SE519979C2 - Electromagnetisk omkopplingsanordning - Google Patents

Description

519 979 kopplingsanordningen och fig. lb är en tvärsnittsvy tagen längs linjen a-a i fig. la. Fig. 2 är ett ekvivalent kretsschema som illustrerar stjärntriangelstartapparaten_ Såsom visas i fig. la och lb inkluderar den konventionella, elektromagnetiska omkopplingsanordningen, vilken betecknas med hänvisningsbokstaven C, en kropp l och en kåpa 2 avtagbart fäst pà en övre yta la av kroppen l. Tre par terminaler 3 är belägna på den övre ytan la av kroppen l på ett sådant sätt att terminalerna i varje terminalpar är respektive anordnade vid motstàende sidor av kroppen l, medan de är isolerade från var- andra. Elektriska matningskablar, som ej är visade, är anslutna till respektive terminaler 3. Isoleringsplattor 4 är anordnade vid motstàende sidor av kåpan 2 för att isolera intill varandra liggande terminaler 3.

Tre par fixa kontakter 5 är också anordnade på den övre ytan la av kroppen l. Varje fix kontakt 5 är anordnad vid en ände av en associerad terminal av terminalerna 3 som skjuter ut mot en mittdel av kroppen l. De fixa kontakterna 5 är isolerade från varandra. En vertikal, rörlig del 6 är anordnad vid mittdelen av kroppen l pä ett sådant sätt att den är rörlig uppåt och nedåt. Tre par rörliga kontakter 7, som är isolerade från var- andra, är monterade på den vertikala, rörliga delen 6 vid motstàende sidor av den vertikala, rörliga delen 6 på ett sådant sätt att var och en av de rörliga kontakterna 7 valbart kommer i kontakt med en associerad kontakt av de fixa kontakterna 5 så att den kortsluts eller öppnas avseende den associerade fixa kontakten 5. En tryckspiralfjäder 8 är anordnad kring den vertikala, rörliga delen 6 mellan den övre ytan la av kroppen l och de rörliga kontakterna 7 på ett sådant sätt att den alltid pressar den vertikala, rörliga delen 6 uppåt.

En fix kärna 9 är anordnad vid en lägre del av kroppen l. En spole 10 är lindad kring den fixa kärnan 9 för att bilda en elektromagnet. Över den fixa kärnan 9 är en rörlig kärna ll anordnad på ett sådant sätt att den rör sig vertikalt till- 519 979 sammans med den vertikala, rörliga delen 6 i enlighet med magnetiseringen av elektromagneten.

Den konventionella stjärntriangelstartapparaten, som använder elektromagnetiska omkopplingsanordningar med den ovan nämnda konfigurationen, inkluderar en elektromagnetisk omkopplings- anordning Cl för en huvudkrets, en elektromagnetisk omkopp- lingsanordning C2 för en stjärnkrets och en elektromagnetisk omkopplingsanordning C3 för en triangelkoppling, vilka är sammanbundna såsom visas i det ekvivalenta kretsschemat i fig. 2 och aktiveras av en separat installerad timer (ej visad).

När ström flyter genom spolen 10 hos den elektromagnetiska om- kopplingsanordningen C2 för stjärnkretsen vid starten av en trefaselmotor M utgörs elektromagneten av den fixa kärnan 9 och spolen 10 och magnetiseras i kraft av strömmen.

Elektromagneten genererar följaktligen en magnetkraft större än fjädringen hos fjädern 8, så att den vertikala, rörliga delen 6 och den rörliga kärnan ll förflyttas nedåt. Som ett resultat kommer de rörliga kontakterna 7, som också förflyttas nedåt, i kontakt med de respektive fixa kontakterna 5.

När den elektromagnetiska omkopplingsanordningen Cl för huvud- kretsen aktiveras i enlighet med samma förfarande som nämnts ovan bildas en stjärnkoppling för trefaselmotorn M, så att tre- faselmotorn M startas med användning av startströmmen och startvridmomentet reducerade till 1/3 nivå. Vid samma tidpunkt börjar timern (ej visad), separat installerad, att verka för att räkna driftstiden för trefaselmotorn M.

Efter att en förutbestämd tidsperiod har förflutit spärras strömmen som flyter genom spolen 10 hos den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C2 för stjärnkopplingen genom ett tillslag av timern. Vid samma tidpunkt flyter ström genom spolen 10 hos den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C3 för triangelkopplingen. 519 979 I detta tillstànd försvinner den magnetiska kraften från elek- tromagneten bildad av den fixa kärnan 9 och spolen 10 hos den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C2 för stjärnkopp- lingen. Som ett resultat därav flyttas den vertikala, rörliga delen 6 uppåt tillsammans med den rörliga kärnan ll och de rör- liga kontakterna 7 i kraft av fjädringen av fjädern 8, var- igenom de rörliga kontakterna 7 separeras från de fixa kontakterna 5.

Under tiden magnetiseras elektromagneten bildad av den fixa kärnan 9 och spolen 10 hos den elektromagnetiska omkopplings- anordningen C3 för triangelkopplingen i kraft av strömmen som flyter genom spolen 10. Som ett resultat därav flyttas de rör- liga kontakterna 7 nedåt, så att de kommer i kontakt med de respektive fixa kontakterna 5.

Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C3 för triangel- kopplingen kortsluts följaktligen för elektriska matningskablar vid dess ena sidas terminaler 3. Som ett resultat därav omkopp- las trefaselmotorn M till stjärnkopplingstillstånd till triangelkopplingstillständ, så att den drivs vid fullt varvtal.

