DE1921250C3 - Schutzschaltungsanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für einen Drehstrommotor - Google Patents
Schutzschaltungsanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für einen DrehstrommotorInfo
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Description
60
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltungsanordng für einen Elektromotor, insbesondere für einen
ehstrommotor, die beim Ausfall einer Phase oder s Nulleiters oder des Schutzleiters oder beim Auftreeiner
Überspannung im Schutzleiter den Motor so-•t vom Netz trennt.
Solche Schutzschaltungsanordnungen sind z. B. bennt aus der Liste S 202 D, April 1967, der Firma
Schrack-Elektro-Vertriebs-Gesellschaft m. b. H.. Frank-
fUDie bekannten Motorschutzschalter sind Selbstschalter
die nach einem elektromagnetischen oder einem ele'ktrothermischen Auslöseprinzip arbeiten. Das heißt,
beim Überschreiten einer bestimmten, in gewissen Grenzen einstellbaren Stromstärke wird ein am Stromnetz
liegender Verbraucher abgeschaltet. Diese Motorschutzschalter solien einen Motor vor gefährlicher
Überlastung und beim Ausfall einer Phase oder des Nulleiters schützen. Sie können in Abhängigkeit vom
Strom oder von der Spannung gesteuert werden
Die Verwendung von Motorschutzschaltern fuhrt daher zu einer Steigerung der Betriebssicherheit, zur Einsparung
von Reparaturkosten und zur Verlängerung der Lebensdauer der Motoren. Auch dienen sie zum
Schutz der Anlagen gegen Brandgefahr.
Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelost werden,
eine verbesserte Schutzschaltungsanordnung für Elektromotoren schaffen, die den Motor nicht nur beim
Ausfall einer Phase oder des Nulleiters, sondern auch bei fehlerhaftem Nulleiter oder Schutzleiter, augenblicklich
vom Netz trennt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen dem Nulleiter und einem Phasenleitcr eine
Ausschalt- und Einschalttaste und die Primärwicklung eines Transformators in Reihe geschaltet sind, dessen
Sekundärwicklung einerseits am ersten Relais eines Doppelrelais liegt und andererseits mit dem über den
Motor führenden Schutzleiter verbunden ist, der seinerseits an beide Relais des Doppelrelais angeschlossen
ist, dessen Schaltanker zwei Gegenkontakte zugeordnet sind, von denen der eine an den Nulleiter
zwischen der Einschalttaste und der Primärwicklung und der andere an ein Schaltrelais geführt ist, das in
den Phasenleitern liegende Schalter steuert, und daß ein Phasenschutzschalter vorhanden ist, der Teiltransformatoren
i-ufweist, deren Primärwicklungen jeweils über einen Vorwiderstand parallel zu den ihnen zugeordneten
Phasenleitern liegen und zwischen deren Sekundärwicklungen jeweils ein den Schaltteil des Phasenschutzschalters
bildendes Relais angeordnet ist, deren in Reihe geschaltete Anker die Einschalttaste überbrücken,
indem sie einerseits am Nulleiter zwischen der Ausschalt- und der Einschalttaste und andererseits am
Schaltanker des Doppelrelais angeschlossen sind.
Das bedeutet, daß auch beim Ausfall eines Phasenleiters die Abschaltung des Motors über den Nulleiterabzweig
geschieht, indem einer der die Einschalttaste überbrückenden Relaisanker öffnet, der Eingangstransformator
über den Schutzleiter keine Steuerspannung an das Doppelrelais abgibt, der Schaltanker in seine
Ausgangslage zurückkehrt und somit das Schaltrelais abfällt und schlagartig die in den Phasenleitern liegenden
Schalter öffnet und damit den Motor stillsetzt.
Auch kann die Schutzschaltung so ausgebildet sein, daß der Phasenschutzschalter Teiltransformatoren enthält,
deren Primärwicklungen jeweils in dem ihnen zugeordneten Phasenleiter und parallel zu einem Widerstand
liegen.
Ebenso ist eine Ausführungsform denkbar, bei der zwischen den Sekundärwicklungen der Teiltransformatoren
des Phasenschutzschalters Transistoren liegen, deren Basen an die Wicklung eines einzigen Relais angeschlossen
sind, dessen Anker die Einschalttastc überbrückt.
