Opublikowano dnia 24 sierpnia 1959 i\ fm\ *01*% POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 42133 KI. 21 c, 60 Leon Józuiiak Szczecin, Polska Samoczynny rozrusznik cieczowy o nieruchomych elektrodach do rozruchu ejeklrycznych silników Patent trwa od dnia 5 marca 1958 r.Zasada samoczynnego rozrusznika cieczowe¬ go wedlug wynalazku do rozruchu sjlników elektrycznych polega na wykorzystaniu, jako wlasciwej opornosci rozruchowej, opornosci pa¬ ry powstalej z elektrolitu podczas przeplywu pradu rozruchowego przez elektrolit pomiedzy nieruchomymi elektrodami w komorze rozrusz¬ nika.Rozrusznik ten jest przeznaczony do rozruchu wszelkiego rodzaju silników elektrycznych asyn¬ chronicznych, pierscieniowych i klatkowych, na¬ wet o znacznej mocy, na niskie lub wysokie na¬ piecie.Rozrusznik wedlug wynalazku posiada prosta budowe, male wymiary i nie zawiera rucho¬ mych czesci, na skutek czego koszt jego jest niski, a w eksploatacji wymaga jedynie uzu¬ pelniania eo pewien okres czasu nieduzej ilosci przegotowanej wody.Rozrusznik wedlug wynalazku uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przy¬ klad rozrusznika w przekroju wzdluz komory rozruchowej, fig. 2 — rozrusznik z fig. 1 w prze¬ kroju w poprzek komory, fig. 3 — wykres zmia¬ ny opornosci R w funkcji czasu t podczas roz¬ ruchu w najczesciej stosowanych rozrusznikach ze stalymi opornikami, fig. 4 — wykres zmiany opornosci R w funkcji czasu t podczas rozruchu w rozrusznikach wedlug wynalazku, w warun-' kach normalnych, przy latwym i srednim roz¬ ruchu, fig. 5 — wykres jak wedlug fig. 4 dla rozrusznika wedlug wynalazku podczas ciezkie¬ go rozruchu, a fig. 6 — przykladowy' schemat wlaczenia rozrusznika wedlug wynalazku do elektrycznego silnika, pierscieniowego wysokie¬ go napiecia.Konstrukcja rozrusznika wedlug wynalazku jest opisana ponizej na podstawie przyklado¬ wego rozwiazania wedlug fig. li 2. Rozrusz¬ nik jest umieszczony w naczyniu 9, zaopatrzo¬ nym w szczelna pokrywe 2. Z przodu naczynia znajduje sie otwór przykryty szczelnie plyta stalowa 17, przez który to otwór odbywa sie regulacja rozrusznika. Na przeciwleglych scian¬ kach pokrywy umieszczono po trzy dlawiki me¬ talowe 15 do szczelnego wprowadzenia przewo-dów elektrycznych. Dlawiki te moga byc za¬ stapione .mufami kablowymi. Na wierzchu po¬ krywy wykonany jest otwór 1, przykryty szczel¬ nie plyta stalowa, przez który odbywa sie lacze¬ nie przewodów elektrycznych. U góry, w srodku szerokosci naczynia, miesci sie korek 16 z gu¬ my wulkanizowanej, przymocowany do lancusz¬ ka, spelniajacy role pewnego rodzaju prostego zaworu bezpieczenstwa oraz sluzacy do napel¬ niania (wzglednie uzupelniania) naczynia elek¬ trolitem, jak i do badania poziomu cieczy.Naczynie jest napelnione elektrolitem, az do poziomu oznaczonego linia kreskowa P. Jako elektrolit zastosowany jest roztwór sody krysta¬ licznej Na2 COs w wodzie przegotowanej, o ste¬ zeniu dobieranym w zaleznosci od rodzaju sil¬ nika i od napiecia., W górnej czesci naczynia umieszczone sa trzy zaciski 14 do dolaczenia przewodów elektrycz¬ nych od silnika, oddzielone od elektrolitu uszczelniona piyta izolacyjna 3. Tuz nad pozio¬ mem elektrolitu miesci sie druga plyta izola¬ cyjna 8 z licznymi malymi otworami. Plyta ta stawia opór wytworzonej przy rozruchu parze i przyspiesza jej kondensacje.N Linia pogrubiana oznaczono trzy nieruchome elektrody 10, wykonane ze stalowego plaskow¬ nika ocynkowanego, na których jest zawieszo¬ na komora rozruchowa 11. Na elektrody te nawleczone sa trzy przesuwne pochwy izola¬ cyjne 18, które spelniaja nastepujace wazne ro¬ le: odizolowuja elektrody 10, dolaczone do trzech faz silnika, od siebie i od elektrolitu na calej ich dlugosci od zacisków 14 do komory rozru¬ chowej 11 oraz moga byc dowolnie opuszczane w glab poszczególnych czesci 19 komory rozru¬ chowej i ustawiane w dziewieciu róznych po¬ zycjach, dzieki czemu reguluje sie powierzchnie czynna elektrod oraz pojemnosc elektrolitu, za¬ wartego w trzech czesciach 19 komory, oddzie¬ lonych od siebie przegrodami izolacyjnymi 20.Regulacja * polozenia pochew 18 odbywa sie w prosty sposób za pomoca urzadzenia sklada¬ jacego sie z plytek 7, zaopatrzonych w nagwin¬ towane otwory 6, w których odpowiednio mo¬ ga byc umieszczone wkretki 5 wraz z poprzecz¬ ka izolacyjna 4, zamocowana do trzech prze¬ suwnych pochew 18. Dzieki temu zapewnia sie jednakowe ustawienie pochew na pozadanej wysokosci.Komora rozruchowa U, wykonana z materia¬ lu , izolacyjnego np. steatytu, w której odbywa sie wlasciwy proces rozruchu silnika, zanurzo¬ na jest w elektrolicie, wypelniajacym naczy¬ nie 9. W sciankach komory sa wykonane liczne kanaly 13, zapewniajace przeplyw elektrolitu z naczynia 9 do komory rozruchowej 11 oraz zezwalajace na upust wytworzonej pary* na zewnatrz komory. Dwie scianki izolacyjne 20 dziela komore rozruchowa na trzy mniejsze czesci 19. Wewnatrz komory rozruchowej, na¬ przeciw trzech nieruchomych elektrod 10, miesci sie narzad 12 ze stali ocynkowanej, sluzacy do zwierania poprzez elektrolit trzech faz silnika w gwiazde. W danym przykladzie przewidzia¬ no regulacje odleglosci tego narzadu zwieraja¬ cego 12 od nieruchomych elektrod 10 w gra¬ nicach ± 50°/o, dzieki czemu otrzymuje sie do¬ datkowa regulacje pojemnosci elektrolitu w po¬ szczególnych czesciach 19 komory.Dzialanie rozrusznika wedlug wynalazku po¬ lega na wykorzystaniu duzej róznicy opornosci pomiedzy elektrolitem a jego para, której opór* nosc jest kilkadziesiat razy wieksza od opor¬ nosci cieczy oraz faktu, ze ta opornosc zmie¬ nia sie, tj. T^zrasta i maleje wraz z wartoscia natezenia pradu rozruchowego.Wewnatrz rozrusznika miesci sie komora roz¬ ruchowa 11, zanurzona w elektrolicie, podzielo¬ na na trzy czesci 19 przegrodami 20. Poprzez kanaly 13 w sciankach komora jest zalana ma-, la iloscia elektrolitu (od 2 do 14 cm3). Pozostala znacznie wieksza ilosc elektrolitu, znajdujaca sie w naczyniu 9, stanowi czynnik chlodzacy.Elektrolit ten zalewa ponownie komore rozru¬ chowa po dokonanym rozruchu. Do komory 11 sa wprowadzone trzy elektrody 10, polaczone z fazami silnika M i ustawione naprzeciw na¬ rzadu zwierajacego 12.W momencie zalaczenia silnika M, w komo¬ rze miedzy elektrodami przeplywa prad znacz¬ nie wiekszy od nominalnego, który w czasie okolo 2/100 sekundy zamienia mieszczacy sie tam elektrolit w pare, wprowadzajac tym sa¬ mym momentalnie w obwdd silnika klatkowe¬ go x wzglednie wirnika bardzo duza opornosc.Odparowanie elektrolitu w komorze U jest uzaleznione od ilosci elektrolitu w tej komorze i od gestosci pradu na odslonietych czesciach powierzchni elektrod 10. Dla róznych silników wartosc pradu posiada rózna wartosc wyjscio¬ wa pradu. Ponizej wartosci wyjsciowej pradu przeplyw pradu rozruchowego nie powoduje w komorze odparowania elektrolitu. Wiekszy prad powoduje szybsze odparowanie.Podczas rozruchu silnika za pomoca rozrusz¬ nika wedlug wynalazku, przystosowanego do danego silnika, poprzez komore rozruchowa U plynie prad, którego natezenie stopniowo sie zmniejsza i to z natezenia wiekszego od wartos- — % .-rci wyjsciowej pradu wynoszacej 2 do 3 X 1 nom, do natezenia ponizej tej wartosci. Fig. 4 przed¬ stawia obrazowo wykres zmiany opornosci R% w funkcji czasu t, podczas latwego i sredniego rozruchu. Opornosc, wprowadzana przez komo¬ re rozruchowa w obwód silnika, zmienia sie tu w sposób ciagly z bardzo duzej opornosci, gdy komora jest nepelniona para (czesc b krzywej z fig. 4) poprzez posrednia opornosc, gdy komo¬ ra jest napelniona gesta, skraplajaca sie para (czesc_c krzywej) do bardzo malej opornosci,, gdy komora rozruchowa jest na nowo napelnio¬ na ciecza (czesc d krzywej). Rozruch jest nie tylko samoczynny, lecz przystosowuje sie rów¬ niez samoczynnie i bezzwlocznie do momentu rozruchowego danego silnika, obciazonego lub nieobciazonego, ó. duzej lub malej, bezwladnos¬ ci, gdyz opornosc, powstajaca w komorze roz¬ ruchowej 11, podczas rozruchu silnika^ zmienia sie zgodnie z pradem rozruchu silnika i przyj¬ muje wartosci odpowiednie do róznych warun¬ ków rozruchowych. Rozrusznik wedlug wyna¬ lazku powoduje regularny i lagodny rozruch, w przeciwienstwie do obecnie stosowanych roz¬ ruszników, w których opornosc " rozrusznika zmienia sie najczesciej stopniami (porównanie fig. 3 z fig. 4). Na fig. 5 przedstawiono przebieg rozruchu w rozruszniku wedlug wynalazku w bardzo ciezkich warunkach rozruchowych, gdzie prad rozruchowy w' czasie rozruchu kil¬ kakrotnie maleje i ponownie wzrasta, co po¬ woduje jednoczesnie zmiane opornosci w ko¬ morze rozruchowej, co zaipewnia nalezyty roz¬ ruch w takich warunkach. • Resztkowa opornosc elektrolitu pozostajace¬ go w komorze rozruchowej, po dokonanym roz¬ ruchu jest mala i powoduje dodatkowy poslizg silnika okolo 7%. Na skutek tego dodatkowego poslizgu zmniejsza sie nieco liczba' obrotów sil¬ nika. Jednakowoz i te mala opornosc usuwa sie w razie potrzeby za pomoca zwieracza samo¬ czynnego 22, uwidocznionego na schemacie (fig. 6), oznaczonego linia kreskowa. Ten zwie¬ racz, powiazany z przekaznikiem czasowym 21, zwiera po uplywie nastawionego czasu resztko¬ wa opornosc rozrusznika. W zaleznosci od ro¬ dzaju, wielkosci i napiecia silnika stosuje sie jeden lub wiecej rozruszników odpowiedniej wielkosci, polaczonych równolegle, ustawia sie pochwy 18 elektrod nan odpowiedniej wysokosci oraz napelnia naczynie elektrolitem o po¬ trzebnym stezeniu, . PL