DE400145C

DE400145C - Magnetisch-thermische Schutzvorrichtung

Info

Publication number: DE400145C
Application number: DEA38276D
Authority: DE
Inventors: Dr Wallher Burstyn
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1922-08-15
Filing date: 1922-08-15
Publication date: 1924-08-07

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 7. AUGUST 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

-M 400145-KLASSE 21 c GRUPPE

(A 38276

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*).

Magnetisch-thermische Schutzvorrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. August 1922 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetisch-thermische Schutzvorrichtung, bei der zum Schutz gegen starke plötzliche Überströme ein Maximalmagnet und zum Schutz gegen langdauernde geringe Überlastungen ein thermisches Abbild des zu schützenden Apparates vorgesehen ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Vorrichtungen, bei denen sowohl der Maximalmagnet als auch das thermische

ίο Abbild ein und dieselbe Auslösevorrichtung zur Wirkung bringen. Hierbei ist es notwendig, daß die Ansprechstärke für den Maximalmagneten aus bekannten Gründen ein Mehrfaches jener für das thermische Abbild sein muß. Beim Dauergrenzstrom beträgt daher die magnetische Anziehungskraft nur einen Bruchteil jener, die ein Anziehen des Ankers bewirken würde. Nach der Erfindung wird nun das Anziehen des Ankers beim Dauergrenzstrom dadurch ermöglicht, daß durch das thermische Ansprechen eine zusätzliche mechanische Kraft geschaffen wird, die die magnetische Kraft unterstützt.

Eine Ausführung der Erfindung gibt Abb. 1, die bei langdauernden geringen Überströmen in Tätigkeit tritt. Bei diesen Strömen erwärmt sich die mit einer verdampfenden Flüssigkeit gefüllte und von einer Heizwicklung umgebene thermische Dose t und drückt gegen einen Hebel k, der den Druck auf den Arm α¹ des dreiarmigen Hebels überträgt. Hierdurch wird der an dem Hebelarm «² angeordnete Anker dem Kern m so weit genähert, daß er von diesem angezogen wird. Gleichzeitig gibt der Hebelarm a^s den Schalter s frei, so daß der Stromkreis unterbrochen wird. An Stelle der thermischen Dose kann auch eine von einer Heizwicklung umgebene Bimetallfeder treten, die dadurch, daß sie sich bei Erwärmung verbiegt, dieselbe Wirkung wie die thermische Dose hervorbringt.

In Abb. 2 ist angenommen, daß der Magnetanker beim Anziehen durch den Schalter s die Leitung n-n, in der sich die Spule des Nullspan- -nungsmagneten befindet, unterbricht und dadurch den Hauptstrom ausschaltet. Das thermische Ausschalten erfolgt durch einen Hitzdraht d, der die Sperrklinke c öffnet und dadurch den von der Feder g gespannten Hebel h freigibt. Dieser schlägt auf den Anker α und überwindet zusammen mit dem Magnetismus des Kernes m die Gegenkraft der Feder f. Der Anker wird angezogen und öffnet den Schalter s. Im nächsten Augenblick hat der Nullspannungsschalter die Leitung 11 unterbrochen, Magnet und Hitzdraht werden stromlos, und alle Teile kehren in ihre ursprüngliche Lage zurück, so daß der Nullspannungsschalter wieder eingelegt werden kann.

Statt eines Nullspannungsschalters ist in Abb.3 ein Relais vorgesehen, das den Hauptstrom schließt, wenn der Schalter s geschlossen wird. Als thermisches Abbild ist beispielsweise ein Topf t benutzt, der mit leicht schmelzbarem

*} Von dem Patentsiicher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Walther Burstyn in Berlin-Wilmersdorf.

Metall gefüllt und mit einer Heizwicklung versehen ist. Solange das Metall fest ist, sperrt es den Hebel h entgegen der Feder g in der dargestellten Lage; schmilzt das Metall im Topfe, j so wird der Hebel h frei, drückt auf den Ankerhebel α und verursacht dadurch das Schließen des Schalters s.

Die Federn g und f können auch nach Abb. 4 zu einer einzigen Feder f vereinigt werden, die die Hebel α und h gegeneinanderzieht. Hier ist in der Leitung n-n wieder ein Nullspannungsschalter zu denken.