An Stelle der Schallrelaisanker kann zur Überbrükkung der Einschalttaste auch die Emitter-Kollektor-
Sirecke eines Transistors dienen, an dessen Basis
Gleichrichterdioden liegen, die mil den Sekundärwicklungen
der Teütransformaioren in Verbindung stehen,
die ihrerseits gemeinsam am !'miner des Transistors
liegen.
In der Zeichnung sind Schaltanordnungen schematisch dargestellt, die zur Besehreibung und Erläuterung
des Erfindungsgegensiandes dienen seilen. Ks zeigt
F i g. 1 den Schaltplan einer Motorschut/schultungsanordnung,
Fig.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzschaltung
für den Phasenschut;:,
F i g. 3 und 4 weitere Ausführungsbeispiele des Phasensehutzschalters
in Textdarstellung.
Der in der F i g 1 gezeigte Motorschutzschalter besteht
im wesentlichen aus zwei Anordnungen, die jedoch zusammenwirken. Die eine Anordnung bildet
einen Schutzschalter für den Nulleiter, für den Schutzleiter, während die andere Anordnung den Phasenschutzschalter
bildet, der als eine in sich abgeschlossene Schalteinheit ausgebildet ist und in einfacher Weise
gegen einen im Schaltungsaufbau anders gestalteten Phasenschutzschalter innerhalb der Grundschaltung
ausgewechselt werden kann.
Wie sich aus der Zeichnung ergibt, besteht die G rundschalung, also die Schutzschaltanordnung für
den Nulleiter und den Schutzleiter, aus dem Nulleiter O, dem Schutz- oder Erdleiter E und den Phasenleitern
R.Sund 7:
Am Nulleiter O liegen ein Ausschalter It. eine Einschalttaste
12 und die mit ihrem anderen Ende am Phasenleiter R angeschlossene Primärwicklung eines Eingangstransformators
13 in Reihe. Die Sekundärwicklung des Transformators 13 liegt einerseits am Schutzleiter
E und andererseits am ersten Relais 14 eines Doppelrelais 14, 15, das einen kippbar gelagerten
Schaltanker 16 hat, der mittels eines Dauermagneten
17 in einer Ausgangslage gehalten wird.
Der Schutzleiter Eist über das Gehäuse des Motors
18 (von dem nur das Klemmbrett gezeigt ist) geführt und an die beiden Relais 14 und 15 des Doppelrelais
angeschlossen. Das andere Ende der Wicklung des Relais 15 liegt an einer Leitung 23, die den Schaltanker 16
vor der Einschalttaste 12 mit dem Nulleiter O verbindet.
Dem Schaltanker 16 sind zwei Gegenkontaktc 19
und 20 zugeordnet, von denen der eine 19 an den Nullleiter O zwischen der Einschalttaste 12 und der Primärwicklung
des Transformators 13 und der andere 20 an ein Schaltrelais 21 geführt ist. das in de» am Motor
angeschlossenen Phasenleitern R. S. 7liegende mechanisch
gekoppelte Schalter 22 steuert.
Bei größeren Motoren genügt schon ein Schutz des Motors durch Überwachung des Nulleiters und des
Schutzleiters, wie er mit der beschriebenen Schaltanordnung möglich ist. In diesem Fall ist die Leitung 23
durchgehend ausgebildet oder zwischen zwei Anschlußpunkten 24 und 25 mit einer Brücke 26 versehen.
Bei dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist
diese Brücke 26 entfernt und ein Phasenschutzschalter angeschlossen.
Zu diesem Zweck führen von den einzelnen Phasenleitern R, S, T Leitungen über Vorwiderständc 27, 28,
29 zu den Primärwicklungen von Tciltransformatoren 30, 31 und 32, zwischen deren Sekundärwicklungen jeweils
ein Reiais 33 sowie 34 angeordnet sind. Die Anker der Relais 33 und 34 sind in Reihe geschaltet und
mit Hon AnschlußDunkten 24 und 25 der unterbrochenen Leitung 23 verbunden.
