Onderstaande tekst is niet 100% betrouwbaar

Schakelingen (V) De schakelmogelijkheden met behulp van magnetische schakelaars zijn zeer uitgebreid. De eenvoudige constructie van deze schakelaars biedt de mogelijkheid talrijke combinaties te maken. Deze combinaties laten zich niet altijd door letterschema’s verklaren, omdat in vrijwel alle gevallen de combinaties electrisch gekoppeld zijn. Om de schema’s te kunnen lezen of samen te stellen, moeten we ons vertrouwd maken met de constructie van de magnetische schakelaar. De hoofdbestanddelen van het electrisch systeem van de magnetische schakelaar, ' zijnde inschakelspoel met ijzeren juk en de contactdrager. De spoel is bevestigd op eender benen van het uit gelamelleerd ijzer bestaande juk, zoals in figuur 26 is aangegeven. Aan de contactdrager is het anker verbonden, dat door het ijzeren juk wordt aangetrokken, als de spoel onder spanning komt. Het is gebruikelijk om de spoel aan te sluiten tussen de nul- en eender phaseleiders. Omdat we met deze spoel dein- of uitschakeling besturen, spreekt men ook wel van stuurstroomspoel. De constructie van magnetische schakelaars is nogal uiteenlopend. Bij alle uitvoeringen maakt de contactdrager een scharnierende beweging als bij hefboomschakelaars. De contactdelen maken, afhankelijk van de

constructie, een vrijwel horizontale of verticale beweging. Wanneer de inschakelspoel onder spanning komt, wordt het anker aangetrokken. Het sluiten van de stuurstroom geschiedt dooreen drukknop, welke inde stuurstroomleiding is geplaatst. Het is daarom begrijpelijk, dat we daarmee een middel hebben om de schakelaar op afstand te bedienen. Wanneer we echter de drukknop loslaten, zou de spoel weer spanningsloos worden en de schakelaar weer in de nulstand komen. We kunnen dit voorkomen, door de klemmen van de drukker automatisch door te verbinden met behulp van de contactdrager. Deze bezit daartoe een hulpcontact, hetwelk zijn dienst doet, zodra wijde spoel onder spanning brengen. Bij kleine schakelaars blijft deze spoel onder spanning, zolang de schakelaar ingeschakeld blijft. Voor grotere stroomsterkten vervaardigt men schakelaars waarvan de spoel automatisch weer wordt uitgeschakeld en de contactdrager wordt vergrendeld, zodat deze niet kan terugvallen. Behalve dat het eigen verbruik van de schakelaar zeer gering is, hebben we het voordeel dat de schakelaar bromvrij ingeschakeld blijft. Bij schakelaars voor grote stroomsterkten kan dit brommen vrij hinderlijk zijn. Om de schakelaar weer inde nulstand te brengen, onderbreken wede stuurstroom, waardoor de contactdrager terugvalt. De schakelaars met vergrendeling hebben daartoe een aparte uitschakelspoel, welke algemeen de nulspanningspoel wordt genoemd. De nulspanningspoel komt auto-

matisch onder spanning als de contactdrager wordt aangetrokken. Verbreken wede stroom inde nulspanningspoel, dan laat deze zijn anker los, waardoor de vergrendeling wordt opgeheven en de contactdrager terug valt. We hebben hiermee tevens een middel om op meerdere plaatsen de schakelaar uitte schakelen. De indruk-contacten worden dan daartoe in serie geschakeld. Voor overbelasting, welke bij motoren kan optreden, is er een tweede veiligheid, welke berust op de warmte-ontwikkeling van de electrische stroom en als thermische beveiliging wordt aangeduid. De thermische beveiliging is bij schakelaars met olievulling ineen aparte afdeling, gescheiden van de schakelruimte, gemonteerd. Voor grote vermogens bouwt men de beveiliging in daarvoor bestemde kastjes van ijzer en bakeliet. Voor de volledigheid moeten we vermelden, dat de inschakelspoel bij de schakelaar met vergrendeling niet constant onder spanning zou kunnen staan, daar de spoel anders zou verbranden. Het aantal A.W. (Ampèrewindingen) van de spoel is bij deze schakelaar beduidend hoger dan bij de schakelaar zonder vergrendeling. Dit is mogelijk, omdat de inschakelspoel slechts een kort ogenblik ingeschakeld blijft. De kracht, waarmede anker en contactdrager aangetrokken worden, is daarom van gunstige invloed op de schakelsnelheid. In figuur 27 is een 3-polige schakelaar schematisch voorgesteld; de wijze van bediening van de schakelaar zal wel geen nadere verklaring behoeven. Figuur 28 stelt een schakelaar voor met vergrendeling, dus met een nulspanningspoel. Zoals het schema aangeeft, is het electrisch systeem vaneen magnetische schakelaar zeer eenvoudig; storingen inde schakelaar, welke het functionneren beïnvloeden, zijn dan ook voor het merendeel te wijten aan de constructie van het mechanisch gedeelte. Speciale fabrieken van schakelmateriaal brengen hierin nog steeds verbeteringen aan. Uit de constructie van de magnetische schakelaar hebben we reeds begrepen, dat met de schakelaar slechts twee posities mogelijk zijn; behalve bij omschakelaars, is een dezer posities de nulstand, dus waarin alle verbindingen zijn verbroken. Juist de omstandigheid, dat we slechts met twee posities te maken hebben, maakt het combineren gemakkelijk. De ster-driehoekschakeling door middel van magnetische schakelaars is betrekkelijk eenvoudig. Voor deze schakeling hebben we, zoals reeds in het voorgaande bleek, drie schakelposities nodig, waarvan er twee de ster-driehoekschakeling vormen en één positie de nulstand is. Hieruit blijkt, dat wede schakeling niet met 1 maar met 2 magnetische schakelaars moeten maken; bij de bespreking hiervan zullen wij ze schakelaar 1 en 2 noemen. De 3 statorwikkelingen vaneen draaistroommotor zien we in figuur 18 in ster- en in driehoek geschakeld en aangesloten op de toevoerklemmen R, ?, T. De klemmen van de 3 statorwikkelingen zijn gemerkt met ü, V, W en X, Y, Z. Inde nulstand, moeten de klemmen R, S, T los zijn van de combinatie. Tijdens de sterschakeling komen ze aan de klemmen U, V, W en ontstaan de verbindingen R.U-S.V-T.W. Wanneer we deze verbindingen met schakelaar 1 maken, dan is hiermee de taak van schakelaar 1 geëindigd. De sterschakeling moet door schakelaar 2 worden gevormd. Omdat er slechts 2 schakelposities per schakelaar mogelijk zijn, concluderen wij dus, dat het sterpunt reeds inde aanvangspositie bestaat. Inde 2de positie, waarin de driehoekschakeling ontstaat, moet het sterpunt worden opgeheven. Schakelaar 1 stellen wij in bedrijf door met de afzetdrukknop de inschakelspoel onder spanning te brengen.

