DE9204107U1

DE9204107U1 - Schaltgerät zum sanften Schalten von Drehstrom-Asynchronmotoren

Info

Publication number: DE9204107U1
Application number: DE9204107U
Authority: DE
Original assignee: Kloeckner Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2002-03-28

Description

G 92 025

Beschreibung

Klöckner-Moeller GmbH 5300 Bonn

Schaltgerät zum sanften Schalten von Drehstrom-Asynchronmotoren

Die Neuerung befaßt sich mit einem Schaltgerät zum sanften

Schalten von Drehstrom-Asynchronmotoren, insbesondere mit
sogenannten Sanftanlaufgeraten, das sind elektronische
Anlaßschaltungen zum Schalten von Drehstrom-Asynchronmotoren,
die insbesondere der Reduzierung von Stromspitzen beim Anlassen eines Motors dienen. Derartige Sanftanlaufgerate sind bekannt.

Der Einbauort eines Sanftanlaufgerätes in einer Anlage befindet sich zwischen einem Netzschütz bzw. Leistungsschalter und dem

Motor, um eine Trennung des Sanftanlaufgerätes vom Netz zu
gewährleisten. Das Sanftanlaufgerät selbst alleine bietet
jedoch keine galvanische Trennung. Die Neuerung soll diesem
Mangel abhelfen und zugleich ein Schaltgerät schaffen, das in
unterschiedlichen Anlagen durch seine kompakte Baugröße und

5 Bauart in einfacher Anschluß- und Montagetechnik einbaubar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch ein Schaltgerät zum Schalten von Drehstrom-Asynchronmotoren gelöst, das als
Kompaktgerät, enthaltend ein mit einem

Motorschutz-Leistungsschalter ausgestattetes Sanftanlaufgerät,
ausgebildet ist. Das neuerungsgemäße Kompaktgerät zeichnet sich dadurch aus, daß Sanftanlaufgerät und Motorschutz-Leistungsschalter zu einer Baueinheit integriert sind. Bei dem
neuerungsgemäßen aus einem Sanftanlaufgerät mit integriertem

Motorschutz-Leistungsschalter gebildeten Kompaktgerät übernimmt der Motorschutz-Leistungsschalter den Leitungs- und Motorschutz sowie die Hauptschalterfunktion, da das Sanftanlaufgerät

alleine keine galvanische Trennung bietet. Das Sanftanlaufgerät mit integriertem Motorschutz-Leistungsschalter bildet ein Schaltgerät zum sanften Schalten von

Drehstrom-Asynchronmotoren, das nunmehr mit einem Fernantrieb für Ein-/Ausschaltung sowie Hilfsschaltern ausgestattet werden kann. Auch ein Unterspannungsauslöser oder Arbeitsstromauslöser kann als Zusatzausrüstung in Verbindung mit dem Motorschutz-Leistungsschalter vorgesehen sein.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, das Sanftanlaufgerät zum zeitweiligen Überbrücken des Elektronikteils der Anlaßschaltung mit einem Schütz auszustatten, das vor und hinter dem Elektronikteil mit den Strombahnen des Sanftanlaufgerätes verbunden ist. Mit Hilfe dieses Schützes kann der Elektronikteil während des Dauerbetriebes des Motors überbrückt werden.

Nach einer Ausgestaltung der Neuerung ist das Kompaktgerät so aufgebaut, daß der Motorschutz-Leistungsschalter auf dem Sanftanlaufgerät angeordnet und mittels einer an das Gehäuse des Sanftanlaufgerätes anschließenden und an dem Motorschutz-Leistungsschalter verrastbaren Abdeckhaube abgedeckt ist. Hierdurch entsteht eine kompakte Bauform. Vorteilhafte Weiterbildungen des neuerungsgemäßen Schaltgerätes sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.

Für einen vielseiten Einbau und Verwendbarkeit des neuerungsgemäßen Schaltgerätes wird vorgeschlagen, dieses so aufzubauen, daß auf der für die Bedienungselemente und Stromanschlüsse zugänglichen Frontseite des aus Sanftanlaufgerät und Motorschutz-Leistungsschalten gebildeten Kompaktgerätes die Abdeckhaube ein Fenster für die Bedienungselemente in ihrer Frontwand aufweist. Insbesondere

or ist vorgesehen, daß die den Motorschutz-Leistungsschalter aufnehmende Abdeckhaube und das das Sanftanlaufgerät aufnehmende Gehäuse jeweils quaderförmige Gestalt aufweisen und zu einer kompakten quaderförmigen Einheit verbunden sind.

