Schaltung mit Differentialrelais. Um Relais mit innerhalb bestimmter Fre quenzbereiche liegenden Wechselströmen be treiben zu können, sind soggenannte Reso- nanzrelais entwickelt worden, die mechanisch oder elektrisch abgestimmt sein können.
Die mechanischen Resonanzrelais haben ,den Nachteil, dass ihre Abstimmung und Ju stierung schwierig und empfindlich ist, be sonders wenn es. sich darum handelt, sehr nahe beieinanderliegende Frequenzen durch Resonanzrelais voneinander zu trennen.
Es ist auch bekannt,. zur Trennung der Wechselströme Siebkreise zu benutzen, die nur die für ein nachgeschaltetes Relais be- stimmten: Frequenzen durchlassen. Meist liegt dann. zwischen dem Siebkreis und dem Relais noch ein Gleichrichter, so dass normale Gleich- stro#mrelais verwendet werden können.
Diese bekannten Schaltungen erfordern, wenn eine gewisse Genauigkeit verlangt wird, eine grosse Zahl von Induktivitäten und Kapazitä ten, die z. B. zu Siebketten zusammengeschal tet werden. Es sind auch ,Schaltungen mit Differenr tialrelais bekannt, bei denen mindestens:
eine ,der beiden Wicklungen des Relais derart mit Blindwiderständen zusammengeschaltet ist, ,dass sie nur beim Auftreten. eines innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Wechselstromes erregt bezw. nicht erregt wird.
Mit !der andern Relaiswicklung zu sammenwirkend wird dann durch die Erre- gung beäw. Nichterregung dieser Wicklung ,der Schaltzustand des Relais verändert.
Die bekannten Schaltungen benutzen als Differentialrelais neutrale Relais. Dies hat Iden Nachteil, dass es mehrere Frequenzbe reiche gibt, innerhalb von denen der Anker ,des Relais angezogen werden kann.
Der An ker eines neutralen Differentialrelais kann nämlich durch beide Wicklungen angezogen werden und nur bei praktischer Stromlosig- keit abfallen,. Wird nun angenommen, daB ,das Relais idurch Stromloswerden in der er sten, Wicklung und durch vollen Fluss .in der zweiten Wicklung bei einer bestimmten Fre- quenz anspricht,
so wird bei einer Frequenz änderung die zweite Wicklung zunächst weniger Strom führen, während der Strom fluss in. der ersten Wicklung steigt. Dieser Strom in der ersten Wicklung kann das Re- lais unter Umständen nach vorherigem Ab fallen des Ankers wieder zum Ansprechen bringen. Das Relais wird also bei einer zwei ten Frequenz in die Arbeitslage umgelegt.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Schaltung mit einem Differentialrelais, bei der mindestens eine Relaiswicklung,der- art mit Blindwiderständen zusammengeschal tet ist, dass sie nur bei Auftreten eines inner halb des dem. Relais zugeordneten Anspreeh- frequenzbereiches liegenden Wechselstromes mit der andern Relaiswicklung zusammen wirkend den Schaltzustand des Relais ver ändert.
Gemäss der Erfindung wird als Differen tialrelais ein Relais verwendet, dessen beide Wicklungen den Anker in entgegen";esetzte Richtungen umzulegen bestrebt sind. Ein der.
artiges Relais kann ein durch einen Perma nentmagneten oder eins dritte Wicklung po larisiertes Differentialrelais sein, es kann auch zwei getrennte, auf einen gemeinsamen Anker wirkende magnetische Kreisse aufwei sen, von denen bei Erregung der eine den Anker in die eine und der andere den Anker ir -die andere Endlage umlegt. Bei einem der artigen Relais kann der Anker in die Arbeits lage durch die Arbeitswicklung nur inner halb eines ganz bestimmten Ansprechberei- ches umgelegt werden.
Ein Ansteigen des Stromes in der Sperrwicklung etwa auf Grund anderer Frequenzen kann nur ein Umlegen in die Sperrlage oder Festhalten in der Sperr-, :d. h. in der Ruhelage zur Folge haben. Ein Umlegen in die Arbeitslage durch mehrere Frequenzen ist also nicht möglich.
Besonders zweckmässig ist eine Schaltung, bei der die Sperrwicklung derart mit Blind widerständen zusammengeschaltet ist, dass sie im Resonanzfall minimalen Strom führt, -während die Arbeitswicklung entsprechend der Zusammenschaltung mit andern Blind- widerständen maximalen ,Strom führt.
Man kann aber auch die beiden Wicklun gen des Differentialrelais mit gleicher Win- dungszahl ausführen, mit ,gleichen Blind widerständen zusammenschalten und die beiden Wicklungen lediglich durch ihre Wirkwiderstandswerte voneinander unter- scheiden.
Beide Ausführungsmöglichkeiten haben bestimmte Vorteile, die für besondere An wendungsfälle von Bedeutung sind.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs- gegenstandes sind nachstehend an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben.
