DE19624567A1

DE19624567A1 - Current-limiting motor starter combination with motor protection switch

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Publication number: DE19624567A1
Application number: DE1996124567
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Kieslich; Hans Dipl Ing Kurzinski; Guenter Dipl Ing Vondran
Original assignee: GOERLITZ ESG GmbH
Current assignee: GOERLITZ ESG GmbH
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1998-01-02

Abstract

The motor starter combination has a motor protection switch (M) and a fuse (S) which are electrically and mechanically coupled together. An impedance (I) is inserted in series with the main current paths between the opposite sides (Z,A) of the motor protection switch and the fuse. The impedance may be provided by an ohmic (DC) resistance, with the motor starter combination enclosed by an open housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine strombegrenzende Motorstarter kombination mit einem Motorschutzschalter und einem Schütz, die elektrisch und mechanisch miteinander verbun den sind.The invention relates to a current-limiting motor starter combination with a motor protection switch and a Contactors that are electrically and mechanically connected they are.

Derartige Motorstarterkombinationen, wie sie beispielswei se in der EP 0 588 712 B1 beschrieben sind, werden zuneh mend zum ferngesteuerten betriebsmäßigen Schalten elektri scher Motoren eingesetzt. Die Vorteile gegenüber herkömm lichen Installationen liegen in der vereinfachten Planung und Installation der Motorabzweige sowie in einer größeren Übersichtlichkeit, Flexibilität und Platzersparnis begrün det. Die Motorstarterkombination sorgt weiterhin für einen zuverlässigen thermischen Überlastschutz des Motors sowie einen gewissen Kurzschlußschutz. Mittels des Handbetäti gungsorgans am Motorschutzschalter kann der Motor zusätz lich allpolig vom Strom getrennt bzw. wieder mit dem Netz verbunden werden.Such motor starter combinations, as for example These are described in EP 0 588 712 B1 mend for remote controlled operational switching electri shear motors. The advantages over conventional installations are in the simplified planning and installation of the motor branches as well as in a larger one Green clarity, flexibility and space savings det. The motor starter combination continues to provide one reliable thermal overload protection of the motor as well some short circuit protection. Using the manual control organs on the motor protection switch, the motor can add Lich all-pole disconnected from the power or with the mains again get connected.

Motorstarterkombinationen können funktionell nicht nur als Direktstarter eingesetzt werden, sondern auch als Umkehr starter, Stern-Dreieck-Starter, Mehrstufenstarter u. a.Motor starter combinations can function not only as Direct starters are used, but also as a reversal starters, star-delta starters, multi-stage starters u. a.

Zur Überstrombegrenzung aufgrund von Störfällen werden für gewöhnlich die Leistungsabgänge zusätzlich mit flinken Vorsicherungen gegen zu hohe Stromquadratzeitwerte ge schützt, die getrennt vom Motorstarter untergebracht sind. Dies läuft den heutigen Ansprüchen an Fernbedienbarkeit und Wiedereinschaltung zuwider.For overcurrent limitation due to accidents, for usually the power outlets also with fast Back-up fuses against excessive current square values protects, which are housed separately from the motor starter. This runs against today's demands for remote control and reclosing.

Neuere Motorstarterkombinationen sind deshalb mit optimal zueinander abgestimmten Komponenten elektrisch kurzschluß fest bis 50 kA aufgebaut, wodurch aufwendige Berechnungen ebenso entfallen wie zusätzliche Schmelzsicherungen.Newer motor starter combinations are therefore optimal components electrically matched to each other firmly built up to 50 kA, which means complex calculations as well as additional fuses are not required.

Allerdings verteuert sich hierdurch die Motorstarterkombi nation aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Abschalt bedingungen, die z. B. in der IEC 947 festgeschrieben sind. Der Motorschutzschalter muß extrem schnell ansprechende magnetische Auslöser und ein extrem schnelles Schaltschloß besitzen. Das Schütz hingegen muß hohe Kontaktkräfte auf bringen, um nicht aufgrund von elektrodynamischen Wirkungen verursachten Abhebungen der beweglichen Schaltstücke mit der Folge von Kontaktverschweißungen durch die auftreten den Lichtbögen ausgesetzt zu sein. Größere Kontaktdruck kräfte verlangen jedoch größere Antriebe, die aufwendiger sind und eine entsprechend große Verlustleistung umsetzen.However, this makes the motor starter combination more expensive nation due to the increased shutdown requirements conditions that z. B. are laid down in IEC 947. The motor protection switch must respond extremely quickly magnetic triggers and an extremely fast switching lock have. The contactor, however, must have high contact forces bring to not due to electrodynamic effects caused lifting of the moving contacts with the consequence of contact welding caused by the to be exposed to arcing. Greater contact pressure However, forces require larger drives, which are more complex are and implement a correspondingly large power loss.

