DE645156C - UEberlastungsschutz fuer Elektromotoren - Google Patents

Description

Elektrische Motoren, die ohne Anlasser angelassen werden, nehmen beim Anlaufen unter schwierigen Verhältnissen Ströme auf, die wesentlich größer als ihre Nennströme sind. Werden für diese Motoren Schutzschalter vorgesehen, die entsprechend der Überlastbarkeit des Motors während des Laufens eingestellt sind, so besteht die Gefahr, daß die Schutzschalter auf die beim Anlassen auftretenden großen Stromstärken vor vollendetem Anlauf des Motors ansprechen.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, hat man die Ansprechstromstärke der Überlastrelais während des Anlaufvorganges durch Parallel-Schaltung eines Nebenschlußwiderstandes erhöht und die Herstellung der normalen Relaisempfindlichkeit über ein thermisches Relais gesteuert, welches vom Arbeitsstrom des Motors abhängig ist. Diese Anordnung besitzt aber den Nachteil, daß die Zeitverzögerung des thermischen Relais stromabhängig ist und daß es nach einem längeren Leerlauf des Motors sich so weit wieder abkühlt, daß es den Nebenschluß zum Überlastrelais wieder einschaltet. Gegen eine plötzliche Überlast ist der Motor dann nicht genügend geschützt. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das thermische Relais kurzschlußfest gebaut sein muß.

Erfindungsgemäß wird das thermische Zeitrelais, über dessen Kontakte während der Anlaufzeit dem Stromglied des Schutzrelais ein Nebenschluß parallel geschaltet ist, durch einen von der Spannung an den Motorklemmen abhängigen Strom beheizt. Dadurch wird der Überstromschutz vom Anlaufstrom des Motors unabhängig und die rechtzeitige Wiederherstellung seiner vollen Empfindlichkeit mit Hilfe des thermischen Zeitrelais erreicht. Es 'ist infolgedessen möglich, die Zeit, während welcher der Überstromschutz unempfindlich ist, der zulässigen Anlaufzeit des Motors anzupassen. Die Verzögerungszeit des thermischen Relais paßt sich selbst- tätig der Höhe der Netzspannung an.

Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert.

In Abb. ι .ist 1 der Motor, dessen Speiseleitungen 2, 3, 4 über den Schalter 5 an das Netz angeschlossen \verden können. In der Speiseleitung 2 liegt ein Stromwandler 6, dessen Sekundärwicklung das Stromglied des Schutzrelais 7, vorteilhaft eines Überlastrelais, speist. Parallel zu den Klemmen der Sekundärwicklung des Stromwandlers liegt der Nebenschlußwiderstand 8 und das thermische Zeitrelais 9. Im Bereich des letzteren ist eine Heizwicklung 10 angeordnet, die über den Hilfstransformator 11 aus den Stromleitungen 2 und 3 des Motors 1 gespeist wird.

Die Wirkungsweise ergibt sich ohne weiteres. Durch Schließen des Schalters 5 wird über die Leitungen 2, 3, 4 dem Motor Strom zugeführt, und das Anlassen beginnt. Ein dem Speisestrom proportionaler Strom fließt aus der Sekundärwicklung des Stromwandlers 6, teils über das Stromglied des Schutz-

schalters 7 und teils über den Widerstand 8 und das thermische Zeitrelais 9. Gleichzeitig wird aus den Leitungen 2 und 3 über den Hilfstransformator 11 die Heizwicklung 10 speist. Sie erwärmt das Relais 9, und na^ einer gewissen Zeit, die von dem Übersetzungsverhältnis des Transformators, der Größe des Widerstandes 10 und der Wärmeübertragung von dem Widerstand 10 auf das Relais 9 abhängt, wird das letztere geölTnct und der Nebenschlußwiderstand 8 abgeschaltet. Der volle, in der Sekundärwicklung des Strom Wandlers 6 induzierte Strom durchfließt dann das Stromglied des Schutzrelais 7. !5 Durch Einstellung der Heizung mit Hilfe der angegebenen veränderlichen Größen können die Verhältnisse so abgeglichen werden, daß das Abschalten des Nebenschlußwiderstandes S erst nach Beendigung des Anlassens des Motors 1 erfolgt.

Der Heizwiderstand 10 muß bei dem Ausführungsbeispiel in Abb. 1 so bemessen und angeordnet sein, daß der vergrößerte Strom, welchen der Motor während seines Anlaufs aufnimmt, zum Teil über den thermischen Schalter 9 am Relais vorbeigeleitet wird. Jedenfalls erfolgt eine gewisse Heizung des thermischen Relais auch während des Dauerbetriebes des Motors, und die Einrichtung nimmt dann darauf Rücksicht, ob der Motor kalt oder ob er nach einer kurzen Betriebsunterbrechung, d. h. also warm, wieder eingeschaltet wird.