I stjärntriangelstartapparaten med den ovan nämnda konfigura- tionen används var och en av dess elektromagnetiska omkopp- lingsanordningar endast för ett enda syfte, dvs en stjärnkopp- ling eller en triangelkoppling. Av detta skäl kan inte en kon- ventionell stjärntriangelstartapparat implementera ett önskat system om inte åtminstone tre elektromagnetiska omkopplings- anordningar som inkluderar den elektromagnetiska omkopplaren Cl för huvudkretsen, den elektromagnetiska omkopplaren C2 för stjärnkopplingen och den elektromagnetiska omkopplaren C3 för triangelkopplingen, såsom visas i fig. 3a och 3b.

Fig. 3a är en vy som illustrerar en faktisk koppling för en trefasmotor försedd med en konventionell, elektromagnetisk om- kopplingsanordning. Fig. 3b är ett ekvivalent kretsschema för den konventionella, elektromagnetiska omkopplingsanordningen visad i fig. 3a. 519 979 I fallet med en elektromagnetisk omkopplingsanordning av tvà- kontaktstyp finns det alltid risk för fara pà grund av att en huvudkraftkälla är direkt ansluten till en motor. Av detta skäl används elektromagnetiska omkopplingsanordningar av 3-kontakts- typ huvudsakligen i motorer med stor kapacitet. Elektro- magnetiska omkopplingsanordningar med en konfiguration beskriven i detalj i samband med fig. l och 2 har exempelvis använts inom diverse områden. Praktiskt används tre elektro- magnetiska omkopplingsanordningar C, dvs den elektromagnetiska omkopplingsanordningen Cl för huvudkretsen, den elektromagne- tiska omkopplingsanordningen C2 för stjärnkopplingen och den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C3 för triangelkopp- lingen, i en situation där de är sammansatta tillsammans under det förhållande i vilket timern T dessutom är installerad, sàsom visas i fig. 3a och 3b. Av detta skäl finns det en stor grad av felaktiga linjekopplingar. Dessutom finns det nackdelar såsom höga tillverknings- och installationskostnader och ett stort beläggningsutrymme.

Den konventionella stjàrntriangelstartapparaten involverar också en komplex ledningsdragning för anslutningen mellan el- motorn M och varje elektromagnetisk omkopplingsanordning C. En sådan komplex ledningsdragning kan resultera i en möjlighet för felaktiga anslutningar. Som ett resultat därav kan motorn M skadas frekvent, därigenom resulterande i en möjlighet för en allvarlig olycka.

Beskrivning av uppfinningen Ett syfte med uppfinningen är därför att lösa de ovan nämnda problemen involverade i den tidigare kända tekniken och att tillhandahålla en elektromagnetisk omkopplingsanordning för stjärntriangelkopplingar som inkluderar tvà elektromagneter anordnade i dess kropp och tvà omkopplingsenheter verkande i enlighet med respektive magnetiseringstillstànd hos elektro- magneterna för att selektivt bilda en stjärnkoppling eller en triangelkoppling för en trefaselmotor så att den kan reducera installationskostnader och ett beläggningsutrymme när den till- 519 979 lämpas pà en stjärntriangelstartapparat samtidigt som ingen onödig ledningsdragning utnyttjas, därigenom reducerande fel- aktiga kopplingar och felaktig drift.

I enlighet med föreliggande uppfinning uppnås detta syfte genom att tillhandahålla en elektromagnetisk omkopplingsanordning för stjärntriangelkopplingar enligt krav 1, varigenom den elektro- magnetiska omkopplingsanordningen har en konfiguration som är kapabel att tillàta en selektiv anslutning av trefaselmotorn till stjärnkretsen eller triangelkretsen samtidigt som ledningsdragningen för kopplingen förenklas.

Kort beskrivning av ritningarna Syftena ovan och andra kännetecken och fördelar med föreliggan- de uppfinning kommer att bli mer uppenbara efter en genomläs- ning av följande detaljerade beskrivning när den tas i kombination med ritningarna, pà vilka: Fig. la, lb och 2 illustrerar en konventionell, elektromagnetisk omkopplingsanordning och en stjärntriangel- startapparat som använder den respektive elektromagnetiska omkopplingsanordning, varvid fig. la är en perspektivvy som illustrerar den elektromagnetiska omkopplingsanordningen, fig. lb är en tvärsnittsvy tagen längs linjen a-a i fig. la och fig. 2 är ett ekvivalent kretsschema som illustrerar stjärntriangel- startapparaten, och Fig. 3a är en vy som illustrerar en faktisk koppling för en trefasmotor försedd med en konventionell, elektromagnetisk omkopplingsanordning, Fig. 3b är ett ekvivalent kretsschema för den konventionella, elektromagnetiska omkopplingsanordningen visad i fig. 3a, Fig. 4 är en perspektivvy som illustrerar en elektromagnetisk omkopplingsanordning enligt föreliggande uppfinning, 519 979 Fig. 5 är ett ekvivalent kretsschema för en stjärntriangel- startapparat som använder den elektromagnetiska omkopplings- anordningen enligt föreliggande uppfinning, Fig. 6a är en tvärsnittsvy tagen längs linjen A-A i fig. 4, Fig. 6b är en tvärsnittsvy tagen längs linjen B-B i fig. 4, Fig. 6c är en tvärsnittsvy tagen längs linjen C-C i fig. 4, Fig. 7a är en perspektivvy som illustrerar en omkopplingsenhet för huvudkrets applicerad pà den elektromagnetiska omkopplings- anordningen enligt föreliggande uppfinning, Fig. 7b är en perspektivvy som illustrerar en omkopplingsanord- ning för en stjärntriangelkoppling applicerad pà den elektro- magnetiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande upp- finning, Fig. Ba är en vy som illustrerar det faktiska anslutningstill- stàndet hos en trefasmotor till vilken den elektromagnetiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande uppfinning applicerats, och Fig. Bb är ett ekvivalent kretsschema som illustrerar den elek- tromagnetiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande upp- finning visad i fig. Ba.