Es ist auch bereits bekannt, einer Haupttrennstelle eine Nebentrennstelle in Reihe zu schalten, die als Kurzschlie ßer für einen Strombegrenzungswiderstand dient, welcher im Überlastungsfall unter Öffnung der Nebentrennstelle in Reihe mit der Haupttrennstelle geschaltet wird.It is also already known to be a main separation point To connect the secondary disconnection point in series, which acts as a short circuit ßer serves for a current limiting resistor, which in Overload case with opening of the secondary disconnection point in Series with the main separation point is switched.

Ferner ist es bekannt, einen Selbstschalter mit in Reihe liegenden Trennstellen gleicher charakteristischen Eigen schaften hinsichtlich ihres Öffnungsverhaltens auszustat ten, wodurch die Lichtbogenarbeit auf die einzelnen Trenn stellen etwa gleichmäßig aufgeteilt wird. Die zusätzlichen Kontaktstellen können dabei in einem baukastenmäßig an setzbaren Gehäuse untergebracht sein (DE AS 11 92 731).It is also known to have a circuit breaker in series separating points with the same characteristic properties with regard to their opening behavior arcing on the individual separators make about equally divided. The additional Contact points can be in a modular system settable housing can be accommodated (DE AS 11 92 731).

Für Leitungsschutzschalter ist es weiterhin bekannt, zur Strombegrenzung im Kurzschlußfall der Auslösespule einen PTC-Widerstand parallelzuschalten und dieser Parallel schaltung einen Vorwiderstand zuzuordnen, um den Innen widerstand der Parallelschaltung von Auslösespule und PTC-Widerstand handelsüblichen Leitungsschutzschaltern anzu passen (EP 0 519 346 A1).For circuit breakers, it is also known to Current limitation in the event of a short-circuit in the trip coil PTC resistor in parallel and this parallel circuit assign a series resistor to the inside resistance of the tripping coil and PTC resistor commercially available circuit breakers fit (EP 0 519 346 A1).

Diese vorgenannten Lösungen sind entsprechend aufwendig und Setzen den Einsatz von Spezialschaltern voraus.These aforementioned solutions are correspondingly complex and require the use of special switches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Motorstarterkombination zu entwickeln, die wirtschaftlich und zuverlässig nachgeordnete Komponenten zu schützen ge stattet. Die Motorstarterkombination soll aus preiswerten, handelsüblichen Geräten aufgebaut werden können und den noch einen wirksamen Kurzschlußschutz im Sinne der IEC 947 sicherstellen.The invention has for its object an improved To develop a motor starter combination that is economical and reliably protect downstream components equips. The motor starter combination should consist of inexpensive, commercial devices can be built and the effective short-circuit protection in the sense of IEC 947 to ensure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.The object is achieved by the in claim 1 specified features solved. Advantageous configurations are given in claims 2 to 11.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bereits eine zu den Hauptstrombahnen in Reihe geschaltete sehr kleine Im pedanz zu einer derartigen Erhöhung der Abschaltleistung herkömmlicher Motorschutzschalter führt, daß auf weitere, kostenintensive Schutzmaßnahmen verzichtet werden kann.Surprisingly, it was found that one too very small Im connected to the main current paths Pedanz to such an increase in the breaking capacity conventional motor protection switch leads to further costly protective measures can be dispensed with.

Als Impedanzen eignen sich vorzugsweise Widerstände, auch in Form von Widerstandsdrähten oder -bändern, in der Grö ßenordnung von 0,001 bis 0,01 Ω je Phase.Resistors are preferably suitable as impedances, too in the form of resistance wires or bands, in size order of 0.001 to 0.01 Ω per phase.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn übliche Bausteine, die den Motorschutzschalter und das Schütz elektrisch und mechanisch verbinden, anstelle mit Kupferleitungen zwi schen den beidseitigen Verbindungsstiften mit Widerstands draht in der angegebenen Größe ausgerüstet werden. Hier durch entfällt jeder Mehraufwand und der Verbindungsbau stein ist fähig, die geringe Verlustleistung im Nennbe trieb schadlos abzuführen.It is particularly advantageous if conventional building blocks that the motor protection switch and the contactor electrical and connect mechanically, instead of with copper lines between between the two-sided connecting pins with resistance wire in the specified size. Here this eliminates any additional effort and the connection stone is capable of the low power loss in the nominal range urged to discharge without damage.

Zu sicheren Verbindung trägt nach einer weiteren Ausge staltung der Erfindung bei, wenn die Verbindungsstiftenden formschlußgerecht ausgebildet sind.After a further exit, a secure connection helps staltung of the invention when the connecting pin ends are designed to be form-fitting.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:The invention is based on an embodiment and the associated drawing will be explained in more detail. In the Drawing shows:

Fig. 1 eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Motorstar terkombination in der Seitenansicht, Fig. 1 is a schematic diagram of the engine starting according to the invention terkombination in side view,

Fig. 2 in der Draufsicht. Fig. 2 in top view.

Fig. 3 Gestaltung der Verbindungsstiftenden und Lage an der Anschlußstelle in der Draufsicht und Fig. 3 design of the connecting pin ends and location at the connection point in plan view and

Fig. 4 in der der Ansicht von vorn. Fig. 4 in the front view.

Danach sind ein Motorschutzschalter M und ein Schaltschütz S über einen an sich bekannten Verbindungsbaustein B elek trisch und mechanisch miteinander verbunden. Dieser Ver bindungsbaustein B tritt einerseits an die Stelle der sonst üblichen Einzelverbindungen, andererseits sind seine Motorschutzschalter-seitigen und seine Schütz-seitigen Verbindungsstifte Vs durch die erfindungsgemäß eingefügten Impedanzen I miteinander elektrisch verbunden, wobei im Ausführungsbeispiel die Enden des Widerstandsdrahtes zu gleich die Verbindungsstifte Vs darstellen.Then there is a motor protection switch M and a contactor S via a known connection module B elek trically and mechanically connected. This ver Binding block B takes the place of otherwise customary individual connections, on the other hand there are Motor protection switch-side and its contactor-side Connecting pins Vs through the inserted according to the invention Impedances I electrically connected to each other, in which Embodiment to the ends of the resistance wire represent the connecting pins Vs.

Die mechanische Verbindung wird in Ausgestaltung der Er findung durch eine formschlüssige Gestaltung der Enden der Verbindungsstifte Vs sicherer gestaltet, als sie durch be kannte Klemmverbindungen erfolgen kann. Eine formschlüssi ge Gestaltung der Verbindungsstiftenden Vsg wird z. B. er reicht durch Quetschen der Verbindungsstiftenden Vsg, durch winkeliges Abbiegen, durch mittels Klemm-, Löt-, Schweiß- oder Nietverbindung angebrachte Formteile. Das formschlüssig gestaltete Verbindungsstiftende Vsg greift hinter die Anschlußschraube As. Die Gestaltung der Verbin dungsstiftenden Vsg verhindert das Herausrutschen der Ver bindungsstifte Vs aus den Anschlußklemmen von Motorschutzschalter M und Schütz S bei angezogenen oder leicht ge lösten Anschlußschrauben. Die gebogene Form der Druckstüc ke D der Anschlußklemmen verhindert das seitliche Wegrut schen des Verbindungsstiftes Vs. Das Verbindungsstiftende Vsg bleibt sicher hinter der Anschlußschraube As.The mechanical connection is designed in the Er through a positive design of the ends of the Connection pins Vs designed safer than by be Known clamp connections can be made. A positive ge design of the connecting pin ends Vsg z. B. he suffices by squeezing the connecting pin ends Vsg, by angular bending, by means of clamping, soldering, Molded parts attached by welding or riveting. The positively designed connecting pin end grips behind the connection screw As. The design of the verbin Vsg, which creates the ends, prevents the Ver from slipping out connecting pins Vs from the terminals of motor protection switch M and contactor S with tightened or slightly ge loosened connection screws. The curved shape of the printing piece ke D of the connection terminals prevents it from slipping sideways connecting pin Vs. The connector end Vsg remains safely behind the connection screw As.

Der Widerstandsdraht hat im Beispiel je Phase einen ohm schen Widerstand von 0,004 Ω, was bei einem Motorabzweig bis 4 kW bei 400 V AC etwa einer Leistungsaufnahme im Nennbetrieb von insgesamt 1 W entspricht. Unter Berück sichtigung, daß allein ein handelsüblicher Motorschutz schalter dieser Größe etwa 6 W Verlustleistung hat und ein entsprechendes Schütz etwa 6,5 bis 7 W in der Haltespule umsetzt, ist die zusätzliche Verlustleistung von unter 10% zur Gesamtverlustleistung bezüglich des eintretenden Nutzens durchaus vertretbar. Dank der Erfindung wurde das in IEC 947 geforderte Ausschaltvermögen der Motorstarter kombination von 50 kA sowohl für Zuordnungsart 1 als auch für Zuordnungsart 2 erreicht, ohne daß extrem schnelle Schlaganker und extrem leistungsfähige Löschsysteme einge setzt wurden.In the example, the resistance wire has one ohm per phase resistance of 0.004 Ω, which is the case with a motor feeder up to 4 kW at 400 V AC about a power consumption in Nominal operation of a total of 1 W. Under consideration consideration that only a commercially available engine protection switch of this size has about 6 W power loss and on appropriate contactor about 6.5 to 7 W in the holding coil implemented, the additional power loss of less than 10% to the total power loss with respect to the incoming Benefit is justifiable. Thanks to the invention Switching capacity of the motor starters required in IEC 947 combination of 50 kA for both type 1 and achieved for type of coordination 2 without being extremely fast Impact anchors and extremely powerful extinguishing systems were set.