Das gleiche gilt für die Vorrichtung nach Abb. 5. Das thermische Abbild besteht aus einem Topf t, in welchem sich eine Achse j drehen kann, wenn der aus leichtflüssigem Metall, Salz ο. dgl. bestehende Inhalt geschmolzen ist. Auf der Achse / sitzt ein Sperrad, in das eine Klinke des Hebels h eingreift. Im übrigen entspricht die Anordnung der nach Abb. 4.

Magnetische und thermische Wicklung können in bekannter Weise miteinander vereinigt werden. Dies zeigt Abb. 6, die auch eine besondere Art der Verstärkung des magnetischen Zuges darstellt, sowie den Fall, daß der Strom nicht mittelbar, sondern unmittelbar vom Magneten m unterbrochen wird. Letzterer besitzt zwei Schenkel und zwei Anker, die zusammen einen magnetischen Kreis bilden. Der linke Magnetschenkel dient zugleich als thermisches Abbild und enthält den Schmelztopf t. Der Hilfsanker h wird entgegen der Feder g von der Schmelzmasse gesperrt. Wird sie flüssig, so klappt er an den Magnet m heran, verringert dessen magnetischen Widerstand und veranlaßt ein plötzliches Anziehen des Ankers a. Dieser öffnet den Schalter, der von der Sperrklinke c gefangen wird. Der Strom ist jetzt unterbrochen, und die Hebel h und α kehren in die Ruhelage zurück. Das Wiedereinschalten erfolgt von Hand, ζ. Β. mittels eines Druckknopfes y, der die Sperrklinke c auslöst. Ein zweiter Druckknopf, der z. B. auf den Hebel α wirkt, kann vorgesehen sein, um jederzeit von Hand ausschalten zu können.

Es ist nicht erforderlich, daß das thermische Abbild genau oder auch nur angenähert dieselbe Zeitkonstante besitzt wie der zu schützende j Apparat. Sie kann bedeutend geringer sein. ^j Wesentlich ist nur, daß sie hinlänglich groß ist, bei einem Motor z. B. länger als dessen Anlaufzeit. Statt durch den Hauptstrom kann der Maximalmagnet und das thermische Abbild ₍ auch durch einen Zweig des Hauptstromes oder über einen Stromtransformator erregt werden. I Bei mehrphasigen Strömen genügt es unter Umständen, wenn nur ein Maximalmagnet m, jedoch zwei oder mehr thermische Abbilder t vorhanden sind, so daß ζ. B. in Abb. 3 zwei Hebel h auf den Anker α wirken.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Magnetisch-thermische Schutzvorrichtung, die in bekannter Weise unmittelbar oder mittelbar (durch mechanische oder elektrische Auslösung) den zu schützenden Stromkreis unterbricht, und zwar bei starker Überlastung durch magnetischen Zug plötzlich, bei geringer dauernder Überlastung infolge Erwärmung eines thermischen Abbildes nach einiger Zeit, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Erwärmung des thermischen Abbildes eine den magnetischen Zug verstärkende oder unterstützende mechanischeKraft zur Wirkung gebracht wird, so daß die auslösende Bewegung des Magnetankers auch bei geringem Überstrom zustande kommt.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Erwärmung des thermischen Abbildes hervorgerufene stetige mechanische Änderung (Ausdehnung eines Hitzdrahtes, Ausbiegen einer Membran o. dgl.) die Auslösung einer den magnetischen Zug unterstützenden Kraft bewirkt.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erwärmung des thermischen Abbildes das Schmelzen eines Körpers und dadurch eine fast plötzliche mechanische Ände- _go rung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der die zusätzliche Kraft auf den Magnetanker ausübende Teil mit dem beweglichen Gliede der Schmelzkupplung verbunden ist, während der andere, mit der Heizwicklung verbundene Teil derselben fest ist.

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die zusätzliche-Kraft auf den Magnetanker ausübende Teil und das bewegliche Glied der Schmelz- t₀o kupplung durch ein Gesperre verbunden sind.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Magnetwicklung gleichzeitig als Heizwicklung dient.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, bei der der Hauptstrom unmittelbar durch den Maximalmagneten unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Anker in die Ausschaltstellung gebrachte n₀ Schalter in dieser Lage durch eine Sperrklinke festgehalten wird, die von Hand durch einen Druckknopf 0. dgl. gelöst werden kann, um den Hauptstrom wieder einzuschalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.