DE955520C - Device for the automatic control of single-phase motors - Google Patents

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung von Einphasenmotoren Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Steuerung von Einphasenmotoren mit Hilfe von getrennten elektromagnetischen oder elektropneumatischen Schaltern. Sie bezieht sich im besonderen, jedoch nicht ausschließlich, auf die Steuerung von einphasigen Bahnmotoren mit Hilfe von mit den Regelanzapfungen eines Transformators verbundenen Anlaßschaltern.Device for the automatic control of single-phase motors The invention relates to devices for controlling single-phase motors with the help of separate ones electromagnetic or electro-pneumatic switches. In particular, it relates to but not exclusively, using the control of single-phase rail motors of starter switches connected to the control taps of a transformer.

Bei einer derartigen Steuerung handelt es sich darum, zunächst eine gewisse Gruppe von Schaltern zu schließen, welche mit gewissen Anzapfungen des Transformators, z. B. drei oder vier Anzapfungen, verbunden sind, um die erste Anlaßstufe herzustellen, worauf der erste Schalter dieser ersten Gruppe geöffnet und durch einen neuen, mit einer neuen Anzapfung des Transformators verbundenen Schalter ersetzt wird usf.In such a control is a first to close a certain group of switches, which are connected to certain taps of the transformer, z. B. three or four taps are connected to produce the first tempering stage, whereupon the first switch of this first group is opened and a new one, with a new tap of the transformer connected switch is replaced, etc.

Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Einrichtung zur Vornahme dieser Vorgänge mit der gewünschten Betriebssicherheit mittels einer Steuerwalze zur Vornahme eines vollständigen oder unvollständigen selbsttätigen Anlassens mit Hilfe eines einzigen Beschleunigungsrelais.The main purpose of the invention is to provide a simple device to carry out these processes with the desired operational reliability by means of a Control roller for making a complete or incomplete automatic Starting with the help of a single accelerator relay.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine derartige Ausführung dieser Einrichtung, daß die gleichzeitige Schließung von Schaltern, welche Kurzschlüsse oder Überlastungen hervorrufen können, unmöglich gemacht wird.Another object of the invention is to make it so Establishment that simultaneous Closure of counters, which Short circuits or overloads, is made impossible.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung von elektrischen Einphasenmotoren mit Hilfe einer Steuerwalze, eines Beschleunigungsrelais und von mit den Anzapfungen eines Regeltransformators verbundenen Anlaßschaltern ist dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspule eines jeden Anlaßschalters, der Reihe nach überlappend, mit drei Steuerleitungen verbunden wird, von denen die erste Steuerleitung als Anlaßleiter die Arbeitsspule über Hilfsschalter speist, die die Einschaltfolge der Anlaßschalter festlegen, die zweite Steuerleitung als Selbsthalteleiter die Arbeitsspule über andere Hilfsschalter erregt und die dritte Steuerleitung als Öffnungsleiter die Arbeitsspule über weitere Hilfsschalter und über einen Offner des Beschleunigungsrelais kurzschließt.The device according to the invention for the automatic control of electrical Single-phase motors with the help of a control drum, an accelerator relay and from starter switches connected to the taps of a regulating transformer is thereby characterized in that the working coil of each starter switch, in turn overlapping, is connected with three control lines, of which the first control line as a starting conductor feeds the work coil via auxiliary switches that control the switch-on sequence set the starter switch, the second control line as the self-holding conductor Work coil excited via other auxiliary switches and the third control line as opening conductor the work coil via further auxiliary switches and via an opener of the acceleration relay shorts.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.Further details of the invention can be found in the description below of an embodiment shown in the drawing.

Bei diesem Beispiel ist angenommen, daß die Einrichtung zwölf Anlaßschalter und eine Steuerwalze mit vier Arbeitsstellungen aufweist.In this example it is assumed that the device has twelve starter switches and has a control roller with four working positions.

