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Mit Zeitverzögerung bei Spannungsrückgang arbeitendes elektromagnetisches
Schaltorgan Es, ist eine Einricliturng zur Nullspiamnumgsausl:ö,siung elektrischer
Schalter mit Gleich. strom bekannt, bei der im Stromkreis der Haltespule dies Schalters.
eine Drosselspule angeordnet ,ist. -Bei. einer Spannungsabsienkung wird durch die
zur Entladung> gebradhte magnetische Energie der Drosselspule der Strom in der Haltespule
des Schalters, weiter gufredhterhalten und dadurch .eine Zeitverzögerung in der
Ausliösung des; Schalters herbeigeführt. Die Anordnurcüg benutzt leine Glddhridhterschaltun!g
sowie einige Relais, von denen seines ;als Halterelais bestimmt ist, dgs nur dadurch
in angezogenem Zustand gehlaxen wird, daß die erwähnte Dro;ssie1-spuT'e ehr ietinke
Zeit die ges;a;mte, in ihr aufgespiepichierte 'Energie an dieses Relais; abgibt.
Mit dpig#sex Anordnung l;äßt sich wob? eine ;gewisse Zeitmerzöigerung in der Alus
lösu n@g des Srha>rs .erreichen, jedoch ist hierzu da beträchtlicher Aufwand vorn
Apparaiten :erforderlich. .
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Die Erfindung betrifft im Gegensatz dazu .ein mit Zetitverzögerung
-bei Spannum;gsrück;gang iarbetendes efektromagnetzsiches Schaforgan für Wechselstromanlagen,
idais im wesentlichen aus einem mit mehreren; Wicklhang en versehenen 'Relais besteht.
Gemäß der Erfindung ist dieses S.chaltoggau gekennzeiobb,etdurch einen dremsdhenlfgen
Haltemagneten, dessen mittlerer Schenkel die Arbeitswicklbnig trägt, während ,auf
den, - bevden äußeren S@ebenkel#i Hilfswicklungen nn.-gebracht sind, deren jede
:übler einen Glaiichdichter entgegengesetzter Durch#Iaßrichtung ,in sich gesdhfossen
ist. Außer dem erwähnten dreischenkli,gen Magneten .sind also zwei Gleichrechter
vorhalvden, und deren Schaltung ' is:t so@ getroffen, dlaß. während je einer Halbwelle
des erregenden-
Stroms die Entstehung eines Wechselflusses in dem
entsprechenden Schenkel unterdrückt wird. Die Anordnung wird in bezüg auf ihren
Aufbau durch die angegebenen Merkmale.` sehr vereinfacht, und sie wird stets dann
wist k, s,am, wenn der Spannungsrückgang längere Zeit andauert, Zusätzlich sind
Mittel vorge= sehen, um im Bedarfsfalke die sofortige Absch,altung unabhängig von
den Spannungsverhäl'tnissen durchzuführen. Eine Anordnung dieser Art ist sehr wesentlich
in Netzen, .in denen. kurzzeitige Spannungsabsenkungen betriebsmäßig, etwa bei der
Aussendung von Fernsteuerkommandos, auftreten, und sie wird zweckmäßig zum Schutz
von Maschinen und Apparaten, - wie Asynchronmotoren, - Gleichrichtern o, dgl., verwendet,
d. h: also bei solchen, die gegen Spannungsrückgang :empfindlich sind.
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In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. An Hand der Abb. 2 wird die Wirkungsweise erläutert.
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Die 'Anordnung nach Abb. 1 besteht aus einem elektromagnetischen Relais
i o, welches dazu bestimmt isst, einen beliebigen elektrischen Apparat 11 an das
aus. den Leitungen 12, 13 bestehende Netz anzuschalten. Das Relais weist zu diesem
Zweck zwei Steuerkontakte 14, 15 auf, von denen der Kontakt 15 auf dem Relaisanker
befestigt und mit diesem beweglich ist. Das Magnetgestell 16 des Relais ist E-förmig,ausgebildet.
Der Anker 17 ist an dem unteren Schenkel des Magnetgestells drehbar angeordnet und
wird in nicht erregtem Zustand durch eine Feder 18 in der offenen Stellung :gehalten.
