DE1075197B

DE1075197B - Verriegelbare Wendeschützsteuerung

Info

Publication number: DE1075197B
Application number: DENDAT1075197D
Authority: DE
Inventors: Hamburg-Rissen Wulf Westendorf
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Publication date: 1960-02-11

Description

DEUTSCHES

Mit Hilfe von Wendeschützsteuerungen werden ein oder mehrere Elektromotoren je nach Bedarf in Rechts- oder Linkslauf betrieben, gegebenenfalls in beliebig abwechselnder Reihenfolge. Die Umsteuerung kann von Hand erfolgen oder selbsttätig. In beiden Fällen sind Verriegelungen erforderlich, die nach einer Abschaltung nur jeweils eines der beiden Wende-.schütze ■einzuschalten gestatten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige verriegelbare Wendeschützsteuerung mit Steuer-, Verstärker- und Endstufen für das Steuern eines oder mehrerer Elektromotoren auf Rechts- oder Linkslauf und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe für die nachgeschalteten Verstärker- und Endstufen aus zwei bistabilen Transistor-Kippstufen besteht und immer eines der beiden Wendeschütze mittels eines an eine der Basen der ersten Kippstufe gegebenen Impulses einschaltbar und das andere ausgeschaltet ist, während eine Verriegelungsspannung einer Basis der zweiten Kippstufe zufülirbar ist, deren andere Basis zur Aufnahme einer Steuerspannung für ein HaItkommando dient.

Diese Wendeschützsteuerung weist die Vorteile einer elektronisch wirksamen Verriegelung auf, was insbesondere gegenüber rein mechanischen Verriegelungen ein wesentlich schnelleres Ansprechen bedeutet. Bei der neuen Wendeschützsteuerung wird außerdem die Gefahr einer mangelnden Kontaktgabe elektrischer Verriegelungskontakte beseitigt, die im Betrieb durch Verschmutzung und Verschleiß auftritt.

An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel in Form einer Schaltung für pnp-Transistoren näher erläutert. Für npn-Transistoren sind nur die Spannungsverhältnisse entsprechend zu berücksichtigen.

Die für Rechts- und Links-Schütz gemeinsame Steuerstufe besteht aus zwei bistabilen Kippstufen 1 und 2 mit den Transistoren la, Ib und 2 a, 2 b, während die Verstärkerstufen 3 und Endstufe 4 für die Steuerung eines der Schütze, z. B. für das Links-Schütz 5, dienen. Die gleich aufgebauten Verstärkerund Endstufen für das Rechts-Schütz sind nicht dargestellt. Das Schütz 5 wird mit Wechselspannung aus Wicklung 6 des Netztransformators 7 betrieben und über zwischengeschaltete Gleichrichter durch die Transistor-Endstufe 4 gesteuert. Die Wicklung 8 liefert die Wechselspannung für das Rechts-Schütz und die Wicklung 9 nach Gleichrichtung die Betriebsspannungen für die Transistoren der einzelnen Stufen.

Der ersten Kippstufe 1 wird bei Klemme 10 oder 11 ein negativer Impuls für die Basis 12 oder 13 des Transistors 1 α oder 1 b zugeführt, so daß entweder das Links-Schütz über Leitung 14 eingeschaltet und das Rechts-Schütz über Leitung 15 abgeschaltet ist, oder umgekehrt. Hierdurch ist eine sichere, unver-Verriegelbare Wendeschützsteuerung

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Wulf Westendorf, Hamburg-Rissen,
ist als Erfinder genannt worden

zögerte gegenseitige Verriegelung der Schütze gegeben.

Gleichzeitig wird durch den gleichen Impuls über Basis 16 des Transistors 2 a der zweiten bistabilen Kippstufe 2 eine möglicherweise bestehende Sperrung über die Dioden 17, 18 aufgehoben. Die bistabile Kippstufe 2 kann außerdem bei Klemme 19 eine Spannung zur Verriegelung gegenüber anderen Steuervorrichtungen aufnehmen und über Leitung 20 eine Spannung an die Verriegelungseingänge anderer Steuervorrichtungen abgeben.

