-
Mit Wechselstrom betriebenes Remanenz-Relais oder -Schütz Die Erfindung
bezieht sich auf eine Schaltung für Relais oder Schütze mit Remanenzhaltung. Es
ist bekannt, solche Relais in Anordnungen zu verwenden, in welchen es darauf ankommt,
daß ein einmal herbeigeführter Schaltzustand mit Sicherheit so lange aufrechterhalten
bleibt, bis ein Gegenbefehl gegeben wird. Anordnungen mit derartigen Relais sind
daher unempfindlich gegen vorübergehenden Ausfall der Betriebsspannungen.
-
Zur Erregung von Relais oder Schützen mit Remanenzhaltung pflegt man
im allgemeinen mit Hilfe von Gleichspannungen das Ansprechen herbeizuführen, während
zur Löschung der Remanenz und damit zum Abfallen der Relais z. B. ein kurzzeitiges
Anlegen an eine Wechselspannung erforderlich ist. Wenn zum Erregen der Relais keine
Gleichspannungen unmittelbar zur Verfügung stehen, kann man über geeignete Gleichrichter
den zum Ansprechen erforderlichen Gleichstrom einem Wechselspannungsnetz entnehmen.
-
Um den hierfür benötigten Gleichrichter besonders klein dimensionieren
zu können, ist es auch möglich, nicht den gesamten zur Erregung des Relais notwendigen
Strom über ihn zu führen. Man kann daran denken, den Gleichrichter nur so klein
zu bemessen, daß er innerhalb einer bestimmten Zeit einen Kondensator zu laden imstande
ist, der selbst wieder so groß zu bemessen ist, daß sein Entladestromstoß zur sicheren
Erregung des Relais ausreicht.
-
Eine solche Schaltung mit einer auf den bisherigen Mitteln aufgebauten
Lösungsmöglichkeit ist in Fig. 1. der Zeichnung veranschaulicht. Die Fig. 2 und
3 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen
Teilen in gleicher schematischer Darstellung. Gleiche bzw. einander entsprechende
Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In Fig. 1 geht es darum, die Erregerwicklung eines Remanenzrelais
1 mit gleichgerichtetem Wechselstrom zu speisen. Die Wechselspannung liegt an den
Phasen R und O, wobei über einen Gleichrichter 2 ein Ladekondensator 3 auf die Betriebsspannung
aufgeladen wird. Zur Begrenzung des Ladestromes ist gegebenenfalls ein Vorwiderstand
4 vorgesehen, falls nicht der Gleichrichter 2 an sich bereits im Durchlaß-. bereich
einen genügend hohen Widerstand aufweist.
-
Soll nun das Remanenzrelais 1 geschaltet werden, so wird durch Betätigung
des Schalters 5 der Kondensator 3 über die Erregerwicklung des Relais 1 entladen.
Das Relais spricht an und bleibt in eingeschaltetem Zustand, unabhängig davon, wie
lange der Schalter 5 eingeschaltet ist. Das Remanenzrelais 1 ist mit einem
Ankerkontakt 6, der als Arbeitskontakt wirksam ist, versehen, der dazu dient, das
Abfallen des Relais vorzubereiten. Soll durch Löschen der Remanenz das Relais 1
zum Abfallen gebracht werden, so wird die Taste 7 oder ein entsprechender Schalter
betätigt; so daß über den Schutzwiderstand g und den geschlossenen Ankerkontakt
6 Wechselstrom über die Erregerspule des Relais geführt wird.
-
Diese Schaltung weist den Nachteil auf, daß für jedes Relais bzw.
jedes Schütz ein verhältnismäßig großer Kondensator notwendig ist. Bei dem dargestellten
Beispiel muß der Kondensator 3 eine Kapazität von 100Mikrofarad aufweisen. Ein besonderer
Nachteil für manche Anwendungsfälle besteht darin, daß für den Einschaltkontakt
5 jeweils eine Doppelleitung für die einzelnen Remanenzrelais benötigt wird. Erwünscht
ist nämlich nicht nur, daß die einzelnen Relais - wie sie in einer größeren Anordnung
zu mehreren oder zu vielen angeordnet sind - mit einer ihrer Anschlußklemmen an
einem neutralen Potential liegen, sondern es ist auch im allgemeinen wünschenswert,
daß die einzelnen Schalter, die der Einschaltung dienen, zumindest einen gemeinsamen
Pol aufweisen. In diesem Falle wäre es also günstig, wenn die Zuleitung, die an
die Verbindung des Gleichrichters 2 mit dem Kondensator 3 geführt ist, unmittelbar
an die eine Phasenleitung der Betriebswechselspannung gelegt werden könnte.
-
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei einer anderen bekannten Schaltung
auch zur Erregung Wechselstrom verwendet. Es hat sich aber gezeigt, daß solche Relais
nicht sicher schalten, da bei zufälligem
Abschalten der Wechselstromerregung
im Bereich des Nulldurchganges der Wechselspannung das Relais abfällt, weil die
verbleibende Remanenz zum Halten des Ankers dann nicht mehr ausreicht.
