Gleichstrom-Sehalt- und -Steueranlage. Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Gleichstrom-Schalt- und -Steueranlage, bei welcher Stromzweige von verketteten Stromkreisen stromriehtungsabhängige Ele mente aufweisen, durch welche zur Errei chung bestimmter Schaltaufgaben der Strom durchgang durch diese Stromzweige in einer Richtung gesperrt wird.
Es können auf diese Weise verschiedene Schaltaufgaben unter An wendung von weniger Schaltern oder unter Verwendung von einpoligen statt mehrpoligen Schaltern gelöst werden. Dies ergibt den Vor teil, .dass die Anlage weniger der Abnutzung unterworfene und leicht Störungen ver ursachende Teile aufweist.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Bei spiele von bekannten Schaltanlagen sowie Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen. standesdargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Schaltungsschema einer bisher üblichen Anlage.
Fig. 2 ist ein Schema eines ersten Aus führungsbeispiels des Erfindungsgegenstan- des.
Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel..
Fig. 4 ist ein Schema einer bekannten Anlage und Fig. 5 und 6 zeigen zwei weitere Beispiele des Erfindungsgegenstandes.
Nach Fig. 1 sind zwei Verbraucher 1, 2 mittels eines -einpoligen Schalters. 3 und .eines zweipoligen Schalters 4 an eine Gleichstrom- quelle 5 angeschlossen. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist bei eingeschaltetem Schal- ter 3 nur der Verbraucher 1 eingeschaltet, während bei eingeschaltetem Schalter 4 beide Verbraucher 1, 2 parallel an die Stromquelle 5 angeschlossen sind.
Gemäss dem Beispiel nach Fig. 2 kann die gleiche Aufgabe gelöst werden, wenn an Stelle des zweipoligen Schalters 4 ein ein poliger Schalter 6 angewendet und m einen Stromzweig 7 ein stromriehtunb abhängige s Element 8, z. B. ein Trockengleichrichter, eingeschaltet wird.
Beim Einschalten des Schalters 3 fliesst durch .den Stromzweig 7 kein Strom, da .der Stromdurchgang durch den Gleichrichter 8 in der Richtung des Pfeils 9 gesperrt ist. Es isst somit nur der Verbrau cher 1 eingeschaltet. Wird dagegen :derSchal- ter 6 eingeschaltet, so fliesst durch den Stromzweig 7 ein Strom in Richtung des Pfeils 10, so dass beide Verbraucher 1, 2 an geschlossen sind.
Die Anwendung eines eznpollgen an Stelle eines mehrpoligen Schalters ergibt besonders bei ferngesteuerten elektromagnetischen Schal tern, welche bei Schalt- und Steuergeräten sehr oft angewendet werden, erhebliche Vor teile.
So braucht ein mehrpoliger elektro- magne'nselier Schalter eine wesentlichgrössere Steuerleistung als ein einpoliger Schalter. Die Anlage wird somit teurer und kompli zierter. Ausserdem stellt erfahrungsgemäss jeder Schaltkontakt die schwache Seite einer Schaltanlage dar.
Die Betriebssicherheit einer solchen Anlage ist daher um so grösser, je weniger Schaltkontakte sie besitzt. Dazu kommt noch in manchen Schaltungen die For- derung, dass eine Schaltstelle die ihr ange- schdossenen in ,genau dem gleichen Augen bliek schalten russ.
Das ist eine Forderung; die zwar häufig auftritt, aber mit mehrpoli gen Schaltern nur schwer zu erreichen ist.
Ist nun beispielsweise der Verbraucher 2 in Fig. 2 .ein empfindliches @clais, das schon auf sehr geringe Ströme anspricht, so kann es bei Verwendung von Trockengleichrich tern als stromrichtungsabhängiges Element 8 vorkommen, dass die unvermeidlichen gerin gen Rückströme solcher Elemente ausreichen, um das.
Relais zum Ansprechen zu bringen. Zur Behebung dieses Nachteils dient das. Bei spiel nach Fig. 3.
In dieser Figur sind bei sonst gleicher Bezeichnung der Teile wie in Fig. 2 drei Widerstände 11, 1'2, 13 vorge sehen, di4e mit dem stromrichtungsabhängigen. Element 8 zu einer Kompensationsbrücke ge schaltet ,sind, in deren ,einen Diagonale der Verbraucher 2 liegt.
Die Widerstände 11-13 sind so abgestimmt, -dass beim Schliessen des Schalters 3 das durch den Rückstrom des stromriehtungsabhängigen Elementes 8 be- dingte Potential au dem Punkt 14 gleich gross ist wie an dem Punkt 15. Trotz diesem Rückstrom bleibt hierbei der Verbraucher 2 stromlos.