Wird an die Klemme 22 eine konstante negative Spannung gegeben, so sind die Verstärkerstufen 3 über die Dioden 17, 18 gesperrt, auch wenn gleichzeitig an der Klemme 11 (Linkslauf) oder an der Klemme 10 (Rechtslauf) eine negative Spannung liegt. Kein Schütz kann also einschalten, solange an der Klemme 22 eine negative Spannung als HaItkommando liegt.

Liegt gleichzeitig an den Klemmen 10, 11 eine negative Spannung, so sind die beiden Transistoren la, Ib der Kippstufe 1 eingeschaltet und durch beide Verstärker und Endstufen gesperrt. Es wird also auch in diesem Fall kein Schütz eingeschaltet. Um sicherzustellen, daß beim Einschalten der Steuervorrichtung keines der Schütze anzieht, kann der Netzschalter 23 so ausgebildet werden, daß in einer Vorbereitungsstellung an Klemme 22 eine negative Spannung liegt.

Darf beim Einschalten der Steuervorrichtung oder bei Rückkehr der Netzspannung nach einem Netzausfall keines der Schütze anziehen, wird dies ohne besonderen Kontakt durch eine unsymmetrische Auslegung der zweiten Kippstufe erreicht. Damit diese unsymmetrische Auslegung nicht durch entgegengesetzt wirkende Abweichungen der Daten der beiden Transistoren 2 a, 2 b teilweise ausgeglichen wird, sind zweckmäßigerweise gepaarte Transistoren vorzusehen.

909 7297332

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Fällt das Netz nur während einiger Perioden aus, zieht das vorher eingeschaltete Schütz wieder an.

Durch die Verriegelungsspannung an Klemme 19 verharrt die Kippstufe 2 in der Halt-Stellung auch dann, wenn an die Klemmen 10 oder 11 eine negative Spannung gegeben wird. Die Verriegelungsspannung kanu z. B. bei einer zweiten Wendeschützsteuerung vom Kollektor des ersten Transistors Za der zweiten Kippstufe 2 an Klemme 20 abgenommen werden.

An diesem Kollektorpünkt liegt bei eingeschaltetem Links- oder Rechts-Schütz eine dem Emitterpotential des Transistors 2 α f ast_ gleiche Spannung. Über zwei Dioden 24, 25 wird diese Spannung auf zwei Spannungsteiler 26, 27 in den Steuerleitungen für den Transistor 2 α gegeben, so daß die Spannungsteiler an den Zuführungspunkten nicht viel negativer als der Emitter des Transistors 2 α werden können, wenn an die Klemmen 10 oder 11 eine negative Spannung gelegt wird. Hierdurch wird ein Umschalten der Kippstufe 2 verhindert.

Außer der beschriebenen unverzögerten Verriegelung ist noch eine Verriegelungsstufe 28 für eine verzögerte gegenseitige Verriegelung der Schützverstärker der vorliegenden Steuervorrichtung mit Hilfe eines an den Klemmen 29 anzuschließenden Sättigungsstromwandlers vorgesehen. Der Stromwandler, der unabhängig vom Laststrom eine konstante Spannung abgibt, lädt über eine Diode 29 einen Kondensator 30 auf. Seine Entladung wird in erster Annäherung durch die Größe des Parallelwiderstandes 31 bestimmt, so daß sich eine Zeitkonstante von z. B. 20 ms ■ergibt. Über den Widerstand 32 wird in die Basis des Verriegelungstransistors 28 ein Strom eingespeist, der bei geladenem Kondensator 30 groß gegen den für die Aussteuerung des Transistors erforderlichen Basisstrom ist und langsam auf und unter diesen Wert sinkt, so daß eine Entriegelung erfolgt. Die Entriegelung darf bei Einweggleichrichtung nicht vor Ablauf von 20 ms erfolgen, um dauerndes Entriegeln zwischen zwei Halbwellen zu vermeiden; 20ms sind für viele P'älle wünschenswert oder tragbar, da die mechanischen Zeitkonstanten größer sein werden. Sollte jedoch die Verzögerungszeit zu lang sein, müßte Zweiweggleichrichtung angewandt werden.

