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Die Erfindung betrifft eine Phasenanschnittsteuerung für einen Wechselstromverbraucher, insbesondere für ein elektrisches Handgerät oder elektrische Beleuchtungskörper, mit einem in Serie mit dem Wechselstromverbraucher geschalteten Triac, dessen Steuereingang gegebenenfalls ein Diac vorgeschaltet ist, wobei an die Leistungselektroden des Triac zwei parallel geschaltete RC-Serienschaltungen und je einen ohmschen Widerstand enthaltende, weitere parallel geschaltete Serienschaltungen angeschlossen sind,
wobei der zwischen dem ohmschen Widerstand und dem Kondensator der ersten RC-Serienschaltung festgelegte Verbindungspunkt mit dem Verbindungspunkt zwischen dem von einem Stellwiderstand gebildeten ohmschen Widerstand und dem Kondensator der zweiten RC-Serienschaltung über einen weiteren ohmschen Widerstand verbunden ist und der Verbindungspunkt der zweiten RC-Serienschaltung weiters mit dem Steuereingang des Triac verbunden ist.
Eine derartige Phasenanschnittsteuerung ist aus der DE-AS 1901390 bekannt, hat jedoch den Nachteil eines komplizierten Aufbaues und schwingt bei kleinen Lasten.
Phasenanschnittsteuerungen dieser Art können für eine Vielzahl von elektrischen Maschinen
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B.in "Populäre Elektronik" Jänner 1978, S. 40 bis 47, beschrieben.
Nachteilig bei den bekannten Phasenanschnittsteuerungen ist es jedoch, dass bei zu geringer Last etwa in der Grössenordnung von 80 bis 100 W ein Schwingen eintritt, wobei der Triac unkontrolliert zündet. Bei elektrischen Motoren, z. B. Bohrmaschinen, ist dies besonders nachteilig.
Um das Auftreten von Schwingungen bei einer Phasenanschnittsteuerung der eingangs genannten Art zu verringern, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass zwischen dem Stellwiderstand und dem einen Endanschluss der zweiten RC-Serienschaltung ein zusätzlicher ohmscher Widerstand geschaltet ist, dass zur Einstellung eines festgelegten Dunkelpunktes bzw.
der niedrigsten Motorendrehzahl der zwischen die erste und die zweite RC-Serienschaltung geschaltete weitere ohmsche Widerstand als Justierwiderstand ausgebildet ist, dass zwei der weiteren dem Triac parallel geschalteten Serienschaltungen aus jeweils dem ohmschen Widerstand und einer Gleichrichterdiode bestehen, wobei die Gleichrichterdiode der einen weiteren Serienschaltung entgegengesetzt zur Gleichrichterdiode der andern weiteren Serienschaltung gepolt ist, und dass die Verbindungspunkte der beiden weite- ren Serienschaltungen zwischen dem jeweiligen ohmschen Widerstand und der jeweiligen Gleichrichterdiode über jeweils eine zusätzliche Gleichrichterdiode mit dem Steuereingang des Triac verbunden sind,
wobei die Polung der zusätzlichen Gleichrichterdiode gegenüber dem jeweiligen Verbindungspunkt gleich ist und wie die Polung der Gleichrichterdiode in der jeweiligen Serienschaltung.
Mit einer derartig ausgebildeten Phasenanschnittsteuerung können Leistungen bis etwa 25 bis 30 W und weniger geregelt werden. Durch die zusätzliche Ansteuerung des Triac bzw. durch die zusätzlichen Aufladungen des Kondensators der zweiten Serienschaltung über die Gleichrichterdioden und ohmschen Widerstände der weiteren Serienschaltungen wird die Grenzlast, d. h. der Wert der angeschlossenen Last, bei dem ein Schwingen der Phasenanschnittsteuerung einsetzt, beträchtlich herabgesetzt, so dass die Einsatzmöglichkeiten und der Regelbereich von angeschlossenen elektrischen Geräten bzw. Beleuchtungskörpern erhöht wird. Ähnlich wie bei Druckluftmotoren, z. B.