Die Zeichnung stellt eine Einrichtung mit einem einzigen Beschleunigungsrelais A mit drei Spulen a1, bi und cl dar, wobei die dickdrähtige Spule cl im Nebenschluß zu dem Widerstand r liegt und von einem Bruchteil des Hauptstromes durchflossen wird. Die Einrichtung enthält ferner eine Reihe von Anlaßschaltern i bis I2, welche an die betreffenden Anzapfungen eines Regeltransformators Tr angeschlossen sind, sowie vier Schienen in, 74 o und p, drei Übergangsinduktivitäten X1, X2 und X3, welche in bekannter Weise an diese Schienen angeschlossen sind, mehrere Einphasenmotoren 11,T mit ihren Hauptschaltern Li und L2 und eine von einer Stromquelle 0 mit Steuerstrom gespeiste Steuerwalze K.The drawing shows a device with a single acceleration relay A with three coils a1, bi and cl, the thick-wire coil cl is in shunt with the resistor r and is traversed by a fraction of the main current. The device also contains a number of starter switches i to I2, which are connected to the relevant taps of a regulating transformer Tr, and four rails in, 74 o and p, three transition inductances X1, X2 and X3, which are connected to these rails in a known manner , several single-phase motors 11, T with their main switches Li and L2 and a control drum K fed with control current from a power source 0.

Die Steuerwalze K speist in allen Betriebsstellungen I bis IV einen Arbeitsleiter fo, welcher in Reihe mit der Spule b1 zur Herstellung der Betriebsbereitschaft des Beschleunigungsrelais A einen Anlaßleiter mit unter Spannung setzt. Ferner erregt der Arbeitsleiter f o unmittelbar einen Selbsthalteleiter tust sowieeinen Öffnungsleiter ov. Der Arbeitsleiter f o erregt ferner die Spulen BL1 und BL2 der Hauptschalter L1 und L2, welche in der weiter unten erläuterten Weise arbeiten.In all operating positions I to IV, the control roller K feeds a working conductor fo which, in series with the coil b1, puts a starter conductor under voltage in order to make the acceleration relay A ready for operation. Furthermore, the work manager fo directly excites a self-holding conductor tust as well as an opening conductor ov. The working conductor fo also excites the coils BL1 and BL2 of the main switches L1 and L2, which operate in the manner explained below.

Diese Hauptschalter weisen Hilfsschalter t1 und t2 auf, welche geschlossen sind, wenn L1 und L2 offen sind, und in den Stromkreis des Anlaßleiters lnn. eingeschaltet sind.These main switches have auxiliary switches t1 and t2, which are closed are when L1 and L2 are open and in the circuit of the starter conductor. switched on are.

In der ersten Anlaßstufe I erregt die Steuerwalze K die Steuerleiter f1, f2 und f3. In der zweiten Stufe II der Schaltwalze wird der Leiter f1 entregt, in der dritten Stufe III wird der Leiter f2 und in der vierten Stufe IV der Leiter f3 entregt. Wenn man während des selbsttätigen Fortschreitens des Anlassens auf den Handgriff H drückt und so den Kontakt f,' schließt, wird der Leiter s der oberen Spule a1 des Beschleunigungsrelais A erregt, dessen Anker durch diese Spule angehoben wird, so daß der Anlaßvorgang nicht weiter fortschreitet.In the first starting stage I, the control roller K excites the control conductors f1, f2 and f3. In the second stage II of the shift drum, the conductor f1 is de-energized, in the third stage III, the conductor f2 and in the fourth stage IV, the conductor f3. If you press the handle H during the automatic progression of starting and thus the contact f, 'closes, the conductor s of the upper coil a1 of the acceleration relay A is excited, the armature of which is lifted by this coil, so that the starting process does not proceed .

