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Elektrische Steueranordnung für motorische Antriebe von Regeltransformatoren
Gegernstand der Erfindung ist eine elektrische Steueranordnung für motorische Antriebe
von Regeltransformatoren mit schaltbaren Anzapfungen oder mit beweglichen Kern oder
Wicklungsteilen. Als nachteilig bei den bekannten elektromotorisch betriebenen Stufenregeleinrichtungen
hat sich gezeigt, daß eine einwandfreie Weiterschaltung von einer Regelstellung
zur anderen nicht bei allen Betriebsverhältnissen und vor allem nicht in Störungsfällen
durchführbar ist. Kommt es nämlich vor, daß ein Schütz einmal hängenbleibt und nicht
schaltet, dann läuft der motorische Antrieb unaufhaltsam bis zur Erreichung der
Regelendstellung alle Stufen durch. Dia aber eine solche willkürliche Hinauf- oder
Hinabregelung der Spannung für die ans Netz angeschlossenen Abnehmer recht unangenehm
werden kann, müssen diese Mißstände nach Möglichkeit beseitigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Steueranordnung für
motorische Antriebe von Regeltransformatoren zu schaffen, die diese Nachteile nicht
mehr beslitzt und die vor allem die Gewähr dafür gibt, daß trotz beliebig lang dauerndein
Steuerkommando jeweils nur ein Schaltschritt ausgeführt wird.
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Gemäß der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß außer den
beiden Motorschützen. ein Hilfsschütz mit drei Arbeitskontakten und einem Ruhekontakt
in einer Schaltung vorgesehen ist, bei der einerseits jeweils nach ordnungsgemäßem
Ablauf
eines Schaltvorganges die Steuerung für den nächstfolgenden
Schaltvorgang vorbereitet, andererseits bei seinem Hänagenbleiben oder beim Hängenbleiben
der Motorschütze die Abschaltung des Motorstromkreises veranlaßt wird. -An Hand
-der Zeichnung, die in Fig. i in schematischer Darstellung ,die Schaltung einer
gemäß der Erfindung ausgeführten Schrittschalteinrichtung zeigt und die in Fig.
2 die Ausbildung eines dabei verwendeten Hilfsschützes und in Fig. 3 eine Schaltwalzenanordnung
in Abwicklung wiedergibt, soll die Erfindung näher erläutert wenden. In allen Figuren
sind gleiche Teile mit gleichen: Bezugs wichen: versehen, und vor allem sind für
zusammengehörige Teile gleiche Stammzeichen, aber verschiedene Indizes benutzt.
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Mit M ist der die Regeleinrichtung antreibende Motor bezeichnet, der
von den Leitungen R, S, T eines Wechselstromnetzes gespeist wird. Von diesein Motor
wird eine in,der Fig. 3 in Abwicklung dargiestellte Steuerwalze über geeignete Übersetzungsgetriebe
angetrieben, die verschiedene Schaltkontakte trägt. Zur besseren Kenntlichmachung
:dieser vorn Antrieb betätigten Schaltkontakte sind im Schaltbild der Fig. i diese
Kontakte schraffiert angegeben. Es sind dies die Kontakte ARr, AR., El und
E,. Die Kontakte ARi und AR2 wenden bei jedem Schaltvorgang, die Kontakte Ei und
E2 nur je in einer Endstellung betätigt. Die Anordnung der Kontakte AR, und
AR., auf einer Schaltwalze läßt Fig. 3 erkennen. I und II sind Schaltschütze
für den Vor- und Rückwärtslauf des Motors M. Sie sind im Steuerstromkreis untergebracht
und sind parallel zueinander geschaltet. Ihre Einschaltung erfolgt durch die zugehörigen
Druckknöpfe D1 bzw. D2. Damit nach dem Loslassen :des jeweils betätigten Druckknopfes
das angesprochene Schaltschütz nicht wieder abfällt, sind parallel zu den Druckknöpfen
Selbsthaltekontakte SH, und SHii vorgesehen, -die von den zugehörigen Schaltschützen
gesteuert werden. Von den beiden Schaltschützen werden ferner die im Motorstromkreis
in die Phasen R und S eingeschalteten Kontakte M, und Mii betätigt, und zwar M,
vom Schaltschütz I und MII vom Schaltschütz II. Diese Kontakte sind sä geschaltet,
daß bei der abwechselnden Betätigung der Kontakte M, bzw. Ihlii eine Phasenvertauschung
der Netzleiter R und S eintritt. Parallel zu diesen beiden Phasen R und S liegen
noch Kurzschlußkontakte. Es sind dies die von der Steuerwalze betätigten Kontakte
Rg und Rü sowie IIIb und III,. Dabeisind die Kontakte III, und Rz -in einem Parallelstromkreis
zu Aden Kontakten IIIb und, Rg angeordnet.