Bästa sätt att utföra uppfinningen Fig. 4 är en perspektivvy som illustrerar en elektromagnetisk omkopplingsanordning enligt föreliggande uppfinning. Fig. 5 är ett ekvivalent kretsschema för en stjärntriangelstartapparat som använder den elektromagnetiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande uppfinning.

Såsom visas i fig. 4 och 5 är den elektromagnetiska omkopp- lingsanordningen enligt föreliggande uppfinning, som betecknas med hänvisningsbokstaven C, konstruerad för att uppnà en stabil 519 979 koppling av trekontaktstyp för att eliminera problem resulte- rande frän en instabil koppling av tvàkontaktstyp implementerad i konventionella fall. Den elektromagnetiska omkopplingsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning har en konfiguration i vilken en timer 170 är innesluten i en kropp 110 tillsammans med ett system för omkoppling av en huvudkraftkälla till och fràn och omkopplingssystem för en stjärnkoppling och en triangelkoppling, såsom visas i fig. 4 och 5.

Fig. 6a är en tvärsnittsvy tagen längs linjen A-A i fig. 4.

Fig. 6b är en tvärsnittsvy tagen längs linjen B-B i fig. 4.

Fig. 6c är en tvärsnittsvy tagen längs linjen C-C i fig. 4.

Såsom nämnts ovan har den elektromagnetiska omkopplingsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning en konfiguration i vilken timern 170 är innesluten i kroppen 110 medan den är hopsatt med kroppen 110. Dessutom är den elektromagnetiska omkopplings- anordningen utformad att koppla huvudkraftkällan till och fràn genom elektroniska omkopplingstillslag uträttade av en elektro- magnet 130 hos en huvudkrets och en vertikal, rörlig del 152 hos huvudkretsen. Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen är också utformad för att selektivt möjliggöra en stjärnkopp- ling eller en triangelkoppling i enlighet med omkopplings- tillslag av en enda stjärntriangelomkopplare som inkluderar en elektromagnet 140 för stjärntriangelkopplingen och en vertikal, rörlig del 162 för stjärntriangelkopplingen. Den elektromagne- tiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande uppfinning har således en konfiguration gjord genom sammansättning av, i form av en enda produkt, en elektromagnetisk omkopplingsanordning C1 för en huvudkrets, en elektromagnetisk omkopplingsanordning C2 för en stjärnkoppling och en elektromagnetisk omkopplingsanord- ning C3 för en triangelkoppling, vilka respektive har konven- tionella konfigurationer.

Såsom är uppenbart fràn fig. 8a och 8b som illustrerar det faktiska kopplingstillstàndet hos en trefasmotor kan den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C, vilken har formen av en enda produkt kapabel att uppnå respektive omkopplings- 519 979 9 funktioner för huvudkretsen, stjärnkopplingen och triangelkopp- lingen, förenkla ledningsdragningen som krävs för önskade kopp- lingar, jämfört med det konventionella fallet i fig. 3a och 3b.

Dessutom uppvisar den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C enligt föreliggande uppfinning överlägsen sammansättnings- möjlighet, produktivitet och stabilitet med beaktande av det faktum att den är konstruerad för att stabilt uppnå respektive funktioner motsvarande de av tre elektromagnetiska omkopplings- anordningar C1, C2 och C3 i det konventionella fallet, använ- dande en enda produkt.

Fig. 8a är en vy som illustrerar det faktiska kopplingstill- stàndet hos en trefasmotor till vilken den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C enligt föreliggande uppfinning appliceras. Fig. 8b är ett ekvivalent kretsschema som illustre- rar den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C enligt före- liggande uppfinning visad i fig. 8a.

I enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning, som illustreras i fig. 4 och 5, inkluderar den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C en kropp 110 och första till tredje kraftterminaler l2la, l2lb och 121c anordnade vid en siddel av kroppen 110 pà den övre ytan av kroppen 110 och respektive ansluten till trefasmatningskablar R, S och T. Kraftterminalerna l2la, l2lb och 121c är isolerade från varandra. Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C inkluderar också första till tredje huvudterminaler l22a, l22b och l22c anordnade vid en mittdel av kroppen 110 på den övre ytan av kroppen 110 och respektive ansluten till ena sidans terminaler u, v och w hos en trefaselmotor M. Huvudterminalerna l22a, l22b och l22c är isolerade fràn varandra. Första till tredje stjärntriangelterminaler l23a, l23b och l23c är anordna- de vid den andra siddelen av kroppen 110 pà den övre ytan av kroppen 110. Stjärntriangelterminalerna l23a, l23b och l23c är anslutna till respektive andra sidans terminaler Z, X och Y hos trefaselmotorn M. Stjärntriangelterminalerna l23a, l23b och l23c är isolerade fràn varandra. 519 979 10 Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C inkluderar ytterligare en stjärnkopplingsplät 124 anordnad vid den övre ytan av kroppen 110 och anpassad för att ansluta de första till tredje stjärntriangelterminalerna l23a, l23b och l23c till en stjärnkrets. Första till tredje kontakter l25a, l25b och l25c är placerade under stjärnkopplingspläten 124 för att ansluta de första till tredje stjärntriangelterminalerna l23a, l23b, l23c till en triangelkrets.

