DE1267340B

DE1267340B - Anordnung zum Ein- und Ausschalten eines induktiven Gleichstromverbrauchers, insbesondere eines Magnethammers

Info

Publication number: DE1267340B
Application number: DE19591267340
Authority: DE
Inventors: Hans Rundshagen; Georg Stelzer
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1959-06-23
Filing date: 1959-06-23
Publication date: 1968-05-02

Description

Anordnung zum Ein- und Ausschalten eines induktiven Gleichstromverbrauchers, insbesondere eines Magnethammers Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum schnellen, wiederholten Ein- und Ausschalten eines aus einem Wechselstromnetz über eine Gleichrichteranordnung gespeisten induktiven Gleichstromverbrauchers, insbesondere eines Magnethammers, mittels eines wechselstromseitigen Schalters und eines zugleich mit diesem betätigbaren gleichstromseitigen Schalters, dem ein mit Rücksicht auf eine ausreichend kleine Abschaltüberspannung bei genügend kleiner Strom-Abklingzeit bemessener Widerstand parallel geschaltet ist.
Eine solche Anordnung mit einer Kupplung als induktivem Verbraucher ist bereits bekannt. Hierbei stellt die Bemessung des vorgenannten Widerstandes einen Kompromiß zwischen den Forderungen nach kleiner Abschaltüberspannung an dem gleichstromseitigen Schalter und nach kleiner Abklingzeit des Verbraucherstromes dar. Wenn induktive Verbraucher schnell geschaltet werden sollen, ist der Kontakt auf der Gleichstromseite nicht zu entbehren. Wenn man ihn kurzschließen würde, würde der den induktiven Verbraucher durchfließende Strom zu langsam abklingen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschaltüberspannung und die Strom-Abklingzeit noch weiter zu verringern. Dies wird bei der eingangs genannten Anordnung gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß parallel zu dem Widerstand ein Kondensator geschaltet ist.
Es ist an sich bereits bekannt, zu den Schaltkontakten eines Schalters zum Ein- und Ausschalten einer Induktivität einen Widerstand und einen Kondensator parallel zu schalten. Die hier vorgenommene Parallelschaltung des Widerstandes zu dem Kondensator dient jedoch nicht wie bei der Erfindung der gleichzeitigen Verringerung der Abschaltüberspannung und der Strom-Abklingzeit, sondern soll lediglich eine Entladung des Kondensators bis zum nächsten Einschalten des Kontaktes bewirken, um Schließfunken am Kontakt zu vermeiden. Der Widerstand ist dementsprechend hochohmig und trägt daher nicht zu einer Dämpfung im erfindungsgemäßen Sinne bei. Zur Dämpfung dient vielmehr bei dieser bekannten Anordnung ein mit dem Kondensator in Reihe geschalteter weiterer Widerstand.
Diese Reihenschaltung hätte bei ihrer Anwendung in der eingangs genannten Anordnung erhebliche Nachteile. Der Kondensator würde sich während der ersten Halbwelle der Stromschwingung, die beim Ab- schalten entsteht, über die in dieser Halbwelle als Kurzschluß für den induktiven Verbraucherstrom wirkende Gleichrichteranordnung auf eine hohe Spannung aufladen und in diesem Ladezustand verbleiben, da eine Stromumkehr durch die Gleichrichteranordnung verhindert wird. Das hätte zwei schädliche Folgen. Einmal stände die Spannung, auf die der Kondensator aufgeladen ist, mit der ihr überlagerten Wechselspannung des Netzes als Sperrspannung am Gleichrichter an. Ungünstigstenfalls würde also der Gleichrichter in Sperrichtung mit der Summe aus Kondensatorspannung und Netz-Spitzenspannung beansprucht. Wenn der Gleichrichter durch diese hohe Spannung in Sperrichtung nicht zerstört werden soll, müßte er für eine Netzspannung ausgelegt werden, die dieser auftretenden Spannung entsprechen würde. Da sie ein Vielfaches der Netz-Spitzenspannung betragen kann, wird hierdurch der Gleichrichter erheblich verteuert. Zum anderen würde die Spannung, auf die der Kondensator in der ersten Halbwelle der Schwingung aufgeladen wurde, den Schalter beim Wiedereinschalten durch einen Entladungsstrom beanspruchen.
