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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ansteuerung von an einzelne Phasen eines mehrphasigen Netzes, z. B. dreiphasigen, angeschlossenen Elemente.
Bei der Signalübertragung zu fahrbaren Transport- und Hebeeinrichtungen wie Elektrohängebahnen, Kräne u. dgl., die durch Schleifleitungen mit Drehstrom angespeist werden besteht das Problem der Beeinflussung des Kleinstspannungssignales in der Steuerleitung, welche parallel zur Versorgungsspannungsleitung geführt wird. Es treten daher mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit Funktionsstörungen bei den fahrbaren Einrichtungen auf.
Eine Möglichkeit zur Übertragung von Signalen zu den fahrbaren Einrichtungen besteht in der sogenannten Halbwellenauswertung. Dabei wird entweder die Versorgungsspannung direkt oder über je eine Diode positiv oder negativ gleichgenchtet einer Auswerteschaltung in der fahrbaren Einrichtung zugeführt. Der Nachteil dabei ist, dass hier nur drei unterschiedliche Signale zur Auswertung zur Verfügung stehen, wodurch die Vanatlon bei den Steuerbefehlen für die fahrbare Einrichtung sehr eingeschränkt ist.
Weiters ist bekannt für jeden Steuerbefehl an die fahrbare Einrichtung eine eigene Frequenz vorzusehen, wobei hierzu eine relativ komplizierte Mehrfrequenzauswertschaltung in den fahrbaren Einrichtungen erforderlich 1St.
Die Übertragung von Steuersignalen zu den fahrbaren Einrichtungen kann auch durch Puls-CodeModulation erfolgen. Hier gibt es ebenfalls das Problem der Induktiven Beeinflussung der Steuerleitung durch die Versorgungsleitung.
In der DE-OS 29 33 473 ist eine Transformatoranordnung zur Einkopplung eines Nachrichtensignals In eine Dreiphasen-Netzleltung beschrieben, bel der Befehissignale für Verbraucher in die Leiter des Drehstromsystems eingespeist werden. Bei dieser Anordnung werden die im Transformator zirkulierenden Ströme auf ein Minimum reduziert. Weiters wird gewährleistet. dass die an die Hochspannungswicklungen angelegten WechselstromDreiphasenspannungen nicht auf dem Umweg über den Transformator und dessen Niederspannungswicklungen an das Sende/Empfangsgerät gelangen. Hier sind zwar keine eigenen Steuerleitungen vorgesehen, jedoch müssen die zu übertragenen Informationen von einem eigenen Sende/Empfangsgerät bereitgestellt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun, darin, eine schalt- und störungssichere Ansteuerung von Steuerorganen zu schaffen, die nur wenige und handelsübliche Bauteile benötigt.
Die obige Aufgabe wird durch die Erfmdung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Elemente zu einem Sternpunkt zusammengeschaltet sind, und dass durch Anlegen unterschiedlicher Hlifsspannungen an den Sternpunkt, wodurch sich die Sternpunktspannung unterschiedlich verschiebt, eines oder mehrere Elemente ansprechen. Die erfindungsgemässe Anordnung ist durch die hohe Leistungsstärke der Signale störungsunempfindlich, d. h. das Steuersignal kann ohne Schutzmassnahmen wie z. B. Schirmung geführt werden. Weiters ist auch keine aufwendige Auswerteelektronik in den fahrbaren Einrichtungen notwendig.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist an die Elemente, vorzugsweise Relais, je ein Widerstand und eine Diode in Serie angeschlossen, wobei die Polung aller Dioden gleich aber wahlfrei ist. Durch die Relais erfolgt die Signalerfassung elektromechanisch, wodurch die Anordnung sehr robust gegenüber Spannungsschwankungen ist. Weiters wird keine Auswerteelektronik benötigt. Der Widerstand dient zur Strombegrenzung bei angesteuertem Relais.
Von Vorteil ist, dass zur Wlderstand-Dioden-Serienschaltung eine zur Diode entgegengesetzt gepolte
Spannungsstabilisierungsdiode In Sene geschaltet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist parallel zur Serienschaltung aus Diode, Spannungsstabilisie- rungsdiode und Element bzw Relais eine gleichartige Serienschaltung, mit entgegengesetzter Polarität der bel den Halbleiter, angeordnet. Dadurch wird die Anzahl der Steuersignalauswertmöglichkeiten verdoppelt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass an den Sternpunkt wahlweise über je einen
Schalter eine der Phasenspannungen, eine der über je eine Diode positiv oder negativ einweggleichgench- teten Phasenspannungen, die ebenfalls mit Dioden positiv oder negativ gleichgerichtete Netzspannung, oder eine andere aus den Phasen erzeugte Hilfsspannung gelangt. Durch diese Massnahme sprechen abhängig von der angelegten Sternpunktspannung einzelne Elemente bzw. Relais an.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass zur Erzeugung der Hilfsspannung aus den
Phasen, an diese in Dreieck geschaltete Induktivitäten mit Mittelanzapfung angeschlossen sind, wobei jede
Mittelanzapfung direkt oder über je eine Diode, die entgegengesetzt gepolt sind, ebenfalls mittels je eines
Schalters wahlweise mit dem Sternpunkt verbindbar ist. Dadurch wird die Anzahl der Variationen zur
Ansteuerung der Elemente bzw. Relais erhöht
Letztlich ist von Vorteil, dass zur Erzeugung der Hilfsspannung aus den Phasen, die Mittelanzapfung einer Induktivität an eine der Phasen angeschlossen ist und ein Anschluss der Induktivität mit dem Nulleiter des Netzes verbunden ist und der zweite Anschluss ebenfalls mittels eines Schalters mit dem Sternpunkt
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verbindbar ist. Dies ist eine weitere Möglichkeit zur Ansteuerung der Elemente bzw.
Relais.
Die Entfernung zwischen dem Sternpunkt und den Schaltern kann von einigen cm bis zu mehreren km betragen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.
In Fig. 1 ist schematisch die erfindungsgemässe Anordnung und deren Funktion entsprechend Fig. 3 dargestellt, der Fig. 2 sind verschiedene Arten zur Erzeugung der Hilfsspannung zu entnehmen, in Fig. 3 ist eine Variante der erfindungsgemässen Anordnung mit sechs Relais ersichtlich und die Fig. 4 und 5 zeigen vereinfachte Ausführungen der Anordnung.
Bei Fig. 1 ist an jede der drei Phasen L 1, L2, L3 eines Wechselstrom netzes die Serienschaltung eines Widerstandes 1, 2,3 mit dem Element 4,5, 6 bzw. Relais angeschlossen. Die Serienschaltungen sind zu einem Sternpunkt Usurp verbunden. Über die Serienschaltungen fliessen die Ströme i, 12, ts. Soferne an den Sternpunkt Us-rip über den Schalter 7 eine Spannung angelegt wird, verschiebt sich dieser und entsprechend der unter den Elementen 4,5, 6 dargestellten Verzweigungen 8, 9, 10,11, 12,13, 14,15, 16, mit den in diesen aufgezeigten Kriterien, sprechen die Elemente 4,5, 6 an. Als Beispiel wird erwähnt, soferne der
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Zweig K11 an. Auf dieselbe oder ähnliche Weise sprechen die Zweige K12, K21, K22, K31, K32 an.
In dieser Fig. ist noch unter den Verzweigungen 11, 12 für K11 und K12 die Signalform bei angezogenem bzw. nicht angezogenem Relais dargestellt.
In Fig. 2 sind einige mögliche Varianten zur Erzeugung der Hilfsspannung aus den drei Phasen L 1, L2, L3 der Netzspannung dargestellt, wobei in der Tabelle rechts davon mit 1 angegeben ist, welcher Zweig K11, K12, K21, K22, K31 ; K32 in Fig. 3 anspricht. Die Hilfsspannungen werden wahlweise mit den Schaltern 17, die ident mit dem Schalter 7 in Fig. 1 sind, an den Sternpunkt gelegt, wobei immer nur ein Schalter 17 geschlossen ist. Durch die Dioden 18,19, 20 gelangen die positiven Halbwellen der Phasenspannung L1, L2.
L3 und durch die Dioden 21, 22,23 gelangen die negativen Halbwellen der Phasenspannungen L 1, L2, L3 an den Sternpunkt Usrp. Über die Dioden 24, 25, 26 wird die Netzspannung L 1, L2, L3 positiv einweggleichgerichtet und über die Dioden 27, 28,29 wird die Netzspannung L 1, L2, L3 negativ einweggleichgerichtet. Weitere Möglichkeiten zur Erzeugung der Hilfsspannung sind, drei in Dreieck geschaltete Induktivitäten 30. 31, 32 mit Mittelanzapfung an die Netzspannung Li, L2, L3 anzuschliessen und die Mittelanzapfungen direkt oder über Dioden 33, 34, 35, 36, 37, 38 und je einen Schalter 17 an den Sternpunkt USTP zu legen.
Mit einer weiteren Induktivität 39 mit Mittelanzapfung die mit Nullpotential verbunden ist, kann erreicht werden, dass alle Relais K-C, 42 in Fig. 3 ansprechen.
In Fig. 3 sind an die einzelnen Phasen L1, L2, L3 der Netzspannung Zweige K11, K21, K31, angeschlossen, welche aus einem Widerstand R, einer Diode D, einer Spannungsstabilisierungsdiode ZD und dem Relais K-C in Serie bestehen, wobei die Diode D und die Spannungsstabilisierungsdiode ZD entgegengesetzt gepolt sind. Zur Serienschaltung aus Diode D, Spannungsstabilisierungsdiode ZD und Relais K-C ist eine äquivalente Serienschaltung bzw. ein weiterer Zweig K12, K22, K32 parallel geschaltet, bei der bzw. dem die Diode 40 und die Spannungsstabilisierungsdiode 41 entgegengesetzt gepolt sind. Das Relais 42 ist hier ebenfalls am Sternpunkt angeschlossen. Die Dimensionierung des Widerstandes R und der Spannungsstabilisierungsdiode ZD ist abhängig von den Relaiseigenschaffen wie Impedanz, Anzugsund Abfallspannung, usw.
Die einzelnen Bauteile können auch in anderer Reihenfolge als dargestellt angeordnet werden.
Die Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Variante der erfindungsgemässen Anordnung bei der an jede Phase L 1, L2, L3 des Netzes eine Serienschaltung bzw. ein Zweig K11, K21, K31 aus einem Widerstand R, einer Diode D und einem Relais K-C angeschlossen ist und die Serienschaltungen zu einem Sternpunkt Usrp zusammengeführt sind. Dabei ist jeweils die Anode der Dioden D mit dem Relais K-C verbunden.
Die Anordnung in Fig. 5 entspricht fast jener in Fig. 4, nur ist hier die Katode der Dioden D mit dem Relais K-C verbunden, wodurch die Bezeichnungen für die drei Zweige K12, K22, K32 auch anders ist.
Bei den Anordnungen in Fig. 4 und 5 können die Bauteile ebenfalls in anderer Reihenfolge wie dargestellt angeordnet sein.
Die Schaltung in Fig. 2 ist immer stationär eingebaut. Die in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Anordnungen sind hingegen in den fahrbaren Einrichtungen angeordnet.
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