Die Wirkungsweise der Schutzschallanordnung ist folgende: Nach dem Drücken der Einschaltlaste t2
liegt die Primärwicklung des Eingangstransformators 13 am Phasenleiter R und am Nulleiter O und induziert
in die Sekundärwicklung eine Steuerspannung. die über den Schutzleiter £an beiden Relais 14 und 15 des Doppelrelais
liegt. Die Steuerspannung reicht jedoch nicht aus, um das Relais 15 ansprechen zu lassen, so daß nur
ίο das Relais 14 erregt wird Der Schaltanker 16 wird aus
seiner Ausgangslage herausbewegt und verbindet die Gegenkontakte 19 und 20.
Die Einschalttaste 12 kann jetzt freigegeben werden,
denn die Stromverbindung ist über den Nulleiter O, die IS Brücke 26, die Leitung 23, den Schaltanker 16. den Gegenkontakt
19 über die Primärwicklung des Eingangsiransformators
13 zum Phasenleiter R hergestellt, so daß das Relais 14 weiterhin erregt bleibt.
Zugleich ist eine Stromverbindung vom Nulleiter O
über die Leitung 23, den Schaltanker 16, den Gegenkontakt
20 zum Schaltrelais 21 gebildet, so daß die Schalter 22 geschlossen werden und der Motor 18 in
Betrieb gesetzt wird.
1st ein Phasenschutzschalter vorgesehen (F i g. !). so wird die BrücVe 26 in der Leitung 23 entfernt und an
ihre Stelle treten die hintereinandergeschalteten Anker der Relais 33 und 34.
Nach dem Drücken der Einschalttasie 12 und dem
Umschalten des Schaltankers 16 fließt Strom über die in Reihe liegenden Anker der Relais 33 und 34. die ihre
Steuerspannung von den mit den Phasenleitern R. S und 7" verbundenen Teiliransformatoren 30. 31 und 32
erhalten.
Im Fehlerfalle, beispielsweise beim Bruch des Nulleiters
O. wird der Eingangstransformator 13 stromlos,
die Steuerspannung für das Relais 14 entfällt, der Schaltanker 16 kehrt in seine Ausgangslage zurück, das
Schaltrelais 21 fällt ab, die Schalter 22 öffnen, und der Motor wird stillgesetzt.
Erhält der Schutzleiter feine einen Grenzwert übersteigende Spannung, so hat das zur Folge, daß das Relais
15. das stärker ist als das Relais 14. erregt wird und nun seinerseits den Schaltanker 16 in seine Ausgangslage
zurückzieht, so daß das Schaltrelais 2t abfällt und der Motor stillgesetzt wird.
Bei Ausfall einer Phase R, S, T wird einer der Teiltransformatoren
30, 31, 33 stromlos, wodurch die Steuerspannung für eines der Relais 33 und 34 absinkt
und das Relais abfällt, was eine Unterbrechung des Nulleiters O und damit das Außerbetriebsetzen des
Motors zur Folge hat. Um zu verhindern, daß Strom durch die Relais 33 und 34 fließt, wdin der Phasenleiter
S unterbrochen ist. sind zwischen die Relais 33 und 34 Dioden geschaltet.
Liegen die Primärwicklungen der den Steuerteil des Phasenschutzschalters bildenden Teiltransformatoren
30, 31, 32 beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 parallel
zu den Phasenleitern R. S. T. so zeigt die F i g. 2 einen Schutzschalter, bei dem die Primärwicklungen an
den entsprechenden Phasen R. S, Γ und parallel zu den Vorwiderständen 27, 28 und 29 liegen. Zu diesem
Zweck ist in der Grundschallung (Fig. 1) in den Phasenleitern
R. S. Teine Steckverbindung 35 vorgesehen,
die entfernt werden muß. Zwischen die einzelnen Anschlußstecker werden dann die Primärwicklungen der
Teütransformaioren 30, 31, 32 des Phasenschutzschalgeschaltet.
In F i g. 3 ist die Teilansicht einer weiteren Ausfüh-
In F i g. 3 ist die Teilansicht einer weiteren Ausfüh-
rungsform eines Phasenschutzschalters entsprechend F i g. 1 gezeigt.
An Stelle der Relais 33 und 34 sind die Kollekior-
und Emitterzweige der Transistoren 36 und 37 mit den Sekundärwicklungen der Teiltransformatoren 30, 31
und 32 verbunden. Ihre Basen liegen an der Wicklung eines einzigen Relais 38, dessen Anker mit den Anschlußpunkten
24 und 25 der Leitung 23 verbunden ist.