En elektromagnet 130 för en huvudkrets och en elektromagnet 140 för stjärntriangelkopplingar är belägna vid en undre del av kroppen 110 pà ett sàdant sätt att de är i sidled inriktade med varandra medan de är isolerade från varandra. Elektromagneten 130 inkluderar en fix kärna 131 och en spole 132 medan elektro- magneten 140 inkluderar en fix kärna 141 och en spole 142. Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen inkluderar också en omkopplingsenhet 150 för huvudkrets anordnad över elektro- magneten 130 hos huvudkretsänden i det inre av kroppen 110 och anpassad att omkoppla huvudkraftkällan till och fràn. En om- kopplingsenhet 160 för stjärntriangelkoppling är placerad över elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden för att tillåta trefasmotorn M att startas i ett stjärnkopplings- tillstànd och sedan drivas i ett triangelkopplingstillstànd.

Omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen tjänar att selektivt ansluta de första till tredje huvudterminalerna 122a, 122b och 122c till respektive kraftterminaler 121a, 121b och 121c i enlighet med en magnetisering av elektromagneten 130 hos huvud- kretsänden.

Fig. 7a är en perspektivvy som illustrerar en omkopplingsenhet för huvudkretsen applicerad pà den elektromagnetiska omkopp- lingsanordningen enligt föreliggande uppfinning.

Såsom visas i fig. 7a inkluderar omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen en rörlig kärna 151 hos huvudkretsänden och en vertikal, rörlig del 152 hos huvudkretsänden integrerat ihop- kopplade och anordnade över elektromagneten 130 hos huvudkrets- 519 979 ll änden. Omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen inkluderar också tre rörliga delar l54a, 154b och l54c hos huvudkretsänden resp. anpassad för att ansluta första till tredje kraftterminaler l2la, l2lb och l2lc till första till tredje huvudterminaler l22a, 122b och 122c i enlighet med nedåtriktade rörelser därav utförd tillsammans med den rörliga delen 152 hos huvudkrets- änden när elektromagneten 130 hos huvudkretsänden magnetiseras.

Omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen inkluderar också tryckspiralfjädrar 155 hos huvudkretsänden anordnade kring den rörliga kärnan 151 mellan den övre ytan av elektromagneten 130 hos huvudkretsänden och den undre ytan av den vertikala, rörliga delen 152 hos huvudkretsänden för att åstadkomma en àterförande kraft för att återföra den vertikala, rörliga delen 152 till sin övre position. Tryckspiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden är anordnade i par pà ett sådant sätt att de av varje par är belägna vid motstående sidor av elektromagneten 130 hos huvudkretsänden.

Tryckspiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden tjänar till att alltid pressa den rörliga delen 152 hos huvudkretsänden att förflyttas uppåt i ett normaltillstànd. Tryckspiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden har en elasticitetskoefficient som är lägre än den magnetiska kraften från elektromagneten 130 hos huvudkretsänden för att tillåta den vertikala, rörliga delen 152 hos huvudkretsänden att förflyttas nedåt mot den pressande kraften från de samman~pressande spiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden när elektromagneten 130 hos huvudkretsänden magnetiseras, därigenom åstadkommande de första till tredje kraftterminalerna 121a, l2lb och l2lc till respektive av de första till tredje huvudterminalerna 122a, 122b och 122c.

Företrädesvis inkluderar ytterligare omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen dämpningsfjädrar 156 hos huvudkretsänden för att dämpa stötar som genereras när de första till tredje rörliga delarna l54a, 154b, 1540 hos huvudkretsänden abrupt kontakterar respektive associerade fixa kontakter dä den vertikala, rörliga delen 152 hos huvudkretsänden förflyttas nedåt i kraft av den 519 979 12 magnetiska kraften fràn elektromagneten 130 hos huvud- kretsänden. Tre dämpningsfjädrar 156 hos huvudkretsänden är tillhandahàllna som ett set.

Eftersom den magnetiska kraften från den magnetiserade elektro- magneten 130 hos huvudkretsänden är högre än elasticitets- koefficienten för de hoppressande spiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden kan den vertikala, rörliga delen 152 hos huvud- kretsänden abrupt sänkas när elektromagneten 130 hos huvud- kretsänden magnetiseras, därigenom genererande stötar eller oljud. För detta ändamål är dämpningsfjädrarna 156 hos huvud- kretsänden tillhandahállna för att dämpa stötar eller oljud som eventuellt genererats när de första till tredje rörliga delarna 154a, l54b och 154c hos huvudkretsänden ansluter de första till tredje kraftterminalerna 121a, 121b och 121c till de första till tredje huvudterminalerna 122a, l22b och 122c.

Omkopplingsenheten 160 för stjärntriangelkopplingen tjänar till att omkoppla trefasmotorn M mellan stjärnkopplingen och triangelkopplingen då den rör sig vertikalt i enlighet med en magnetisering av elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopp- lingsänden.