BezugszeichenlisteReference list

A Abgangsseite
As Anschlußschraube
B Verbindungsbaustein
D Druckstück
I Impedanz
L1, L2, L3 Hauptstrombahnen
M Motorschutzschalter
S Schütz
V Verbindungsbaustein
Vs Verbindungsstift
Vsg Verbindungsstiftende
Z ZugangsseiteA outlet side
As connection screw
B connection module
D pressure piece
I impedance
L1, L2, L3 main current paths
M motor protection switch
S contactor
V connection module
Vs connecting pin
Vsg connecting pin end
Z access page

Claims

1. Strombegrenzende Motorstarterkombination mit einem Mo torschutzleistungsschalter und einem Schütz, die elek trisch und mechanisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zugangsseite (Z) und der Abgangsseite (A) der Motorstarterkombination betriebsmäßig stromdurchflossene Impedanzen (I) in Reihe mit den Haupt strombahnen (L1, L2, L3) des Motorschutzschalters (M) und des Schützes (S) liegen, die in einem nicht allseitig ge schlossenem Gehäuse untergebracht sind.1. Current-limiting motor starter combination with a motor protection circuit breaker and a contactor, which are electrically and mechanically connected to each other, characterized in that between the access side (Z) and the output side (A) of the motor starter combination operationally current-carrying impedances (I) in series with the main current paths (L1, L2, L3) of the motor protection switch (M) and the contactor (S) are located in a housing that is not closed on all sides.

2. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (I) einen im wesentlichen ohmschen Widerstand besitzen.2. Current-limiting motor starter combination according to claim 1, characterized in that the impedances (I) an im have substantial ohmic resistance.

3. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (I) in Form von Widerstandsdraht ausgeführt sind.3. Current limiting motor starter combination according to claim 1 and 2, characterized in that the impedances (I) in Form of resistance wire are executed.

4. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht ein Runddraht ist.4. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 to 3, characterized in that the resistance wire is a round wire.

5. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht ein Flachdraht ist.5. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 to 3, characterized in that the resistance wire is a flat wire.

6. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in jede Phase geschaltete Impedanz (I) einen Widerstandswert zwischen 0,001 Ω und 0,01 Ω besitzt.6. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 and 2, characterized in that one in each phase switched impedance (I) a resistance value between 0.001 Ω and 0.01 Ω.

7. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (I) zwischen Motorschutzschalter (M) und Schütz (S) angeschlossen sind.7. Current limiting motor starter combination according to claim 1, characterized in that the impedances (I) between Motor protection switch (M) and contactor (S) are connected.

8. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (I) innerhalb des Gehäuses eines Verbindungsbausteins (B) zwi schen Motorschutzschalter (M) und Schütz (S) angeordnet sind.8. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 and 7, characterized in that the impedances (I) within the housing of a connection module (B) between Motor protection switch (M) and contactor (S) arranged are.

9. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 bis 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (I) in Form von Widerstandsdrähten die Motorschutzschalter seitigen Verbindungsstifte (Vs) mit den Schütz-seitigen Verbindungsstiften (Vs) des Verbindungsbausteins (B) elek trisch verbinden.9. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 to 3 and 8, characterized in that the impedances (I) in the form of resistance wires the motor protection switch connecting pins (Vs) on the contactor side Connection pins (Vs) of the connection module (B) elec connect trically.

10. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Widerstandsdrahtes zugleich die Verbindungsstifte (Vs) bilden.10. Current limiting motor starter combination according to claim 1 and 9, characterized in that the ends of the Resistance wire at the same time the connecting pins (Vs) form.

11. Strombegrenzende Motorstarterkombination nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs stiftenden (Vsg) formschlußgerecht gestaltet sind.11. Current-limiting motor starter combination according to claim 1 and 9, characterized in that the connection donor (Vsg) are designed to be form-fitting.