183755. lajstromszámú szabadalom • Túlterhelés ellen védő kapcsoló, zárt kivitelű villamos kismotorokhoz
1 183 755 A találmány tárgya túlterhelés ellen védő kapcsoló zárt kivitelű villamos kismotorokhoz, főként gépjárművekben alkalmazott kismotorokhoz. A találmány szerinti kapcsoló feladata az, hogy a védő motort a túlmelegedés okozta károsodástól megóvja azáltal, hogy a tekercsein átfolyó áram és 5 a belső terében állandósult hőmérséklet együttes hatására a tápáramkört veszélyes túlterhelés fellépése esetén rövid időn belül pillanatkapcsolással megszakítja anélkül, hogy a megengedett hőmérséklet-tartományban észrevehetően zavarná a működést. Feladata továbbá, hogy a rendszer 10 visszahűlése után automatikusan újra zárja az áramkört. Hasonló védelmi célra szolgáló, többnyire az ikerfém tulajdonságain alapuló kapcsolókészülékek számos változatban ismertek. Ezek egy vagy több rugó, ikerfém-elem és villamos érintkezők kombinációja révén látják el funkció- 15 jukat. Felépítésük miatt azonban vagy túlságosan bonyolultak és költségesek, vagy a fentebb leírt valamennyi követelmény maradéktalan kielégítését nem biztosítják. így pl. egyes kapcsolókészülékek nem teszik lehetővé a motor belső hőmérsékletének és pillanatnyi áramfelvételének együt- 20 tes érzékelését, mivel vagy ún. közvetett fűtéssel működnek , vagy pedig nem alkalmasak a motor belső terébe történő beépítésre. Más készülékeknél pedig nem válik el élesen a megengedett felmelegedés tartományában való működés a megszakítás tartományában való működéstől, s így a ké- 25 szülék zavaró hatást gyakorolhat a motor üzemére. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő kapcsolóval a számos változatban ismert kapcsolókészülékek ismert hátrányait kívánjuk kiküszöbölni. A találmány célja ezért olyan védőkapcsoló kialakítása, 30 amely viszonylag széles üzemi hőmérséklettartományban nem zavarja a védő villamos motor normális működését, a túlterhelés tartományában viszont a motor belső hőmérsékletének és a rajta átfolyó áram pillanatnyi értékének együttes hatására gyorsan eléri a megszakítás állapotát és pilla- 35 natkapcsolással megszakítja a motor tápáramkörét. A találmány további célja, hogy a védendő motor lehűlése után a kapcsoló automatikusan zárja a tápáramkört, és a túlterhelést okozó körülmény tartós fennállása esetén a megszakítás és zárás ciklikus ismétlődésével védje meg a motort 40 a károsodástól. A találmány célja végül olyan kisméretű védőkapcsoló kialakítása, amely a motor belső terében elhelyezhető, és egyszerű kivitele folytán a tömeggyártás módszereivel könnyen gyártható. A találmány segítségével ezeket a célokat egy álló érint- 45 kezővel, valamint két, egymásai együttműködő, ikerfém érintkezőtartóval ellátott mozgóérintkező alkalmazásával éljük el, amely mozgó érintkezők közül az egyik ütköző elemmel kiképzett ún. gyorsító érintkező, a másik pedig rugóterhelés alatt álló pillanatkapcsoló-éríntkező. 