CN1143420C - 用于一个电容性负载的起动电流限制的电路装置 - Google Patents

Abstract

在起动一个电容性负载(1)时，出现电流尖峰，这种电流尖峰例如可能导致保护器(4、10、20)的接触点的焊接。一个用于起动电流限制的电路装置具有热敏电阻(40)，在起动时，它注意减弱电流。首先，当另外热敏电阻(44)由于电流流动被足够升温时，跨接热敏电阻(44)并且电容性负载(1)得到完全的工作电压(2)。在断开后，在晶体管(46)的环境温度补偿分压器(44、48)防止立即重新启动，直到另外的热敏电阻(44)和所有的热敏电阻(40)足够冷却为止。

Description

用于一个电容性负载的 起动电流限制的电路装置

技术领域

本发明涉及一种电路装置，用于一个电容性负载起动电流限制，该负载使用一个工作电压工作。

背景技术

在起动一个电容性负载时，例如驱动X-Y-电机的伺服输出级，对电容性负载瞬间充电。在输出级的支持电容(最大到18000μF)中，可能出现直到200A电流尖峰，这个电流尖峰固定焊接在电流回路中为了安全中间连接的保护器的触点。因此这些保护器不再具有功能能力。

发明内容

本发明的任务是说明一种用于电容性负载起动电流限制的电路装置，该电路降低了在起动过程中的流动电流。

通过一种具有以下特征的电路装置解决该任务。

根据本发明的用于电容性负载起动限制电流的电路装置，该电容性负载使用一个工作电压工作，

具有一个电路开关，在其工作输入端上施加工作电压，并且其工作输出端和所述电容性负载连接，

具有一个充电开关，在其工作输入端上施加工作电压，

具有限流电阻，所述限流电阻分别连接在所述充电开关的工作输出端和所述电容性负载之间，

具有第一个开关，它接通所述充电开关，

并且还具有第二个开关，它在接通所述充电开关的一段延迟时间后接通所述电路开关，

其特征在于，

所述限流电阻为具有负温度系数的热敏电阻，并且

通过对在安排在所述电路开关的励磁回路中的另外的具有负温度系数的热敏电阻加热和超越所述电路开关的开关门限，形成所述延迟时间。

在优选的方法中使用两个开关，在不同时刻上接通这两个开关。第一个开关接通通过热敏电阻的电流，这个热敏电阻连接在工作电压和电容性负载之间。因此限制起动电流，并且在起动过程中，由于热敏电阻的自升温，起动电流升高。在相对于第一个开关的一段延迟时间后，接通第二个开关，实现跨接热敏电阻并且电容性负载的工作电压是可用的。

通过另外的热敏电阻，得出一个特别简单的电路装置，这个热敏电阻实现了延迟时间。

为了在起动时避免电流干扰，在热敏电阻升温后，优选提供第一个和第二个开关，这两个开关由普通的开关继电器构成，当其他热敏电阻以及另一个热敏电阻冷却后，首先接通继电器的电源电压。

附图说明

根据附图，以实施例的方式详细说明本发明。

这里附图说明一个用于电容性负载起动电流限制的电路装置。

具体实施方式

根据附图，一个电容性负载1通过一个整流器3以及保护器的开关4、10、20连接到一个工作电压2上。这时，第一个保护器4的输入和工作电压2连接。在一个三相电流源中，涉及三个输入，适合于三个相等的电流流动。下面描述了一个电流流动，相应接通另外两个电流流动。为第一个保护器4配备开关5，开关5被激励装置6接通，当激励电压出现在激励输入7和激励输出8时。第一个保护器4的输入通过开关5和第一个保护器4输出连接。第一个保护器4的输出和第二个保护器10输出的一部分连接，为保护器10配备了开关11和另外开关15。开关11和另外开关15通过第二个保护器15的激励装置12接通，当在第二个保护器10的激励输入13和激励输出14上出现激励电压时。第二个保护器的输出和整流器3的输入连接，整流器3整流出现的三相电压，并且输出到电容性负载1上，例如X-Y电机的伺服输出级。

在第一个保护器4的输出和整流器3之间与第二个保护器10并联连接一个由第三个保护器20和热敏电阻40构成的一个串联电路。热敏电阻40具有一个依赖于温度的阻抗特性，其中阻抗随着温度升高降低(NTC：负温度系数)。因此第一个保护器4的输出和第三个保护器20的输入连接，并且第三个保护器20的输入通过开关21和第三个保护器20的输出连接。当在激励输入23和激励输出24上出现一个激励电压时，开关21被第三个保护器20中的激励装置22接通。