Jeder Anlaßschalter i bis I2 (welcher ein elektromagnetischer oder ein elektropneumatischer Schalter sein kann) besitzt eine mit B1 bis B12 bezeichnete Arbeitsspule und mehrere Hilfsschalter zur gegenseitigen Verriegelung, welche sechs Serien angehören. Die Offner i" bis 12" und die Schließer ib bis I Ib gewährleisten die Schließung der Schalter in der gewünschten Reihenfolge derart, daß ein Schalter der Ordnung zt sich nur schließen kann, wenn der vorhergehende Schalter der Ordnung (zt-i) geschlossen ist und der Schalter der Ordnung (7t-4) offen ist. Man sieht ferner, daß die Spule Bi des Schalters i über den Anlaßleiter rnn nur erregt werden kann, wenn alle Offner der ersten Serie geschlossen sind, d. h. wenn alle Schalter offen sind und wenn die Hilfsschalter t1 und t2 der beiden Hauptschalter L1 und L 2 geschlossen sind, d. h. `nenn diese Hauptschalter offen sind.Each starter switch i to I2 (which is an electromagnetic or can be an electropneumatic switch) has one labeled B1 to B12 Work coil and several auxiliary switches for mutual locking, which six Belong to series. The opener i "to 12" and the closer ib to I Ib ensure the closure of the switches in the desired order such that a switch the order zt can only close if the previous switch of the order (zt-i) is closed and the switch of order (7t-4) is open. One sees Furthermore, the coil Bi of the switch i can only be excited via the starter conductor rnn can when all openers of the first series are closed, d. H. when all switches are open and if the auxiliary switches t1 and t2 of the two main switches L1 and L 2 are closed, d. H. `call these main switches open.

Die Offner der mit 2, bis ii, bezeichneten Serie und die Schließer der mit Id bis I id bezeichneten Serie halten die geschlossenen Schalter in der Einschaltstellung. Zu Beginn -erfolgt die Erregung zur Schließung der Schalter durch den Anlaßleiter ynn, durch die Hilfsschalter der Serien a., b und c und durch die Spule b1 des Beschleunigungsrelais A, welches dadurch von dieser Spule bi angezogen und betriebsbereit gemacht wird. Diese Einschalterregung der Spulen wird jedoch alsbald unterbrochen und durch die Selbsthalteerregung ersetzt, welche von dem Halteleiter nat kommt und über die entsprechenden Hilfsschalter der Reihen d und f geht. Hierfür findet zwischen den Serien c und d eine überlappung statt, derart, daß dieser Übergang ohne Unterbrechung der Ströme in den Spulen B1 bis Bi. erfolgt.The openers of the series labeled 2 to ii and the normally open contacts of the series labeled Id to I id keep the closed switches in the on position. At the beginning - the excitation for closing the switches takes place through the starter conductor ynn, through the auxiliary switches of the series a., B and c and through the coil b1 of the acceleration relay A, which is thereby attracted by this coil bi and made ready for operation. This switch-on excitation of the coils is, however, immediately interrupted and replaced by the self-holding excitation, which comes from the holding conductor and goes via the corresponding auxiliary switches in rows d and f. For this purpose, there is an overlap between series c and d, such that this transition takes place without interrupting the currents in coils B1 to Bi.

Die mit d.,, bis ii, bezeichneten Schließer der Serie e und die mit 4.f bis iif bezeichneten Offner der Serie f sind Hilfsschalter, welche den Selbsthalteleiter ntt durch den Öffnungsleiter ov ersetzen, um gewisse Schalter in der weiter unten ausgeführten Weise von dem Beschleunigungsrelais A abhängig zu machen. Zwischen den Serien e und f ist ebenfalls ein Übergreifen vorgesehen, um die Unterbrechung der Erregung der Schalter i bis 12 zu vermeiden. The normally open contacts of series e marked with d. ,, to ii, and the openers marked with 4.f to iif of series f are auxiliary switches which replace the self-holding conductor ntt by the opening conductor ov in order to switch certain switches in the manner described below to make the acceleration relay A dependent. An overlap is also provided between series e and f in order to avoid interruption of the excitation of switches i to 12.

Bei der so ausgebildeten Steuerung erregt die Stromquelle 0 somit nacheinander eine gewisse Zahl von Spulen B1 bis B12, welche sich der Reihe nach derart schließen und öffnen, das im Prinzip jeder Betriebsstufe, außer der ersten, eine Gruppe von vier Schaltern entspricht, welche infolge des Arbeitens der Hilfsschalter der Serien a. und b in der oben erläuterten Weise geschlossen werden.With the control so designed, the current source 0 thus sequentially excites a certain number of coils B1 to B12, which in turn close and open in such a way that in principle each operating stage, except the first, corresponds to a group of four switches, which as a result of the Working of auxiliary switches of series a. and b are closed in the manner explained above.