Die Anordnung nach der Erfindung vermeidet die bei den üblichen Beschaltungsmitteln am Gleichrichter auftretende hohe Spannung in Sperrichtung und schont gleichzeitig die im Gleichstromkreis liegenden Kontakte.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zu der Parallelschaltung aus Kondensator und Widerstand ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet ist und der wechselstromseitige Schalter mit einer üblichen Reihenschaltung eines Kondensators und eines ohmschen Widerstandes als Beschaltung versehen ist. Die Erfindung wird an Hand einer Abbildung in der Zeichnung näher erläutert. In der Anordnung nach der Abbildung ist der induktive Verbraucher, der beispielsweise die Spule eines Magnethammers ist mit MH bezeichnet. Öffnen gleichzeitig die beiden Kontakte K 1 auf der Wechselstromseite und K 2 auf der Gleichstromseite, so wird auf der Gleichstromseite ein Schwingungskreis gebildet, der durch den zum Beschaltungskondensator C parallelliegenden Widerstand R 1 bedämpft ist. Diesen Widerstand kann man so klein machen, daß das Abklingen des die Induktivität durchfließenden Stromes aperiodisch erfolgt, ohne daß die Verluste im Arbeitsstromkreis hierdurch unzulässig hoch getrieben werden. Der Kondensator wird sich auf eine maximale Spannung aufladen, die aber nicht, weil die Gleichrichterbrücke eine Stromumkehr nicht zuläßt, stehenbleibt, sondern wieder abnimmt, weil sich der Kondeiisator C über den zu ihm parallelliegenden Widerstand Rl entlädt. Außerdem ist die Höhe der auftretenden Spannung am Kondensator in diesem Fall verhältnismäßig klein. Der Spannungsanstieg während des Öffnens des Kontaktes kann durch den parallelgeschalteten Kondensator so verlangsamt werden, daß Lichtbögen einleitende Funkenüberschläge nicht erfolgen können. Im ersten Augenblick des öffnens ist die am Kontakt liegende Spannung gleich Null. Wenn in schneller Folge geschaltet wird, wird jeweils beim Einschalten noch eine, wenn auch sehr kleine Restspannung am Kondensator vorhanden sein. Um auch bei dieser kleinen Restspannung eine Entladung des Kondensators über den Kontakt zu verhindern, welche Schweißerscheinungen hervorrufen könnte, ist noch ein kleiner Reihenwiderstand R 2 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche-1. Anordnung zum schnellen, wiederholten Ein- und Ausschalten eines aus einem Wechselstromnetz über eine Gleichrichteranordnung gespeisten induktiven Gleichstromverbrauchers, insbesondere eines Magnethammers, mittels eines wechselstromseitigen Schalters und eines zugleich mit diesem betätigbaren gleichstromseitigen Schalters, dem ein mit Rücksicht auf eine ausreichend kleine Abschaltüberspannung bei genügend kleiner Strom-Abklingzeit bemessener Widerstand parallel geschaltet ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß parallel zu dem Widerstand (R 1) ein Kondensator (C) geschaltet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Widerstand (R 2) in Reihe zu der Parallelschaltung aus Kondensator (C) und Widerstand (R 1) geschaltet ist und der wechselstromseitige Schalter (K1) mit einer üblichen R#iheischaltung eines Kondensators und eines ohmschen Widerstandes als Beschaltung versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 268 889, 588 204, 604 911, 934 714; deutsche Auslegeschrift Nr. 1035 255; deutsche Patentanmeldung M 11882 21 c (bekanntgemacht am 24. 9 1953).