I detalj ansluter omkopplingsenheten 160 för stjärntriangel- kopplingen stjärnkopplingsplàten 124 till associerade fixa kontakter i enlighet med magnetiseringen av elektromagneten 130 hos huvudkretsänden under villkoret i vilket de första till tredje kraftterminalerna 121a, 121b och l21c är anslutna till de första till tredje huvudterminalerna 122a, l22b och 122c, därigenom tillåtande trefasmotorn M att startas i ett stjärnkopplingstillständ. När elektromagneten hos stjärn- triangelkopplingsänden senare magnetiseras i enlighet med ett tillslag av timern 170 ansluter omkopplingsenheten 160 för stjärntriangelkopplingen de första till tredje triangelkopp- lingskontakterna 125a, 125b och 125c till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, 123b och 123c, därigenom ästadkommande drivning av trefasmotorn M i ett triangelkopp- lingstillstànd. 519 979 13 Fig. 7b är en perspektivvy som illustrerar omkopplingsenheten för stjärntriangelkopplingen applicerad pà den elektromagne- tiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande uppfinning.

I enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning, som illustreras i fig. 7b, inkluderar omkopplings- enheten 160 för stjärntriangelkopplingen en rörlig kärna 161 hos stjärntriangelkopplingsänden och en vertikal, rörlig del 162 hos stjärntriangelkopplingsänden integrerat ihopkopplade och anordnade över elektromagneten 140 hos stjärntriangel- kopplingsänden. Den rörliga kärnan 161 och den vertikala, rörliga delen 162 är anpassade att förflyttas tillsammans i enlighet med en magnetisering av elektromagneten 140. Omkopp- lingsenheten 160 stjärntriangelkopplingen inkluderar också första till tredje rörliga delar l67a, 167b och 167c hos stjärnkopplingsänden anpassade att förflyttas uppàt tillsammans med den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangel- kopplingsänden i enlighet med en magnetisering av elektro- magneten 130 hos huvudkretsänden under villkoret i vilket de första till tredje huvudterminalerna 122a, 122b och 122c är anslutna till de första till tredje kraftterminalerna 121a, 121b och 121c, så att de ansluts till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, l23b och 123c medan de är anslutna till anslutningsplàten 124, därigenom tillåtande trefasmotorn M att startas i ett stjärnkopplingstillstànd.

Omkopplingsenheten 160 för stjärntriangelkopplingen inkluderar ytterligare första till tredje rörliga delar 164a, 164b och 164c hos triangelkopplingsänden anpassade för att förflyttas nedåt tillsammans med den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden när elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden magnetiseras efter att tiden satt av timern 170 löpt ut, så att de ansluts till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, l23b och 123c medan de är anslutna till de första till tredje triangelkopplingskontak- terna 125a, 125b och 125c, därigenom àstadkommande drivning av trefasmotorn M i ett triangelkopplingstillstànd_ 519 979 14 Omkopplingsenheten 160 för stjärntriangelkopplingen inkluderar också tryckspiralfjädrar 165 hos stjärntriangelkopplingsänden anordnade kring den rörliga kärnan 161 mellan den övre ytan av elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden och den undre ytan av den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärn- triangelkopplingsänden för att åstadkomma en återförande kraft för att återföra den vertikala, rörliga delen 162 till sin övre position. Tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärntriangel- kopplingsänden är anordnade i par pá ett sådant sätt att de av varje par är belägna vid motstående sidor av elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden.

Tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärntriangelkopplingsänden tjänar till att alltid pressa den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden så att den förflyttas uppåt i ett normaltillstånd. Tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärn- triangelkopplingsänden har en elasticitetskoefficient som är lägre än den magnetiska kraften från elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden för att tillåta den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden att förflyttas nedåt mot den pressande kraften av tryckspiral- fjädrarna 165 hos stjärntriangelkopplingsänden när elektro- magneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden magnetiseras, därigenom åstadkommande drivning av trefasmotorn M i ett triangelkopplingstillstånd.

Företrädesvis inkluderar ytterligare omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen dämpningsfjädrar 166 hos stjärntriangelkopplings- änden för dämpning av stötar som genereras när de första till tredje rörliga delarna 167a, 167b och l67c hos stjärnkopp- lingsänden abrupt kontakterar associerade kontaktdelar då den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden rörs uppåt i kraft av den pressande kraften från tryckspiral- fjädrarna 165 hos stjärntriangelkopplingsänden samtidigt för dämpning av stötar som genereras när de första till tredje rörliga delarna 167a, 167b, l67c hos stjärnkopplingsänden abrupt kontakterar respektive associerade fixa kontakter då den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden 519 979 15 rörs uppåt i kraft av den magnetiska kraften fràn elektro- magneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden. Dämpnings- fjädrarna 166 hos stjärntriangelkopplingsänden är anordnade i form av ett flertal uppsättningar där var och en inkluderar tre dämpningsfjädrar hos stjärntriangelkopplingsänden.

Eftersom den magnetiska kraften från den magnetiserade elektro- magneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden är högre än elas- ticitetskoefficienten för tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärn- triangelkopplingsänden kan den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden abrupt sänkas när elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden magnetiseras, därigenom genererande stötar eller oljud. För detta ändamål är dämpnings- fjädrarna 166 hos stjärntriangelkopplingsänden tillhandahàllna för att dämpa stötar eller oljud som eventuellt genererats när de första till tredje rörliga delarna 164a, 164b och 164c hos triangelkopplingsänden ansluter de första till tredje triangel- kopplingskontakterna l25a, l25b och l25c till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, 123b och 123c. Dessutom tjänar dämpningsfjädrarna 166 hos stjärntriangelkopplingsänden till dämpning av stötar eller oljud som genereras när de första till tredje rörliga delarna 167a, 167b och 167c hos stjärn- kopplingsänden ansluter den första stjärnkopplingsplàten 124 till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, 123b och 123c då den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärn- triangelkopplingsänden rörs abrupt i en uppàtriktning i kraft av den pressande kraften fràn tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärntriangelkopplingsänden i enlighet med en frikoppling av den magnetiska kraften fràn elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden.

Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C enligt före- liggande uppfinning är också internt försedd med en zink- pläterad antigniststälplatta (ej visad) anpassad för att förhindra generering av en ljusbàge under omkopplingsdrift av omkopplingsenheten 150 för huvudkretsen eller omkopplings- enheten 160 för stjärntriangelkopplingen. 519 979 16 I ritningarna betecknar hänvisningssiffran 191 terminaler till vilka matningskablar kopplas för att förse spolarna 132 och 142 med ström. Hänvisningssiffran 192 betecknar skruvar respektive kopplade till terminalerna 191 för att tillhandahålla en enkel anslutning av matningskablarna till terminalerna 191.

Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen C för stjärn- triangelkopplingar med den nämnda utformningen verkar i ett valt kopplingstillstànd, såsom visas i det ekvivalenta krets- schemat i fig. 5, på ett sådant sätt att det àstadkommes en stjärnkoppling när man önskar starta elmotorn M, för att uppnå en start av elmotorn M användande startströmmen och start- vridmomentet reducerade till 1/3 nivå samtidigt som kopplingen hos elmotorn M omkopplas till en triangelkoppling efter slut- förandet av starten för elmotorn M. För den bästa förståelsen av föreliggande uppfinning betecknas element i fig. 5 respekti- ve motsvarande de i fig. 4 med samma hänvisningssiffror.

Nu kommer driften av den elektromagnetiska omkopplingsanord- ningen C hos stjärntriangelkopplingar enligt föreliggande upp- finning att beskrivas.

När ström flyter genom spolen 132 hos elektromagneten 130 för huvudkretsänden, som är konstruerad av den fixa kärnan 131 och spolen 132, vid starten av trefaselmotorn M, magnetiseras elektromagneten 130 i kraft av strömmen. Simultant med magneti- seringen av elektromagneten 130 börjar timern 170 räkna aktive- ringstiden för elektromagneten 130.

Då elektromagneten 130 är aktiverad genererar den en magnetisk kraft som år större än den pressande kraften från tryck- spiralfjädrarna 155 hos huvudkretsänden, så att den rörliga kärnan 151 hos huvudkretsånden och den vertikala, rörliga delen 152 hos huvudkretsånden förflyttas nedåt. Vid samma tidpunkt förflyttas de rörliga delarna 154a, 154b och 154c hos huvud- kretsånden nedåt, vilket får de första till tredje kraft- terminalerna 121a, 121b och 121c att anslutas till respektive av de första till tredje huvudterminalerna 122a, 122b och l22c. 519 979 17 I ett sàdant initialt tillstànd kvarhálls elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden under ett icke-magnetiserat tillstànd, dvs ett tillstànd i vilket ingen ström flyter genom spolen 142. Följaktligen kvarhàlls den rörliga spolen 161 hos stjärntriangelkopplingsänden och den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden i ett tillstànd i vilket de är åtskilda fràn spolen 142 i kraft av fjäderkraften hos tryckspiralfjädern 165 hos stjärntriangelkopplingen 165. I detta tillstànd ansluter de första till tredje rörliga delarna 167a, l67b och 167c hos stjärnkopplingsänden, vilka förflyttas uppàt tillsammans med den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden, stjärnkopplingsplattan 124 till de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, 123b och 123c de rörliga kontakterna 167a, l67b och 167c hos stjärnkopp- lingsänden, därigenom tillåtande start av trefasmotorn M i ett stjärnkopplingstillstànd.

Således kan trefaselmotorn M stabilt startas i ett initialt tillstànd med elektrisk effekt försedd via trefasmatnings- kablarna R, S och T anslutna till kraftterminalerna 121a, 121b respektive l21c.

Efter att en förutbestämd tidsperiod har utlöpt flyter ström genom spolen 142 hos elektromagneten 140 hos stjärntriangel- kopplingsänden i enlighet med ett tillslag av timern 170. I kraft av strömmen magnetiseras elektromagneten 140 hos stjärn- triangelkopplingsänden.

Dä elektromagneten 130 aktiveras genererar den en magnetisk kraft större än fjäderkraften hos tryckspiralfjädrarna 165 hos stjärntriangelkopplingsänden, så att den rörliga kärnan 161 hos stjärntriangelkopplingsänden och den vertikala, rörliga delen 162 hos stjärntriangelkopplingsänden förflyttas nedàt.

Vid samma tidpunkt förflyttas de första till tredje rörliga delarna l67a, l67b och 167c hos stjärnkopplingsänden nedåt, sà att de separeras fràn stjärnkopplingsplàten 124, därigenom fri- 519 979 18 kopplande stjärnkopplingstillståndet_ Dessutom kommer de rör- liga delarna l64a, l64b och 164c hos triangelkopplingsänden att komma i kontakt med de första till tredje kontakterna 125a, l25b och l25c hos triangelkopplingsänden och de första till tredje stjärntriangelterminalerna 123a, l23b och l23c, dår- igenom àstadkommande start av trefasmotorn M i ett triangelkopplingstillstånd_ Således har trefasmotorn M initialt ett stjärnkopplingstill- stånd, så att den stabilt startas av elektrisk kraft försedd via trefasmatningskablarna R, S och T anslutna till kraft- terminalen 121a, 121b respektive 121c. Efterföljande starten magnetiseras elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplings- änden, så att de första till tredje rörliga delarna l64a, l64b och 164c hos triangelkopplingsänden ansluter de första till tredje kontakterna 125a, l25b, l25c hos triangelkopplingsänden till respektive första till tredje stjärntriangelterminalerna l23a, l23b och 123c, därigenom tillåtande drivning av trefasmotorn M vid fullt varvtal.

