DE1231382B

DE1231382B - Control device for furnaces with a thermal safety relay

Info

Publication number: DE1231382B
Application number: DEL48242A
Authority: DE
Inventors: Jakob Scherrer
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1964-06-10
Filing date: 1964-07-10
Publication date: 1966-12-29

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int, Cl.:Int, Cl .:

F23nF23n

Deutsehe KL: 24 m - 3German KL: 24 m - 3

Nummer: 1231382Number: 1231382

Aktenzeichen: L 482421 a/24 mFile number: L 482421 a / 24 m

Anmeldetag: 10. Mi 1964 Filing date: Wed 10, 1964

Auslegetag: 29, Dezember 1966Opened on: December 29, 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Feuerungen mit einem thermischen Sicherheitsrelais, dessen Heizwicklung in Reihe mit der Wicklung eines elektromagnetischen Relais mit Wechselspannung gespeist wird, wobei für das Entregen des Sicherheitsrelais ein Überbrückungszweig für dessen Heizwicklung vorgesehen ist.The invention relates to a control device for furnaces with a thermal safety relay whose heating coil is in series with the Winding of an electromagnetic relay is fed with alternating voltage, for de-energizing of the safety relay a bridging branch is provided for its heating winding.

Durch die Reihenschaltung des Sicherheitsrelais mit dem Motorrelais und die Entregung des Sicherheitsrelais mittels eines Überbrüekungszweiges, eine Schaltung, wie sie bereits vorgeschlagen worden ist, kann z. B. eine erhöhte Sicherheit der Steuereinrichtung gegen interne Störungen erzielt werden. Es sind aber auch Fälle denkbar, bei denen das mit dem Sicherheitsrelais in Reihe geschaltete elektromagnetische Relais eine andere Funktion ausübt als das Motorrelais.Through the series connection of the safety relay with the motor relay and the de-excitation of the safety relay by means of a bridging branch, a circuit as has already been proposed, can e.g. B. an increased security of the control device against internal disturbances can be achieved. There are but also cases are conceivable in which the electromagnetic Relay performs a different function than the motor relay.

Bei Steuereinrichtungen für Feuerungen werden unter Umständen besonders kurze Sicherheitszeiten gefordert. Unter Sicherheitszeit versteht man die zulässige Zeitspanne vom Beginn der Brennstoffförderung bis zur Flammenbildung. Die in eine Feuerungsanlage geförderte Menge unverbrannten Brennstoffes ist, falls keine Flamme zustande kommt, demnach proportional der Sicherheitszeit und darf zur Vermeidung von Explosionen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Bei neuzeitlichen Brennern werden daher kurze Sicherheitszeiten von z. B. 2 bis 5 Sekunden vorgeschrieben, deren Verwirklichung bisher entweder durch ein von einem Synchronmotor angetriebenes Zeitschaltwerk oder durch eine Kunstschaltung mit zumeist unbefriedigendem Betriebsverhalten angestrebt worden ist.In the case of control devices for firing systems, safety times may be particularly short required. The safety time is the permissible time span from the start of fuel delivery to the point of flame formation. The amount of unburned material conveyed into a furnace If there is no flame, fuel is proportional to the safety time and may to avoid explosions do not exceed a certain level. With modern burners therefore short safety times of z. B. prescribed 2 to 5 seconds, their realization up to now either by a time switch mechanism driven by a synchronous motor or by an artificial circuit with mostly unsatisfactory operating behavior has been sought.

Bei der Weiterentwicklung von Steuerschaltungen für Brenner wurde nun gefunden, daß die geforderten kurzen Sicherheitszeiten mit einem gewöhnlichen thermischen Relais verwirklicht werden können, ohne daß dabei die außerdem geforderte Unempfindlichkeit des thermischen Relais gegen mechanische Erschütterungen eine Einbuße erleidet.In the further development of control circuits for burners it has now been found that the required short safety times can be achieved with an ordinary thermal relay without that this also requires the insensitivity of the thermal relay to mechanical vibrations suffers a loss.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Kondensator, dessen Kapazität bei der Frequenz der Wechselspannung mit der Induktivität des elektromagnetischen Relais auf Resonanz abgestimmt ist, mit der Heizwicklung des Sicherheitsrelais derart in Reihe geschaltet ist, daß er beim Schließen des Überbrüekungszweiges ebenfalls überbrückt wird.According to the invention this is achieved in that a capacitor whose capacitance at the Frequency of the alternating voltage matched to resonance with the inductance of the electromagnetic relay is connected in series with the heating coil of the safety relay in such a way that it closes of the bridging branch is also bridged.