Die Gruppe der so geschlossenen vier Schalter wird in der Einschaltstellung durch den Selbsthalteleiter mt gehalten, welcher durch die den Serien c und d angehörenden Halteschalter in der oben erläuterten Weise den Anlaßleiter mit ersetzt. Die Erregung des ersten Schalters dieser Vierergruppe geht jedoch infolge des Arbeitens der Hilfsschalter der Serien e und f sofort auf den öffnungsleiter ov über. Während dieses Vorganges werden die in den Leitern ov und mt fließenden Ströme durch die Begrenzungswiderstände r1, r2 und r3 begrenzt und ausgeglichen. Wenn man annimmt, daß z. B. die Spulen B3, B4, B5 und BE erregt sind, sieht man in der Zeichnung, daß einzig und allein der Schließer 6E der Serie e geschlossen ist und daß einzig und allein der Öffner 6f der Serie f offen ist, so daß die Spule B3 von dem Selbsthalteleiter mt abgeschaltet ist und durch den Öffnungsleiter ov erregt wird.The group of four switches thus closed is held in the switched-on position by the self-holding conductor mt, which replaces the starter conductor by the holding switches belonging to series c and d in the manner explained above. However, the excitation of the first switch in this group of four is immediately transferred to the opening conductor ov as a result of the operation of the auxiliary switches of series e and f. During this process, the currents flowing in the conductors ov and mt are limited and balanced by the limiting resistors r1, r2 and r3. Assuming that z. B. the coils B3, B4, B5 and BE are energized, you can see in the drawing that only the closer 6E of series e is closed and that only the opener 6f of series f is open, so that the coil B3 is disconnected from the self-holding conductor mt and is excited by the opening conductor ov.

Hieraus ergibt sich unter der obigen Annahme, daß die Schalter B3, B4, B5 und BE geschlossen sind, folgende Arbeitsweise: Sobald die durch die untere dickdrähtige Spule c1 des Beschleunigungsrelais A fließende Anlaßstromspitze genügend abnimmt, fällt das Relais A ab und legt über seinen Öffner dl den Öffnungsleiter ov an Erde.From this it follows under the above assumption that the switches B3, B4, B5 and BE are closed, the following working method: As soon as the through the lower thick-wire coil c1 of the acceleration relay A, the starting current peak is sufficient decreases, the relay A drops out and puts the opening conductor via its break contact dl ov on earth.

Infolgedessen wird die Spule B3, welche durch diesen Leiter gespeist wurde, entregt, der Schalter 3 öffnet sich, und sein Öffner 3a schließt sich. Da die Öffner i" und 2" bereits geschlossen sind, weil die Schalter i und 2 offen sind, erregt der Anlaßleitermit die Spule B, durch den Schließer 6b und schließt dien Schalter 7 unter der Kontrolle des Relais A.As a result, the coil B3, which is fed through this conductor has been de-energized, switch 3 opens and its break contact 3a closes. There the break contacts i "and 2" are already closed because the switches i and 2 are open, the starter conductor energizes with the coil B, through the normally open contact 6b and closes it Switch 7 under the control of relay A.

Während der Schließung des Schalters 7, wie übrigens auch während der Schließung aller anderen Schalter, werden der Anlaßleiter mii und die Spule b, des Beschleunigungsrelais A von einem kurzen Stromstoß durchflossen, welcher den Anker des Relais anhebt, worauf das Relais durch den durch seine untere Spule cl fließenden Anlaßstrom in der angehobenen Lage gehalten wird. Das spätere Abfallen des Relais bewirkt das Einschalten einer neuen Anlaßstufe.During closing of the switch 7, as also during the closing of all other switches, the occasion conductors mii and the coil b, flows through the acceleration relay A from a brief power surge, which raises the anchor of the relay, whereupon relay through the lower through its Coil cl flowing starting current is held in the raised position. The subsequent drop-out of the relay causes a new starting stage to be switched on.