Neuerungsgemäß wird die Belüftung für den Elektronikteil der Anlaßschaltung in das Sanftanlaufgerät integriert, und zwar auf der die Bedienungsseite bildenden Frontseite des Sanftanlaufgerätes angeordnet. Der Lüfter enthält hierbei ein auf dem Sanftanlaufgerät angeordnetes Kühlrippengehäuse, vorzugsweise mit Kühlrippen in U-förmiger Gestalt und ein darin im mittleren Bereich untergebrachtes Gebläse. Diese frontseitige Ausstattung des Sanftanlaufgerätes mit einem Lüfter trägt ebenfalls zur kompakten Gestalt des neuerungsgemäßen Schaltgerätes bei.

Zur Ausbildung nur einer Bedienungsseite, d.h. Bedienbarkeit von einer Seite, insbesondere der Frontseite, wird vorgeschlagen, die Abdeckhaube auf ihrer Oberseite mit einem Ausschnitt zum Anbau einer Anschlußleiste zu versehen und das Sanftanlaufgerät unterseitig mit einem eine Anschlußleiste aufnehmenden Gehäuseunterteil auszustatten, das zusätzlich mit Belüftungsschlitzen ausgestattet ist. Ebenso können in den Seitenwandungen des das Sanftanlaufgerät aufnehmenden Gehäuses Belüftungsschlitze ausgebildet sein. Die Belüftungsschlitze und Kühlrippengehäuse dienen der Luftzu- und -abführung durch ein in das Sanftanlaufgerät integriertes Gebläse.

Die Abdeckhaube für den Motorschutz-Leistungsschalter ist vorzugsweise an ihrer Unterseite offen ausgebildet, so daß sie über den Motorschutz-Leistungsschalter aufschiebbar und beispielsweise mittels Rasthaken festklemmbar ist.

3Q Das neuerungsgemäße Schaltgerät aus Sanftanlaufgerät und Motorschutz-Leistungsschalter wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft erläutert.

Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische schematische Darstellung

eines Schaltgerätes

Figur 2 eine Seitenansicht des Geräte nach Figur 1

Figuren 3-8 verschiedene Ansichten einer Abdeckhaube für den Motorschutz-Leistungsschalter

Figur 9,10 Aufbaudiagrämme des Sanftanlaufgerätes.

Das in der Figur 1 perspektivisch schematisiert dargestellte Schaltgerät 1 enthält ein Sanftanlaufgerät 3 mit integriertem Motorschutz-Leistungsschalter 2, die zu einer kompakten Geräteeinheit verbunden sind und ein Kompaktgerät bilden.

Die Anlaßschaltung ist in der Figur 9 mit Steuerteil und Leistungsteil und Schaltteil schematisch dargestellt. Sie dient zum Schalten und sanften Anfahren von Drehstrom-Asynchronmotoren M und hierbei der Reduzierung von Stromspitzen beim Anlassen eines Motors. Das Sanftanlassen des Drehstrom-Asynchronmotors arbeitet nach dem Prinzip der Phasenanschnittsteuerung durch zwei antiparallel geschaltete Thyristoren T je Phase, die den Elektronik- und Leistungsteil des Sanftanlaufgerätes bilden. Die Thyristoren können mittels Halbleitersicherungen geschützt werden. Im Leistungsteil des Sanftanlaufgerätes wird mit Hilfe der Thyristoren in einem einstellbaren Zeitraum eine kontinuierliche Regelung der Motorklemmenspannung bis 100 % erreicht. Sanftanlaufgeräte sind an sich bekannt, sie ermöglichen einen Softstart und -stop sowie einen Anlauf mit Strombegrenzung des angeschlossenen Motors. Weiterhin enthalten ist eine Energiesparfunktion und Schutzfunktionen. Der Schaltteil umfaßt die Kontakte L mit

on thermischen Schnellauslösern des
Motorschutz-Leistungsschalters.

Für manche Anwendungsfälle ist es erforderlich, daß die Elektronik des Leistungsteiles überbrückt werden muß. In der oc Figur 10 ist ein Schaltungsbeispiel eines Sanftanlaufgerätes mit Unterspannungsauslöser und Motorschutz-Leistungsschalter dargestellt, bei dem für die zeitweilige Überbrückung des Elektronikteiles ein Schütz KlM vorgesehen ist, das vor und

hinter dem Elektronikteil (Thyristoren) mit den Strombahnen verbunden ist. Das Schütz KlM wird dann zeitverzögert nach dem vollständigen Anlaufen des Motors M, d.h. nach Beendigung der Anlaufphase, eingeschaltet und überbrückt damit den Elektronikteil während des Dauerbetriebes.