Die Erfindung bewirkt, daß bei offenem Überbrückungszweig die Kapazität des Kondensators den induktiven Anteil der Impedanz des elektromagnetisehen Relais kompensiert, so daß durch die Heizwicklung des thermischen Sicherheitsrelais ein Steuereinrichtung für Feuerungen mit einem
thermischen SicherheitsrelaisThe invention has the effect that when the bridging branch is open, the capacitance of the capacitor compensates for the inductive component of the impedance of the electromagnetic relay, so that a control device for firing with a through the heating winding of the thermal safety relay
thermal safety relay

Anmelder:Applicant:

Landis & Gyr A. Q., Zug (Schweiz)Landis & Gyr A. Q., Zug (Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. A. Schulze, Patentanwalt,Dr.-Ing. A. Schulze, patent attorney,

Berlin 31, Jenaer Str, 14Berlin 31, Jenaer Str, 14

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Jakob Sehsrrer, Dübendorf (Schweiz)Jakob Sehsrrer, Dübendorf (Switzerland)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 10. Juni 1964 (7575)Claimed priority:
Switzerland of June 10, 1964 (7575)

wesentlich größerer Strom fließt, als es bei Nichtvorhandensein des Kondensators der Fall wäre. Andererseits kommt aber bei geschlossenem Überbrückungszweig der genannte induktive Widerstand voll zur Wirkung, so daß trotz der Überbrückung des Widerstandes der Heizwicklung das elektromagnetische Relais nicht überlastet wird.Much greater current flows than would be the case if the capacitor were not present. on the other hand but when the bridging branch is closed, the inductive resistance mentioned is fully effective Effect, so that despite the bridging of the resistance of the heating winding the electromagnetic Relay is not overloaded.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

In der Zeichnungsfigur, die eine Reihenresonanzanordnung zeigt, bedeuten 1 und 2 Eingangsklemmen der Schaltungsanordnung, die an eine Wechselspannungsquelle, z. B. an ein Wechselstromnetz, angeschlossen sind. Zwischen den Eingangsklemmen 1 und 2 liegt die Reihenschaltung der Erregerwicklung eines Schaltrelais 3 mit einem Kondensator 4 und einer Heizwicklung 5 eines thermischen Sicherheitsrelais 6. Ein Strompfad 7 mit einem Arbeitskontakt 8 bildet einen Nebenschluß zur Reihenschaltung des Kondensators 4 und der Heizwicklung 5.In the drawing figure showing a series resonance arrangement, 1 and 2 denote input terminals the circuitry connected to an AC voltage source, e.g. B. connected to an alternating current network are. The excitation winding is connected in series between input terminals 1 and 2 a switching relay 3 with a capacitor 4 and a heating winding 5 of a thermal safety relay 6. A current path 7 with a normally open contact 8 forms a shunt for the series connection of the capacitor 4 and the heating winding 5.

Das Schaltrelais 3 besitzt mindestens einen Schaltkontakt 9, der in einem nicht weiter dargestellten Stromkreis des Antriebsorgans der Brennstoffzufuhreinrichtung einer Feuerungsanlage angeordnet ist. Die Betätigung des Arbeitskontaktes 8 erfolgt durch ein Flammenüberwachungsrelais 10. Ein vom Sicherheitsrelais 6 gesteuerter Sicherheitskontakt 11 dient zur Abschaltung des Antriebsorgans der Brennstoffzufuhreinrichtung. The switching relay 3 has at least one switching contact 9, which is not shown in any further Circuit of the drive element of the fuel supply device of a combustion system is arranged. the The normally open contact 8 is actuated by a flame monitoring relay 10. A from the safety relay 6 controlled safety contact 11 is used to switch off the drive member of the fuel supply device.

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Steuerschaltungen für Brenner sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt; in der Zeichnungsfigur wurden daher nur diejenigen Teile einer Steuerschaltung dargestellt, die für das Verständnis der nachfolgend erläuterten Wirkung der beschriebenen Schaltungsanordnung wesentlich sind.Control circuits for burners are known in various embodiments; in the drawing figure therefore only those parts of a control circuit were shown that are necessary for understanding the effect of the described circuit arrangement explained below are essential.

Soll die Feuerungsanlange in Betrieb gehen, beispielsweise weil der Temperaturregler der Anlage Wärme verlangt, so wird je nach Art der Steuerschaltung entweder sofort oder erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit Spannung an die Eingangsklemmen 1 und 2 gelegt, so daß das Schaltrelais 3 seinen Schaltkontakt 9 schließt, worauf die Zufuhr von Brennstoff in den Feuerungsraum einsetzt. Der Arbeitskontakt 8 ist dabei geöffnet, da das Flammen-Überwachungsrelais 10 unerregt bleibt, solange sich noch keine Flamme gebildet hat.Should the combustion system go into operation, for example because the system's temperature controller Heat is required, depending on the type of control circuit, either immediately or only after it has expired a certain time voltage is applied to the input terminals 1 and 2, so that the switching relay 3 its switching contact 9 closes, whereupon the supply of fuel into the combustion chamber begins. Of the Normally open contact 8 is open because the flame monitoring relay 10 remains de-energized as long as it is has not yet formed a flame.