Volgens figuur 29 is deze spoel aangesloten tussen de nul- en de phaseleider R. Door het hulpcontact verbinden wede punten a en b, waardoor de inschakelspoel onder spanning blij ft. De contacten van de aanzetdrukknop zijn nu automatisch doorverbonden. Schakelaar 2 vormt inde nulstand, zoals wij reeds vaststelden, het sterpunt. Met de bedrijfsdrukknop brengen wijde inschakelspoel van schakelaar 2 onder spanning. Deze is evenals de spoel van schakelaar 1, tussen de nul- en de phaseleider R. aangesloten. Uit de onderlinge verbindingen zien we, dat we schakelaar 2 alleen in bedrijf kunnen stellen, als schakelaar 1 ingeschakeld staat. De stuurstroom voor schakelaar 2 gaat via een hulpcontact van schakelaar 1. Driehoekschakeling is dus niet mogelijk, als daaraan voorafgaand niet eerst de sterschakeling is gevormd. Schakelaar 2 bezit eveneens het hulpcontact voor de doorverbinding naar S2. Met de uitdrukknop schakelen we beide schakelaars weer terug inde nulstand. Evenals met de gewone ster-driehoekschakeiaar, moeten we ook tussen ster- en driehoekschakeling de nodige tijdruimte nemen, opdat de motor op snelheid kan komen. Met de magnetische schakelaar is het mogelijk geworden de ster-driehoekschakeling automatisch te laten verlopen. Een belangrijk onderdeel van de automatische ster-driehoekschakelaar bestaat in het gedeelte, dat de tijdruimte inleidt tussen ster- en driehoekschakeling. Deze is van dezelfde constructie als de thermische relais, die bij de beveiliging van motoren in gebruik zijn. Bij overbelasting schakelt het relais de stroom uit en bij het relais van de ster-driehoekschakelaar wordt de stroom juist gesloten. Daar bij motoren eender gelijke beveiliging als tij drelais dienstdoet, is het begrijpelijk dat het ook gebruikt kan worden om het inschakelen na zekere tijd te laten verlopen. Dit hebben wij juist nodig bij de ster-driehoekschakeling. Door het verstellen vaneen schroef kunnen wijde tijd op de juiste waarde instellen. Om het relais niet van te grote afmetingen te krijgen, wordt het dikwijls aan de laagspanningszijde van een kleine transformator aangesloten. Het tijdrelais is regelbaar russen 3 en 10 seconden. Het gevaar dat men zou lopen bij twee direct op elkaar volgende inschakelingen, wordt ondervangen door een tweede sluitingscontact, dat eerst na afkoeling van het thermisch relais in werking komt. Over het laatstgenoemde contact voert men de stuurstroom, zodat inschakeling alleen mogelijk is, wanneer het tijdrelais ook de juiste vertraging waarborgt. Met de constructie van het relais wordt op een kleine afkoelingstijd gerekend. Dit wordt bereikt door de oppervlakte van het thermisch element, naar verhouding der massa, zo groot mogelijk te nemen. In figuur 30 zien we een schematisch beeld van de automatische sterdrlehoekschakelaar; hierin is 1 de netschakelaar en 2 de ster-driehoekschakelaar. Zolang de inschakelspoel van de laatste onbekrachtigd is, zijn de klemmen X, Y, Z met elkander verbonden. Na bekrachtiging volgt de verbinding U.Z, enz. Het hulpcontact van schakelaar 1 vormt een doorverbinding voor de stuurstroom van het relais, dat hierdoor in werking komt. Het thermisch relais sluit de contacten inde stuurstroomleiding voor de inschakelspoel van schakelaar 2, waarna de driehoekschakeling volgt. Hierdoor wordt tegelijkertijd de stuurstroom voor het relais onderbroken, met als gevolg dat het thermisch element zijn oorspronkelijke vorm weer aanneemt en de onderbreking inde stuurstroomleiding van schakelaar 1 weer wordt hersteld. Voor grote stroomsterkten zijn beide schakelaars in aparte kasten gemonteerd. g. J. M.

Figuur 26

Figuur 29

Figuur 27

Figuur 28

Figuur 30

Sluiten