DE1083394B - Anordnung zur Abfallverzoegerung elektromagnetisch betaetigter Schalt- und Steuergeraete - Google Patents

Description

Bei der Automatisierung von Produktionseinrichtungen müssen Vorkehrungen getroffen werden, damit nach kurzzeitigem Steuerspannungsausfall der Arbeitsvorgang selbsttätig und ungestört weiterläuft. Für diesen Zweck wurden elektromgnetische Schalt- und Steuergeräte entwickelt, die bei nur kurzzeitig andauernden Spannungseinbrüchen oder kurzzeitig auftretenden Spannungsausfällen eingeschaltet bleiben, jedoch bei länger andauernden Störungen die Anlage abschalten. Die elektromagnetischen Schalt- und Steuergeräte werden meist aus dem gleichen Netz wie die zugehörigen Hauptstromkreise gespeist. Da meist als Speisespannung nur Wechselstrom zur Verfügung steht, verwendet man als Schalt- und Steuergeräte vorzugsweise Wechselstromschütze, die auch deshalb gern verwendet werden, weil sie gegenüber Gleichstromschützen ein größeres Anzugsvermögen und eine höhere Schaltgeschwindigkeit besitzen. Im Gegensatz zu Gleichstromschützen läßt sich bei Wechselstromstützen eine Anordnung zur Abfallverzögerung nicht ohne erheblichen Aufwand herstellen. Die bei Gleichstrommagneten gebräuchlichen Abfallverzögerungsschaltungen mit Hilfe von Kondensatoren und Widerständen sind bei Wechselstrommagneten nur unter Zuhilfenahme eines Hilfsschützes anwendbar. In diesem Zusammenhang wurde schon vorgeschlagen, daß man das elektromagnetisch betätigte Schaltgerät mit Wechselstrom einschaltet und seine Haltung mit Hilfe eines Gleichstromkreises aufrechterhält, in dem auch die Abfallverzögerungseinrichtung meist in Form eines i?C-Gliedes angeordnet ist. Wie bei allen bekannten Verzögerungsanordnungen mit i?C-Gliedern erfolgt auch bei dieser vorgeschlagenen Schaltung die Abfallverzögerung dadurch, daß sich der Kondensator des i?C-Gliedes über seinen Widerstand und die Spule des Schaltgerätes entlad und somit die Erregung für eine vorgegebene Zeit aufrechterhält. Wie bekannt, wird mit zunehmender Größe der Schalt- und Steuergeräte der als Energiequelle dienende Kondensator unverhältnismäßig groß, da er die gesamte Erregerleistung aufzubringen hat, so daß diese bekannten Verzögerungsschaltungen aus wirtschaftlichen und bautechnischen Gründen auf relativ kleine Geräte bzw. kurze Verzögerungszeiten beschränkt bleiben.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten geht ein anderer, älterer Vorschlag dahin, daß man an Stelle eines Kondensators eine kleine Batterie als Energiespeicher verwendet, deren Ladezustand ein Maß für die Verzögerungszeit bildet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch die kleinsten zur Zeit auf dem Markt befindlichen Batterien noch zu ergiebig sind, so daß dieses Verfahren nur für Schaltgeräte mit relativ langer Verzögerungszeit Verwendung

Anordnung zur Abfallverzögerung

elektromagnetisch betätigter Schalt-

und Steuergeräte

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Hans Roth, Amberg (Obpf.),
ist als Erfinder genannt worden

finden kann. Außerdem bereitet die Einstellung einer genau definierten Verzögerungszeit Schwierigkeiten. In diesem Zusammenhang wurde auch schon vorgeschlagen, den Entladestromkreis der Batterie durch ein weiteres Zeitglied zu steuern. Derartige Schaltungen sind wohl für größere Schaltgeräte anwendbar, erfordern jedoch einen erheblichen Aufwand. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Schaltung eine Vielzahl von Kontaktstellen aufweist, welche eine nicht zu unterschätzende Unsicherheit in die Schaltung hineinbringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zur Abfallverzögerung elektromagnetisch betätigter Schalt- und Steuergeräte zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und die Nachteile der bekannten Anordnungen vermeidet. Sie kennzeichnet sich durch die Verwendung eines Elektromagnetsystems mit hochremanentem Magnetkern in Verbindung mit einem dieses steuernden Hilfsschütz, welches an sich bekannte Mittel zur Festlegung der Verzögerungszeit enthält. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung eines Magnetsystems mit hochremanentem Magnetkern besteht darin, daß für die Haltung selbst keine Energie mehr benötigt wird. Infolgedessen kann das den Remanenzmagnet steuernde Hilfsrelais sehr klein gehalten werden, so daß dieses Relais in wirtschaftlicher Weise mit einem RC-Verzögerungsglied ausgestattet werden kann. Ein weiterer Vorteil ist der, daß der Remanenzmagnet bei Ausfall der Netzspannung ohne Energiezufuhr im angezogenen Zustand verbleibt. Die Schaltung ist so ausgebildet, daß der Remanenzmagnet mit Hilfe eines stromstarken Impulses eingeschaltet wird und sich