Um zu verhindern, daß bei verzögernd auslösender Verriegelung die Transistoren des Verstärkers 3 und der Endstufe 4 längere Zeit bei großem Strom und großer Kollektorspannung arbeiten, weil die Basis des ersten Transistors des Verstärkers 3 nur langsam wieder negativ gegen den Emitter des Endstufentransistors 4 wird, ist eine Rückkopplung zwischen der Basis des Verriegelungstransistors 28 und dem Kollektor des ersten Transistors im Verstärker 3 vorgesehen. Diese Rückkopplung bewirkt ein Kippen der Anordnung bei Erreichen einer bestimmten Verriegelungsspannung.

Bei den bisher verwendeten Bimetallrelais für eine Auslösung bei Überlast erfolgt diese über einen mechanischen Kontakt mit geringen Kontaktdruckkräften. Um auch hier einer schlechten Kontaktgabe durch Verschmutzung aus dem Wege zu gehen, die bei Verwendung von Bimetallrelais zu befürchten ist, wird ein Heißleiter 33 verwendet, der in direktem thermischem Kontakt mit dem durch Übertemperatur am meisten gefährdeten Teil des schützgesteuerten Motors, d. h. seiner Wicklung, steht. Dieser Heißleiter verkleinert mit zunehmender Temperatur den Basisstrom des Transistors 2 b und führt schließlich, wenn der Basisstrom kleiner als zur Aussteuerung erforderlich geworden ist, zum Umschalten der Kippstufe 2 in die Stellung »Halt«. Wird jetzt eine größere negative Spannung an die Klemme 10 oder 11 gelegt, reicht der Basisstrom für den Transistor 2 α gerade noch zum Einschalten aus. Nach einer geringen zusätzlichen Erwärmung des Widerstandes 33 schaltet die Kippstufe 2 jedoch wieder auf »Halt«, so daß der Motor erst nach teilweiser Abkühlung wieder angelassen werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verriegelbare Wendeschützsteuerung mit Steuer-, Verstärker- und Endstufen für das Steuern eines oder mehrerer Elektromotoren auf Rechts- oder Linkslauf,: dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstufe für die nachgeschalteten Verstärker- (3) und Endstufen (4) aus zwei bistabilen Transistor-Kippstufen (1, 2) besteht und immer eines der beiden Wendeschütze mittels eines an eine der Basen der ersten Kippstufe gegebenen Impulses einschaltbar und das andere ausgeschaltet ist, während eine Verriegelungsspannung einer Basis der zweiten Kippstufe zuführbar ist, deren andere Basis zur Aufnahme einer Steuerspannung für ein Haltkommando dient.

2. Wendeschützsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kollektor des ersten Transistors (2 σ) der zweiten Kippstufe eine Steuerspannung für die Verriegelung anderer Steuervorrichtungen abnehmbar ist und die vom Kollektor des zweiten Transistors (2b) abgenommene Spannung über Gleichrichter (17, 18) den Verstärkerstufen (3) zugeführt ist.

3.Wendeschützsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kippstufe (2) unsymmetrisch ausgelegt ist.

4. Wendeschützsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung jedes Schützes ein im Eingangskreis des \^rerstärkers (3) liegender Transistor (28) vorgesehen ist.

5. Wendeschützsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Verriegelung mittels eines i?C-Gliedes (30, 31) verzögert ist.

6. Wendeschützsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplung zwischen der Basis des Verriegelungstransistors (28) und dem Kollektor des Verstärkereingangstransistors vorgesehen ist.

7. Wendeschützsteuerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis der Kippstufe (2), dem die Steuerspannung für die unverzögerte Verriegelung zugeführt ist, ein an der Wicklung des schützgesteuerten Motors liegender Heißleiter (33) zur Auslösung bei Überlast vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen