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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Luftzufuhr bei mit Gas betriebenen Feuerstätten, bei denen die Verbrennungsluft durch ein mit einem Drehstrom- oder Asynchronmotor angetriebenes Gebläse eingebracht, und der ordnungsgemässe Betrieb des Motors durch einen bei Erreichung von dessen Nenndrehzahl einen Signalstromkreis schliessenden Kontakt überwacht wird.
Bei mit Gas betriebenen Feuerstätten, für die die erforderliche Verbrennungsluft durch ein Gebläse erzeugt wird, ist es unbedingt erforderlich, die Freigabe des Gases in Abhängigkeit vom Vorhandensein der Verbrennungsluft zu bringen. Dazu werden grundsätzlich zwei Systeme angewandt. Das erste bekannte System ist die direkte Luftüberwachung mittels Druckschalter oder Windfahnenschalter. Da die statischen Drücke und die Fliessdrücke der geförderten Luft sehr gering sind, bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, damit einen elektrischen Schalter zu betätigen, der einen einigermassen starken Strom zu schalten in der Lage ist. Aus diesem Grunde wird oft das zweite System, die indirekte Luftüberwachung angewandt, das darin besteht, dass die Drehzahl des Gebläsemotors durch einen Fliehkraftschalter überwacht wird.
Mit diesen Fliehkraftschaltern können durch die vorhandenen grösseren Betätigungskräfte wesentlich höhere Ströme geschaltet werden. Der Nachteil dieser Schalter besteht jedoch darin, dass deren Aufbau sehr kompliziert ist und diese, wegen der Erfordernis des schlagartigen Schaltens, eine grosse Schalthysterese besitzen, wodurch deren Rückschaltpunkt weit unter der Nenndrehzahl des Motors zu liegen kommt, bei einer Drehzahl also, die die erforderliche Luftförderung nicht mehr gewährleistet. Dieser Fall tritt ein, wenn das Gebläse, z. B. durch zu starke Lagerreibung, abgebremst wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung auf dem Gebiet der indirekten Luftüberwachung bei Feuerstätten, eine Einrichtung zu schaffen, die unter Beibehaltung einer hohen Schaltleistung, in ihrem Aufbau wesentlich einfacher als die bekannten Einrichtungen ist und die eine eng begrenzte Schalthysterese besitzt.
Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, dass als Kriterium der Strom des Gebläsemotors, d. h., das Vorhandensein eines Stromes und gleichzeitig der Unterschied zwischen Anlaufstrom und Nennstrom herangezogen wird.
Es ist zwar bekannt, den Strom des Gebläsemotors in Steuergeräten für Feuerstätten für verschiedene Steuerzwecke heranzuziehen. So ist in der deutschen Patentschrift Nr. 1208028 eine Einrichtung beschrieben, bei der im Stromkreis zum Motor die Heizwicklung eines Bimetallrelais eingeschaltet ist, die bei Flammenmeldung durch einen Kontakt eines vom Flammenwächter gesteuerten Relais kurzgeschlossen oder, in einem andern Fall, unterbrochen wird. In diesem Fall wird der Motornennstrom zur Erregung eines Zeitschalters benutzt, der, wenn er nicht innerhalb seiner Ansprechzeit abgeschaltet wird, die ganze Anlage abschaltet.
In der gleichen Patentschrift wird ferner eine Reihenschaltung des Bimetallrelais mit einem überstromrelais beschrieben, wobei letzteres einen Arbeitskontakt im Stromkreis zur Hilfs- oder Anlasswicklung des Motors steuert und welches nur im überstrombereich zwischen Anlauf- und Nennstrom in Betriebsstellung ist. Diese Einrichtungen sind nicht dazu geeignet, einen Steuerbefehl, z. B. zu einem Ventil, weiterzugeben.
Ferner ist eine Einrichtung bekannt und in der deutschen Offenlegungsschrift 152657, dort zu Fig. 3 beschrieben ist, bei der ein im Stromkreis zum Motor eingeschaltetes Anlassrelais mit einem Ruhekontakt ein Ventil einschaltet. Bei Verwendung von Gas als Brennstoff würde dieses Ventil auch ohne das Vorhandensein von Motorstrom in Offenstellung gehen, da ein vorheriges Anziehen des Relais nicht überwacht wird.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass im Stromkreis zum Motor ein einen im Signalstromkreis angeordneten Arbeitskontakt besitzendes, und bei Unterschreitung des Motornennstromes abfallendes erstes Stromrelais in Reihe mit einem einen im Signalstromkreis angeordneten Ruhekontakt besitzenden, bei einem zwischen Anlassstrom und Nennstrom des Motors, aber näher am Motornennstrom liegenden Stromwert abfallenden zweiten Stromrelais angeordnet ist.
Mit dem ersten Stromrelais wird über den ganzen Betriebszeitraum des Motors das Vorhandensein des Nennstromes überwacht und mit dem zweiten Stromrelais indirekt die Erreichung und Einhaltung der Nenndrehzahl, die ja in Abhängigkeit zum Strom steht.
In weiterer Ausgestaltung dieses Grundgedankens wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass das erste Stromrelais mit dem zweiten Stromrelais eine gemeinsame Erregerwicklung besitzt.
Auf diese Weise wird eine Erregerwicklung eingespart und ein Doppelrelais geschaffen. Um nun die beiden unterschiedlichen Abfallpunkte zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass das zweite Stromrelais eine Ankerklappe mit einem kleineren Querschnitt besitzt als die des ersten Stromrelais, oder dass die Belastung der Ankerklappe des zweiten Stromrelais durch den ihr zugeordneten Kontaktfedersatz grösser ist als die des ersten Stromrelais.