Der Anker 17 ist ferner mit einem Ansatzstück 19 versehen; das in der angezogenen
Stellung einen Kontakt 2o schließt.
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Auf dem mittleren Schenkel 21 des E-förmigen Magnetgestells ist die
Betätigungswicklung 22 angeordnet; deren linkes Ende direkt an die Leitung 12; deren
rechtes Ende über die Steuerschalter 23, 24 an die Leitung 13 angeschlossen. ist.
Wird der Steuerschalter 23 geschlossen, so wird die Wicklung 22 Ürregt und der Anker
17 aasgezogen, so daß sowohl die Kontakte 14, 15 als auch der Kontakt 20
geschlossen tverden. Die Anordnung nach Abb. 1 enthält ferner zwei Gleichrichter
25, 26, und zwar vorzugsweise solche mit geheizten Kathoden. Die Anoden der Gleichrichter
sind mit 27 bzw. 28, die ge. heizten Kathoden mit 29 bzw. 3o bezeidriet: Zur Heizung
dienen die Wicklungen 40, 41, die in Reihe mit einer auf dem mittleren Schenkel
angeordneten Speisewicklung 42 ;geschaltet sind. Die Sp@eis,ewicklung 42 ist mit
der Erregerwicklurng 22 induktiv gekoppelt. Der Heizstromkreis verläuft vom linken
Ende der Wicklung 42 über die Leitung 43, die Heizwicklung 40, die Leitungen 44,
45, 46 und 47, die Heizwicklung 41 und die Leitung ,_. _.18 zum rechten Ende der
Wicklung 42.
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. p',:Au ,den äußeren Schenkeln 49 und 5o .des ivagnetgestells sind
Hilfswicklungen 51, 52 `:,ängeordnet. Die Wicklung 51 liegt in Reihe niit dem Anodenstromkreis
des Gleichrichters 25, die Hilfswicklung 52 in Reihe mit .dem Anodenstromkreis des
Gleichrichters 26.
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Vor der Beschreibung der Wirkungsweise wird das Prinzip an Hand der
Abb. 2 erläutert. In dieser Abbildung ist dis Schaltorgan in der angezogenen Stellung
dargestellt. Die Gleichrichter sowie die von den Wicklungen 22 und 42 ausgehenden
Leitungen sind nur angedeutet. Bei Erregung der Wicklung 22 durch seinen Wechselstrom
entsteht in dem mittleren. Schenkel 21 ein magnetischer We@chselfluß, der während
einer Halbperiode 'n Richtung .dies voll ausgezogenen Pfeiles 53, also z. B. von
links nach rechts, verläuft, Normalerweise würde sich dieser Fluß in dem Anker 17
verzweigen und zu gleichen Anteilen durch den oberen bzw. unteren Schenkel zurückfließen.
Infolge der Anordnung der Gleichrichter wird aber erreicht, daP.h während däeser
Halbperiode der gesamte Fluß, durch den unteren Schenkel 50 in Richtung der
vollausgezogenen Pfeile 54, 55 verläuft. Während, dieser Halbperiode ist in dem
oberen Schenkel49 kein magnetischer Fluß vorhanden.
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Diese Flußverteilung ist bestimmt durch den hohen Widerstand, den
der Schenkel49 dem Anwachsen des -Flusses entgegensetzt. Der im, ersten Augenblick
auch durch den Schenke149 verkaufende Floß erzeugt in der Wicklung 51 ,einen Strom,
der einen entgegengesetzt gerichteten Magnetfluß hervorruft. Der Gleichrichter 25
ist nun so ge-
schaltet, daß @er den Stromfluß in der Wicklung 51 nur in ganz
bestimmter Richtung gestattet. Die Wicklung 52 auf dem anderen Schenkel 5 o wirkt
dagegen einer Ähderung des Magnetflusses nicht entgegen, weil der Gleichrichter
26 so geschaltet ist, daß er einen durch Induktion in der Wicklung 52 hervorgerufenen
Stro:mfluß verhindert.
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WÄhrend der nächsten Halbperiode kehrt sich der Vorgang um, d. h.
der Wechselfluß in .dem mittleren Schenkel 21 hat nunmehr die Richtung des gestrichelten
Pfeiles 56. Diesem - Flußverlatuf setzt der Schenkel 5 0 zufolge der Wicklung
52 und dem Gleichrichter 26 einen höhen. Widerstand entgegen, so diaß während
dieser Halbperiode,der gesamte Flwß,.durch den' Sehenkel 49 verläuft. In diesein
Fall. verhindert der Gleichrichter z5 einen durch Induktion hervorgerufenen Strornfluß
in der Wicklung 5-1. Es ist daher in jedem
Augenblick eine genau
definierte Flu,ßverteilung vorhanden. Da z. B. die Hilfswicklung 52 nicht bloß der
Zunahme des FTussies von links nach. rechts, entgegenwirkt, @sondern auch der Abnahme
des Flusses von rechts nach links, entsteht also eine vollständig gleichmäßiger
Fluß, der in Richtung der Pfeile. 54, 55, 57, 58 verläuft.
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In Abb-. r ,ist ,das Schaltorgan in der offenen Stellung ;gezeichnet.
Zwecks Einschaltung des Apparates. i i wird der Schalter 23 kurzzeitig betätigt,
wbdurch die Wicklung 22 @erregt wird. Der Anker r.7 wird angezogen und der Apparat
an .die Netzleitungen 12, 13
;angeschlossen. An dem Kontakt 2o wird ein Selbsthaltestromkreis
für die Wicklung 22 geschlossen, der über den Ausscbaltdruekknopf 24 verläuft. Der
durch Erregung der W:yckluig 22 entstehende Wechselfiuß induziert ,in .der Wicklung
42 einen Strom, der ie Heizung der beiden Kathoden 29, 3o b:ewirkt, so daß die Gleichrichter
25 und 26 in einer Richtung stromdurrhläss@g werden.
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Jeder der beiden Gleichrichter ist mit einer der Hilfswicklungen in
Reihe geschaltet, und sobald die Gleichrichter stromdurchlässig sind, tritt die
obenerwähnte Wirkung :der Hilfswicklungen Si, 52 auf, d. h. in dem Anker 17 fließt
ein vollständig gleichmäßiger Magnetfiuß. Dieser , Fluß hat zur Wirkung, daß .der
Anker 17 in der angezogenen Stellung gehalten wird, ohne daß das bei Wechselstromerregung
;s:onst auftretende Klappern eintritt.. Der Strornkres für die Hifswickl:tuig 5
r verläuft von deren rechtem Ende über die Leitung 66, die Anode
27, die kathoid:e 29, die Leitungen 67, 45, 68 zu der Netzleitung 13. Von
dieser Leitung führt der Stromkreis weiter über die Leitung 65, den Drucldmopf 24,
die Leitungen 64, 69; den S,elb,stlhgltekontakt 20, die Leitungen 7o, 61, 7 r, 72
zum hinken Ende der Wicklung 5 r. In ganz ;ähnlidher We@s,e ist der Stromkreis,
für die Hüfswic'klung 52 ,aufgebaut. , Tritt nun ein Spannungsrückgang im Netz 12,
13 ,auf, so nimmt auch die Erregung der Wicklung 22 ;ab; da aber die Hilfswicklungen
5 r, 52 in Verbindung mit den Gleichrichtern der Abnahme des Magnetflusses entgegenwirken,
wird der Anker 17 für. eine bestimmte Zeit gehalten. Wenn innerhalb dieser
Zeit die Sp;ännung auf den Normalwert zurückgeht, so, bleibt der #Anker angezogen
und @dea Apparat i r ,eingeschaltet. Ist die Sp:annumgs:-absenkung von. längerer
Dauer, so wird der Anker 17 unter der Wirkung der Feder 18 abgezogen 'und
der Apparat r r .abgeschaltet.
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Eine willkürliche Abschaltung ist mittels des Druckknopf es 24 jederzeit
möglich, da an diesem Druckknopf die Stromkräise für die Hilfswicklungen 5r,
5 2 unterbrochen werden.