Industriell tillämpbarhet Såsom tydligt framgår från beskrivningen ovan har den elektro- magnetiska omkopplingsanordningen enligt föreliggande upp- finning en konfiguration i vilken timern 170 är innesluten i kroppen 110 så att den är integrerad med kroppen 110. Dessutom har den elektromagnetiska omkopplingsanordningen en konfigura- tion i vilken systemet för omkoppling av huvudkraftkällan till och från och systemet för omkoppling av kopplingen hos trefas- motorn M mellan stjàrnkopplingen och triangelkopplingen innesluten i kroppen 110 så att de är integrerade med kroppen 110. I kraft av sådana konfigurationer kan trefasmotorn M stabilt och enkelt drivas på ett trekontaktsätt.

Detta innebär att i den elektromagnetiska omkopplingsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning innesluts timern 170 i kroppen 110 samtidigt som den är integrerad med kroppen 110.

Dessutom är den elektromagnetiska omkopplingsanordningen konfigurerad att koppla huvudkraftkällan till och från genom 519 979 19 elektroniskt omkopplade till- och frànslag utförda genom elektromagneten 130 hos huvudkretsänden och den vertikala rörliga delen 152 hos huvudkretsànden. Den elektromagnetiska omkopplingsanordningen är också konfigurerad för att selektivt möjliggöra en stjärnkoppling eller en triangelkoppling i enlighet med omkopplingstillslag av elektromagneten 140 hos stjärntriangelkopplingsänden och den vertikala, rörliga delen 162 hos stjàrntriangelkopplingsänden. Således är det möjligt att förenkla ledningsdragningen som krävs för de önskade anslutningarna jämfört med det konventionella fallet. Dessutom är det möjligt att uppnà förbättringar i sammansättningsmöjlig- heter och produktivitet samtidigt som felaktiga anslutningar förhindras, varigenom man erhåller en förhöjd stabilitet. Även om de föredragna utföringsformerna av uppfinningen har beskrivits för illustrativa syften kommer fackmannen inom området att inse att olika modifieringar, tillägg och ersättningar är möjliga, utan att man avviker fràn omfånget och andan av uppfinningen sàsom beskriven i de medföljande kraven.

Claims (3)

519 979 20 Patentkrav

1. Elektromagnetisk omkopplingsanordning för stjärn- triangelkopplingar innefattande: en kropp (110), första till tredje kraftterminaler (121a, 121b, 121c) anordnade vid en siddel av kroppen (110) pà en övre yta av kroppen (110) och respektive ansluten till trefasmatningskablar (R, s, T), första till tredje huvudterminaler (122a, 122b, 122c) anordnade vid en mittdel av kroppen (110) pà den övre ytan av kroppen (110) och respektive ansluten till den ena sidans terminaler (u, v, w) hos en trefaselmotor (M), första till tredje stjärntriangelterminaler (l23a, 123b, l23c) anordnade vid den andra siddelen av kroppen (110) på den övre ytan av kroppen (110) och respektive ansluten till den andra sidans terminaler (Z, X, Y) hos trefaselmotorn (M), en stjärnkopplingsplàt (124) anordnad pà den övre ytan av kroppen (110) och anpassad för att ansluta de första till tredje stjärntriangelterminalerna (123a, 123b, l23c) till en stjärnkrets, första till tredje kontakter (l25a, 125b, 125c) anordnade under stjärnkopplingsplàten (124) och anpassade för att ansluta de första till tredje stjärntriangelterminalerna (123a, 123b, l23c) till en triangelkrets, en timer (170) sammansatt med kroppen (110) vid botten av kroppen (110) medan den är integrerad med kroppen (110), där timern (170) tjänar för att styra en starttid för trefasmotorn (M), en elektromagnet (130) för en huvudkrets och en elektromagnet (140) för stjärntriangelkopplingar var och en inkluderande en fix kärna (131, 141) och en spole (132, 142) sammansatt i det inre av kroppen (110), där var och en av elektromagneterna (130, 140) blir selektivt magnetiserad i enlighet med en samverkan av den fixa kärnan och spolen därav, en omkopplingsenhet (150) för huvudkretsen sammansatt pà en övre del av kroppen (110) vid en sida av kroppen (110) så att den är utförd i ett stycke med kroppen (110), varvid 519 979 21 omkopplingsenheten (150) för huvudkretsen tjänar för att selektivt ansluta de första till tredje kraftterminalerna (121a, 121b, l2lc) till respektive av de första till tredje huvudterminalerna (l22a, l22b, l22c) i enlighet med magneti- seringen av elektromagneten (130) hos huvudkretsänden och en omkopplingsenhet (160) för stjärntriangelkopplingen monterad på den övre delen av kroppen (110) vid den andra sidan av kroppen (110) sä att den är utförd i ett stycke med kroppen (110), varvid omkopplingsenheten (160) för stjärntriangel- kopplingen tjänar för att ansluta stjärnkopplingsplàten (124) till de första till tredje stjärntriangelterminalerna (123a, 123b, 123c) i enlighet med magnetiseringen av elektromagneten (130) hos huvudkretsänden under ett förhållande i vilket de första till tredje kraftterminalerna (121a, 121b, l2lc) är anslutna till de första till tredje huvudterminalerna (l22a, l22b, l22c), därigenom tillåtande trefasmotorn (M) att starta i ett stjärnkopplingstillstànd, där omkopplingsenheten (160) för stjärntriangelkopplingen också tjänar för att ansluta de första till tredje triangelkopplingskontakterna (125a, 125b, 125c) till de första till tredje stjärntriangelterminalerna (123a, l23b, 123c) när elektromagneten (140) hos stjärntriangel- kopplingsänden magnetiseras i enlighet med ett tillslag av timern (170) efter starten av trefasmotorn (M), därigenom ástadkommande drivning av trefasmotorn (M) i ett triangel- kopplingstillstànd.

