Schaltvorrichtung für Gleichrichter mit verzögerter Einschaltung des Anodenkreises. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Gleichrichter mit ver zögerter Einschaltung des Anodenkreises und mit von Hand bedienten Schaltern.
Besonders bei gasgefüllten Gleichrichtern ist es erwünscht, dass die Einschaltung des Anodenkreises mit Bezug auf die Einschal tung des Heizstromes der Gleichrichterröhre in genügendem Masse verzögert wird, um eine vorzeitige Belastung der noch nicht in ge nügendem Masse aufgeheizten Kathode mit dem Emissionsstrom zu verhüten.
Es waren bisher folgende zwei Methoden bekannt, durch die dieser Zweck erreicht werden konnte: 1. Heizstromschalter und Gleichstrom schalter wurden beide von Hand bedient; 2. Nur der Heizstromschalter wurde von Hand bedient, der Gleichstromkreis wurde nach einer vorbestimmten Zeit mittels eines selbsttätig verzögerten Schaltschutzes einge schaltet. Beide Methoden hatten ihre Nachteile. Die unter 1 beschriebene kann nur in Frage kommen, wenn man mit Sicherheit annehmen kann, dass das Bedienungspersonal die Ein schaltung nie vor Ablauf der vorschrifts mässigen Zeitdauer vornehmen wird.
Beson ders wenn für die Bedienung keine fachkun digen Kräfte zur Verfügung stehen, ist keine Gewähr dafür gegeben, dass dies der Fall sein wird.
Eine falsche Behandlung des Gleichrich ters wie bei der ersten Methode ist nach der Methode 2 von vornherein ausgeschlossen, aber sie hat den Nachteil, ziemlich kostspie lig zu sein, weil in jeden Gleichrichter ein selbsttätig verzögertes Schaltschütz eingebaut werden muss.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der obenerwähnten Übelstände durch die Schaffung einer Schaltvorrichtung, bei der zwar von Hand geschaltet wird, aber bei der eine zwangsläufig Verriegelung das Schlie- ssen des Gleichstromschalters während der vorbestimmten Regelungszeit unmöglich macht.
Hierzu wird erfindungsgemäss das zur Verzögerung dienende Organ derart in die Gleichrichterschaltung aufgenommen, dass es erst nach einer vorbestimmten Zeit dauer eine Elektromagnetspule einschaltet, welche das Betätigungsorgan des Gleich stromschalters entriegelt und den Wechsel stromschalter in seiner geschlossenen Stel lung verriegelt, wobei das Verriegelungs- organ in bezug auf die Betätigungsorgane von Wechselstrom- und Gleichstromschalter derart angeordnet ist, dass der Wechselstrom schalter bei geschlossenem Gleichstromschal ter in seiner geschlossenen Stellung und der Gleichstromschalter bei geöffnetem Wechsel stromschalter in seiner geöffneten Stellung verriegelt ist.
Als Verzögerungsorgan eignet sich beson ders ein thermisches, vorzugsweise ein mit Bimetallkontakt arbeitendes Relais.
Besonders vorteilhaft ist es, für die Ein schaltung von Wechselstrom und Gleich strom Drehschalter zu verwenden, deren Ach sen zueinander parallel verlaufen, und die Verriegelung mittels Einkerbungen in den drehenden Betätigungsorganen der Schalter und eines stabförmigen, seiner Längsachse entlang verschiebbaren Verriegelungsorganes auszuführen, welch letzteres mit seinen bei den Enden in die Einkerbungen eingreift und durch die Elektromagnetspule in die Stellung gebracht wird, die den Gleichstrom schalter freigibt.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht eine schematische Darstellung der gegenseitigen Lage der Ver- riegelungsorgane einer erfindungsgemässen Schaltvorrichtung; In Fig. 2 ist eine Schaltskizze der Vor richtung wiedergegeben; Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Schaltvor richtung in halb schematischer Darstellung.
In Fig. 1 sind die drehenden Teile des Wechselstrom- und des Gleichstromschalters mit 1 bezw. 2 angedeutet. Zwischen beiden befindet sich das stabförmige Verriegelungs- organ 3, das mittels der Elektromagnetspule 5 in der Pfeilrichtung verschoben werden kann.