In der Fi,g. 1 werden die Arbeitswicklung A und die Sperrwicklung S' eines durch einen Permanentmagneten polarisierten Differen tialrelais über Gleichrichter Gl von den Steuerwechseletrömen beeinflusst. In Reihe mit der ArbeitswicklungA liegt ein Siebkreis SK, während in Reihe mit der Sperrwicklung 8 ein Sperrkreis SpK angeordnet ist.
Beide Wechselstromkreise sind auf die Arbeitsfre- quenz des Relais abgestimmt. Bei Resonanz tritt also in der Wicklung 8 ein Minimum, in -der Wicklung A ein Maximum. des Stromes auf. Das Relais zieht an, indem sich :der An ker unter dem Einfluss der Wicklung 'A unter Ülerwindung der magnetischen Vor spannung umlegt.
Wird die Frequenz höher oder niedriger, so ergibt sich im obern oder untern Bereich jedoch eine Frequenz bei der die Wirkungen der Wicklungen S und A sich gerade aufheben. Bei noch höheren oder tieferen Frequenzen überwiegt die Sperrwick lung, das Relais fällt ab. Von diesen beiden Sperrpunkten an, kann das Relais nicht mehr anziehen, auch wenn die angelegte Wechsel spannung noch so hoch ist. Die Dämpfung wird an den Sperrpunkten unendlich gross.
Die praktisch verwertbare Bandbreite ist natürlich kleiner als der Frequenzabstand zwischen den Sperrpunkten. Es lassen sich sehr steile Dämpfungsflanken erzielen, so dass sich zwischen gegebenen :Sperrpunktenre- lativ breite Arbeitsbereiche erzielen lassen.
Sind die Anforderungen an die Frequenz- genauigkeit der Schaltung nicht sehr gross, so kann man den Parallelechwingungskreis vor,der Wicklung S :oder ,den Reihensschwin- bungskreis vor der Wicklung A weglassen.
Im ersten Fall wird man die Zahl ,der Am- perewindungen,der Wicklung A .grösser wäh len als,die Zahl,der Amperewindungen der Wicklung S", im zweitem Fall ist das ringe kehrte erforderlich.
Falls man andere Werte für Drosseln und Kondensatoren benutzt, so kann man :die widerstandsreziproke Schaltung nach Fig. 2 wählen, bei der parallel zur :Sperrwicklung S ein Siebkreis .SK und parallel zur Arbeits- w icklung A ein Sperrkreis SpK liegt.
Soll ein im Wechselstromkreis auftreten der Gleichstrom abgeriegelt werden, so kann man einen Kondensator oder Transformator vorschalten. Dabei kann :das Übersetzungsver hältnis des letzteren für :die Wicklung S und A verschieden .gewählt werden.
An Stelle :eines durch einen Permanent- magneten polarisierten Differentialrelais kann man natürlich auch ein durch eine dritte Wicklung elektromagnetisch vorge- poltes Differentialrelais benutzen.
Man kann aber auch :ein Differentialrelaüs besonderer Konstruktion verwenden, bei. :dem zwei ge trennte magnetische greise auf einen Ole- meinsamen Anker wirken, von denen bei Er regung der eine :den Anker in -die eine und der andere den Anker in die andere Endlage umlegt. Unter Umständen kann man auch auf die vorgeschalteten Gleichrichter verzichten, jedoch werden dann :die Wicklungswider stände von -der Frequenz abhängig; so @dass unter Umständen zusätzliche Dämpfungen, z.
B. Parallelwiderstände, zu den Relaiswick- lungen erforderlich sind.
Erwähnt sei noch, dass bei :einer Ausfüh rungsform :des polarisierten Differentialrelais mit einer .dritten Wicklung zur Gleichstrom vorerregung in .der :Sperrichtung diese Gleich stromvorerregung zur Einstellung der Ar- b4iIsbedingungen durch einen Regelwider- stand veränderlich gemacht werden kann.
Weiter können sowohl zwei Sperrwick lungen und zwei Arbeitswicklungen: vorge sehen werden, um :die bekannte Sicherheits- ,schaItun.g bei Feuermeldeschaltungen ,durch- zuführen. Die .Sicherheitsschaltung lässt sich aber auch mit zwei Wicklungen durchführen, wenn die Gleichrichter für die Speisung aus ,der :Schleife und die Speisung :gegen Erde hintereinander :geschaltet werden.
Selbstverständlich können nach dem .glei chen Prinzip: auch Schaltungen mit polari sierten Differentialrelais gebaut werden, die von tiefen Frequenzen aufwärts bis zu einer bestimmten Frequenz ansprechen, auf höhere Frequenzen :dagegen nicht. Parallelschwinr gungskreise sind :dann durch Kondensatoren, Reihenschwingungskreise .durch Drosselspu len zu ersetzen.
Soll ein Relais .auf hohe Fre quenzen ansprechen, auf tiefe dagegen nicht, müssen Parallelschwingungskreise durch Drols-- selspulen, Reihenschwingungskreise durch Kondensatoren :ersetzt werden.
Bei Verwendung entsprechender Sieb schalturigen lassen sich auch :Schaltungen mit polarisierten Differentialrelais mit mehr als einem Ansprechfrequenzbereich bauen.