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Elektrisches Steuergerät, z. B. Olbrennersteuergerät
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Steuergerät mit einem Fühler zur Überwachung des Betriebszustandes eines Wirkmittels einer durch das Steuergerät selbsttätig betriebenen Anlage, z. B. Ölbrennersteuergerät für Raumheizanlagen, bei dem ein Fühler als mit dem Betriebszustand sich ändernder Wider-
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an die Stromquelle legt. Ein derartiges Steuergerät hat im Normalbetrieb die Ingangsetzung und Ingang- haltung der Ölbrenneranlage zu bewirken und bei Störungen die Anlage abzuschalten.
Besonders die Forderung der Störabschaltung führte dazu, das Schaltrelais als Gleichstromrelais aus- zuführen, den Photowiderstand mit einem Gleichrichter zusammenzuschalten (DAS 1 055 690) und das
Ganze mit"Hell"-Schaltung zu betreiben.
Der Photowiderstand wurde dabei als Vorwiderstand zu dem Relais geschaltet. Über ihn und den
Gleichrichter wurde das Relais mit Gleichstrom versorgt. Das Relais war also im Normalfall mit Gleich- strom erregt bzw. sprach auf Gleichstromschwankuagen an, die praktisch zwischen einem Maximum (Re- laisanzug) und einem Minimum (Relaisabfall) lagen. Bruch von Leitungen, d. h. Stromunterbrechung, er- gab notwendig den Minimumfall (Relaisabfall). Der Minimumumfall (Relaisabfall) ergab sich auch bei
Kurzschluss des Fühlers. Dann lag nämlich am Relais nicht eine Gleichspannung, sondern eine Wechsel- spannung, die nicht ausreicht, das Relais zum Anzug zu bringen oder zu halten.
Insoweit genügte die bekannte Schaltung zwar der Forderung, dass im Falle eines Kurzschlusses des Fühlers der gleiche Befehl gegeben wurde wie bei Nichtvorhandensein der Flamme, sie bedingte jedoch einen erheblichen technischen Aufwand. Das lag daran, dass der Photowiderstand als veränderlicher Widerstand ein Vorwiderstand für das Relais und das Relais als Gleichstromrelais gewickelt war (hoher Kupferbedarf) und dass besondere Mittel angewendet werden mussten, um zu erreichen, dass das Motorschütz für den Ölfördermotor erst nach dem Flammenfühlerrelais ansprach.
Eine wesentliche Vereinfachung emes Steuergerätes mit einem Fühler zur Uberwachung des Betriebs- zustandes einer durch das Steuergerät selbsttätig betriebenen Anlage, bei der der Fühler als mit dem Betriebszustand sich ändernder Widerstand, z. B. photoelektrischer Widerstand, ein Schaltrelais beeinflusst, z. B. eines Ölbrennersteuergerätes mit einem Flammenfühler, ergibt sich erfindungsgemäss dadurch, dass der den Widerstand enthaltende Pfad und das Schaltrelais in direkter Parallelschaltung an die Betriebsstromquelle des Gerätes angeschlossen sind, so dass der Fühler als Weiche für die an den Anschlussstellen des Schaltrelais sich einstellende Spannung wirksam ist.
Das Relais wirkt also so, dass es 1. anzieht und seine Kontakte bei unbelichtetem Photowiderstand schliesst = keine Flamme vorhanden, 2. abfällt und seine Kontakte öffnet bei belichtetem Photowiderstand ; Flamme vorhanden, 3. bei Kurzschluss des Fühlers abfällt und seine Kontakte schliesst wie im Falle 1.
Der veränderliche Widerstand des Fühlers liegt im Nebenschluss zu dem Schaltrelais an der Betriebsspannungsquelle für das ganze Gerät, an die auch die übrigen, vom Schaltrelais gesteuerten Schaltglieder angeschlossen sind.
Es liegt also am Schaltrelais wie am Fühler nur Wechselspannung. Dadurch, dass der Fühler Widerstandswerte annehmen kann, die im Bereich der Hochohmigkeit (bis 10 MO) und der Niederohmigkeit (1 - 5 kn) liegen, stellte er einen sehr wirksamen, von der Flamme bedingten Nebenschluss zu dem Schalt-
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relais dar. Das Relais reagiert, da es mit Schliesserkontakten arbeitet, d. h. Relaisanzug bewirkt Kontaktschliessung, Relaisabfall bewirkt Kontaktöffnung, also auch im richtigen Sinne bei Störungen durch einen unterbrochenen, d. h. nicht arbeitsfähigen Fühler, ohne dass es erforderlich ist, hiezu dem Relais eine andere Spannung zuzuführen als beim arbeitsfähigen Fühler. Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile.
Eine Einschaltung des Motorschützes ist nicht möglich, bevor das FlaIl1menfUhlerrelais angezogen und seine Kontakte geschlossen hat. Es ist daher eine die Einschaltung des Schützes verzögernde Anordnung nicht erforderlich.
Da Schliesserkontakte verwendet werden, ist. eine zuverlässige Einschaltung gewährleistet, da Kontaktschwierigkeiten infolge Oxydbildung usw. vermieden werden. In dem Zweig des Gerätes, der den Flammenfühler und das Plammenfühlerrelais enthält, sind Gleichrichter, Kondensatoren und Abgleichpotentiometer nicht mehr erforderlich.