2. Elektromagnetisk omkopplingsanordning enligt krav 1, varvid omkopplingsenheten (160) för stjärntriangeln innefattar: en rörlig kärna (161) hos stjärntriangelkopplingsänden anpassad att röra sig vertikalt i enlighet med en magnetisering av elektromagneten (140) hos stjärntriangelkopplingsänden, en vertikal, rörlig del (162) hos stjärntriangel- kopplingsänden integrerat kopplad till den rörliga kärnan (161) hos stjärntriangelkopplingsänden och anpassad att röra sig vertikalt tillsammans med den rörliga kärnan (161) hos stjärntriangelkopplingsänden, första till tredje rörliga delar (167a, 167b, 167c) hos stjärnkopplingsänden anpassade att förflyttas uppåt tillsammans 519 979 22 med den vertikala rörliga delen (162) hos stjärntriangel- kopplingsänden i enlighet med en magnetisering av elektro- magneten (130) hos huvudkretsänden under ett förhållande i vilket de första till tredje huvudterminalerna (122a, l22b, l22c) är anslutna till de första till tredje kraftterminalerna (121a, l2lb, l2lc), så att de är anslutna till de första till tredje stjärntriangelterminalerna (l23a, 123b, 123c) medan de . blir anslutna till stjärnkopplingsplàten (124), därigenom tillåtande trefaselmotorn (M) att startas i stjärnkopplings- tillståndet och första till tredje rörliga delar (l64a, l64b, 164c) hos triangelkopplingsänden anpassade att förflyttas nedåt tillsammans med den vertikala, rörliga delen (162) hos stjärntriangelkopplingsänden när elektromagneten (140) hos stjàrntriangelkopplingsänden magnetiseras efter att en tid satt av timern (170) utlöper, följande starten av trefaselmotorn (M) i stjärnkopplingstillståndet, så att de ansluts till de första till tredje stjärntriangelterminalerna (l23a, 123b, 123c) när de ansluts till de första till tredje triangelkopplingskontak- terna (l25a, 125b, 125c), därigenom åstadkommande drivning av trefaselmotorn (M) i triangelkopplingstillståndet.

3. Elektromagnetisk omkopplingsanordning enligt krav 1, varvid stjärntriangelomkopplingsenheten dessutom innefattar: tryckspiralfjädrar (165) hos stjärntriangelkopplings- änden anpassade för att alltid pressa den vertikala, rörliga delen (162) hos stjärntriangelkopplingsänden uppåt, därigenom tillåtande trefaselmotorn (M) att startas i stjärnkopplings- tillstàndet, där tryckspiralfjädrarna (165) hos stjärntriangel- kopplingsänden har en elasticitetskoefficient lägre än en magnetisk kraft från elektromagneten (140) hos stjärntriangel- kopplingsänden för att tillåta den vertikala, rörliga delen (162) hos stjärntriangelkopplingsänden att förflyttas nedåt mot den pressande kraften från tryckspiralfjädrarna (165) hos stjärntriangelkopplingsänden när elektromagneten (140) hos stjärntriangelkopplingsänden magnetiseras, därigenom åstadkommande drivning av trefaselmotorn (M) i triangel- kopplingstillståndet, varvid tryckspiralfjädrarna (165) hos 519 979 23 stjärntriangelkopplingsänden är anordnade i par så att de av varje par är belägna vid motstàende sidor av respektive elektromagneter (140) hos stjärntriangelkopplingsänden och dämpningsfjädrar (166) hos stjärntriangelkopplingsänden för dämpning av stötar genererade när de första till tredje rörliga delarna (l67a, l67b, 1670) hos stjärnkopplingsänden abrupt kontakterar associerade kontaktdelar då den vertikala, rörliga delen (162) hos stjärntriangelkopplingsänden förflyttas uppåt i kraft av den pressande kraften fràn de sammanpressade spiralfjädrarna (165) hos stjärntriangelkopplingsänden samtidigt som de dämpar stötar genererade när de första till tredje rörliga delarna (l67a, 167b, 167c) hos stjärn- kopplingsänden abrupt kontakterar associerade fixa kontakter då de vertikala, rörliga delarna (162) hos stjärntriangel- kopplingsänden förflyttas uppåt i kraft av den magnetiska kraften från respektive elektromagnet (140) hos stjärntriangel- kopplingsänden, varvid dämpningsfjädrarna (166) hos stjärn- triangelkopplingsänden är anordnade i formen av ett flertal uppsättningar, var och en inkluderande tre dämpningsfjädrar (166) hos stjärntriangelkopplingsänden.