Man sieht, daß so das Anlassen der Motoren ?<T unter der Steuerung durch das Beschleunigungsrelais A selbsttätig fortschreibet. Dieses Fortschreiten hängt jedoch auch von der Stellung der Schaltwalze ab. In der Stufe i hält nämlich der Leiter fi das Anlassen durch Verhinderung des Abfallens des Schalters i an, da dieser Leiter weiter unmittelbar die Spule'Bl erregt. In der Stufe 1I hält der Leiter f2 das weitere Fortschreiten des Anlassens auf, indem er in gleicher Weise das Abfallen des Schalters 4 verhindert, während in der Stufe III der Leiter f3 das Abfallen des Schalters 7 verhindert. Hieraus ergibt sich, daß der Anlaßvorgang nicht die den Stellungen des Handgriffs der Steuerwalze entsprechenden Stufen überschreitet. Wenn jedoch dieser Handgriff auf die letzte Stufe gestellt wird, wird der selbsttätige Anlaßvorgang bis zum Ende durchgeführt.It can be seen that the starting of the engines? <T under the control automatically updated by the acceleration relay A. This advancement however, it also depends on the position of the shift drum. Namely, in stage i it holds the conductor fi starts starting by preventing the switch i from falling, because this conductor continues to excite the coil directly. In level 1I, the Head f2 the further progression of the tempering by acting in the same way prevents the switch 4 from falling, while in stage III the conductor f3 prevents the switch 7 from falling. It follows that the starting process does not exceed the steps corresponding to the positions of the control drum handle. However, if this handle is put on the last step, it becomes the automatic one Starting process carried out to the end.

Die Spulen BL, und BL, der Hauptschalter L1 und L2 sind parallel geschaltet und -#verd'en, wie dargestellt, durch den Leiter fo erregt, und zwar unter Zwischenschaltung eines Hilfsschalters 19 an dem Schalter i und von zwei Hilfsschaltern l1, welche von einem der Hauptschalter getragen werden, z. B. von dem Schalter Li. Hieraus ergibt sich, daß sich die Hauptschalter nur schließen können, wenn sich der Schalter i vorher schließt. Sobald sich die beiden Hauptschalter L1 und L2 geschlossen haben, schließen die Hilfsschalter 11 den oberen Halteleiter zna und unterbrechen hierauf den unteren Schließungsleiber fe. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß .die Hauptschalter nach der Öffnung des Schalters i geschlossen gehalten werden, sich. aber nicht unerwünscht in einer beliebigen Zwischenstellung der Einrichtung schließen können.The coils BL, and BL, the main switch L1 and L2 are connected in parallel and - # verd'en, as shown, excited by the conductor fo, with the interposition of an auxiliary switch 19 on the switch i and two auxiliary switches l1, which from one of the main switches, e.g. B. from the switch Li. It follows that the main switch can only close when the switch i closes beforehand. As soon as the two main switches L1 and L2 have closed, the auxiliary switches 11 close the upper holding conductor zna and then interrupt the lower closing body fe. This arrangement ensures that the main switches are kept closed after the switch i is opened. but not undesirably can close in any intermediate position of the device.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung von Einphasenmotoren mittels einer Steuerwalze, eines Beschleunigungsrelais und von mit den Anzapfungen eines Regeltransformators verbundenen Anlaßschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspule (B1 bis B12) eines jeden Anlaßschalters (i his 12), der Reihe nach überlappend, mit drei Steuerleitungen verbunden wird, von denen die erste Steuerleitung als Anlaßleiter (nix) die Arbeitsspule über Hilfsschalter (i" bis 12a, 1b bis 14 z,bis ii,) speist, die die Einschaltfolge der Anlaßschalter festlegen, de zweite Steuerleitung als Selbsthalteleiter (irat) die Arbeitsspule über andere Hilfsschalter (Id bis IId, 4f bis iif) erregt und die dritte Steuerleitung als Öffnungsleiter (ov) die Arbeitsspule über weitere Hilfsschalter (Id bis I I d, 4e bis I I e) und über einen Öffner (dl) des Beschleunigungsrelais (A) kurzschließt. PATENT CLAIMS: i. Device for the automatic control of single-phase motors by means of a control roller, an acceleration relay and with the taps starter switches connected to a regulating transformer, characterized in that the work coil (B1 to B12) of each starter switch (i to 12), one after the other overlapping, is connected with three control lines, of which the first control line as a starting conductor (nothing) the work coil via auxiliary switch (i "to 12a, 1b to 14 z, to ii,) feeds, which determine the switch-on sequence of the starter switch, the second Control line as self-holding conductor (irat) the work coil via other auxiliary switches (Id to IId, 4f to iif) energized and the third control line as an opening conductor (ov) the work coil via further auxiliary switches (Id to I I d, 4e to I I e) and short-circuits via an NC contact (dl) of the acceleration relay (A). 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die der Arbeitsspule (B1 bis B12) vorgeschalteten Hilfsschalter Öffner (i" bis 12a, 2, bis i i, 4f bis i i f) und Schließer (I b bis iib, Id bis I11, 4e bis 1Ie) umfassen, die jeweils zu entsprechenden Arbeitsspulen gehören. 2. Establishment according to claim i, characterized in that those connected upstream of the work coil (B1 to B12) Auxiliary switch NC contact (i "to 12a, 2, to i i, 4f to i i f) and NO contact (I b to iib, Id to I11, 4e to 1Ie), each of which corresponds to the corresponding work coils belong. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungsrelais (A) außer einer von einem Bruchteil des Hauptstroms durchflossenen Spule (cl) eine mit dem Anlaßleiter (mn) verbundene Spule (b1) zur Herstellung der Betriebsbereitschaft sowie eine mit einem Kontakt (f1') an dem Handgriff (H) der Steuerwalze (K) verbundene Spule (cal) zum Anhalten des Anlaßvorgangs aufweist. 3. Device according to claim i, characterized in that the acceleration relay (A) apart from a coil (cl) through which a fraction of the main current flows Coil (b1) connected to the starter conductor (mn) for establishing operational readiness and one connected to a contact (f1 ') on the handle (H) of the control drum (K) Coil (cal) to stop the starting process. 4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwalze (K) Verbindungen (f1, f2, f3) aufweist, welche in Zwischenstellungen der Steuerwalze verschiedene Schalterspulen trotz der Erdung des Öffnungsleiters (ov) durch das Beschleunigungsrelais (A) unter Spannung halten. 4. Device according to claim i, characterized in that the control roller (K) has connections (f1, f2, f3) which, in intermediate positions of the control roller, keep various switch coils under voltage despite the grounding of the opening conductor (ov) through the acceleration relay (A) . 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (M) in Reihe mit Hauptschaltern (LI und L2) liegen, welche Hilfskontakte (t1 und t2) aufweisen, die mit dem Anlaßleiter (mn) in Reihe liegen und so geschaltet sind, daß die Schließung der Hauptsehalter vor der Schließung des ersten Anlaßschalters (i) verhindert wird. 5. Device according to claim i, characterized in that the Motors (M) are in series with main switches (LI and L2) which have auxiliary contacts (t1 and t2), which are connected in series with the starter conductor (mn) and so connected are that closing the main switch before the closing of the first starter switch (i) is prevented. 6. Einrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (BL, und BL2) der Hauptschalter (L1 und L2) parallel geschaltet sind und durch einen Steuerleiter (fo) der Steuerwalze (K) über einen Hilfsschalter (h) des ersten Anlaßschalters (i) und über einen von einem der Hauptschalter getragenen Hilfsschalter (h) erregt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Siemens-Zeitschrift 1929, S. 574..6. Device according to claim i and 5, characterized in that the coils (BL, and BL2) of the main switch (L1 and L2) are connected in parallel and through a control conductor (fo) of the control roller (K) via an auxiliary switch (h) of the first starter switch (i) and via an auxiliary switch (h) carried by one of the main switches. Publications considered: Siemens-Zeitschrift 1929, p. 574 ..