Das Flammenfühlerrelais ist ein einfaches Wechselstromrelais (geringer Kupferaufwand). Es ist im normalen Betrieb, solange die Flamme brennt, d. h. also im Regelfalle, nahezu stromlos.
Zur Abstimmung des photoelektrischen Kreises genügt es, den Flammenfühler mit einer Einstellblende zu versehen, um bei einer als Bezugsgrösse geltenden Beleuchtungsstärke, z. B. 50 Lux, an den Klemmen des Flammenfühlers diejenige Spannung zu erhalten, bei der das Flammenfuhlerrelais abfällt.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus der Zeichnung hervor. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung - als Ölbrennersteuergerät ausgeführt-schematisch dargestellt.
Zu einem solchen Gerät gehören : 1. Der Flammenfühler, ein Photowiderstand Ph mit der Einstellblende B und einem ihm vorgeschalteten Begrenzerwiderstand Rs.
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4. Das als Zeitrelais ausgebildete Sicherheitsrelais el mit seinem Kontakt el¯,.
5. Der Regler f mit seinem Kontakt f.
Das ganze Gerät mit den von ihm geschalteten Einrichtungen der Ölbrenneranlage liegt an dem Wechselspannungsnetz W.
Der den Photowiderstand Ph enthaltende Flammenfühler ist über den Schutz-und Begrenzungswider-
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derstand ist ein Vorwiderstand RV und eine Feinsicherung S geschaltet. Parallel zu seinen Klemmen Phi, Ph liegt im Leitungszug 7 das Flammenfühlerrelais d. Die Erregung des Relais d1 erfolgt entsprechend der an den Klemmen Ph,Ph des Flammenfühlers Ph herrschenden Spannung.
Mittels einer Einstellblende B ist bei einer als Bezugsgrösse geltenden Beleuchtungsstärke, z. B. 50 Lux,
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt beschriepen: 1. Normaler Anlauf und Betrieb.
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und c (Pfad 3). Der Zündtransformator Z (Pfad 1) und der Motor M (Pfad 2) laufen an. Erfolgt die Flammenbildung innerhalb einer Sicherheitszeit von z. B. 10 Sekunden, so wird Ph im Pfad 6 beleuchtet.
Sein Widerstandswert wird klein und das Relais d 1 fällt ab. Der Kontakt dl-2 (Pfad 3) öffnet, nachdem zuvor d (Pfad 4) geschlossen hat. Der Kontakt d ist jetzt geschlossen und legt mit dem Selbsthaltekontakt c (Pfad 4) die Schützspule c an die Netzspannung. Der Zündtransformator Z wird durch den öffnenden Kontakt d ausgeschaltet. Der Betriebszustand ist erreicht. Wenn genügend Wärme geliefert ist, öffnet der Regler f seinen Kontakt f und das Schütz c fällt ab.
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2. Störungen beim Anlauf Wenn die Flamme ausbleibt, bleibt das Relais d angezogen, der Kontakt d geschlossen und el wird beheizt. Die Störabschaltung erfolgt nach Ablauf der Sicherheitszeit durch den Öffner des Kontaktes el-l (Pfad 3). Wenn Ph nicht ordnungsgemäss angeschlossen oder Leitungen zu Ph unterbrochen sind, bleibt d angezogen.
Wenn die Heizwicklung von el unterbrochen ist, erfolgt kein Anlauf, da das Schütz cl untererregt ist. Ist die Spule des Relais d 1 defekt, so erfolgt ebenfalls kein Anlauf. Wenn Ph kurzgeschlossen ist, d. h. bei Kurzschluss in den Zuleitungen bei brennender Flamme, so spricht die Feinsicherung S an und der Stromkreis ist unterbrochen. Das Relais d zieht an und über dl-2 erfolgt die Störabschaltung durch Ansprechen von el, Der Widerstand RS ist im Gehäuse des Fühlers untergebracht und dient einmal zur Strombegrenzung bei starker Beleuchtung (1000 Lux und mehr), zum andern wird durch ihn für den Kurzschlussfall über Phi-Ph. ein starker Stromanstieg (50 % und mehr) erzwungen, so dass die Sicherung S mit Sicherheit abschmilzt.
3. Störungen während des Betriebes.
Bei Verlöschen der Flamme zieht d 1 an, die Zündung wird über dl-l- eingeschaltet und der Sicherheitschalter e wird an die Spannung gelegt. Bei Wiederkommen der Flamme erfolgt der Übergang in den normalen Betrieb. Bleibt die Flamme aus, bewirkt die Beheizung von el die Störabschaltung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Steuergerät mit einem Fühler zur Überwachung des Betriebszustandes einer durch das Steuergerät selbsttätig betriebenen Anlage, bei dem der Fühler als mit dem Betriebszustand sich ändern-
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mit einem Flammenfühler, dadurch gekennzeichnet, dass der den Widerstand enthaltende Pfad und das Schaltrelais in direkter Parallelschaltung an die Betriebsstromquelle des Gerätes angeschlossen sind, so dass der Fühler als Weiche für die an den Anschlussstellen des Schaltrelais sich einstellende Spannung wirksam ist.