Ist diese Rücksichtnahme auf den Zustand des Motors nicht erforderlich, oder läßt sie der Betrieb nicht zu, so kann die in Abb. 2 dargestellte abgeänderte Einrichtung benutzt werden.

in diesem Falle ist der dem Stromglied des Schutzrelais 7 parallel liegende Widerstand 8 durch die Kontakte 12 eines Relais 13 eingeschaltet. Die Heizspule 10 für das thermische Relais 9 ist über die Magnetspule 14 des Relais 13 und einen Vorschaltwiderstand 15 unmittelbar an die Betriebsspannung des Motors gelegt. Den Klemmen der Relaisspule 14 liegt unter Zwischenschaltung der Relaiskontakte 16 das thermische Relais 9 parallel. Schließlich sind noch Kontakte 17 vorgesehen, die beim Ansprechen des Relais geschlossen werden und die Heizspule 10 kurzschließen.

Die Wirkungsweise ist folgende: Bei geöffnetem Schalter nehmen die Teile die gezeichnete Lage ein, d. h. der Relaisanker mit den Kontakten ist abgefallen. Der Widerstand 8 liegt dem Stromglied des Überlastrelais 7 parallel, da die Relaiskontakte 12 geschlossen sind. Dementsprechend wird nach Schließen des Schalters 5 dem Stromgliedc des Überlastrclais aus dem Stromwandler 6 ein verminderter Strom zugeführt. Ferner fließt von der Leitung 2 über den Heizwiderstand 10, die Relaiskontakte 16, das thermische Relais 9 und Widerstand 15 ein Strom zur. Leitung 3. Es beginnt infolgedessen die ^;: Ijteizung des thermischen Relais, und nach einer gewissen Zeit werden sich' dessen Kontakte öffnen. Dann fließt der aus dem Heizwiderstand 10 kommende Strom über die Relaisspule 14 zum Widerstand 15. Das Relais wird seinen Anker anheben und in dieser Lage festhalten, in der der Heizwiderstand 10. durch die Relaiskontakte 17 kurzgeschlossen ist. Heizwiderstand und thermisches Relais können sich abkühlen, und auch das selbsttätige Wiederschließen der Kontakte des thermischen Relais wird keine Wirkung hervorbringen. Anderseits sind die Relaiskontakte 12 geöffnet, wodurch der Widerstand 8 ausgeschaltet wird, so daß dem Stromgliede des Überlastrelais 7 aus dem Stromwandler 6 der volle Strom zufließt.

Wenn der Motor 1 durch Öffnen des Schalters 5 außer Betrieb gesetzt wird, werden die Leitungen 2 und 3 spannungslos, das Relais läßt seinen Anker fallen und ist für ein neues Arbeitsspiel bereit.

An Stelle eines Parallelwiderstandes zu dem Stromgliede des Überlastrelais können auch andere Mittel mit derselben Wirkung durch die beschriebenen Zeitrelais gesteuert werden; beispielsweise kann die wirksame Windungszahl entweder der Sekundärwicklung 6 oder des Stromgliedes des Überlastrelais 7 durch Abschalten geändert werden. Es kann auch dem Stromglied eine zweite Wicklung während des Anlassens entgegengeschaltet werden, die bei Normalbetrieb wirkungslos ist oder das Stromglied unterstützt. too

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Überlastungsschutz für Elektromotoren, welche ohne Anlaßwiderstände unmittelbar an das Netz gelegt werden, mit einem während der Anlaufzeit dem Stromglied des Schutzrelais über die Kontakte eines thermischen Zeitrelais parallel geschalteten Nebenschluß, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Zeitrelais (9) durch einen von der Spannung an den Motorklemmen abhängigen Strom geheizt wird (Heizwiderstand 10).

2. Überlastungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermische Zeitrelais (9) im Steuerstromkreise eines-Relais (13) liegt, von dessen Ankerlage das Einschalten des Nebenschlusses (8) zur Verringerung der Wirkung des »ao Motorstromes auf das Stromglied des Schutzrelais (7) abhängt.

3· Überlastungsschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (13) in seiner den Nebenschluß (8) ausschaltenden Stellung auch das thermische Relais (9) und dessen Heizwiderstand (ι ο) ausschaltet und daß durch Festhalten des Relais (13) in seiner Arbeitsstellung ein Wiedereinschalten des Nebenschlusses (8) nur nach Abschalten des Motors möglich ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen