DE927401C

DE927401C - Star-delta switch for three-phase motors with capacitors for phase compensation

Info

Publication number: DE927401C
Application number: DES29546A
Authority: DE
Inventors: Knut Heidkrueger; Hermann Dipl-Ing Reizuch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-07-31
Filing date: 1952-07-31
Publication date: 1955-05-09

Description

Sterndreieckschalter für Drehstrommotoren mit zur Phasenkompensation dienenden Kondensatoren Bei der Einzelkompensation von Drehstrommotoren, die mittels Sterndreieckschalter angelassen «erden, ist durch Zusammenwirken von Motorinduktivität und Kondensa.to)rentladung die Gefahr von Spannungsresonanz und Übererregung gegeben. Diese Gefahr wird bei einem bekannten Sterndreieckschalter für Rundumschaltung dadurch vermieden,, daß die Kondensatoren fest an die in der Stern- und in der Dreieckschaltung am Netz liegenden Motorklemmen angeschlossen sind und diese Klemmen beim Übergang von der einen auf die andere Schaltung nicht vom Netz abgetrennt ,#verden. In -der Aus-Stellung ist der vom Netz getrennte Motor mit zu seinen Wicklungen parallel liegenden. Kondensatoren in Dreieck geschaltet, so daß für eine Entladung der Kondensatoren gesorgt ist. Auf soldhe Sterndreieckschalter, die zum Ausschalten in entgegengesetzter Richtung betätigt «erden wie zum Einschalten, ist die Anordnung dem Steuerorgane des bekannten Rundumschalters nicht ohne weiteres übertragbar. Dia nämlich beim Abschaltien zunächst wieder die Sternschaltung durchlaufen wird, ergibt sich die obenerwähnte Gefahr von Spannungsreesonanz und Übererregung beim übergang von der Sternstellung in die Aus-Stellung vor allem deswegen., weil eine etwa angestrebte Gleichzeitigkeit der verschiedenen, beim Übergang erforderlichen Schalthandlungen schon beim fabrikneuen Schalter infolge der Herstellungstoleranzen, erst recht aber bei einem längere Zeit in Gebrauch befindlichen Schalter infolge von Kontaktabbrand und sonstiger Kontaktabnutzung nichtgewährleistet ist. Die Erfindung geht zur Beseitigung der erwähnten Gefahr von dem Gedanken aus, die verschiedenen Schaltvorgänge nicht glevchzeitig, sondern nacheinander in einer vorbestimmten Reihenfolge ablaufen zu lassen. Demgemäß besteht die Erfindung darin,, daß bei Ausbildung des Sterndreieckschalters für entgegengesetzte Betätigungsrichtungen zum Ein- und Ausschalten die Steuerlglieder für den.Übergang von der Sternstellung in die Aus-Stel,lun#g .derart ausgeführt sind, daß nachstehendie zeittche Reihenfolge der verschiedenen Schaltvorgänge mit zur Lichtbogenlöschung ausreichenden Zwischenzeiten sichergestellt isst: Erstens Sternschalter öffnen, zweitens Netzschalster öffnen, dfd-ttens D.reieckschalter schließen. Damit wird vor allem der besonders gefährliche Fall, daß der in Stern geschaltete, zunächst noch im Lauf befindliche Motor zwar vom Netz getrennt, jedoch mixt den in Dreieck geschalteten Kondensatoren verbunden ist, mit Sicherheit vermieden..Star-delta switch for three-phase motors with phase compensation used capacitors For the individual compensation of three-phase motors, which by means of The star-delta switch is "grounded" through the interaction of motor inductance and condensate discharge there is a risk of voltage resonance and overexcitation. With a known star-delta switch for all-round switching, this danger is thereby eliminated avoided, that the capacitors tightly to those in the star and in the delta connection Motor terminals connected to the mains are connected and these terminals at the transition from one circuit to the other not disconnected from the mains, # verden. In the The motor, which is disconnected from the mains, is in the off position with its windings parallel lying. Capacitors connected in delta, so that for a discharge of the capacitors is taken care of. On the star-delta switches that turn off in the opposite direction Direction actuated «grounding as for switching on, is the arrangement of the control organ of the known all-round switch is not easily transferrable. Namely at the Shutdown is first run through the star connection again, the result is Above mentioned risk of voltage re-resonance and overexcitation when passing from the Star position in the off position mainly because of a desired Simultaneousness of the various switching operations required during the transition even with the brand new switch due to manufacturing tolerances, but even more so in use for a long time located switch as a result contact erosion and other contact wear is not guaranteed. The invention proceeds from the thought of the various in order to eliminate the danger mentioned Switching processes not at the same time, but one after the other in a predetermined order to expire. Accordingly, the invention is, that in the formation of Star-delta switch for opposite actuation directions for switching on and off the control elements for the transition from the star position to the off position, lun # g . are designed in such a way that the following is the chronological order of the various Switching operations with sufficient intermediate times to extinguish the arc are ensured eats: First open the star switch, second open the power switch, dfd-ttens D. triangle switch conclude. This is the particularly dangerous case that the one in Stern switched motor that was initially still running was disconnected from the mains, however mixes the delta connected capacitors, definitely avoided.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. i zeigt das Anschlußschaltbild des Drehstrommotors und Fig. 2 das Abwieklungsschema des Sterndreieckschalters.FIG. I shows the connection diagram of the three-phase motor and FIG. 2 the scaling scheme of the star-delta switch.