Druckluftbohrmaschinen, wird mit einer solchen Phasenanschnittsteuerung bei elektrischen Motoren das Schwingen in Stillstandsnähe vermieden bzw. die Drehmomentbegrenzung verbessert bzw. erreicht. Leistungsschwache Motoren bzw. Beleuchtungskörper, wie z. B. Luftbefeuchtermotoren, Ventilatoren, Nachttischlampen, können in gleicher Weise wie leistungsstarke Motoren ohne Schwingen geregelt werden.
Bevorzugt ist es, wenn zur Ausschaltung von hohen Frequenzen von Störspitzen vorgesehen
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tere Serienschaltung parallel geschaltet ist, die aus einem ohmschen Widerstand mit einem parallel geschalteten Kondensator und einem weiteren Kondensator besteht.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche ein Schaltschema einer erfindungsgemässen Phasenanschnittsteuerung zeigt.
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--1-- auf,tors --4-- und eine zweite Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes --6--, eines Stellwiderstandes --3-- und eines Kondensators --5-- parallel geschaltet sind. Ein zwischen dem ohmschen Widerstand --2-- und dem Kondensator --4-- der ersten Serienschaltung festgelegter Verbindungspunkt --22-- ist mit einem Verbindungspunkt --23-- zwischen dem Stellwiderstand --3-- und dem Kondensator --5-- der zweiten Serienschaltung über einen als Justierwiderstand ausgebildeten, weiteren ohmschen Widerstand --7-- verbunden. An diesen Verbindungspunkt --23-- der zweiten Serien-
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33 k ! ! und einer Gleichrichterdiode --10 bzw. 11-- parallel geschaltet.
Die Gleichrichterdiode --10-- ist entgegengesetzt zur Gleichrichterdiode --11-- gepolt. Die Verbindungspunkte --20 bzw. 21-- zwischen den ohmschen Widerständen --8 bzw. 9-- und den Gleichrichterdioden --10 bzw. 11-- sind über jeweils eine zusätzliche Gleichrichterdiode --12 bzw. 13-- mit dem Steuereingang des Triac --1-- verbunden.
Die Polung der zusätzlichen Gleichrichterdioden --12, 13-- in bezug auf die Verbindungs- punkte-20, 21-ist gleich wie die Polung der Gleichrichterdioden --10, 11-- in der jeweiligen weiteren Serienschaltung. Die Gleichrichterdioden --10, 11,12, 13-- unterstützen das Auf- bzw.
Entladeverhalten des Kondensators --5-- und verschieben den Eintritt des Schwingens der Phasenanschnittsteuerung zu niedrigeren Werten der angeschlossenen Lasten.
Zwischen dem Steuereingang des Triac --1-- und dem Verbindungspunkt --23-- ist ein Diac -14-- geschaltet, der ab einer gewünschten Schwellenspannung von 20 bis 25 V leitend wird und das Zündsignal an den Triac --1-- durchlässt. Die Funktion bzw. Wirkung des Triac --1-bzw. der weiteren Schaltungselemente bzw. Phasenanschnittsteuerung ist bekannt und wird hier nicht näher erläutert.
Es wird in der Praxis bevorzugt, wenn die bipolaren Kondensatoren --4, 5-- der ersten
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B. 0, 1 uF aufweisen.derstand --16--, mit z. B. 100 n, und einem weiteren Kondensator --17--, mit z. B. 220 nF. Dem Triac --1--, der ersten und zweiten Serienschaltung und den beiden weiteren Serienschaltungen ist in Serie eine Drossel --18-- geschaltet, welcher Serienschaltung diese zusätzliche Serienschaltung parallelgeschaltet ist.
Die Kondensatoren --15 und 17--, die Induktivität --18--, der ohmsche Widerstand --16-- und die Drossel --18-- stellen einen Tiefpass bzw. ein Filter dar, der hohe Frequenzen von Störspitzen über den Anschlüssen des Triac-l-kurzschliesst. Durch den ohmschen Widerstand --16-- wird die Funktion des Tiefpasses, d. h. die Funktion eines Kurzschlusskreises für hohe Frequenzen erhalten, gleichzeitig jedoch seine Anfälligkeit zum Schwingen herabgesetzt.
Der ohmsche Widerstand --6--, der z. B. eine Grösse von 15 k ! : besitzt, bewirkt, dass der Strom, der über einen Stellwiderstand --3--, mit z. B. 470 k n, und den Diac --14-- zum Triac --1-- fliesst, auch bei auf Null Ohm eingestelltem Stellwiderstand --3-- auf einen ausreichend niedrigen Wert begrenzt bleibt.