在起动电流限制器33中安排热敏电阻40，并且通过接头39连接在第三个保护器20的输出和第二个保护器10的输出上。

为了控制保护器4、10、20，使用两个控制电压30、31，这两个控制电压例如相对于地32均为24V直流电压。第一个控制电压30的接头和第一个4、第二个10和第三个20保护器的激励输入7、13、23以及起动电流限制器33的第一个接头34连接。第一个4和第三个20保护器的激励输出8、24连接到起动电流限制器33的第二个接头35上。起动电流限制器33的第二个接头35通过继电器41的第一个开关42连接到起动电流限制器33的第三个接头36上，起动电流限制器33的第三个接头36连接到接地线32上。

第二个保护器10的激励输出14位于起动电流限制器33的第四个接头37上。第四个接头37通过继电器41的第二个开关43并且通过与之串联连接的其他热敏电阻44和起动电流限制器33的第三个接头36连接。

此外第二个保护器10的激励输出14和第二个保护器10的另一个输出17连接，其中另一个输出17通过其他开关15和第二个保护器10的另一个输入16连接，这个输入16和地32连接。

第二个控制电压31的接头和起动电流限制器的第五个接头38连接，这个接头通过电阻47和附加的热敏电阻48连接到npn晶体管46的基极连接。npn晶体管46的发射极通过第三个接头36位于地32上，而晶体管46的集电极通过一个保险丝45位于起动电流限制器33的第一个接头34上。

第二个接头35、第四个接头37和晶体管46的集电极分别通过清除二极管49和第一个接头34连接。

电路装置的功能如下：第一个控制电压30作为继电器41的电源电压，第二个控制电压31作为继电器41的控制电压。如果缺少电压30、31其中一个，那么继电器41不被激活，并且电容性负载1不能与工作电压2接通。如果继电器41接通，那么同时接通第一个保护器4和第三个保护器20。电流受到热敏电阻40限制，流过负载电路1中的整流器3。这个受到限制的起动电流在时间进程中随着热敏电路40的自升温而升高。因此实现了电容性负载1雪崩方式的充电。随着充电的增长，充电电流降低。因为随着接通，工作电流已经流动，所以在热敏电阻40上存在着一定的电压下降。热敏电阻40的电阻越低，电压降低越小。如果现在第二个保护器10跨接热敏电阻40，那么保持在无害的限度内通过电容性负载1的剩余充电造成的电流尖峰。

继电器41同时接通第一个4和第三个保护器20的激励电流电路以及第二个保护器10的激励电流电路。通过这些电流电路的电流对第二个热敏电阻44加温。另外的热敏电阻44的阻抗低，另外热敏电阻44上的电压降下降，激励电压上升。如果超过第二个保护器10的开关门限，那么第二个保护器10跨接热敏电阻40。在没有限制电容性负载1的情况下，电能是可用的。

一个自保持电路通过另外开关15使第二个保护器10保持在接通状态中。现在稳定冷却所有热敏电阻40、44，因此在断开第一个4、第二个10和第三个20保护器后，能够延迟再次起动。如果冷却时间太短，那么在再次起动时起动电流可能变得太大，在npn晶体管4 6上周围温度补偿的基极分压器通过补充的热敏电阻48长时间防止继电器41接通，直到最后另外热敏电阻44的冷却结果超过基极电压的峰值。然后接通继电器41，接通第一个4和第三个保护器20，并且延迟第二个保护器10。

Claims (3)

1.用于电容性负载(1)起动限制电流的电路装置，该电容性负载使用一个工作电压(2)工作，

具有一个电路开关(10)，在其工作输入端上施加工作电压(2)，并且其工作输出端和所述电容性负载(1)连接，

具有一个充电开关(20)，在其工作输入端上施加工作电压(2)，

具有限流电阻(40)，所述限流电阻(40)分别连接在所述充电开关(20)的工作输出端和所述电容性负载(1)之间，

具有第一个开关(42)，它接通所述充电开关(20)，

并且还具有第二个开关(43)，它在接通所述充电开关(20)的一段延迟时间后接通所述电路开关(10)，

其特征在于，

所述限流电阻(40)为具有负温度系数的热敏电阻，并且

通过对在安排在所述电路开关(10)的励磁回路中的另外的具有负温度系数的热敏电阻(44)加热和超越所述电路开关(10)的开关门限，形成所述延迟时间。

2.根据权利要求1的电路装置，其特征在于，

所述第一个开关(42)和第二个开关(43)由一个普通的开关继电器(41)构成，其中所述继电器(41)从一个晶体管(46)的环境温度补偿分压器上得到电源电压，使得只有当所述另外的热敏电阻(44)冷却时，才接通继电器(43)。

3.根据权利要求1或2的电路装置，其特征在于，

将一个接触器(4)设置在所述充电开关(10)之前，在其工作输入端上施加工作电压(2)，

所述充电开关(20)和所述接触器(4)借助于所述第一个开关(42)可被接通，并且

所述电路开关(10)的工作电压至少部分地施加在所述接触器(4)的工作输出端。

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