Bei. der bekannten Schaltanlage nach Fig. 4 :ist der Mittelpunkt einer Gleiehstro:m- quelde 16 über einen Schalter 17 mit einem Verbraucher 1 & verbunden, der in Serie mit einem. elektrischen Apparat 19, z. B. einem Relais oder einem Magneten, liegt, wobei der Stromkreis durch einen einpoligen Umschal ter 20 gesehlossen ist.
Wird der Schaltarm dieses Umschalters nach links umgelegt, so fliesst beispielsweise in der Richtung 21 ein Strom durch den Verbraucher 1 & und den Apparat 19. Durch Umschalten des Schalt armes nach rechts fliesst der Strom in der andern Richtung, wie durch die Pfeile 2.2 angegeben ist. Es soll beispielsweise, durch diese Umpolung in dem Verbraucher 18 eine besondere Wirkung hervorgerufen werden. Bei dieser Umpolung wird der Apparat 19 einen Augenblick stromlos. Ist dieser Appa- rat 19 z.
B. ein Redaie, so russ das elektro magnetische Feld bei der Umkehrung der Stromrichtung seine Pole wechseln, was eine gewisse Zeit erfordert, während welcher der Anker des Relais abfällt. Soll das Rela#s während der Umkehrung der Stromrichtung nicht abfallen, .so russ es so geschaltet wer den, dass sein Feld hierbei nicht umgekehrt wird. Wie dies erreicht werden kann, ist in den Beispielen nach den Fig. 5 und 6 ge zeigt.
Beim Beispiel nach Fig. 5 sind die ent sprechenden Teile gleich bezeichnet wie in Fig. 4. Das Relais 19, befindet sieh hierbei in einer sog. Graetz-Gleichrichteranordnung. Die vier Gleichrichter sind mit 2'3, 24, 25 und 2,6 bezeichnet. Wird der Umschalter 20 beispiels weise nach links umgelegt, so dass der Strom fluss durch den Verbraucher 18 die Richtung 21 annimmt, so geht dieser Stromfluss über die Gleichrichter 23 und 25 in der Richtung 27 durch das Relais 19.
Wird der Schalter 20 nach rechts umgelegt, so dass der Stromfluss durch den Verbraucher 1 & die Richtung 2'? annimmt, so geht der Stromfluss über die Gleichrichter 24 und 26 wieder in der Rich tung 27 durch das Relais 19. Der Stromfluss durch das Relais 19 behält also trotz Um kehrung der Stromrichtung des mit ihm ver ketteten Stromkreises die gleiche Richtung.
Zwar wird im Moment der Umschaltung, wenn der Schalter <B>20</B> von links nach rechts übergeht, das Relais einen Augenblick strom los, der magnetische Fluss verschwindet da,- durch aber nicht sofort, weil der Abbau des Magnetfeldes eine bestimmte Zeit dauert. Der Anker des Relais bleibt also über den Augen.- blick der Umschaltung angezogen.
Fig. 6 zeigt die gleiche Schaltaufgabe, bei .der das Relais 2'8 mit zwei gegenläufigen Wicklungen versehen ist, die über die Gleich riehter 29 und 30 mit dem Verbraucher<B>18</B> in Serie geschaltet sind. Hierbei ,geht der Stromfluss bei der einen Schaltstellung durch die eine Spule des Relais 28, beispielsweise über den Gleichrieh-ter 29, während: bei der andern 'Schaltstellung des Schalters 20 der Stromfluss durch die andere Wicklung über den Gleichrichter 30 geht.
Es ist dadurch jeweils nur immer eine Spule unter Strom, und da die entsprechende andere Spule ent gegengesetzt gewickelt ist und der Strom- fluss .durch sie in entgegengesetzter Richtung gegenüber der ersten Spule fliesst, wird der Magnet des Relais immer in der gleichen Richtung magnetisiert, so dass dieselben Ver- hältnis;se wie nach rcig. 5 entstehen.
Bei den Beispielen nach Fig. 5 und 6 könnten die angeführten Schalltaufgaben bei Fortfall .der Gleichrichter nur durch die An wendung von mehrpoligen Schaltern gelöst werden, was jedoch die schon erwähnten Nachteile zur Folge hätte.
DC control and control system. The present invention forms a direct current switching and control system, in which branches of chained circuits have Stromriehtungsverbindige elements, through which to achieve certain switching tasks, the current is blocked from passage through these branches in one direction.
In this way, various switching tasks can be solved using fewer switches or using single-pole instead of multi-pole switches. This gives the advantage that the system has fewer parts that are subject to wear and tear and easily breakdowns.
On the accompanying drawings are in games of known switchgear and embodiments of the counter-invention. status shown.
Fig. 1 shows a circuit diagram of a previously common system.
FIG. 2 is a diagram of a first exemplary embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 3 shows another example.
Fig. 4 is a schematic of a known plant and Figs. 5 and 6 show two further examples of the subject matter of the invention.