50 A találmány szerinti megoldásnak megfelelő kapcsoló lényegét részletesen ismertetjük a leíráshoz mellékelt rajzokon, amelyek egy előnyös kiviteli példát ábrázolnak, és amelyek közül az 1. ábra a védőkapcsolót ábrázolja nyugalmi helyzetben, 55 a műanyag házat lezáró fedél nélkül, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott kapcsoló alkatrészeinek helyzetét mutatja vázlatosan, a megszakítás előtti állapotban, a 3. ábra a 2. ábra szerinti vázlatos ábrázolás, megszakított állapotban. A védőkapcsoló az 1 műanyag-házba van beépítve, amely a rajzon nem ábrázolt fedéllel van lezárva. Az 1 műanyag-házban fixen rögzített 2 és 3 kapcsok segítségével csatlakoztatható a védőkapcsoló a védendő motor tápáramkörébe . A 2 kapocsra a 4 ponton rögzített ikerfém 5 érintkezőtartó és a 6 érintkezőcsúcs alkotja a pillanatkapcsoló érintkezőt, az 5 érintkezőtartó vége és az 1 múanyagház 8 mélyedése között pedig egy előfeszített C-alakú 7 nyomórugó van elrendezve. A 3 kapocsra a 9 ponton rögzített ikerfém 10 érintkezőtartó a kettős 11 érintkezőcsúccsal az ún. gyorsító érintkezőt alkotja. A 10 érintkezőtartó 10a vége vissza van hajlítva, hogy az érintkező elmozdulását behatároló ütközőt képezzen. A 3 kapocsnak az 1 műanyagházban levő végén található 12 érintkezőcsúcs az állóérintkező. A kapcsolószerkezet működése felépítéséből adódik: Az 1. ábrán bemutatott nyugalmi, illetve normál üzemi helyzetben a 7 nypmórugó a 6 és 11 érintkezőcsúcsokat a rögzített helyzetű 12 érintkezőcsúcshoz szorítja. Előnyösen az ikerfém 5 érintkezőtartó a zárás irányában ható előfeszítéssel rendelkezik, ami hozzájárul a rugóerőhöz, míg a 10 érintkezőtartónak ezzel ellentétes, ésennél kisebb, nyíró irányú előfeszítése van. Ebben az állapotban a védendő motor tápárama a 2 kapcson, az 5 érintkezőtartón, a 6, 11 és 12 érintkezőcsúcsokon, és a 3 kapcson át folyik, míg a 10 críntkezőtartón nem folyik számottevő áram. A. motor áramfelvételének a megengedettnél nagyobb mértékű megnövekedésekor a hőhatás az ikerfém 5 érintkezőrartó nyitó irányú elhajlását idézi elő, emiatt a 6 érintkezőcsúcs eltávolodni igyekszik a 11 és 12 érintkezőcsúcsoktól A 10 érintkezőtartó hőhatás okozta deformációja, ill. nyitó irányú előfeszítése következtében a 11 érintkezőcsúcs kö\eti a 6 érintkezőcsúcs elmozdulását, miközben elválik a 12 álló érintkezőcsúcstól. Ebben az állapotban a motor tápárama a 2 kapcson, az 5 érintkezőtartón, a 6 és 11 érintkezőcsúcsokon a 10 érintkezőtartón és a 3 kapcson át folyik. Az áram hőhatása következtében a 10 érintkezőtartó is nyitó irányba hajlik, ezáltal meggyorsul a 6 és 11 érintkezőcsúcsoktávolodásaa 12 érintkezőcsúcstól a7 nyomórugó feszítőerejével szemben. A 2. ábrán szemléltetett holtponti helyzetben, amikor az 5 érintkezőtartó 5a vége eléri a 7 nyomórugó forgástengelyét az 5 érintkezőtartó elméleti forgástengelyével összekötő egyenest (a 2. ábrán közelítőleg az A—B szaggatott vonal) a legkisebb további elmozdulás hatására bekövetkezik a pílianatkapcsolás. A 7 nyomórugó feszítőereje ugyanis a holtponton átbillenve az 5 érintkezőtartót nagy sebességgel a 2 kapocs 2a végéhez kényszeríti. Eközben a 11 érintkezőcsúcs nem tudja követni a 6 érintkezőcsúcs mozgását, mivel a 10 érintkezőtartó ütközőként kialakított 10a vége a 3 kapocs végén felütközik. (3. ábra) A tápáram megszakítása után a védendő motor, és vele a védőkapcsoló hűlni kezd, ennek következtében az ikerfém 5,10 érintkezőtartók igyekeznek visszanyerni eredeti alakjukat. A 6 érintkezőcsúcs a hűlés során akadálytalanul visszaáll eredetileg beállított helyzetébe, míg az 5 érintkezőtartónak a 7 nyomórugó feszítését leküzdve el kell előbb jutnia az A—B egyenesen levő holtpontig, ahol megtörténik 2