Die elektronische Anlaßschaltung in Gestalt des Sanftanlaufgerätes 3 ist in dem Gehäuse 300 des Schaltgerätes 1 nach Figur 1 untergebracht. Das Gehäuse 300 hat im wesentlichen quaderförmige Gestalt. An der die Bedienungsseite bildenden Frontseite des Schaltgerätes 1, durch den Pfeil P gekennzeichnet, ist der Lüfter für das Sanftanlaufgerät 3 mit Kühlrippengehäuse 40 und darin untergebrachtem Gebläse 39 angeordnet. Das Kühlrippengehäuse 40 ist hierbei aus Kühlrippen 42 wechselnd mit Belüftungsschlitzen 41 aufgebaut, wobei die Kühlrippen beispielsweise eine U-förmige Gestalt aufweisen, und im mittleren Bereich, also der Senke, das Gebläse 39 für die Kühlung der elektronischen Anlaßsteuerung aufnehmen. Das Gebläse 3 9 ist wiederum nach außen mit der Lüftungshaube 50, die auf das Kühlrippengehäuse 40 aufgesetzt ist und mittels Schrauben 52 befestigt ist, abgedeckt. Auch die Lüftungshaube 50 ist mit Belüftungsschlitzen 51 in dem dem Gebläse 39 zugeordneten Bereich ausgestattet. Des weiteren ist das das Sanftanlaufgerät 3 umgebende Gehäuse 300 in den Seitenbereichen, d.h. den Seitenwänden ebenfalls mit Belüftungsschlitzen 301 für die Belüftung ausgerüstet. Auf das Sanftanlaufgerät 3 ist oberseitig der

Motorschutz-Leistungsschalter 2 angebaut und mittels der darüber gesetzten Abdeckhaube 2 00 abgedeckt, die an das Gehäuse 300 des Sanftanlaufgerätes 3 anschließt. Damit bilden das Gehäuse 300, das das Sanftanlaufgerät aufnimmt, und die Abdeckhaube 200, unter der sich der

Motorschutz-Leistungsschalter befindet, eine kompakte Baueinheit, von insbesondere quaderförmiger Gestalt, wobei an der Frontseite des Sanftanlaufgerätes das Kühlrippengehäuse 40 mit dem Gebläse 39 als in das Sanftanlaufgerät integrierter Bestandteil vorsteht. An der Frontseite der Abdeckhaube 200 für den Motorschutz-Leistungsschalter 2 ist das Fenster 203

ausgebildet, durch das die Bedienungselemente 12, wie Schaltknopf, zugänglich sind. Oberseitig weist die Abdeckhaube 200 einen Ausschnitt 211 auf, in den die Anschlußleiste 10 für den Motorschutz-Leistungsschalter eingesetzt ist. Auch die Anschlußleiste 10 ist von der Frontseite P her zugänglich.

Auf der Unterseite des Schaltgeräte 1, d.h. der Unterseite des Sanftanlaufgerätes 3, ist das Gehäuseunterteil 320 vorgesehen, an dem, wie aus der Seitenansicht nach Figur 2 hervorgeht, die

IQ Anschlußleiste 11 für die Hauptstrombahnen für das Sanftanlaufgerät angeordnet ist. Die Anschlußklemmen 30 bis 35 des Sanftanlaufgerätes sind mittels der winkelförmigen Abdeckleiste 310 abgedeckt und ebenfalls von der Frontseite her zugänglich. Die Klemmen 30 bis 35 und die Abdeckleiste hierfür

^5 sind an dem Gehäuse 300 des Sanftanlaufgerätes unterhalb des Kühlrippengehäuses 40 ausgebildet. Auch das Gehäuseunterteil 320 kann auf seiner Unterseite zusätzlich mit Ansaugschlitzen ausgestattet sein, die in den Figuren 1 und 2 nicht sichtbar sind.

Das Sanftanlaufgerät mit integriertem

Motorschutz-Leistungsschalter gemäß Figuren 1 und 2 ist ein Schaltgerät mit kompakter Bauform und Baugröße, die es ermöglichen, dieses Gerät mit Sanftlauffunktionen und Leitungs-OC und Motorschutz einfach anzuschließen und zu montieren.

Die äußere kompakte Bauform wird auch durch die den Motorschutz-Leistungsschalter 2 abdeckende Abdeckhaube 200 erreicht. Motorschutz-Leistungsschalter "sind ebenfalls OQ handelsübliche Geräte, die bekannt sind. Die kompakte Bauart des Gerätes 1 nach Figur 1 wird auch durch eine entsprechende Ausgestaltung der Abdeckhaube 200 erreicht, die nachfolgend an einem prinzipiellen Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 3 bis 8 erläutert wird.