Der induktive Widerstand der Erregerwicklung des Schaltrelais 3 und der kapazitive Widerstand des Kondensators 4 sind so bemessen, daß bei der Frequenz des speisenden Wechselstromes Resonanz .■ eintritt. Mithin weist der Reihenresonanzkreis 3, 4 eine sehr niedrige Impedanz auf, so daß sich in der Reihenschaltung 3, 4, 5 ein hoher Strom ausbilden kann, der dem Sicherheitsrelais 6 in sehr kurzer Zeit die zu dessen Auslösung erforderliche Stromwärme zuführt. Dadurch werden auf einfachste Weise Ansprechzeiten des thermischen Sicherheitsrelais 6 von 2 bis 5 Sekunden erreicht.The inductive resistance of the field winding of the switching relay 3 and the capacitive resistance of the Capacitors 4 are dimensioned so that resonance at the frequency of the alternating current entry. Consequently, the series resonance circuit 3, 4 has a very low impedance, so that in the Series connection 3, 4, 5 can form a high current that the safety relay 6 in a very short time supplies the electrical heat required to trigger it. This will be in the simplest possible way Response times of the thermal safety relay 6 reached from 2 to 5 seconds.

Die bereits erwähnte Sicherheitszeit ist identisch mit der Ansprechzeit des Sicherheitsrelais 6, nach deren Ablauf dieses seinen Sicherheitskontakt 11 betätigt und dadurch unmittelbar oder mittelbar eine Unterbrechung der Brennstoffzufuhr bewirkt.The safety time already mentioned is identical to the response time of the safety relay 6, after whose expiry this actuates its safety contact 11 and thereby directly or indirectly a Interruption of the fuel supply causes.

Bei ordnungsgemäßer Arbeitsweise der Feuerungsanlage muß die Zündung des zugeführten Brennstoffes vor Ablauf der Sicherheitszeit erfolgen. Die entstandene Flamme wird sodann von einem z. B. photoelektrischen Abtastorgan wahrgenommen, was ein Schließen des Arbeitskontaktes 8 durch das Flammenüberwachungsrelais 10 zur Folge hat. T)er" nunmehr geschlossene Strompfad 7 bewirkt einen Kurzschluß der Reihenschaltung des Kondensators 4 und der Heizwicklung 5, so daß die Schaltungsglieder 4 und 5 unwirksam werden und die Erregerwicklung des Schaltrelais 3 nur noch einen infolge des Impedanzanstieges geringen Haltestrom führt.If the combustion system is working properly, the fuel supplied must be ignited take place before the safety time has expired. The resulting flame is then from a z. B. photoelectric scanning organ perceived what a closing of the normally open contact 8 by the Flame monitoring relay 10 has the consequence. T) he "now closed current path 7 causes a Short circuit of the series connection of the capacitor 4 and the heating winding 5, so that the circuit elements 4 and 5 are ineffective and the excitation winding of the switching relay 3 only leads a holding current which is low as a result of the increase in impedance.

Wegen der vorhandenen Dämpfung ist die Resonanzkurve des Reihenresonanzkreises 3,4, 5 verhältnismäßig flach, so daß die normale Toleranz der elektrischen Daten der verwendeten Schaltungselemente keinen wesentlichen Einfluß auf das Eintreten der beschriebenen Wirkung ausübt. Die ohne besondere Auswahl der Schaltungselemente stets gegebene Streuung läßt sich durch die ohnedies vorhandenen mechanischen Einstellorgane des thermischen Sicherheitsrelais 6 korrigieren, so daß mühelos einheitliche Ergebnisse erzielbar sind.Because of the damping present, the resonance curve of the series resonance circuit 3, 4, 5 is proportionate flat, so that the normal tolerance of the electrical data of the circuit elements used exerts no significant influence on the occurrence of the described effect. The ones without special Selection of the circuit elements always given scatter can be determined by the already existing Correct mechanical setting elements of the thermal safety relay 6, so that effortlessly uniform Results are achievable.

An Stelle einer Reihenresonanz kann in einer analogen und entsprechend bemessenen Schaltungsanordnung auch Parallelresonanz zur Erzielung der beschriebenen Wirkung ausgenützt werden.Instead of a series resonance, parallel resonance can also be used in an analog and appropriately dimensioned circuit arrangement in order to achieve the described effect are exploited.

Claims

Claim:

Control device for furnaces with a thermal safety relay, the heating winding of which is in series with the winding of an electromagnetic one Relay is fed with AC voltage, whereby for de-energizing the safety relay a bridging branch for the heating winding of which is provided, characterized in that that a capacitor (4), the capacity of which is tuned to resonance at the frequency of the alternating voltage with the inductance of the electromagnetic relay (3), is connected in series with the heating coil (5) of the safety relay that it is when Closing the bridging branch (7, 8) is also bridged.

Considered publications:
Austrian patent specification No. 230 003.

1 sheet of drawings