-
Dieser Nachteil einer Schaltung für Relais oder Schütze mit Remanenzhaltung,
wobei zum Ansprechen der Relais oder Schütze einer oder mehreren Erregerwicklungen
derselben unmittelbar Wechselstrom zugeführt wird, kann dadurch vermieden werden,
daß erfindungsgemäß nach vollzogenem Ansprechen eine kurzzeitige Gleichstrombeaufschlagung
von solcher Größe erfolgt, daß durch sie gerade die Remanenzhaltung sichergestellt
ist.
-
Das Umschalten von anfänglicher Wechselstromerregung auf Gleichstrombeaufschlagung
kann selbsttätig erfolgen. Man könnte daran denken, zwangläufig mit dem eingeschalteten
Kontakt einen zweiten Schalter zu betätigen, der diese Umschaltung vornimmt. Zweckmäßiger
dürfte es jedoch sein, einen Ankerkontakt, gegebenenfalls einen zusätzlichen Ankerkontakt
des Remanenzrelais, hierzu heranzuziehen, wobei durch An- oder Abschaltung bzw.
Umschaltung die Gleichstrombeaufschlagung nach vollzogenem Ansprechen des Remanenzrelais
zur Wirkung kommt.
-
An Hand der Fig. 2 der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert
werden. Das Remanenzrelais 1 liegt hier ebenso wie bei der Darstellung gemäß Fig.
1 mit einer Anschlußklemme am Nulleiter. Im Gegensatz zur Fig. 1 ist aber auch nun
die Einschalttaste 5 unmittelbar an eine Phasenleitung gelegt. Damit können also
individuelle Gleichstromkommandoleitungen für jedes einzelne Remanenzrelais vermieden
werden. Das Remanenzrelais 1 ist mit einem zusätzlichen Ankerkontakt 9 versehen,
der als Ruhekontakt zunächst die Erregung des Relais vom Schaltkontakt 5 aus sicherstellt.
Der Ankerkontakt 9 ist überbrückt durch die Reihenschaltung eines Gleichrichters
10 mit einer Parallelschaltung eines Kondensators 11 und eines Widerstandes 12.
Beim Ansprechen des Relais durch Wechselstromerregung über den Schalter 5 öffnet
sich der Ankerkontakt 9, und unmehr gelangt entsprechend dem Gleichrichter 10 und
dem Kondensator 11 ein Gleichstrom auf die Erregerwicklung. Die hierzu notwendige
Gleichstrombeaufschlagung ist wesentlich geringer, als dies bei der in Fig. 1 dargestellten
Anordnung notwendig war. Das Relais 1 ist nämlich in diesem Augenblick bereits in
die Einschaltstellung gebracht worden, und es ist nur noch die Remanenz einwandfrei
sicherzustellen. Demgemäß kann der Kondensator 11 wesentlich geringer in seiner
Kapazität bemessen werden als der in Fig. 1 mit 3 bezeichnete Kondensator. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel wird für das gleiche Remanenzrelais ein Kondensator
11 benötigt, dessen Kapazitätswert mit etwa 10 Mikrofarad um eine Größenordnung
niedriger liegt als bei der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung. Der Widerstand
12 dient zur Entladung des Kondensators 11 nach Wegnahme des Einschaltkommandos.
Wenn also die Taste bzw. der Schaltkontakt 5 geöffnet wird; setzt unmittelbar die
Entladung des Kondensators 11 über den Widerstand 12 ein.
-
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung veranschaulicht,
welches eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung darstellt. Hierbei ist
der in Fig. 2 mit 10 bezeichnete Gleichrichter als Brückenschaltung 13 ausgebildet,
wodurch sich schaltungsmäßig einige Abwandlungen ergeben, da der Gleichrichter jetzt
nicht mehr zwei, sondern vier Zuleitungen aufweist. Der Einfachheit halber wird
hier das Schütz bzw. Relais überdies auch noch mit getrennten Anwurf- bzw. Abwurfwicklungen
versehen. Dementsprechend enthält ein und dasselbe Relais oder Schütz 14 zwei Wicklungen,
von denen die eine die Wicklung 15 ist, über welche der Erregungsgleichstrom geführt
wird. Zur Löschung wird der Entregungswechselstrom über die Wicklung 16 geleitet.
Somit ist im Löschungskreis ein Schaltkontakt, wie er in Fig. 1 und in Fig. 2 mit
6 bezeichnet ist, nicht mehr erforderlich. Die Entregung geht so vor sich, daß bei
Schließen des Kontaktes 7 der Löschtaste ein Wechselstrom über den Vorwiderstand
S der Löschwicklung 16 des Schützes 14 zugeführt wird.