Notor schutzschalter. Die Schutzschalter, wie man sie für In- ,duktionsmotoren verwendet, sollen bei erheb Echem Rückgang der Netzspannung den an geschlossenen Motor vor dem Kippen vom Netz abschalten. Sie haben zu diesem Zweck ein Spannungsrückgangsrelais, das das Aus lösewerk des Schalters angreift.
Man hat beobachtet, dass solche Schalter unnötigerweise auch beim Zucken der Netzspannung ab schalten, wie es beispielsweise durch einen rasch auftretenden und rasch abgeschalteten Kurzschluss im Netz hervorgerufen werden kann, obwohl ein so flüchtiger Rückgang der Spannung für den Motor vollkommen unge fährlich wäre. Der Betrieb des Motors wird dadurch unnötig oft unterbrochen.
Diese Unbequemlichkeit ist beim neuen Schalter, der den Gegenstand der Erfindung bildet, beseitigt. Erfindungsgemäss wirkt auf das Spannungsrückgangsrelais ein Gesperre ein, das durch einen von der Netzspannung erregten Thermostaten in der wirksamen Stellung gehalten wird. Das Gesperre gibt das Relais erst dann frei, wenn sich der Thermostat abgekühlt hat. Die Auslösung wird dadurch verzögert. Damit wird aber die gewünschte- Verbesserung erzielt, den Schutz schalter gegen<B>-</B>Zuckungen der Netzspannung unempfindlich zu machen.
Das Spannungsrückgangsrelais kann bei spielsweise ein Voltmeter sein mit einem Schalter, der beim Zurückgehen des Zeiger ausschlages betätigt wird und dabei den Strom kreis eines auf das Auslösewerk einwirkenden Elektremagnetes schliesst; am besten eignet sich jedoch dazu ein von der Spannung er regter Haltemagnet, der einen das Auslöse werk angreifenden Anker entgegen der Zug kraft einer Abreissfeder festhält.
Das Gesperre kann ans Qiner einfachen Klinke bestehen, die vom Thermostaten entgegen der Schwer kraft oder der Zugkraft einer Feder in den Hubweg des Ankers gehalten wird, so dass der beim Rückgang der Spannung losgerissene Anker das Angriffsglied des Auslösewerkes nicht erreichen kann.
Das Schema eines Schalters gemäss der Erfindung, und zwar in dreipoliger Ausführung, ist beispielsweise in der Zeichnung darge stellt.
An die Leiter R, 8, T des Netzes ist über den Schutzschalter der Motor 1'11 ange schlossen. Die Anschlussteile 1, 2 des Schal ters der Phase R können durch die Kontakt feder 3 überbrückt werden, die mit ihrem einen Ende an dem Teil 2 befestigt ist. Die Teile 1 und 2 sitzen auf der Schaltergrund platte, die durch 4 angedeutet ist. Das Schliessen des Schalters erfolgt durch Hoch drücken des Griffes 5 auf der Schaltwelle 6 in die gezeichnete Stellung unter Vermittlung eines an sich bekannten doppelten Kniehebels 7, 8, 9. Die Schaltwelle 6 ist drehbar an der Schaltergrundplatte gelagert.
Die Lage rung ist der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht angedeutet. Der Kniehebel setzt sich folgendermassen zusammen: Auf der Schaltwelle 6 sitzt der Arm 10. Der Arm 10 ist bei 9 an das Glied 11, das Glied 11 bei 8 an das Glied 12, das Glied 12 an den Arm 13 angelenkt, der bei 14 drehbar an dem Teil 2 gelagert ist. Die Gelenkachse 7 greift die Kontaktfeder 3 an. 8 und 9 sind die zwei Gelenke des Kniehebels. In der Schliessstellung des Schalters sind die Ge lenke leicht durchgedrückt. Ein Einknicken des Gelenkes 8 nach abwärts wird durch die Stellschraube 15, ein Einknieken des Ge lenkes 9 durch den festen Anschlag 16 ver hindert.
Bei dem beschriebenen Schutzschalter ist das Auslösewerk, dessen Hauptteil die Welle 21 mit dem Daumen 20 und 23 ist, auch noch für die Beeinflussung durch drei Über- strom-Atislösemagnete eingerichtet, und zwar in der besonderen Weise, dass bei' starkem Überstrom die Auslösung sofort, bei schwachem Überstrom dagegen unter Mitwirkung des bereits genannten Thermostaten verzögert er folgt.
Die Überstrom-Auslösemagnete bestehen je aus einer Erregerwicklung 17, die in eine der drei Zuleitungen zu den Motorklemmen eingeschaltet ist, und aus einem Tauchkern 18, der bei Stromlosigkeit der Erregerwick lung auf einem festen Anschlag 19 ruht und sich dabei zum Teil ausserhalb der Wicklung befindet, so dass er bei Erregung der Wick lung in diese hineingezogen und so von dem Anschlag 19 abgehoben wird. Die Magnete sind so angeoi,dnet, dass die Daumen 20 der Welle 21 in den Stofäbahnen der Stifte liegen, die oben an die Tauchkerne 18 angesetzt sind.
Auf der Welle 21 ist aufäer den Daumen 20 und 23 an einem Stück Isoliermaterial eine Blattfeder 41 als Sehalter so befestigt, dass ihr gegabeltes Ende in den Bereich der Metall winkel39, 40 ragt, die mit Kontaktschrauben 39', 40' versehen, voneinander isoliert am Ge rüst des Schutzschalters gelagert und je an eine der Leitungen, die zu dem Thermostaten und dem Spannunbsrückgangsrelais führen, angeschlossen sind.
Eine Feder 42, die das rückwärtige Ende der Blattfeder 41 angreift, hält für gewöhnlich diese Blattfeder und die ganze Welle 21 mit ihren Daumen 20 und 23 in der gezeichneten, durch den Anschlag 22 gesicherten Ruhestellung. Dabei befindet sich die Blattfeder 41 ausser Berührung mit den Kontaktschrauben 39', 40'.
Auf der Welle 21 sitzt ausserdem noch der Daumen 23, der in den Hubweg des Spannungsrückgangsrelais 24 bis 27 hin einragt. Das Spannungsriiekgangsrelais setzt sich aus dein feststehenden, hufeisenförmigen Haltemagnet 24 mit der Erregerwicklung 25 und dem beweglichen Anker 26 zusammen. Die Feder 27 sticht den Anker von dein Haltemagnet loszureissen. Der Ariker ist während des Betriebes normalerweise durch die Klinke 28 verriegelt, die bei 29 drehbar au der Schaltergrundplatte gelagert ist. Die Feder 30 sucht die Klinke im Bereich des Ankers 26 festzuhalten und den Anker zu verriegeln.
Die Klinke 28 wird durch den Hitzdraht 31 überwacht, der zwischen den Kontakten 32 auf der . Grundplatte aufge spannt ist. Er ist bei 33 mit der Klinke ver bunden und wird durch die Sekundärwicklung 34 geheizt. Die Sekundärwicklung hat viel wenigerWindungen als diePrimärwicklung 25. Die Erregerwicklung 25 ist über den Widerstand 35 und den Schalter 36, 37, 38 . zwischen den Phasen AS' und T angeschlossen. Dieser Schalter besteht aus den Schleifkon takten 36, 37 und dem Kontaktsegment 38, das auf der Schaltwelle 6 isoliert angebracht ist.
Das Kontaktsegment ist in solcher Winkel stellung an der Schaltwelle 6 befestigt, dass es bei vollständig geöffnetem Schalter die Schleifkontakte 36, 37 nicht berührt, jedoch beim Einlegen des Schalters die Kontakt federn trifft, bevor noch die Federn 3 die Kontakte 1 berühren.
Das vom Spannungsrückgangsrelais an gegriffene Auslösewerk enthält als Hauptteil die Welle 21, die parallel zur Schaltwelle 6 aber unabhängig von ihr beweglich an der Schaltergrundplatte gelagert ist. Auf dieser Welle sind drei Daumen 20 so befestigt, dass sie bei Drehung der Welle gegen die Gelenke 8 der drei Schalterkniehebel schlagen, sie nach oben durchdrücken und dadurch die Öffnung der Schalter herbeiführen können. In der ge zeichneten Ruhelage wird die Welle 21 mit ihren Daumen durch den Anschlag 22 für den Daumen 20 des mittleren Schalters ge halten.
Der beschriebene Schalter arbeitet auf folgende Weise: Im eingeschalteten Zustand ist der Schalter 36, 37, 38 geschlossen, der Schalter 39, 40, 41 normalerweise offen. Der Haltemagnet 24 ist infolgedessen erregt und die Sekundärwicklung 34 heizt den Hitzdraht 31. Dieser Zustand entspricht der Zeichnung. Beim Rückgang der Netzspannung reisst die Feder 27 den Anker 26 von dem Haltemagnet 24 ab. Der Anker -wird jedoch vorerst noch durch die Klinke 28 zurückgehalten. Steigt die Spannung sogleich wieder an, so wird der Anker 26 wieder an den Haltemagnet herangerissen, der Schalter wird also bei flüchtigem Rückgang der Netzspannung nicht ausgelöst.
Hält sich jedoch die Spannung längere Zeit auf dem niedrigen Wert, so kühlt sich der Hitzdraht 31 ab, da die Se kundärwicklung 34 entsprechend der ge ringeren Spannung weniger Strom liefert. Er verkürzt sich dabei und zieht entgegen der Feder 30 die Klinke 28 aus dem Bereich des Ankers 26. Dieser schlägt dann unter -dem Einfluss der Feder 27 auf den Daumen 23. Dadurch werden die Daumen 20 gegen die Kniegelenke 8 der Schalter geschleudert, drücken die Gelenke ein und bewirken da durch auf bekannte Weise die Auslösung der Schalter.
Beim Überschreiten des normalen An laufstromes, beispielsweise in der Phase R, wird der Tauchkern 18 in die Spule 17 em porgezogen und nimmt den Daumen 20 mit. Dabei wird die Welle 21 gedreht und die Blattfeder 41 entgegen der Zugkraft der Feder 42 auf die Kontakte 39', 40' gedrückt. Die Zugkraft der Feder 42 und die Steifigkeit der Feder 41 ist gegen die Zugkraft des Überstromauslöseinagnetes 17 so abgeglichen, dass beispielsweise beim zwei- oder dreifachen Wert des normalen Betriebsstromes der Elek tromagnet 17 nicht die Kraft hat,, die Feder 41 so weit durchzubiegen, dass die Daumen 20 die Kniegelenke 8 erreichen.
Das An wachsen des normalen Betriebsstromes aufs zwei- oder dreifache bewirkt also zunächst nur die Schliessung des Schalters 39, 40, 41. Durch diesen Schalter wird die Erregerwick lung 25 kurzgeschlossen und stromlos gemacht. Der Vorschaltwiderstand 35 verhütet dabei ein allzustarkes Anwachsen des Stromes in dem nicht kurzgeschlossenen Stromkreisteil. Der Anker 26 des Spannungsrückgangsrelais wird infolgedessen durch die Feder 27 los gerissen, jedoch durch die Klinke 28 gesperrt, solange sich der Hitzdraht noch nicht ab gekühlt hat.
Nur wenn die Überlastung so lange andauert, bis sich der Hitzdrabt ver kürzt hat, erfolgt die Auslösung des Schalters, und zwar in derselben Weise- wie bei Span nungsrückgang.
Die Zugkraft der Feder 27 muss so gross sein, dass der losgerissene Anker 26 entgegen den Kräften der Federn 41 und 42 die Dau men 20 bis zum Anschlag au die Knie gelenke 8 hochschleudern kann.
Beim Überschreiten des normalen Anlauf stromes, beispielsweise beim vier- bis sechs fachen Betriebsstrom, ist die Zugkraft der Elektromagnete 17 ausreichend, um mittelst der Tauchkerne 18 die Daumen 20 bis zum An- schlag an die Kniegelenke 8 einporzuschleudern entgegen den Kräften der Federn 41 und 42. Beim Überschreiten des normalen Anlauf- strome, erfolgt also die Auslösung sofort.
Das Einlegen des beschriebenen Schalters geschieht auf folgende Weise: Wird von der Ausschaltestellung aus der Handgriff 5 all mählich nach oben gedrückt, so trifft das Kontaktsegment 38 auf die Federn 36 und 37 und schliesst dadurch die Erregerwicklung 2ä ans Netz an. Der Anker 26 wird von dein Haltemagnet 24 angezogen und festgehalten. Der Hitzdraht 31 dehnt sich allmählich aus und die Klinke 28 verriegelt den Anker 26. Unterdessen sind beim weiteren Hochdrücken des Schaltergriffes 5 die Federn 3 mit den Kontakten 1 @ in Berührung gekommen.
In der Regel werden dann beim Anlauf des Motors vorübergehend die Tauchkerne 18 in die Spulen 17 gezogen, der Schalter 39, 40, 41 geschlossen und das Spannungsrückgangs relais finit dem Thermostaten stromlos ge macht. Bei normalem Anlauf dauert jedoch dieser Zustand nicht so lauge an, dass die Klinke 28 den Anker 26 freigibt und der Schalter ausgelöst wird. Der Schaltergriff ,wird dann noch so weit hochgedrückt, bis sich der Arm 10 gegen den Anschlag 16 legt. Damit ist der Motor ans Netz angeschlossen.
Die Betätigung des Schalters 36, 37, 38 für das Spannungsrückgangsrelais und den Thermostaten durch die Schaltwelle 6 macht einen besonderen Handgriff oder Druckknopf, wie man ihn bei älteren Ausführungen zum Aiischlielien des Spannungsrückgangsrelais ange%vendet hat, überflüssig, ohne dass dabei, wie bei andern bekannten Ausführungen, das Spannungsrückgangsrelais dauernd einge schaltet zu bleiben braucht.
Ein besonderer Vorteil des beschriebenen Schalters besteht darin, dass der Hitzdralit zum Steuern des Gesperres für das Spannungs- riickgangsrelais nicht unmittelbar von der Netzspannung, sondern durch eine besondere Sekundärwicklung mit wesentlich kleinerer Klemmenspannung geheizt wird. Mai) kann deshalb verhältnismässig dicke, widerstands fähige Hitzdrähte verwenden.
Bei der ge- ringen Wärmekapazität des Hitzdrahtes lässt es sich ohne weiteres vermeiden, dass die Entriegelung des Gesperres länger verzögert wird, als es für ein günstiges Arbeiten des Schalters erforderlich ist.