Wenn der Gleichrichter ausgeschaltet ist, befinden sich die Scheiben 1 und 2 in der ausgezogenen Stellung. Zur Einschaltung des Gleichrichters muss erst der Schalter 1 ge dreht werden. Die Einkerbungen nehmen dann die punktierte Stellung ein. (Es wird hierbei der Heiztransformator bezw. Speise transformator des Gleichrichters eingeschal tet). Es ist nun nicht möglich, den Schalter 2 (Gleichstromschalter) zu drehen, da dieser durch den Stab 3, der in die Aussparung 4 eingreift, in seiner ausgeschalteten Stellung verriegelt ist. Beim Umlegen des Schalters 1 wird aber gleichzeitig der Heizstrom eines Bimetallrelais eingeschaltet.
Nach einer vor bestimmten, zur Aufheizung der Glüh- kathode ausreichenden Verzögerungszeit wird in dem Bimetallrelais ein die Elektromagnet spule 5 erregender Stromkreis geschlossen, wodurch sich der Stab 3 in der Pfeilrichtung verschiebt und die Verriegelung von 2 auf gehoben wird. Der Gleichstromkreis kann nun durch Drehung des Schalters 2 geschlos sen werden. Ausserdem unterbricht der Stab bei seiner Verschiebung einen Hilfskontakt, der den Heizstrom des Bimetallstreifens führt, es wird also die Elektromagnetspule 5 wieder stromlos.
Bei der Ausschaltung des Gleichrichters ist man genötigt, zunächst den Gleichstrom schalter 2 zu drehen, da der Wechselstrom schalter 1 in der eingeschalteten Stellung des Gleichstromschalters 2 verriegelt ist.
Nach Ausschaltung des Gleichstromschal ters liegen die Einkerbungen 4 wieder in der Verlängerung des Stabes 3, es ist also mög lich, den Wechselstromschalter zu drehen, dabei wird der Stab 3 wieder in die Einker bungen 4 geschoben, so dass der Gleichstrom schalter 2 wieder verriegelt ist.
Die Schaltvorrichtung befindet sich also wieder in ihrer Ausgangsstellung, bei einer nachfolgenden Einschaltung wiederholen sich die obengeschilderten Vorgänge in derselben Reihenfolge.
Die Schaltskizze der Fig. 2 zeigt die Ein gangsklemmen 10 und 11 eines Gleichrich ters, an die ein beliebiges Wechselstromnetz angeschlossen ist, und die mit den Schalt kontakten 12, 13 eines zweipoligen, dem Schalter 1 von Fig. 1 entsprechenden Dreh schalters verbunden sind. Von diesem Schal ter aus führen die Leitungen 14, 15 zu dem nicht abgebildeten Heiztransformator des Gleichrichters.
Ferner ist mit dem Wechsel stromschalter 12, 13 ein doppelter Strom kreis verbunden, dessen einer Zweig über den mittels des stabförmigen Verriegelungsorga- nes 3 betätigten Hilfskontakt 16, einen Strombegrenzungswiderstand 17 und das Heizorgan 18 des Bimetallrelais verläuft, während der andere Zweig mittels des Bi metallkontaktes 19 eingeschaltet wird und zur Hauptsache durch die Elektromagnet spule 5 gebildet wird.
Das Bimetallrelais ist durch den Irreis 20 mit den Kontaktbüchsen 21, 22, 23 und 24 versinnbildlicht, die man sich zum Beispiel als normale Radioröhren fassung vorstellen kann, in die das Bimetall relais in Form eines luftdichten Glaskolbens mit Radioröhrensockel eingesetzt wird. Es erübrigt sich, auf die vollkommen normale Ausführung der Innenteile des Bimetallrelais näher einzugehen.
Anhand des sich auf die Fig. 1 beziehen den Beschreibungsteils ist die Wirkung der Schaltvorrichtung nach Fig. 2 ohne weiteres klar. Nach dem Schliessen der Schaltkon takte 12 und 13 muss sich der nicht einge zeichnete Schalter 2 in seiner verriegelten, offenen Stellung befinden, der Hilfskontakt 16 ist geschlossen, der Bimetallkontakt 19- ist offen.
Es wird sich das Heizelement 18 des Bimetallkontaktes erwärmen und nach der vorbestimmten Zeit wird die Glühkathode des Gleichrichters mittels des in 14, 15 an geschlossenen Heiztransformators ihre Be triebstemperatur erreicht haben, und es wird sich der Bimetallkontakt 19 schliessen. Hier- durch 'verschiebt sich der Stab 3 in der an gedeuteten Pfeilrichtung, der Gleichstrom schalter 2 wird entriegelt und der Heizstrom des Bimetallkontaktes wird in 16 ausgeschal tet. Es ist also möglich, den Gleichstrom kreis einzuschalten, durch welche Einschal tung der Wechselstromschalter 1 in seiner eingeschalteten Stellung verriegelt wird.
Erst nach Ausschaltung des Gleichstromschalters 2 ist es möglich, den Apparat durch Öffnen des Wechselstromschalters 1 in die Nullstel lung des Apparates zurückzubringen.
In Fig. 3 sind die in Betracht kommen den Teile der Schalter 1 und 2 wieder mit den Bezugsziffern 1 und 2 angedeutet. In derselben Ebene mit den parallelen Achsen dieser Schalter, aber senkrecht zu diesen, ist das stabförmige Verriegelungsorgan 3 der Länge nach verschiebbar angeordnet und kann gemäss der zur Fig. 1 gegebenen Be schreibung in die Einkerbungen der an den Schalterachsen 1 und 2 angeordneten schei benförmigen Teile eingreifen. Zwei E-förmige Transformatorblechpakete 25, 26 bilden die feststehende Armatur des durch die Elektro- magnetspule 5 erregten Elektromagnetes.
Das stabförmige Verriegelungsorgan 3 durchsetzt den Zwischenraum der Kerne der beiden Ei senkörper 25 und 26 in der Achse der sie um gebenden Elektromagnetspule und trägt an der rechten Seite die bei.'en beweglichen Joche 27 und 28, die von den Eisenkörpern 25 und 26 in der Pfeilrichtung angezogen werden können, so dass das Verriegelungs- organ 3 in seine linke Stellung gebracht und der Hilfskontakt 16 geöffnet wird. Dann ist es möglich,
den Schalter 1, durch eine Vier telsdrehung des Schalters 2, in der gezeich neten Stellung zu verriegeln. An der Ober seite des Aufbaues befindet sich ein Vor schaltwiderstand 17 (siehe Fig. 2) und ein in einem Glaskolben eingeschmolzenes Bimetall relais mit Heizorgan 18 und Kontakt 19, das in eine Röhrenfassung mit Kontakten 21, 22, 23 und 24 eingesetzt ist, deren Anordnung und Schaltung entsprechend der Fig. 2 aus geführt sein kann, so dass sich der Kontakt 19 durch Erhitzung schliesst,
Switching device for rectifiers with delayed activation of the anode circuit. The invention relates to a switching device for rectifiers with delayed switching on of the anode circuit and with manually operated switches.
Particularly in the case of gas-filled rectifiers, it is desirable that the activation of the anode circuit with respect to the activation of the heating current of the rectifier tube is delayed to a sufficient extent to prevent premature exposure of the cathode, which is not yet sufficiently heated, to the emission current.
The following two methods were previously known by which this purpose could be achieved: 1. Heating current switch and DC current switch were both operated by hand; 2. Only the heating current switch was operated by hand, the DC circuit was switched on after a predetermined time by means of an automatically delayed switching protection. Both methods had their drawbacks. The one described under 1 can only be considered if it can be assumed with certainty that the operating personnel will never switch it on before the prescribed period of time has expired.
There is no guarantee that this will be the case, especially if there are no skilled personnel available for operation.
Incorrect treatment of the rectifier as in the first method is excluded from the outset according to method 2, but it has the disadvantage of being quite costly because an automatically delayed contactor must be built into each rectifier.
The aim of the invention is to avoid the abovementioned inconveniences by creating a switching device in which switching is carried out by hand, but in which a compulsory locking makes it impossible to close the DC switch during the predetermined control time.
For this purpose, according to the invention, the organ used for the delay is included in the rectifier circuit in such a way that it only turns on an electromagnetic coil after a predetermined period of time, which unlocks the actuator of the DC switch and locks the AC switch in its closed position, the locking element in with respect to the actuators of the AC and DC switch is arranged such that the AC switch is locked in its closed position when the DC switch is closed and the DC switch is locked in its open position when the AC switch is open.
A thermal relay, preferably a relay working with a bimetal contact, is particularly suitable as a delay element.
It is particularly advantageous to use rotary switches for the switching of alternating current and direct current, the axes of which run parallel to each other, and the locking by means of notches in the rotating actuators of the switch and a rod-shaped locking element that can be moved along its longitudinal axis, the latter with his engages at the ends in the notches and is brought into the position by the solenoid coil, which releases the DC switch.
The invention is explained in more detail using a game Ausführungsbei shown in the drawing.
1 illustrates a schematic representation of the mutual position of the locking members of a switching device according to the invention; In Fig. 2 is a circuit diagram of the device is shown before; Fig. 3 shows the structure of a Schaltvor direction in a semi-schematic representation.
In Fig. 1, the rotating parts of the AC and DC switch with 1 respectively. 2 indicated. The rod-shaped locking member 3 is located between the two and can be moved in the direction of the arrow by means of the electromagnetic coil 5.
When the rectifier is switched off, discs 1 and 2 are in the extended position. To switch on the rectifier, switch 1 must first be turned. The notches then assume the dotted position. (The heating transformer or feed transformer of the rectifier is switched on). It is now not possible to turn the switch 2 (direct current switch), since this is locked in its switched-off position by the rod 3, which engages in the recess 4. When switching switch 1, however, the heating current of a bimetal relay is switched on at the same time.
After a certain delay time sufficient to heat the incandescent cathode, a circuit exciting the electromagnet coil 5 is closed in the bimetal relay, whereby the rod 3 moves in the direction of the arrow and the lock of 2 is lifted. The DC circuit can now be closed by turning switch 2. In addition, when the rod is moved, it interrupts an auxiliary contact that carries the heating current of the bimetallic strip, so the electromagnetic coil 5 is de-energized again.
When switching off the rectifier, it is necessary to first turn the DC switch 2, since the AC switch 1 is locked in the switched-on position of the DC switch 2.
After switching off the DC switch, the notches 4 are again in the extension of the rod 3, so it is possible, please include to turn the AC switch, while the rod 3 is pushed back into the notches 4, so that the DC switch 2 is locked again .
The switching device is therefore back in its starting position, and when it is subsequently switched on, the above-described processes are repeated in the same order.
The circuit diagram of Fig. 2 shows the A input terminals 10 and 11 of a rectifier to which any AC network is connected, and which are connected to the switching contacts 12, 13 of a two-pole, the switch 1 of Fig. 1 corresponding rotary switch. From this scarf ter lead the lines 14, 15 to the heating transformer, not shown, of the rectifier.
Furthermore, a double current circuit is connected to the alternating current switch 12, 13, one branch of which runs through the auxiliary contact 16 actuated by means of the rod-shaped locking organ 3, a current limiting resistor 17 and the heating element 18 of the bimetal relay, while the other branch runs by means of the bi-metal contact 19 is turned on and mainly formed by the electromagnetic coil 5.
The bimetal relay is symbolized by the Irreis 20 with the contact sleeves 21, 22, 23 and 24, which can be imagined, for example, as a normal radio tube version into which the bimetal relay in the form of an airtight glass bulb with a radio tube base is used. There is no need to go into the perfectly normal design of the internal parts of the bimetal relay.
Based on the part of the description referring to FIG. 1, the effect of the switching device according to FIG. 2 is readily apparent. After closing the switching contacts 12 and 13, the switch 2, which is not shown, must be in its locked, open position, the auxiliary contact 16 is closed, the bimetal contact 19- is open.
The heating element 18 of the bimetal contact will heat up and after the predetermined time the hot cathode of the rectifier will have reached its operating temperature by means of the heating transformer closed in 14, 15, and the bimetal contact 19 will close. As a result, the rod 3 moves in the direction of the arrow indicated, the direct current switch 2 is unlocked and the heating current of the bimetal contact is switched off in 16. It is therefore possible to turn on the DC circuit, through which device the AC switch 1 is locked in its on position.
Only after switching off the direct current switch 2 is it possible to bring the apparatus back into the zero setting of the apparatus by opening the alternating current switch 1.
In Fig. 3, the parts of the switches 1 and 2 are again indicated with the reference numerals 1 and 2. In the same plane with the parallel axes of these switches, but perpendicular to them, the rod-shaped locking member 3 is longitudinally slidable and can according to the description given to FIG. 1 in the notches of the switch axes 1 and 2 arranged disc-shaped parts intervention. Two E-shaped transformer stacks 25, 26 form the stationary armature of the electromagnet excited by the electromagnetic coil 5.
The rod-shaped locking member 3 penetrates the space between the cores of the two egg bodies 25 and 26 in the axis of the electromagnetic coil surrounding them and contributes to the right side die bei.'en movable yokes 27 and 28, which are supported by the iron bodies 25 and 26 in the Direction of the arrow can be tightened so that the locking member 3 is brought into its left position and the auxiliary contact 16 is opened. Then it is possible
the switch 1, by a four-turn of the switch 2, to lock in the gezeich designated position. On the upper side of the structure there is a switching resistor 17 (see Fig. 2) and a fused in a glass bulb bimetal relay with heating element 18 and contact 19, which is inserted into a tube socket with contacts 21, 22, 23 and 24, the The arrangement and circuit can be carried out according to FIG. 2, so that the contact 19 closes by heating,