F i g. 4 zeigt die Teilansicht einer weiteren Ausführungsform
eines Phasenschutzschalters.
Statt der Relais 33 und 34 sind die Sekundärwicklungen der Teiltransformatoren 30, 31, 32 eingangseitig
mit dem Emitter eines Transistors 39 und ausgangsseitig über Gleichrichterdioden 40 mit der Basis des Ti ansistors
39 verbunden. Der den Schaltteil des Phasenschutzschalters bildende Transistor 39 liegt mit seinem
Emitter am Anschlußpunkt 24 und mit seinem Kollektor am Anschlußpunkt 25 der Leitung 23.
Die gestrichelten Linien zeigen die Verbindungsleitungen zwischen dem Steuerteil und dem Schuhteil des
Phasenschutzschalters.
Weiterhin können an Stelle der Transistoren und Dioden zur Steuerung auch Transduktoren eingesetzi
ίο werden. Auch können zum Schutz gegen Berührungs
Spannungen die Relais 14 und 15 so geschaltet sein, dal: der Stromkreis zum Relais 14 vom Relais 15 bei über
höhter Spannung im Erdleiter Eunterbrochen wird.
Claims (4)
1. Schutzschaltungsanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für einen Drehstrommotor, die
beim Ausfall einer Phase oder des Nulleiters oder des Schutzleiters oder beim Auftreten einer Überspannung
am Schutzleiter den Motor sofort vom Netz trennt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nulleiter (O) und einem Phasenleiter
(R) eine Ausschalt- (11) und Einschalttaste (12)
und die Primärwicklung eines Transformators (13)
in Reihe geschaltet sind, dessen Sekundärwicklung einerseits am ersten Relais (14) eines Doppelrelais
(14, 15) angeschlossen ist und andererseits mit dem über den Motor führenden Schutzleiter (E) verbunden
ist, der seinerseits an beide Relais (14, 15) des Doppelrelais angeschlossen ist, dessen Schaltanker
(16) zwei Gegenkontakte (19, 20) zugeordnet sind, von denen der eine (19) an den Nulleiter (O) zwisehen
der Einschalttaste (12) und der Primärwicklung und der andere (20) an ein Schaltrelais (21) geführt
ist, das den in den Phasenleitern (R. S. T) liegende Schalter (22) steuert, und daß ein Phasenschutzschalter
vorhanden ist, der Teiltransformatoren (30, 31, 32) aufweist, deren Primärwicklungen
jeweils über einen Vorwiderstand (27, 28, 29) parallel zu den ihnen zugeordneten Phasenleitern (R, S.
T) liegen, und zwischen deren Sekundärwicklungen jeweils ein Relais (33. 34) angeordnet ist, deren in
Reihe geschaltete Anker die Einschalttaste (12) überbrücken, indem sie einerseits am Nulleiter (O)
zwischen der Ausschalt- und Einschalttaste und andererseits am Schaltanker des Doppelrelais (14, 15)
angeschlossen sind.
2. Schutzschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschutzschalter
Teiltransformatoren (30, 31,32) enthält, deren Primärwicklungen jeweils in dem ihnen zugeorndeten
Phasenleiter (R, S, T) und parallel zu einem Widerstand (27,28,29) liegen.
3. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Sekundärwicklungen der Teiltransformatoren (30, 31, 32) des Phasenschutzschalters Transistoren (36,
37) liegen, deren Basen an die Wicklung eines einzigen Relais (38) angeschlossen sind, dessen Anker
die Einschalttaste (12) überbrückt.
4. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen
der Teiltransformatoren (30, 31, 32) einerseits über Gleichrichterdioden (40) an der Basis
und andererseits gemeinsam am Emitter eines Transistors (39) liegen, dessen Emitter-Kollektorstrecke
zur Überbrückung der Einschalttaste (12) dient.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691921250 DE1921250C3 (de) | 1969-04-25 | Schutzschaltungsanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für einen Drehstrommotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691921250 DE1921250C3 (de) | 1969-04-25 | Schutzschaltungsanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für einen Drehstrommotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1921250A1 DE1921250A1 (de) | 1970-11-12 |
DE1921250B2 DE1921250B2 (de) | 1976-05-13 |
DE1921250C3 true DE1921250C3 (de) | 1976-12-30 |
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