Anlassrorriehtnng für Elektromotoren mit Kupplung. Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Anlassvorrichtung für Elektromotoren, insbesondere Kurzschlussankermotoren mit mechanischer Lastkupplung (zum Beispiel Fliehkraftriemenscheibe) und Vorschaltwvder- stand, bei welcher Läuferdrehzahlkupplung und Vorschaltwiderstandderart aufeinander abgestimmt sind, dass in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motorläufers selbsttätig die Abschaltung des Widerstandes und die Ein rückung der Lastkupplung ausgelöst werden.
Die Kupplung hat zweckmässig durch die Fliehkraft nach aussen geschleuderte Organe. Dabei kann ein Anlassgerät (Anlass- oder- Vor schaltwiderstand) der die Kupplung steuernde Teil sein. Umgekehrt kann aber auch statt vom Anlassgerät von der Kupplung ausgegan gen werden.
Zweckmässig können im letzteren Fall die durch die Fliehkraft nach aussen ge schleuderten Organe der Kupplung eine Vor richtung steuern, fdie den Anlassvorgang mittelbar oder unmittelbar überwacht oder steuert. Ist zum Beispiel bei Kurzschluss- ankermotoren nach dem Anlassen idie Dreh zahl des Motors noch nicht ausreichend, um die Fliehkraftorgane zum Ausschwingen und damit die Kupplung zum Einrücken zu brin gen,
so darf auch die von -den Fliehkraftorga- nen gesteuerte oder abhängige Vorrichtung nicht in Wirkung treten können.. Erst wenn die Fliehkraftorgane anfangen, ihre Kupp lungsstellung einzunehmen, der Motor also auf volle Drehzahl gekommen ist, muss die von den Fliehkraftorganen gesteuerte Vor richtung das Anlassgerät bezw. Schaltgerät für die weiteren Schaltvorgänge frei machen oder mittelbar oder unmittelbar betätigen.
Man vermeidet auf diese Weise nicht nur. die Nachteile einer zu frühen oder zu späten Ab schaltung oder Umschaltung ,des Anlassgerätes, sondern auch die des Nachlaufens des Motors bezw. der Kupplung nach erfolgter Ausschal tung, das heisst man ist völlig unabhängig da von, ob der Motorläufer beim Anlassen bezw. Wiederanlassen noch eine gewisse Vmlaufge,-_ schwindigkeit hat oder nicht,
Ferner kann eine elektrische Wirkungs- v erbindung zwischen dem Motor und dem Anlassgerät insofern geschaffen sein, als die nach dem Einschalten des Stromes beim An lauf des leerlaufenden Motors sich durch zu nehmende Steigerung .der Drehzahl des Ro tors ergebenden wechselnden Strom- bezw. Spannungsverhältnisse dazu .benutzt werden, den Vorschaltwiderstand in dem Zeitpunkt abzuschalten, in welchem der Motorläufer seine Höchstdrehzahl erreicht hat und die Kupplung eingerückt werden kann.
Am ein fachsten gestaltet sich 'beispielsweise die Lö sung dieser Aufgabe, wenn man ein Kontakt instrument (Volt oder Amperemeter) zwi- schenschaltet, das mittel- oder unmittelbar die Abschaltung des Vorschaltwiderstandes auslöst, sobald die .Spannung bezw. die Strom stärke einen bestimmten Wert erreicht hat.
Das gleiche Ergebnis lässt sich -zum Beispiel auch erzielen, wenn an Stelle eines Kontakt instrumentes ein .Spannungswandler benutzt wird, der durch Veränderung oder Kraftlinien zahl auf die Abschaltung des Vorsch'altwider- stapdes anspricht.
Eine weitere Möglichkeit könnte idarin be stehen, dass der Vorschaltwiiderstan.d eine Ausbildung erfährt, die bewirkt, dass oder, vom Einschaltmoment bis zu,der mit,der Er reichung der Höchstdrehzahl des Motors zu sammenfallenden Abschaltung des Wider standes durch diesen fliessende 'Strom eine Vorrichtung beeinflusst, die mittel- oder un mittelbar die Abschaltung !des Widerstandes vornimmt, sobald die Stromstärke Aden Wert erreicht hat,
der sich aus ider vollen Dreh zahl des Motorläufers beim Leerlauf ergibt. Der Widerstand kann zum Beispiel als Er- regerwicklung für einen Elektromagnetkern ausgebildet sein, wobei der Kern losgelassen wird, sobald die Stromstärke entsprechend ge fallen ist, und :
durch seinen Fall mittel- oder unmittelbar !die Abschaltung des Vorschalt- widerstandes veranlasst. Statt den Wider standsdraht selbst als Erregerwicklung zu verwenden, könnte in den die Widerstände durchfliessenden Stromkreis ein Elektromag- iet gelegt werden, der die Abschaltung -des Vorschaltwiderstandes auslöst.
Statt von der Stromstärke könnte man bei diesen Be nutzungsweisen auch von der Statorspannung ausgehen.
Es könnte auch von den wechselnden Strom- und Spannungsverhältnissen des Mo torläufers in,der Weise ausgegangen werden, -dass durch die Einleitung des -Schaltvor ganges beim Einschalten des 'Stromes eine Vorrichtung in Bereitschaft gestellt wird, die in einstellbarer Abhängigkeit von den Strom- oder Spannungsverhältnissen des Motorläufers und dadurch von dessen Drehzahl selbsttätig ,die Abschaltung des Vorschaltwiderstandes übernimmt. Diese Schaltvorrichtung könnte beliebig ausgebildet sein.
Auf der Zeichnung sind mehrere Aus führungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist eine'Seitenansicht mit achsialem Längsschnitt durch eine Kupplung, und Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach I-I der Fig. 1; Fig. 3 ist die Darstellung einer abgeän derten Kupplung; Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines Schaltgerätes, Fig. 5 eine Seitenansicht desselben gegen die eine Stirnkante, und Fig. 6 eine Seitenansicht gegen,die Kon takte gesehen;
Fig. 7 zeitigt -die Kontaktanordnung im Schaubild um<B>90,</B> gedreht; Fig. 8 ist das 'Schaltungsschema für das Schaltgerät; Fig. 9 ist das Schaltungsschema für ein \veiteres Schaltgerät.
In Fig. 1 steht die achsmal entgegen der Wirkung von Federn 1 verschiebbare Muffe 2, die mit nicht weiter dargestellten Flieh gewichtshebeln zum Ausspreizen und An legen des Bremsringes 3 zusammenwirkt, durch Bolzen 4 mit einem Ring 5 in Verbin dung.
Dieser Ring 5 drückt, solange die Fe dern 1 nicht gespannt, die Fliehgewichtshebel also nicht angeschwungen sind, auf die bei 6 gefederten Knöpfe 7, die ihrerseits eine Ringschelbe 8 nach. aussen drücken, wie in Fig. 1 untere Hälfte dargestellt. Bei gespann ten Federn 1 gibt der Ring 5 die Ring scheibe 8 frei, die in diesem Fall durch die Federn 6 nach einwärts gezogen wird (Fig. 1 obere Hälfte).
Mit der Ringscheibe 8 wirkt ein bei 9 drehbar gelagerter zweiarmiger Hebel 10, 11 zusammen. Der Hebelarm 11 ist an einem achsial verschiebbaren Gestänge 12 ange- lenkt, das unter der Wirkung einer Feder 13 steht und als Schaltorgan 14 ausgebildet ist.
Der Schalter bewirkt -das Ein- oder Aus schalten eines Spulenstromkreises, der das Anlassgerät auf Betrieb weiterschaltet, das heisst das Kurzschliessen des Vorschaltwider- standes besorgt.
Das die Teile 12, 13, 14 enthaltende Ge häuse 15 ist mittelst eines Zapfens 16 ver stellbar in einer Muffe 17 geführt, die ihrer seits wieder in einer Lasche 18 verstellt wer den kann. Die Lasche 18 wind am Fuss an der Lauf schiene des Motors oder an einer an dern geeigneten 'Stelle befestigt.
Wie Fig. 1 zeigt, nimmt der Hebelarm 10 bei nach einwärts gezogenem Ring 8 die gestrichelt gezeichnete Stellung ein, schleift also nicht am Ring.
Die Einrichtung kann auch so getroffen sein, dass nicht die Muffe 2, sondern die Fliehgewichtahebel selbst eine Vorrichtung steuern, welche das Anla,ssgerät beherrscht.
Bei dem Beispiel nach Fig. 3 wird die unter Federwirkung stehende Muffe 2 nicht, wie in Fig. 1 nach links, sondern. nach rechts verschoben, sobald die Einrückung der Kupplung einsetzt.
Die Muffe 2 drückt in diesem Fall entgegen der Wirkung von Fe dern 20 die zweiarmigen Hebel 21 aus der Lage nach Fig. 3 obere Hälfe in die in der untern Hälfte gezeichnete,Stellung. Dadurch wird der mit den Hebeln gelenkig verbundene Ring 8 nach einwärts gezogen, der ein Über tragungsorgan, -zum Beispiel einen Bowden zug 22 zur mechanischen mittel- oder un mittelbaren Steuerung ges Anlassgerätes frei gibt.
Das Gerät nach Fig. 4 besteht aus der isolierenden Rückwand 31, die auf der Vor- derseite die Schalteinrichtung und auf der Rückseite :den auf der Zeichnung nicht wei ter dargestellten Widerstand trägt. Die Schalteinrichtung umfasst die an der Rück wand 31 befestigten.
Kontaktzungen B, S, <I>T,</I> <I>U, V, W,</I> 32, die mit den auf einer Welle 33 aus Isoliermaterial befestigten Kontakten. 34 zusammenwirken. Die Welle 33 trägt an ih rem einen Ende einen Handgriff oder Hebel 35 und am entgegengesetzten Ende einen zweiarmigen Hebel 36, an dem eine Feder 37 angreift. Der der Rückwand 31 zugekehrte Arm des Hebels 36 ist mit einer gefederten Klinke 38 versehen. Ün- terhalb der Kontaktwelle 33 befindet sich ein Elektromagnet 39 mit längsverschiebba rem Kern 40, -der unter dem Einfluss einer einstellbaren Zugfeder 41 steht.
Der Kern 40 steht, wenn ein bestimmter Strom durch die Magnetspule fliesst, soweit nach aussen vor, dass er als Anschlag für den Hebel 36 dient. Der Griff 35 ist. auf dem Ende der Welle 33 um einen Winkel entsprechend,der Länge des Schlitzes 47 frei drehbar angeordnet, in wel chen ein auf dem Wellenende fester An schlagstift 48 mit Spiel eingreift.
In demSchema nach Fig. 8 sind die Kon takte 34 und 34' als Kontaktmesser darge stellt. Dabei ist angenommen, dass der Nenn strom des Motors 20 Ampere pro Phase be trägt, und es ist der Vorschaltwiderstand 44, 45, 46 so bemessen, @dass dem Motor im Ein schaltmoment das 1,6-fache des Nennstromes also 32 Ampere zugeführt werden.
Die Wirkungsweise ist die folgende: Kurz nach Beginn der Schaltbewegung durch Drehen des Handgriffes 35 und der Kontaktwelle 33 nach oben und noch ehe die Welle 33 in die Stellung gelangt ist, in der sie durch die Feder 3 7 gehalten wird, kommen schon die Kontakte 34 mit den Kontakten B, S, <I>T</I> in Berührung.
Da sich für jede Phase auf der Welle 33 ein leitender Ring 34" be findet, der stets mit der Zunge 32 in Berüh- rung steht und der bügelförmige Kontakt 34 mit dem Ring 34" leitend verbunden ist, so fliesst der Strom jetzt vom Netz 42 über die bügelförmigen Kontakte 34 und die Zungen 32 durch die Widerstände 44, 45, 46 zum Motor. Eine Phase durchläuft dabei die Wicklung 39 des Elektromagnetes, der in diesem Erregungszu@stande diejenige Vorrich tung eingerückt hält, welche ein Berühren der Kontakte 34' und der Kontaktzungen U, V. W verhindert.
Die erregte Spule 39 zieht den Kernstift 40 entgegen -der Wirkung .der Feder 41 nach innen und sperrt dadurch den an der Isolierwelle 33 sitzenden Hebel 36. In dieser Lage wird die Schaltwelle durch die Feder 37 gehalten. Sobald mit zunehmender Drehzahl des leerlaufenden Motorläufers die Amperezahl auf 20 fällt, also die Zeit ge kommen ist, den Widerstand abzuschalten, genügt die Erregung !der Spule nicht mehr, um der Feder 41 Gegengewicht zu halten, so dass der Kernstift 40 den Hebel 36 freigibt.
Die Welle 33 wird dann durch die Feder 37 so weit weiter gedreht, bis dass die Kontakt stücke 34' an -die Zungen U, V, W gelangen und die Widerstände 44, 45, 46, sowie die Wicklung des Elektromagnetes kurz ge schlossen werden, so dass der Stator des Mo tors die volle Spannung zugeführt erhält. Bei dieser Weiterdrehung,der Schaltwelle 33 wird der Griff 35 nicht mitgenommen, da sich der Stift 48 in dem Schlitz 47 frei bewegen kann, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Dadurch wird die Feder 37 von der Mehrarbeit die durch das Mitnehmen des Griffes 35 erforderlich wäre, entlastet. Bei entsprechend starker Ausführung dieser Feder könnte der Schlitz 47 weggelassen werden, und der Griff 35 fest mit der Welle 33 verbunden sein.
Es wird somit durch die Einleitung des Schaltvorganges eine im dargestellten Bei spiel -aus den Teilen 36, 37, 39, 40 bestehende Vorrichtung eingeschaltet, die in einstellbarer Abhängigkeit von den Strom- oder @Span- nungsverhältnissen des Motorläufers und da durch von der Drehzahl desselben selbsttätig die Abschaltung -des Vorschaltwiderstandes zur gegebenen Zeit besorgt.
Die bewegliche Klinke 38 am Hebel 36 gestattet eine momentane Rückführung der Schaltwelle 33 durch den Griff 35,bezw. die Feder 37 in die Ausschaltstellung auch bei erregter Spule 39, also in der Sperrstellung des Kernstiftes 40.
Bei dem Beispiel nach Fig. 9 wird ein Kontaktinstrument, im vorliegenden Fall ein Voltmeter 49, benutzt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 8 ist die am Schaltgerät befindliche Spule eine @Span- nungsspule 50, die währenddes Betriebes un ter Strom bleiben, aber auch so geschaltet sein kann, dass sie bei Erreichen der Leer laufdrehzahl durch den Motor stromlos wird. Für diesen Fall genügt ein Hilfskontakt für die Schaltkontakte 34'. Das Kontaktinstru ment 49 (Voltmeter) wird auf der einen Seite von den Motorklemmen aus gespeist, wie durch -die eingezeichneten Pfeile zu ersehen.
Steigt nach dem Einschalten des Motors beim Anlassen desselben die,Spannung, so machen die Kontakte des Voltmeters, sobald die Span nung einen gewünschten, der Leerlaufdreh zahl des Motors entsprechenden. Wert er reicht hat, entweder die Zuleitung für die Erregerwicklung der Spannungsspule strom los oder sie schliessen diesen. Stromkreis, je nach Bauart oder Anordnung.
Die Spule selbst wirkt genau in derselben Weise wie beim. Beispiel nach Fig. 8, das heisst sie ver hindert das Einschalten der Kontakte 34' und damit das Kurzschliessen. der Widerstände 44 bis 46, solange der Motor noch nicht seine Leer laufdrehzahl hat, also noch nicht die volle Spannung erhalten darf.
Die 'Schalteinrich tung kann anstatt von Hand auch mechanisch oder elektromagnetisch in Gang gesetzt wer- en. Die Einrückung der Lastkupplung ge schieht bei beiden Beispielen der Fig. 4 bis 9 gleichzeitig mit der Abschaltung des Vor schaltwiderstandes bei erreichter Leerlauf drehzahl des Motors automatisch infolge Ausschwingens von Fliehkrafthebeln. Die selbsttätige Abschaltung des Widerstandes braucht nicht auf .einmal zu erfolgen, kann vielmehr auch in zwei oder mehr Stufen vor genommen werden.. Ferner kann die Einrich tung so getroffen sein,
dass ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst wird, wenn -die Verriegelung der Schaltwelle aufgehoben, der Widerstand also abgeschaltet wird. An die Stelle eines Widerstandes der üblichen Art kann irgend ein anderer Stromverbraucher treten. Der Schalter braucht schliesslich nicht mehrpolig zu sein, wie bei dem dargestellten Beispiel vorgesehen, sondern lässt sich ebenso gut auch ein- oder zweipolig bauen, sofern die Verhältnisse des angeschlossenen Elektro motors oder sonstigen Stromverbrauchers dies bedingen.
Die Abschaltung,des Vorschaltwiderstan- des könnte auch durch einen Stromwandler ausgelöst werden.