Nach Fig. i sind ein Drehströmmotor i i und eine dazu parallel liegende Kondensatorgruppe 12 über einen Steerndreieckschalter 13 an die Klemmen RST eines Drehstromnetzes angeschlossen. Mittels einer Welle 14 wird der Sterndreiedkschalter zum Einschalten in der einen und zum Ausschalten in der entgegengesetzten Drehrichtung betätigt. Die Anfänge der drei Phasenwicklungen des Motors i i sind mit U, V, W und die Enden mit X bzw. Y bzw. Z bezeichnet. Die Kondensatorengruppe i2 ist in Dreiedk geschaltet und mit den Klemmen U, I%, W verbunden.According to FIG. I a ii Drehströmmotor and a capacitor to lying parallel group 12 are connected to a three-phase network via a steer-delta switch 1 3 to the terminals RST. By means of a shaft 14, the star-three switch is actuated to switch on in one direction of rotation and to switch off in the opposite direction of rotation. The beginnings of the three phase windings of the motor ii are designated with U, V, W and the ends with X, Y and Z, respectively. The capacitor group i2 is connected in Dreiedk and connected to the terminals U, I%, W.

Der Sterndreieckschalter 13 hat nach Fig. 2 acht Schaltstellen i bis &, von denen je vier in einer Ebene nebenr bzw. untereinanderliegen und eine Gruppe bilden. Diie, Schaltstellen worden beispielsweise durch nockenartige Steuerorgane betätigt, die ebenfalls in zwei Gruppen an:- ordnet sind. Zu den Schaltern i bis 4 gehört die Stenergruppe g., und zu den Schaltern 5 bis 8 gehört die Steuergruppe io. Die beiden Steuergruppen sind auf der Schaltwalze um den gleichen Winkel versetzt wie die Angriffspunkte der von ihnen betätigten Schalthebel, so daß beide Gruppen gleichzeitig in der durch Pfeilspitzen 15 angedeuteten Stellung o stehen, Brie dargestellt, bzw. bei Drehung des Schalteers in der Einschaltrichtung beide zugleich in die Sternstellung und dia.-nach schließlich zugleich in die Dreieckstellung gelangen. Zum Ausschalten wird der Schalter in der entgegerigeseizten Richtung gedreht, und die genannten Schaltstellungen werden dann in der umgekehrten Reihenfolge, wie oben geschildert, durchlaufen. Die beiden Schalter i und 5 dienen zur Herstellung der Sternverbindung, die Schalter 2 bis .4 dielen zur Herstellung der Dereieöks@verbindungen, und die Schalteer 6- bis B. stellen, die Verbindungen zum Netz RST her. In der Ausschaltrichtung werden beim Übergang von der Sternschaltung in die Nullstellung von beiden Steuergruppen. die gestrichelt eingezeichneten Zwischenstellungen a, b und c durchlaufen. Die Steuerglieder für die Sternpunktverbindung erstrecleen sich hierbei nur bis zu der Zwischenstellung a, so, daß beim Schalten zunächst diese Verbindung gelöst wird. Die Steuerglieder der Netzschalter 6 bis 8 erstrecken sich in der Ausschaltrichtung über einen längeren Schaltweg bis zur Zwischenstellung b, wo die Anordnung vom Netz getrennt würd. Zwischen diesem Schaltvorgang und dem folgenden. liegt ein. Zwischenraum von b bis c, der so groß bemessen ist, daß eine Überdeckung der vorhergehenden und der nachfolgenden S chalthandlung mi t S icherheit ausgeschlossen ist. Die nachfolgende Schalthandlung wird in der Zwischenstellung c eingeleitet und besteht in der Herstellung der Dreiecksverbindungen für den Endzustand, der dann in dein Nulistellung aufrechterhalten bleibt. Wenn beispielsweise für die Bewegung von der Sternstellung in die Nullstellung ein Schaltwinkel von 45° vorgesehen ist, so, liegen die Zwis.chezstellungen a, b und c in der angegebenen Reihenfolge, etwa bei io bzw. 25 bzw. 35°.According to FIG. 2, the star-delta switch 13 has eight switching points i to &, four of which are located next to or below one another in a plane and form a group. The switching points have been actuated, for example, by cam-like control elements, which are also arranged in two groups: - are arranged. The stener group g. Belongs to the switches i to 4, and the control group io belongs to the switches 5 to 8. The two control groups are offset on the shift drum by the same angle as the points of application of the shift lever operated by them, so that both groups are simultaneously in the position o indicated by arrowheads 1 5 , Brie shown, or both when the switch is turned in the switching direction at the same time in the star position and dia.-after finally reach the triangle position at the same time. To switch it off, the switch is turned in the opposite direction and the switch positions mentioned are then passed through in the reverse order to that described above. The two switches i and 5 are used to establish the star connection, the switches 2 to .4 dielen to produce the Dereieöks @ connections, and the switches 6 to B. make the connections to the network RST. In the switch-off direction, both control groups are switched from star connection to zero position. run through the intermediate positions a, b and c shown in dashed lines. The control elements for the neutral point connection here only extend as far as the intermediate position a, so that this connection is first released when switching. The control elements of the power switch 6 to 8 extend in the disconnection direction over a longer switching path to the intermediate position b, where the arrangement would be separated from the network. Between this switching process and the following one. lies a. Gap from b to c, which is dimensioned so large that an overlap of the preceding and the following switching action is impossible with certainty. The following switching action is initiated in the intermediate position c and consists in the creation of the triangular connections for the final state, which is then maintained in the zero position. If, for example, a switching angle of 45 ° is provided for the movement from the star position to the zero position, then the intermediate positions a, b and c are in the specified order, for example at io or 25 or 35 °.

Die zeitliche Schaltfolge ,beim gesamten Ein-bzw. Ausschaltvorgang ergibt sich aus nachstehender Zusammenstellung: Einschalten i. 1T u11 in Stern Dreieckschalteer öffnen, dann schließen Netzschalter, dann schließen Sternschalter.The chronological switching sequence, with the entire on or. Switch-off process results from the following summary: Switching on i. 1T u11 in star delta switch open, then close power switch, then close star switch.

2. Stern in D@ireieck Sternschalter öffnen, dann schließen Dreieckschalter. Ausschalten i. Dreieck in Stern Dreieckschalter öffnen, dann schließen Sternschalter. 2. Stern in Null Sterrnschalter öffnen, dann öffnen Netzschalter, dann schließen Dreieckschal.ter.2. Open star in triangle star switch, then close triangle switch. Switch off i. Open triangle in star Delta switch, then close star switch. 2. Open star in zero star switch, then open power switch, then close Triangle switch.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Star-triangle switch for three-phase motors with for phase compensation serving capacitors, which are fixed to the in the star and motor terminals connected to the mains in the delta connection, which remain connected to the network during the transition from one circuit to the other, with the motor disconnected from the mains -with its windings in the off position parallel condensers are connected in a triangle, characterized in that that with. Training for opposite directions of actuation, for switching on and off the control members for the Transition from the star position to the Off positions are designed in such a way that the following chronological order of the various switching processes with sufficient intermediate times to extinguish the arc it is ensured: firstly, open the star switch, secondly, open the mains switch, thirdly, close the triangle switch.

2. Star triangle switch, characterized in that that the control elements for the mains connection in the disconnection direction via a extend longer switching path than the Steu.erglicder for the starting point connection.

3. Star delta switch, characterized in that between: the control members for the delta connection in the off position and the control links for the mains connection such a part of the switchgear is that an over-riding is definitely excluded is.