Figur 3 zeigt hierbei die Frontansicht in Pfeilrichtung P nach Figur 1 der Abdeckhaube. Die Abdeckhaube weist an ihrer Frontwand 206 ein Bohrloch 202 für eine Schraube 13, siehe

Figur 1, auf, mit deren Hilfe die Abdeckhaube zusätzlich am Motorschutz-Leistungsschalter 2 fixiert wird. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Abdeckhaube 200 an dem Motorschutz-Leistungsschalter, der sich darunter befindet, festgeklemmt wird. Hierzu ist beispielsweise im Bereich des Fensters 200, durch das die Bedienungselemente des Motorschutz-Leistungsschalters zugänglich sind, eine Rastzunge 212 durch seitliche Rastschlitze 203 in der Frontwand ausgebildet, an der unterseitig vorstehende Rasthaken 204 angeformt sind, siehe beispielsweise Figur 6, Seitenansicht der Abdeckhaube nach Figur 2 mit Teilschnitt. Des weiteren sind an dem Fenster 201 der Frontwand 206 auf der der Rastzunge 212 gegenüberliegenden Seite unterseitig vorstehende Rastnocken ausgebildet, siehe Figur 6. Mit den Rastnocken 2 05 und den Rasthaken 204 kann die Abdeckhaube 200 an den Motorschutz-Leistungsschalter verrastet werden.

Die Seitenwände 207 der Abdeckhaube sind glatt ausgebildet. Figur 4 zeigt die Ansicht in Pfeilrichtung D nach Figur 3, d.h. die Unterseite der Abdeckhaube 200. Hierbei wird die Sicht auf die Oberseite 210 der Abdeckhaube freigegeben, die zur Rückseite hin die Ausnehmung 211 aufweist, in welche die obere Anschlußleiste für den Motorschutz-Leistungsschalter einsetzbar ist.

Figur 5 zeigt die Ansicht vor der Rückseite auf die Frontseite der Abdeckhaube nach Figur 3.

Figur 7 zeigt den Querschnitt AA nach Figur 4, aus der wiederum 3Q die offene Rückwandung 208, die offene Unterseite 209, die Oberseite 210 mit Ausschnitt 211 und die Frontwand 206 mit Fenster 201 ersichtlich sind.

Figur 8 zeigt den Schnitt BB nach Figur 3. Die Abmessungen der Abdeckhaube 200 sowie die Abmessungen und Anordnung der Fenster für die Bedienungselemente sowie die Anschlußleisten richten sich nach den Abmessungen des eingesetzten Motorschutz-Leistungsschalters. Der Aufbau des Schaltgerätes 1

nach Figur 1, wonach alle Bedienungselemente von der Frontseite P her zugänglich sind und auch das Kühlrippengehäuse für das Sanftanlaufgerät einschließlich des Gebläses im Bereich der Frontseite des Schaltgerätes und des Sanftanlaufgerätes angeordnet sind, ermöglicht, dieses auf kleinstem Raum in einer Anlage unterzubringen.

Claims

G 92 025 Schutzansprüche

1. Schaltgerät mit einer elektronischen Anlaßschaltung zum Schalten von Drehstrom-Asyn-chronmotoren, ausgebildet als Kompaktgerät, enthaltend ein mit einem Motorschutz-Leistungsschalter ausgestattetes Sanftanlaufgerät.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der

Motorschutz-Leistungsschalter auf dem Sanftanlaufgerät angeordnet und mittels einer an dem Gehäuse (300) des Sanftanlaufgerätes anschließenden und an dem Motorschutz-Leistungsschalter verrastbaren Abdeckhaube (200) abgedeckt ist.

3. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der für die Bedienungselemente und Stromanschlüsse zugänglichen Frontseite die Abdeckhaube (200) ein Fenster (201) für die Bedienungselemente (12) in ihrer Frontwand (206) aufweist.

4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube (200) auf ihrer Oberseite (210) einen Ausschnitt (211) zum Anbau einer Anschlußleiste (10) aufweist und das Sanftanlaufgerät unterseitig mit einem eine Anschlußleiste (11) aufnehmenden Gehäuseunterteil (320), das mit Belüftungsschlitzen ausgestattet ist, abschließt.

5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sanftanlaufgerät (3) an der die Bedienungsseite bildenden Frontseite mit einem in das Sanftanlaufgerät integrierten Lüfter mit Kühlrippengehäuse

-&igr;&ogr;&iacgr; (40) und darin untergebrachtem Gebläse (39) ausgestattet ist.

6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den

Motorschutz-Leistungsschalter aufnehmende Abdeckhaube (200) und das das Sanftanlaufgerät aufnehmende Gehäuse (300) quaderförmige Gestalt aufweisen und mit dem in das Sanftanlaufgerät integrierten Lüfter zu einer kompakten IQ quaderförmigen Einheit verbunden sind, wobei das Kühlrippengehäuse (40) an der die Bedienungsseite bildenden Frontseite (P) vorsteht.

7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Sanftanlaufgerät zum zeitweiligen Überbrücken des Elektronikteiles der Anlaßschaltung mit einem Schütz ausgestattet ist, das vor und hinter dem Elektronikteil mit den Strombahnen des sanftanlaufgerätes verbunden ist.