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III ist das gemäß der Erfindung vorgesehene Hilfsschütz. Es ist gleich
wie die beiden Schaltschütze I und II an das Netz i und :2 angeschlossen. In seinem
Stromkreis liegen eines Anzahl von Kontakten, nämlich AR, und IIId in Parallelschaltung
zu den Kontakten Ri, RIi, D1 und D2. Vom Hilfsschütz III werden folgende Kontakte
beeinfiußt: IIIa, IIIb, III, und IIId. IhreAnordnung am Schütz ist aus der Fig.
2 ersichtlich. Daraus geht hervor; daß der Kontakt IIIb bei angezogenem Schütz geöffnet
ist, während die Kontakte IIIa, HIC, IIId geschlossen sind.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Das Hilfsschütz III
ist in Betriebsstellung (Grundstellung) angezogen. Dadurch sind die Kontakte HIa,
HIC und IIId geschlossen. Soll nun eine Weiterschaltung der Regeleinrichtung um
eine Stufe, beispielsweise eine Hö'herregelun!g erfolgen, so wird in vorliegendem
Falle der Druckknopf Di niedergedrückt. Dadurch bekommt das Schaltschütz I (für
Höhenregelung) Spannung und schließt den; Kontakt SHI. Damit ist für -das Schütz
I eine Selbsthaltung hergestellt. Der Druckknopf D1 kann also wieder losgelassen
werden. Gleichzeitig mit dem Ansprechen; des Schützes I öffnet im Stromkreis des
Hilfsschützes III der vom Schaltschütz I betätigte. Ruhekontakt R1 und unterbricht
seinen Stromzweig 3. Da aber das, Schütz III noch durch einen über die Kontakte
AR 2 und IIId hergestellten Parallelstromzweig q. an das Netz angeschlossen ist,
bleibt es in seiner angezogenen Stellung, und zwar so lange, bis der von der Motorschaltwalz@e
gesteuerte Kontakt AR2 unterbrochen wird. Gleichzeitig mit dem Ansprechen des Schaltschützes
I würde auch der Motor M über die vorn Schaltschütz I-betätiggten Kontakte
All an Spannung gelegt und begann zu laufen und gleichzeitig die Motorschaltwalze
zudrehen. Da aber die Schaltwalzenkontaktanordnung so getroffen ist, daß der Kontakt
AR, bereits eingeschaltet wird, ehe der Kontakt AR2 unter'brieht; bleibt auch nach
öffnen des Kontaktes AR2 und dein damit verbundenen Ab-
fallen des Schützes
III sannt seiner Schaltkontakte IIIa, IIIC, IIId das Schaltschütz I noch über dem
Kontakt ARi an Spannung und damit angezogen. Die Moto,rlcontalzteMi bleiben: deshalb
eingeschaltet, und der Motor selbst läuft ungehindert weiter, bis dann auch,der
Kontakt ARl kurz vor Erreichen der Grundstellung unterbricht. Dadurch fällt das
SchaltschÜtz I ab, nachdem bereits auch der Kontakt IIIa schon zuvor @durch Abfallen
des, Hilfsschutzes III geöffnet wurde. Hierdurch werden die vom Schaltschütz I becinflußten
Motorkontakte Mi geöffnet und damit der Motorstromkreis unterbrochen und der Antrieb
stillgesetzt.
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Sind nun die beiden Druckknöpfe D1 und D2 in der gezeichneten Ruhestellung,
dann wird mit dem Abfallen des Schützes. I das- Hilfsschütz III selbsttätig an Spannung
gelegt, weil der Ruhekontakt R, wieder geschlossen wird. Dadurch wird die Steuerung
für den nächstfolgenden Schaltvorgang vorbereitet, bei dem sich Schütz III nach:
Niederdrücken des Druckknopfes D1 und. Einschalten des Schaltschützes I wieder selbst
hält., da kurz vor Erreichung der Grundstellung ,der Kontakt AR2 und der vom Schütz
III betätigte Kontakt IIId eingeschaltet sind. Nun wiederholt sich der gleiche Vorgang,des
Abschaltens, wie er vorstehend schon beschrieben ist.
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Soll auf eine niedrigere Stufe geregelt werden, dann muß der Druckknopf
D2 niedergedrückt werden. Dadurch kommt Schü z II zum Ansprechen
und
hält sich selbst über den Kontakt SHII. In diesem Falle wird sinngemäß im Stromkreis
des Hilfsschützes III der dem Schütz II zugeordnete Ruhekontakt RII geöffnet. Die
Selbsthaltung des Hilfsschützes III erfolgt demnach wieder über die Kontakte AR2
und IIId bis zum Ablaufen des Kontaktes AR2 von der Motorschaltwalze. Die Motorschaltwalze
läuft in ediesem Falle in umgekehrter Richtung wie bei der Aufwärtsschaltung, dadurch
dass Schließen der durch das Schaltschütz II betätigte Motorkontakt MII die Phasen
R und S miteinander vertauscht wurden, so daß der Motor in umgekehrter Richtung
läuft. Da-, Schütz III fällt durch öffnen des Kontaktes AR2 ab und das Schütz II
durch öffnen des Kontaktes ARi. Da bei dem Abfallen des Schützes II der Ruehekon!takt
RII wieder schließt, wird auch in diesem Falle das Hilfsschütz III wieder an Spannung
gelegt und so für den, nächsten Schultschritt vorbereitet.