Mit Hilfe des als Justierwiderstand ausgebildeten ohmschen Widerstandes-7-, mit z. B.
500 k n, kann die Stromstärke geregelt werden, die bei Entladung des Kondensators --5-- vom Kondensator --4-- abgezogen wird, wenn beim Kondensator --5-- ein Spannungseinbruch beim Zünden des Triac --1-- erfolgt.
Eine ähnliche Wirkung kommt den beiden weiteren Serienschaltungen zu. Durch Verstellen des Wertes des ohmschen Widerstandes --7-- kann der Nullpunkt des Regelbereiches verstellt werden. Die Leistungsregelung geht derart vor sich, dass die untere Grenze des Regelbereiches mit dem einjustierbaren ohmschen Widerstand --7-- eingestellt wird und der Regelbereich bis zur oberen Grenze durch Verstellen des Stellwiderstandes --3-- überstrichen wird.
Der Netzanschluss erfolgt zwischen den Anschlusspunkten --24 und 25--. Die Anschlusspunk- te --26 und 27-- sind für die Last --19-- vorgesehen. Mit --28-- ist eine Schmelzsicherung und
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mit -29-- ein Ein-Aus-Schalter bezeichnet, bei dessen Einschalten die Netzspannung voll an der Last --19-- liegt und auf die Wirkung des Triac --1-- verzichtet wird.
Der Schalter --29-- wird vorteilhaft als Fussschalter ausgeführt. In der Ansteuerleitung des Trias -1-- kans an Stelle des Schalters --29-- oder zusätzlich ein Schalter --30-- vorgesehen sein. In der Einschaltstellung des Schalters -30-- erfolgt die Leistungssteuerung des Triac-l- ; in der Ausschaltstellung ist die Stromversorgung über den Triac --1-- zur Last --19- unterbrochen bzw. das zu steuernde Gerät stillgesetzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Phasenanschnittsteuerung für einen Wechselstromverbraucher, insbesondere für ein elektrisches Handgerät oder elektrische Beleuchtungskörper, mit einem in Serie mit dem Wechselstromverbraucher geschalteten Triac, dessen Steuereingang gegebenenfalls ein Diac vorgeschaltet ist, wobei an die Leistungselektroden des Triac zwei parallel geschaltete RC-Serienschaltungen und je einen ohmschen Widerstand enthaltende, weitere parallel geschaltete Serienschaltungen angeschlossen sind,
wobei der zwischen dem ohmschen Widerstand und dem Kondensator der ersten RC-Serienschaltung festgelegte Verbindungspunkt mit dem Verbindungspunkt zwischen dem von einem Stellwiderstand gebildeten ohmschen Widerstand und dem Kondensator der zweiten RC-Serienschaltung über einen weiteren ohmschen Widerstand verbunden ist und der Verbindungspunkt der zweiten RC-Serienschaltung weiters mit dem Steuereingang des Triac verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stellwiderstand (3) und dem einen Endanschluss der zweiten RC-Serienschaltung ein zusätzlicher ohmscher Widerstand (6) geschaltet ist, dass zur Einstellung eines festgelegten Dunkelpunktes bzw.
der niedrigsten Motorendrehzahl der zwischen die erste und die zweite RC-Serienschaltung geschaltete weitere ohmsche Widerstand (7) als Justierwiderstand ausgebildet ist, dass zwei der weiteren dem Triac (1) parallel geschalteten Serienschaltungen aus jeweils dem einen ohmschen Widerstand (8, 9) und einer Gleichrichterdiode (10,11) bestehen, wobei die Gleichrichterdiode (10) der einen weiteren Serienschaltung entgegengesetzt zur Gleichrichterdiode (11) der andern weiteren Serienschaltung gepolt ist, und dass die Verbindungspunkte (20,21) der beiden weiteren Serienschaltungen zwischen dem jeweiligen ohmschen Widerstand (8,9) und der jewei-
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diode (12,13) gegenüber dem jeweiligen Verbindungspunkt (20, 21) gleich ist wie die Polung der Gleichrichterdiode (10,11) in der jeweiligen Serienschaltung.