilling mot høyre. Når det i en fase opptrer en kortslutning, trekker vedkommende magnetiske ut-løser 35 til, slik at skyveren 40 via nesefremspringet 47 igjen forskyves nedover, slik at vinkelhevarmene da på nytt skyves til den venstre knekkstilling når skyveren 40 med overkanten av uttagningen 43 treffer nesefremspringet 46, slik at det på nytt skjer en slagliknende utkopling. Det samme gjelder også for de termiske utløsere 9 som ved over-belastning svinger mot venstre med den øvre ende, slik at nesefremspringets 48 skråflate bevirker en forskyvning av skyveren 40 nedover og det samme utkoplings forløp som foran beskrevet på nytt finner sted.

De vesentlige fordeler med den foran beskrevne kontaktor består i at en magnetisk innstilling er mulig både for hånd og ved hjelp av fjernbetjening. En ytterligere fordel er den allsidige funksjonsmulighet, den store korslut-ningssikkerhet ved hjelp av veiforøkning ved hurtigutløsnin-gen. Videre er det fordelaktig at man ved kontaktoren raskt kan innse hvilken årsak som har ført til spenningsbortfallet. For dette formål kan man også anordne signalkontakter hhv. lamper e.l. som indikerer bortfallet.

Kontaktoren kan også på i og for seg kjent måte utrustes med hjelpekontakter som eksempelvis i en liten holder (Bockchen) kan påsettes på husdekselets frontside. Det må herved anordnes en mekanisk forbindelse med forlengelsesstykket 38 hhv. kontaktbroholderen 39.

Fig. 9 viser helt skjematisk en hjelpekontakt 51 hhv. en tilleggskontakt for elektromagnet-drivanordningens spole 15. Hjelpekontakten 51 kan med det ene kontaktstykke anbringes på en springbladf jaer 52 som arbeider på den måte at springbladfjæren 52 ved påtrykk f.eks. ved hjelp av et forskyvbart manøverelement 50 slår om oppover til den stip-lede stilling. Manøverelementet 50 kan utformes og gjøres virksomt på tilsvarende måte som nesefremspringet 48 på en termisk utløser 9.

Claims (12)

1. Kontaktor omfattende et hus (1, 2) i hvilket det nær monteringssiden (30) er anordnet et kontaktsystem og loddrett over dette en betjeningsanordning (5), idet det på betjeningsanordningens (5) ene side for hver fase er anordnet termiske utløsere (9) og magnetiske utløsere som virkningsmessig er forbundet med betjeningsanordningen, karakterisert ved at det på betjeningsanordningens (5) andre side er anordnet en elektromagnet-drivanordning (13) hvis anker (19) innvirker på en innkoplingstast (6).

2. Kontaktor omfattende et hus (1, 2) i hvilket det nær monteringssiden (30) er anordnet et kontaktsystem og loddrett over dette en betjeningsanordning (5), idet det på betjeningsanordningens (5) ene side for hver fase er anordnet termiske utløsere (9) og magnetiske utløsere som virkningsmessig er forbundet med betjeningsanordningen, karakterisert ved at det på betjeningsanordningens (5) andre side er anordnet en elektromagnet-drivanordning (13) hvis anker (19) over leddede vinkelhevarmer (36, 37) er forbundet med et forlengelsesstykke (38) av kontaktsystemets (34) felles kontaktbroholder (39), og at det er anordnet en skyver (40) mot hvilken på den ene side vinkelhevarmene (36, 37) og på den annen side de termiske og magnetiske ut-løsere (9; 35) angriper.

3. Kontaktor ifølge krav 2, karakterisert ved at ankeret (19) er fastholdt ved et åk (24) som ved den ene ende er anordnet på et svinglager (41) og hvis andre ende via et ledd (42) er forbundet med vinkelhevarmen (36, 37).

4. Kontaktor ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at skyveren (40) oppviser uttagninger (43, 44, 45) i hvilke det griper inn nesefremspring (46, 47, 48) på både vinkelhevarmene (36, 37) og de magnetiske utløsere (35) og de termiske utløsere (9).

5. Kontaktor ifølge ett av kravene 2-4, karakterisert ved at utkoplingstasten (7) er slik anordnet at den ved betjening innvirker på skyveren (40).

6. Kontaktor ifølge ett av kravene 2-5, karakterisert ved at det er anordnet en tilbakestillingstast (49) som er slik anordnet at vinkelhevarmene (36, 37) ved dennes betjening føres tilbake fra utløsnings-stillingen (knekkstillingen) til den normale hvilestilling.

7. Kontaktor ifølge ett av kravene 2-6, karakterisert ved at de termiske utløsere (9) samvirker med et manøverelement (50) for utløsning av en hjelpekontakt (51) i strømkretsen for elektromagnet-drivanordningens (13) spole (15).

8. Kontaktor ifølge krav 7, karakterisert ved at manøverelementet (50) innvirker på en springbladfjær (52) av hjelpekontakten (51).

9. Kontaktor ifølge krav 1, karakterisert ved at innkoplingstasten (6) er forsynt med en på siden anordnet tapp (12) mot hvilken fremspring (25) på ankeret (19) ligger an.

10. Kontaktor ifølge krav 1 eller 9, karakterisert ved at ankeret (19) er svingbart lagret.

11. Kontaktor ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at elektromagnet-drivanordningens (13) anker (19) og kjerne (14) er utformet med tre ben, at spolen (15) er festet til kjernens (14) ytre ben, at ankeret (19) i området for sitt steg (26) er omsluttet av et U-formet, av kunststoff bestående åk (24) og er forbundet med dette, at åket (24) i området for stegets ene ende ved hjelp av en svingeakse er svingbart holdt på plass i på spolelegemet festede lagre (21, 22), og at fremspringet (25) er utformet på åket (24) i området for stegets (26) andre ende.

12. Kontaktor ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at elektromagnet-drivanordningens (13) spole (15) og kjerne (14) er løsbart fastholdt i huset (1, 2) ved hjelp av tildannede kunststoffstifter (31, 32, 33).