DE1159108B

DE1159108B - Schalteinrichtung zum Takten des Stromflusses in elektrischen Waermegeraeten

Info

Publication number: DE1159108B
Application number: DES69323A
Authority: DE
Inventors: Dr Julius Sohns
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1960-07-11
Filing date: 1960-07-11
Publication date: 1963-12-12

Description

Schalteinrichtung zum Takten des Stromflusses in elektrischen Wärmegeräten Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Takten des Stromflusses in elektrischen Wärmegeräten unter Verwendung eines von der Heizung des Gerätes unbeeinfiußten, beheizten Kaltleiterelementes, dessen Heizstrom vom Innenwiderstand des Kaltleiters gesteuert wird.
Zur stetigen Einstellung der elektrischen Energiezufuhr bei elektrischen Geräten ist es bekannt, den Verbraucherstrom zu »takten«. Der Strom wird dabei stets in voller Höhe pulsmäßig eingeschaltet, d. h., der Strom wird in periodischer Folge ein- und ausgeschaltet oder auf einen Teil der vollen Höhe herabgesetzt, wobei der zeitliche Mittelwert des Stromes durch Beeinflussung von Einschah- zu Ausschaltzeit einstellbar ist.
Die bekannten Einrichtungen zur »Taklung« des Stromes benutzen vielfach Bimetallstreifen in Verbindung mit mechanischen Kontakten. Es ist aber auch eine kontaktlose Taklung unter Benutzung elektrischer Widerstände, deren Widerstandswert mit der Temperatur sich merklich ändert, möglich. Es ist bereits vorgeschlagen worden, dafür sogenannte Kaltleiter zu verwenden, deren Widerstandswerte sich in einem bestimmten, von seiner Zusammensetzung abhängigen Temperaturbereich nahezu sprunghaft auf einen wesentlich größeren Wert (z. B. den 102- bis 104-fachen Wert) steigert. Mit einem Kaltleiter in Verbindung mit einer eigenen Heizeinrichtung, deren Strombelastung von der Temperatur des Kaltleiters abhängig ist, läßt sich zwar eine kontaktlose »Taklung« erzielen, diese hat jedoch den Nachteil, daß die Schaltfrequenz verhältnismäßig klein ist, weil diese von den Anwärmungs- und Abkühlzeiten des Kaltleiters abhängig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltfrequenz eines kontaktlosen Energiereglers unter Benutzung eines sogenannten Kaltleiters in Verbindung mit einer eigenen Heizeinrichtung zu erhöhen, weil die langsame Taklung für manche Zwecke unvorteilhaft ist.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß zusätzlich zu einem Kaltleiter mindestens ein von der Heizung des Wärmegerätes unbeeinflußtes, in Serie zum Kaltleiter liegendes, beheiztes Heißleiterelement eingesetzt ist, dessen Heizwicklung in Serie zum Kaltleiter liegt.
Die Heizeinrichtung für den Heißleiter kann in Serie oder parallel mit dem Heißleiter oder in Serie oder parallel mit mindestens einem Teil des Verbrauchers oder in Serie mit der Heizeinrichtung des Kaltleiters oder parallel zu der Heizeinrichtung des Kaltleiters geschaltet sein. Vorteilhaft ist es, die Heizwirkung der Heizeinrichtung für den Heißleiter auf den Heißleiter z. B. stetig einstellbar zu machen. Dabei kann die Einstellung durch einen Vorwiderstand oder einen Spannungsteiler oder durch Anzapfungen der Heizeinrichtung in Verbindung mit einem Stufenschalter oder durch mechanische Mittel erfolgen.
Die Fig. 1 zeigt eine Taklung des Stromes I in Abhängigkeit von der Zeit t, so daß sich der Mittelwert des Stromes mit der Größe a ergibt. Der gleiche Mittelwert läßt sich, wie dies Fig. 2 erläutert, mit der doppelten oder einer noch höheren Schaltfrequenz bei kürzeren Stromflußzeiten erzielen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand des Schaltungsbeispiels nach Fig. 3 erläutert.
In Fig. 3 wird die an die Klemmen A und B angelegte Spannung über den Kaltleiter 1 dem Verbraucher 2 zugeführt, der z. B. der Heizwiderstand eines elektrischen Wärmegerätes ist. Parallel zum Verbraucherwiderstand 2 liegt ein Heißleiter H. Dem Kaltleiter 1 ist die Heizeinrichtung 3 und dem Heißleiter die Heizeinrichtung 4 zugeordnet. Die Heizeinrichtungen 3 und 4 liegen in Serie mit einem einstellbaren Widerstand 5 zwischen der Klemme B und dem Verbindungspunkt zwischen Kaltleiter 1 und Verbraucherwiderstand 2.
Beim Anlegen der Spannung ist der Kaltleiter 1 zunächst niedrigohmig, der Heißleiter H hochohmig, und am Verbraucher 2 liegt nahezu die volle Spannung. Gleichzeitig liegt die volle Spannung an der Reihenschaltung der Heizwicklungen 3 und 4 und des einstellbaren Widerstandes 5. Die beiden Heizwicklungen 3 und 4 heizen den Kaltleiter 1 und den Heiß- Leiter H auf. Entsprechend der thermischen Zeitkonstante wird der Heißleiter H niederohrnig, der Kaltleiter 1 hochohmig und damit der Spannungsabfall am Verbraucher 2 und die Verbraucherleistung sehr klein. Gleichzeitig wird damit die Heizleistung der beiden Heizwicklungen 3 und 4 klein und der Kaltleiter also niedrigohmig und der Heißleiter hochohrnig. Der Verbraucher 2 hat wieder die volle Leistung, und der geschilderte Verlauf setzt sich periodisch weiter fort. Die Erhöhung der Schalt-Frequenz kommt dabei durch das gegensinnige Arbeiten von Kalt- und Heißleiter zustande.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schalteinrichtung zum Takten des Stromflusses in elektrischen Wärmegeräten unter Verwendung eines von der Heizung des Gerätes unbeeinflußten, beheizten Kaltleiterelements, dessen Heizstrom vom Innenwiderstand des Kaltleiters gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein von der Heizung des Wärmegerätes unbeein$ußtes, in Serie zum Kaltleiter (1) liegendes, beheiztes Heißleiterelement (H) eingesetzt ist, dessen Heizwicklung (4) in Serie zum Kaltleiter liegt.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißleiter (H) parallel zum Verbraucher liegt.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißleiter (H) parallel zu einem Vorwiderstand des Verbrauchers liegt.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für den Heißleiter in Serie oder parallel zu diesem geschaltet ist.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für den Heißleiter in Serie oder parallel mit mindestens einem Teil des Verbrauchers liegt.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für den Heißleiter mit der Heizeinrichtung des Kaltleiters in Serie liegt.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für den Heißleiter parallel zu der Heizeinrichtung für den Kaltleiter liegt. B.
Schalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwirkung für den Heißleiter einstellbar gemacht ist.
9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch einen Vorwiderstand erfolgt.
10. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch einen Spannungsteiler erfolgt.
11. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch Anzapfungen der Heizeinrichtung in Verbindung mit einem Stufenschalter erfolgt.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch mechanische Mittel erfolgt.
13. Schalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch Verschieben oder Verdrehen einer Blende erfolgt.
14. Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch Änderung des Abstandes zwischen der Heizeinrichtung für den Heißleiter und dem Heißleiter erfolgt.