According to Fig. 1, two consumers 1, 2 are by means of a single-pole switch. 3 and .a two-pole switch 4 connected to a direct current source 5. As is readily apparent, when the switch 3 is switched on, only the consumer 1 is switched on, while when the switch 4 is switched on, both consumers 1, 2 are connected in parallel to the power source 5.
According to the example according to FIG. 2, the same object can be achieved if, instead of the two-pole switch 4, a single-pole switch 6 is used and a current branch 7 is an element 8, e.g. B. a dry rectifier is switched on.
When the switch 3 is switched on, no current flows through the branch 7, since the passage of current through the rectifier 8 in the direction of the arrow 9 is blocked. Only consumer 1 is thus switched on. If, on the other hand: the switch 6 is switched on, a current flows through the branch 7 in the direction of the arrow 10, so that both consumers 1, 2 are connected.
The use of an eznpollgen instead of a multi-pole switch results in considerable advantages, especially in remote-controlled electromagnetic scarf tern, which are very often used in switching and control devices.
For example, a multi-pole electro-magnetic switch needs a significantly greater control power than a single-pole switch. The system is therefore more expensive and more complicated. In addition, experience has shown that every switching contact represents the weak side of a switchgear.
The operational safety of such a system is therefore greater, the fewer switching contacts it has. In addition, in some circuits there is the requirement that a switching point switch the connected to it in exactly the same eyes soot.
That is a requirement; which occurs frequently, but is difficult to achieve with multipole switches.
If, for example, the consumer 2 in Fig. 2 is a sensitive @clais that responds to very low currents, it can happen when using dry rectifiers as a current-direction-dependent element 8 that the inevitable low return currents of such elements are sufficient to .
Bring relay to respond. This is used to remedy this disadvantage. In the example of FIG.
In this figure three resistors 11, 1'2, 13 are provided with the same designation of the parts as in FIG. 2, di4e with the current direction-dependent. Element 8 switched to a compensation bridge ge, in which, a diagonal of the consumer 2 is located.
The resistors 11-13 are matched so that when the switch 3 is closed, the potential due to the reverse current of the current direction-dependent element 8 at point 14 is the same as at point 15. Despite this reverse current, consumer 2 remains de-energized .
At. the known switchgear according to FIG. 4: is the center of a Gleiehstro: m- quelde 16 via a switch 17 with a consumer 1 & connected in series with a. electrical apparatus 19, e.g. B. a relay or a magnet, the circuit is closed by a single pole Umschal ter 20.
If the switching arm of this switch is turned to the left, a current flows, for example, in the direction 21 through the consumer 1 & and the device 19. By switching the switching arm to the right, the current flows in the other direction, as indicated by the arrows 2.2 . For example, this polarity reversal is intended to produce a special effect in consumer 18. With this polarity reversal, the apparatus 19 is de-energized for a moment. Is this apparatus 19 z.
B. a Redaie, so russ the electro magnetic field when reversing the direction of current change its poles, which requires a certain time, during which the armature of the relay drops. If the relay is not to drop out during the reversal of the current direction, it must be switched so that its field is not reversed. How this can be achieved is shown in the examples according to FIGS. 5 and 6 ge.
In the example of FIG. 5, the corresponding parts are designated the same as in FIG. 4. The relay 19, see here in a so-called. Graetz rectifier arrangement. The four rectifiers are labeled 2'3, 24, 25 and 2,6. If the changeover switch 20 is, for example, turned to the left so that the current flow through the consumer 18 assumes the direction 21, this current flow goes via the rectifiers 23 and 25 in the direction 27 through the relay 19.
Is the switch 20 turned to the right so that the current flow through the consumer 1 & the direction 2 '? assumes, the current flow goes through the rectifiers 24 and 26 again in the direction 27 through the relay 19. The current flow through the relay 19 thus remains in the same direction despite the reversal of the current direction of the circuit linked with it.
At the moment of switching, when switch <B> 20 </B> passes from left to right, the relay loses power for a moment, the magnetic flux disappears, but not immediately because the breakdown of the magnetic field is a certain one Time takes. The armature of the relay remains attracted as soon as the changeover occurs.
6 shows the same switching task, in which the relay 2'8 is provided with two oppositely rotating windings which are connected in series with the consumer 18 via the identical 29 and 30. Here, the current flow in one switch position goes through one coil of the relay 28, for example via the synchronizer 29, while: in the other switch position of the switch 20, the current flow goes through the other winding via the rectifier 30.
As a result, only one coil is always energized, and since the corresponding other coil is wound in opposite directions and the current flow through it flows in the opposite direction to the first coil, the magnet of the relay is always magnetized in the same direction, so that the same ratio; se as after rcig. 5 arise.
In the examples according to FIGS. 5 and 6, if the rectifier is omitted, the stated acoustic tasks could only be solved by using multi-pole switches, which, however, would have the disadvantages already mentioned.