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Ist im Augenblick des Abfallens der Schaltschütze einier der beiden
Druckknöpfe gedrückt, sei es, daß oder Bedienungsmann den Knopf dauernd eingedrückt
hielt oder edaß er den Knopf bereits wieder betätigt hat, bevor noch der Schaltvorgang
zu Ende war, so ist es trotz Schließens der Ruhekontakte R, bzw. RII nicht möglich,
das Hilfsschütz III an Spannjung zu legen, weil die im gleichen. Leitungszweig wie
die Ruhekontakte liegenden, den beeiden Druckknöpfen, zugeordneten Kontakte Dl'
und D2 'durch Beie niedergedrückten Knöpfe geöffneit sind. Auf diese Weise wird'
also vermieden, daß durch ein unachtsames, lang gegebenes Steuerkommando eine unerwünschte,
Anzahl von Schaltstufen auf einsmal durchlaufen wird.
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Auch im Störungsfall, wo beispielsweise eines der Schütze I oder II
hänigenbleibt, besteht keine Gefahr für die Anlage. Hat sich einmal die Fallzeit
eines der Schütze verzögert, so schaltet Schüetz III nicht- ein, weil ja die von-
den Schützen I bezuv. II betätigten Ruehekontiakte R, bzw. RII nicht schließen,
können. Es kann somit auch der die Selbsthaltung des Hilfsschützes III herstellende
Kontrakt IIId vom Hilfsischütz nicht geschlossen werden. Im Motorstromkreis sind
in diesem Falle wohl die Motorkontakte M, oder MII geschlossen, weil eines rder
Schütze I oder 1I angezogen ist. Da aber dass Schütz III abgefallen ist, so ist
der Schaltkontakt IIIh im Kurzschlußstromkreis des Antriebsmotors geschlossen. Nachdem
auch der mit diesem Kontakt in Reihe liegende Kontakt Rg in der Grundstellung ebenfalls
geschlossen ist (s. Fig. 3), sind -die beiden Motorphasien R und
S über die beiden, Leitungen 5 und 6 kurzgeschlossen. Der Motor kommt also.
zum Stillstand, sobald Kontakt Rg ,durch die Schaltwalze geschlos-senf wird, was
unmittelbar vor Erreichung der Grundstellung der Fall ist.
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Wenn schließlich der Fall vorkommt, daß das Schütz III hänigenibleibt,
dann wird über die Kontakte Rz und III, ein Kurzschluß des Motorstromkreises hergestellt,
sobald der Kontakt Rs, der im Mittelbereich zwischen zwei Grundstellungen liegt
(s. Fieg. 3), geschlossen wird. Der Antriebsmotor wird dadurch so lange stillgesetzt,
biss das SchützIII wieder abfällt bzw. -in Ordnung gebracht ist.
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Die Steueranordnung gemäß der Erfindung läßt stets nur eine schrittweise
Weiterschaltung von Stufe zu Stufe zu, und zwar jeweils erst dann, wenn der ganze
Schaltvorgang voll zu Ende gelaufen ist. Zu Ende ist der Schaltvorgang aber, wenn,das
jeweils betätigte Motorschütz wieder abgefallen ist und das; Hilfsschütz angezogen
hat, was nur nach Abfallen der Motorschütze und nach Loslassen der Steuerdruckknöpfe
möglich ist.
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Sollte eine solche schrittweise Färbschaltun@g in einzelnen Regelbereichen
nicht erwünscht sein, so kann man für edieise Bereiche auch bei der erfindungsgemäßen
Anordnung leicht dafür sargen, daß die Regeleinrichtung nach einsmaliger Betätigung
eine bestimmte gewünschte Anzahl von Stufenstellungen hintereinander unaufhaltsam
durchläuft. Vor allem ist eine solche Einrichtung zum rÜberlaufen von Nullstellungen
beim Betätigen eines Wenders von Vorteil. Um einen solchen Überlauf zu erreichen,
ist es lediglich nötig, einen vom Antriebsmotor betätigten Schalter, ibeispielscveise
eine Schaltwalze, vorzusehen,, der während des Durchlaufs der in Frage kommenden
Stufen das Hilfsschütz III unmittelbar an Spannung legt. Er liegt in einem Parallelstromkreis
zu den Schaltko-ntakten AR2 und IIId.
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Die Steueranordnung gemäß -der Erfindung isst in verschiedener Hinsicht
vorteilhaft. Vor allem gestattet spie, einte Steuerung herzustellen, ,die in weitem
Umfang unabhängig ist von der Fallzeit der verwendeten Schütze. Mit ihr isst auch
eine Anordnung geschaffen, bei der Fehlschaltungen völlig ausgeschlossen, sind.
Trotzdem ist aber die Anordnung einfach in ihrer Ausführung und gegenüber komplizierten
Sonderausführungen mit mechanischen Sicherungseinrichtungen wesentlich billiger.