Um nun die in den zulässigen Grenzen sich bewegenden Spannungsschwankungen nicht zum Ansprechen eines oder beider Relais führen zu lassen-eine höhere Spannung bedingt, bei gleicher Leistungsabnahme an der Rotorwelle, einen niedrigeren Strom-wird endlich vorgeschlagen, dass der Erregerwicklung des Doppelrelais oder der Erregerwicklung des ersten Stromrelais und/oder der Erregerwicklung des zweiten Stromrelais eine parallel zum Motor geschaltete Hilfswicklung zugeordnet ist, deren zu erzeugendes Magnetfeld jedoch nicht ausreicht, das entsprechende Relais in Arbeitsstellung zu bringen, bzw. zu halten.
Fällt also durch Spannungserhöhung, wie zuvor erwähnt, der Strom ab, wodurch zwangsläufig das von der Relaiswicklung erzeugte Magnetfeld verringert wird, so erhöht sich der in der direkt an Spannung liegenden
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Hilfswicklung fliessende Strom, wodurch der Abfall des Magnetfeldes wieder ausgeglichen wird und dieses wieder im richtigen Verhältnis zu den mechanischen Gegenkräften des Relais zu stehen kommt.
Die Erfindung wird im folgenden im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. l ein Schaltbild mit zwei Stromrelais, Fig. 2 ein Doppelrelais, Fig. 3 eine Vorderansicht des Doppelrelais nach Fig. 2 und Fig. 4 ein Schaltbild mit dem Doppelrelais nach Fig. 2, versehen mit einer Hilfswicklung.
Gemäss dem Schaltbild nach Fig. l ist ein Motor --1-- eines Gebläses --2-- über Leitungen --3 und 4--mit Netzklemmen--5 und 6-verbunden. In der Leitung--3--ist eine Erregerwicklung--7--
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schaltenden Ruhekontakt--13--.
Die Arbeitspunkte der beiden Stromrelais-8 und 10-sind unterschiedlich. Während das erste
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im Bereich des Anlaufstromes liegt.
Hiezu kurz die Funktionsweise :
Die in Fig. l dargestellten Stromrelais-8 und 10-befinden sich in Ruhestellung. Es sei angenommen, dass über ein nicht dargestelltes Steuergerät an die Klemmen--5 und 6--Spannung gelegt wird. über die Leitungen--3 und 4--liegt somit die Spannung auch an dem Motor --1--. Da dieser von seinem Ruhezustand in die Drehbewegung versetzt werden muss, fliesst zunächst in der Leitung-3 und 4--ein sehr hoher Anlaufstrom. Dieser Strom fliesst auch durch die beiden Stromrelais--8 und 10--, wodurch beide erregt werden und in Arbeitsstellung gehen.
Das erste Stromrelais --8-- schliesst dabei seinen Arbeitskontakt
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im Signalstromkreis--l-- sinkt aber der Anlaufstrom, u. zw. kurz vor Erreichen der Nenndrehzahl des Motors--l--immer stärker, bis auf den Nennstrom ab. In diesem steil abfallenden Bereich fällt nun das zweite Stromrelais--10-bereits in Ruhestellung zurück und dessen Rubekontakt --13-- schliesst nun seinerseits den Signalstromkreis - -11--. Mit dem jetzt geschlossenen Signalstromkreis --11-- können ein weiterer Programmablauf oder Ventile gesteuert werden. Sollte die Luftförderung behindert sein, oder durch andere mechanische Störungen der
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überhaupt ein Strom fliesst.
Diese Funktionen können aber auch von einem Doppelrelais übernommen werden. Ein solches Doppelrelais zeigen die Fig. 2 und 3. Dieses Doppelrelais besitzt nur eine Erregerwicklung--14--, aber zwei Ankerklappen
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15Ruhekontakt --12-- übernimmt die Funktion des ersten Stromrelais--8--, und die Ankerklappe--16-- mit Arbeitskontakt --13-- die des zweiten Stromrelais--10--. Die unterschiedlichen Abfallwerte können durch Justierung, d. h. durch verschiedene Belastung der Ankerklappen--15 und 16--durch die entsprechenden Kontaktfedern, oder durch'sich im Querschnitt unterscheidende Ankerklappen-15 und 16-erreicht werden.
Fig. 4 zeigt eine Schaltungsvariante mit dem Doppelrelais gemäss Fig. 2, wobei jedoch der Erregerwicklung
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erzeugendes Magnetfeld nicht ausreicht, das Relais in Arbeitsstellung zu bringen, bzw. zu halten. Ihre Aufgabe besteht darin, die durch zulässigen Spannungsschwankungen und damit verbundenen veränderten Ströme durch die Erregerwicklung--14--hervorgerufenen Änderungen im Magnetfeld des Relais zu kompensieren.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden nur die für einen Signalstromkreis erforderlichen Kontakte angeführt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, einem oder beiden Relais weitere Kontakte-auch mit anderer Arbeitsweise-zuzuordnen, um verschiedene Aufgaben eines Steuergerätes zu übernehmen. So kann z. B. das erste Stromrelais gleichfalls die Funktion des in fast jedem Steuergerät vorhandenen überwachungsrelais übernehmen, das darüber zu wachen hat, dass bei Inbetriebnahme alle weiteren Relais sich ordnungsgemäss in Ausgangsstellung, befinden bevor der Einschaltbefehl weitergegeben wird.
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