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anschließend selbst hält und nach Wegbleiben der Netzspannung nach vorgegebener Verzögerungszeit mit Hilfe eines die Remanenz aufhebenden Entregungsimpulses wieder abgeworfen wird. Die Wicklung des Remanenzmagnets führt also nur während der kurzzeitigen Schaltvorgänge Strom, so daß die Erwärmung von Spule und Widerständen entfällt. Der Ein- und Ausschaltimpuls für das Magnetsystem wird von Energiespeichern, z. B. Kondensatoren, bereitgestellt, die ständig vom Netz aufgeladen werden. Die Impulsbildung erfolgt hierbei durch Entladung der Energiespeicher über die Erregerwicklung des Magnetsystems zur gegebenen Zeit.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher beschrieben und erläutert werden. Die Figur zeigt eine vorteilhafte Schaltungsanordnung eines Remanenzschützes in Kombination mit einem Hilfsschütz. Wird die Anordnung mit den Klemmen 1, 2 an Wechselspannung gelegt, so wird der Kondensator 3 über einen Gleichrichter 4 aufgeladen. Weiter werden die beiden Kondensatoren 6 und 7 über einen Gleichrichter 8 aufgeladen, wobei der Ladestromkreis des Kondensators 7 über einen Ruhekontakt 9 des Remanenzschützes 10 gelegt ist. Mit Hilfe eines als Tastschalter ausgebildeten Schalters 11 kann die Schützkombination eingeschaltet und mit Hilfe eines ebenfalls als Tastschalter ausgebildeten Schalters 12 abgeschaltet werden.

Bei Betätigen des Eintasters 11 erfolgt ein Stromnuß von der Klemme 2 über den Gleichrichter 8, den Austaster 12, einen Ruhekontakt 13 eines Hilfsschützes 14 und die Spule dieses Schützes zur Klemme 1. Hierdurch zieht das Hilfsschütz 14 an und schließt seine Arbeitskontakte 15 und 16 und öffnet seine Ruhekontakte 13 und 17. Hierbei ist der Kontakt 13 so ausgebildet, daß der Kontakt 15 schließt, bevor der Kontakt 13 öffnet. Beim Schließen des Kontaktes 16 erhält auch das Remanenzschütz 10 einen Einschaltimpuls, und zwar von den Netzklemmen 1 und 2 über den Gleichrichter 8, den Ruhekontakt 9 und den Arbeitskontakt 16 des Hilfsschützes 14. Das Remanenzschütz zieht an und öffnet hierbei seinen Ruhekontakt 9 und unterbricht damit seinen Erregerstromkreis. Damit aber das Schütz beim Oftnen des Ruhekontaktes 9 nicht in seine Ausgangsstellung zurückfallen kann, ist der Kondensator 7 vorgesehen, der sich nun über die Schützspule entladen kann, wodurch die Induktion des Remanenzmagnets weiter erhöht wird, so daß das Schütz infolge Remanenz in seiner angezogenen Stellung verbleibt.

Um das Remanenzschütz abzuschalten, wird der Taster 12 betätigt, der den Selbsthaltestromkreis des Hilfsschützes unterbricht, so daß dieses unmittelbar abfällt und hierbei seinen Arbeitskontakt 16 öffnet und seinen Ruhekontakt 17 schließt. Hierdurch wird der Entladestromkreis des Kondensators 3 geschlossen. Der Kondensator 3 kann sich nun über die Spule des Remanenzschützes entladen, und da, wie aus der Zeichnung ersichtlich, der Stromfluß entgegengesetzt zum Erregerstromfluß stattfindet, wird das Remanenzsehütz entregt und fällt ab. Durch einen Widerstand wird vermieden, daß sich der Kondensator 3 nicht stoßartig entladen kann, was unter Umständen ein Ummagnetisieren und Klebenbleiben des Remanenzschützes zur Folge haben könnte.

Nun soll der Fall untersucht werden, wie sich die Anordnung verhält, wenn im Einschaltzustand des Remanenzschützes 10 die Betriebsspannung wegbleibt. Fällt sie nur kurzzeitig aus, so soll das Remanenzschütz eingeschaltet bleiben, bleibt jedoch die Spannung längere Zeit weg, so soll das Remanenzschütz abgeworfen werden. Bleibt also die Netzspannung an den Klemmen 1, 2 weg, so fällt das Hilfsschütz 14 nicht sofort ab, da sich nun der Kondensator 6 über die Spule des Hilfsschützes und den Widerstand 20 entladen kann und somit die Erregung für eine vorgegebene Zeit aufrechterhält. Kehrt die Netzspannung innerhalb der Abfallverzögerung des Hilfsschützes wieder, so ändert sich am Schaltzustand der Anordnung nichts. Kehrt jedoch die Spannung innerhalb der vorgegebenen Zeit nicht wieder, so fällt das Hilfsschütz 14 ab und schaltet in der zuvor beschriebenen Weise das Remanenzschütz ab. Kehrt dann die Spannung wieder, so muß die Schützkombination erneut durch Betätigen des Tasters 11 eingeschaltet werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Abfallverzögerung elektromagnetisch betätigter Schalt- und Steuergeräte nach Ausbleiben oder Absinken der Netzspannung, gekennzeichnet durch die an sich bekannte Verwendung eines Elektromagnttsystems mit hochremanentem Magnetkern in Verbindung mit einem dieses steuernden Hilfsschütz (14), welches an sich bekannte Mittel zur Festlegung der Verzögerungszeit enthält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschaltimpuls und gegebenenfalls auch der Einschaltimpuls für das remanente Magnetsystem von Energiespeichern bereitgestellt wird, die ständig vom Netz aufgeladen werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die vorzugsweise Verwendung von Kondensatoren als Energiequellen.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis zum Abwerfen des Magnetankers ein einstellbarer Widerstand (19) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis des Energiespeichers für die Entregung über einen Ruhekontakt (17) des Hilfsrelais und einen Arbeitskontakt (18) des Magnetsystems geführt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfallverzögerung des Hilfsrelais in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines i?C-Gliedes vorgenommen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften;
USA.-Patentschrift Nr. 2 441984.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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