Claims (4)
1 21 2
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine sondern lediglich zum Wiederaufladen des Konden-The present invention relates to a but only for recharging the condenser
Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von gleich- sators durch die in der Hilfswicklung induzierte Ab-Circuit arrangement for high-speed excitation of the equalizer by the dissipation induced in the auxiliary winding
strombetriebenen Elektromagneten und anderen elek- schaltspannung.electrically operated electromagnets and other electrical switching voltage.
irischen Bauelementen mit hoher Selbstinduktion, In der Zeichnung sind vier Variationen der erfinwobei
die zur Schnellerregung des Elektromagneten 5 dungsgemäßen Lösung dargestellt,
erforderliche Energie einem aufgeladenen Konden- Gemäß Fig. 1 wird die zur Schnellerregung des
sator entnommen wird, der mit einer Diode in Sperr- Elektromagneten erforderliche Energie einem aufrichtung
überbrückt und mit der Arbeitswicklung des geladenen Kondensator C entnommen, der mit einer
Magneten verbunden und mit ihr, dem Betätigungs- Diode D1 in Sperrichtung überbrückt und mit der
schalter und der Betriebsspannungsquelle "in Reihe io Arbeitswicklung AW des Elektromagneten M im
geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um die Punkt V verbunden und mit ihr, dem Betätigungs-Kondensatorspannung
erhöht ist und beim Einschal- schalter S und der Betriebsspannungsquelle UB t in
ten die Ärbeitswicklung des Magneten zunächst aus Serie geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um
der Gesamtspannung und nach Entladung des Kon- die Kondensatorspannung erhöht ist. Beim Schließen
densators aus der Betriebsspannungsquelle über die 15 des Schalters S wird die Arbeitswicklung AW des
Diode gespeist wird. - - ■ Magneten zunächst aus der Gesamtspannung und Es handelt sich um solche elektrische Bauelemente, nach der Entladung des Kondensators C aus der Bez.
B. Elektromagneten, die in schnellem Wechsel, wo- triebsspannungsquelle UBl über die Diode D1 gebei
Bruchteile von Sekunden gemeint sind, Steuerun- speist. Eine Hilfswicklung HW, die das von der
gen durchführen, z.B. als Elektromagneten abwech- 20 Arbeitswicklung AW erzeugte magnetische Feld umselnd
in erregtem Zustand irgendeine Arbeit leisten schließt, liegt in Serie mit einer ebenfalls in Sperrich-
und im nicht erregten Zustand untätig sind. tung geschalteten Diode D2 parallel zum Konden-Bekannt
ist durch die deutsche Auslegeschrift sator C. Das beim Öffnen des Schalters S zusammen-1
073 587 bei einer Schaltungsanordnung für Elektro- brechende Magnetfeld induziert in dieser Hilfswickmagneten
die Verwendung eines aufgeladenen, im 25 lung HW einen Spannungsstoß, der den Kondensator
Einschaltmoment mit der Betriebsstromquelle in auflädt und ihm so die beim Einschalten des Magne-Reihe
geschalteten Kondensators und einer zu die- ten entnommene Energie wieder zuführt,
sem parallelgeschalteten Diode zur Stromübernahme Eine ebenfalls erfindungsgemäße Variation dieser
nach Entladung des Kondensators. Schaltungsanordnung zeigt F i g. 2. Dabei ist der Kon-Bei
dieser Schaltungsanordnung sind ein Hilfsrelais 30 densator C nicht an der Verbindungsstelle V
mit zwei Umschaltkontakten vorgesehen, wodurch zwischen Arbeitswicklung A W und Hilfswicklung
die maximale Betätigungshäufigkeit auf den Bereich HW, sondern an einer Anzapfung Z der Hilfswickunter
wenigen 10 Hz beschränkt bleibt. Der Ersatz lung HW angeschlossen, und der Entladestrom
der Umschaltkontakte, beispielsweise durch Tran- durchfließt den Teil der Hilfswicklung zwischen Z
sistorenschaltungen, wäre unverhältnismäßig auf wen- 35 und V sowie die Arbeitswicklung AW, bis der Kondig.
densator entladen ist und die Stromübernahme über Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die Diode D1 aus der Betriebsspannungsquelle UBl
Erregungszeitverkürzung mit geringstmöglichem erfolgt. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieselbe wie
Aufwand eine praktisch unbegrenzte maximale Be- bei der Schaltung nach Fig. 1. tätigungshäufigkeit ohne zeitweise erhöhte Belastung 40 In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung dargeder
Spannungsquelle zu erreichen, wird bei einer stellt, bei der durch den zusätzlich in den Stromkreis
Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art da- eingeschalteten Vorwiderstand Rv und die entdurch
gelöst, daß erfindungsgemäß eine das von der sprechend erhöhte Betriebsspannung XJB 2 die Strom-Arbeitswicklung
erzeugte magnetische Feld um- anstiegzeit zusätzlich im gleichen Verhältnis verrinschließende
Hilfswicklung in Reihe mit einer eben- 45 gert wird, wie dies ohne die erfindungsgemäße Schalfalls
in Sperrichtung geschalteten zweiten Diode liegt tung erfolgen würde.Irish components with high self-induction, four variations of the invention are shown in the drawing, the solution according to the invention for rapid excitation of the electromagnet 5, required energy from a charged condenser. Electromagnet required energy bridged and with the working winding of the charged capacitor C, which is connected to a magnet and bridged with it, the actuating diode D 1 in the reverse direction and with the switch and the operating voltage source "in series io working winding AW of the electromagnet M im is switched so that the operating voltage is connected to the point V and with it, the actuating capacitor voltage is increased and when the switch S and the operating voltage source U B t in th, the working winding of the magnet is initially connected in series, so that the Operating voltage by the total voltage and n After the capacitor has discharged, the capacitor voltage is increased. When closing the capacitor from the operating voltage source via the 15 of the switch S , the working winding AW of the diode is fed. - - ■ Magnets initially from the total voltage and These are electrical components, after the discharge of the capacitor C from Bez. B. Electromagnets, which in rapid change, drive voltage source U Bl via the diode D 1 for fractions of a second are meant to be control unsupported. An auxiliary winding HW, which carries out the magnetic field generated by the gene, for example as an electromagnet alternately 20 working winding AW , closes doing any work in the excited state, is in series with a likewise in blocked state and inactive in the non-excited state. Diode D 2 connected in parallel to the condensate is known from the German Auslegeschrift Sator C. That when the switch S is opened together-1 073 587 in a circuit arrangement for an electro-breaking magnetic field induces the use of a charged HW in this auxiliary winding magnet a voltage surge that charges the capacitor switch-on with the operating power source and thus supplies it with the capacitor switched when the Magne series was switched on and an energy taken from it, sem parallel-connected diode for current transfer. The circuit arrangement is shown in FIG. In this circuit arrangement, an auxiliary relay 30 capacitor C is not provided at the connection point V with two changeover contacts, which means that the maximum frequency of actuation in the HW area between the working winding AW and the auxiliary winding, but at a tap Z of the auxiliary winding below a few 10 Hz remains limited. The replacement HW connected, and the discharge current of the changeover contacts, for example through the tran- flows through the part of the auxiliary winding between Z sistor circuits, would be disproportionate to the voltage and V as well as the working winding AW until the Kondig. The object on which the invention is based is discharged by the diode D 1 from the operating voltage source U Bl and the excitation time is reduced as little as possible. Otherwise, the mode of operation is the same as the effort, a practically unlimited maximum load. In the circuit according to FIG In the circuit circuit arrangement of the type mentioned there- connected series resistor R v and the result that, according to the invention, an auxiliary winding in series with the increased operating voltage XJ B 2 generated by the current working winding in the same ratio decreases auxiliary winding one is also given, as would be done without the second diode according to the invention, which is switched in the reverse direction.
und daß diese Reihenschaltung parallel zum Konden- In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Schaltungssator
geschaltet ist, derart, daß der beim Abschalten anordnung dargestellt, bei der der Kondensator C
des Magneten in dieser Hilfswicklung induzierte von einer Hilfsspannungsquelle Un über einen hoch-Spannungsstoß
dem Kondensator die beim Einschal- 5° ohmigen Hilfswiderstand Rn vor dem ersten Einten
des Magneten entnommene Energie wieder zu- schalten des Elektromagneten M aufgeladen wird,
führt. Außerdem verhindert diese Hilfsspannung die Ent-Durch die deutsche Patentschrift 1170 073 ist eine ladung des Kondensators V durch Isolationsverluste
Schaltungsanordnung zur Erregungszeitverkürzung oder durch den Kollektorreststrom des hier als
bei Schnellmagneten bekannt, die ebenfalls zwei Er- 55 Schalter verwendeten Transistors Tr, der von dem
regerwicklungen hat, die durch die Wirkung zweier Steuerstrom /ST gesteuert wird.
Kondensatoren und einer Diode beim Einschaltenand that this series connection is parallel to the condenser. In Fig. 4, a circuit sator according to the invention is connected in such a way that the arrangement shown when switching off, in which the capacitor C of the magnet in this auxiliary winding induced by an auxiliary voltage source U n via a high-voltage surge Capacitor which, when the auxiliary resistor R n is switched on, is charged again before the magnet M is switched on again before the magnet M is switched on for the first time, leads. In addition, this auxiliary voltage prevents the de-Through the German Patent Specification 1170 073, a charge of the capacitor V is the known herein as in fast magnet through insulation losses circuit arrangement for energizing time shortening or through the collector leakage current, the transistor Tr is also two ER- 55 switches used, which by the brisk windings which is controlled by the action of two control currents / ST. Capacitors and a diode when switching on
erst parallel und nach dem Aufladen der Konden- Patentansprüche: satoren in Reihe geschaltet werden. Die Kondensatoren
stellen dabei einen zeitweisen Kurzschluß dar. 60 1. Schaltungsanordnung zur Schnellerregung
Bis zur Aufladung derselben fließt der doppelte von gleichstrombetriebenen Elektromagneten und
Strom, wodurch die Spannungsquelle belastet wird. anderen elektrischen Bauelementen mit hoher
Die erfindungsgemäße Ausnutzung der beim Ab- Selbstinduktion, wobei die zur Schnellerregung
schalten in die Kondensatoren fließenden, im Magnet- des Elektromagneten erforderliche Energie einem
feld gespeicherten Energie wird bei dieser bekannten 65 aufgeladenen Kondensator entnommen wird, der
Schaltungsanordnung bewußt verhindert. Bei der er- mit einer Diode in Sperrichtung überbrückt und
findungsgemäßen Lösung wird die Hilfswicklung mit der Arbeitswicklung des Magneten verbunden
nicht, und auch nicht zeitweise, zur Erregung benutzt, und mit ihr, dem Betätigungsschalter und der Be-only in parallel and after charging the condensers are connected in series. The capacitors
represent a temporary short circuit. 60 1. Circuit arrangement for high-speed excitation
Until the same is charged, double the flow from DC-operated electromagnets and
Current, whereby the voltage source is loaded. other electrical components with high
The utilization according to the invention of the self-induction when ab-, whereby the for faster excitation
switch on the energy flowing into the capacitors and required in the magnet of the electromagnet
The energy stored in the field is taken from this known 65 charged capacitor
Circuit arrangement intentionally prevented. When it is bridged with a diode in the reverse direction and
According to the solution according to the invention, the auxiliary winding is connected to the working winding of the magnet
not, and not temporarily, used for excitation, and with it, the actuation switch and the
triebsspannungsquelle in Reihe geschaltet ist, so daß die Betriebsspannung um die Kondensatorspannung
erhöht ist und beim Einschalten die Arbeitswicklung des Magneten zunächst aus der
Gesamtspannung und nach Entladung des Kondensators aus der Betriebsspannungsquelle über
die Diode gespeist wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine das von der Arbeitswicklung (AW) erzeugte magnetische Feld umschließende
Hilfswicklung (HW) in Reihe mit einer ebenfalls in Sperrichtung geschalteten zweiten
Diode (D2) liegt und daß diese Reihenschaltung parallel zum Kondensator (C) geschaltet ist, derart,
daß der beim Abschalten des Magneten (M) in dieser Hilfswicklung (HW) induzierte Spannungsstoß
dem Kondensator C die beim Einschalten des Magneten (M) entnommene Energie wieder zuführt.drive voltage source is connected in series so that the operating voltage is increased by the capacitor voltage and when switching on the working winding of the magnet is initially fed from the total voltage and after discharging the capacitor from the operating voltage source via the diode, characterized in that one of the working winding ( AW) generated magnetic field enclosing auxiliary winding (HW) is in series with a second diode (D 2 ) also connected in the reverse direction and that this series connection is connected in parallel to the capacitor (C), so that when the magnet (M) is switched off in this auxiliary winding (HW) induced voltage surge to the capacitor C supplies the energy withdrawn when the magnet (M) is switched on again.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung ao
(HW) unterteilt ist und der die Einschaltenergie speichernde Kondensator (C) über einen Teil
(Z-V) der Hilfswicklung mit der Arbeitswicklung des Magneten in Reihe geschaltet ist, während
der andere Teil (Z-Zl) der Hilfswicklung mit der in Reihe geschalteten Diode (D2) parallel zum
Kondensator liegt.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the auxiliary winding ao (HW) is subdivided and the capacitor (C) storing the switch-on energy is connected in series with the working winding of the magnet via a part (ZV) of the auxiliary winding, while the other part (Z-Zl) of the auxiliary winding with the series-connected diode (D 2 ) is parallel to the capacitor.
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Widerstand (Rv) mit der Arbeitswicklung (AW) in Reihe geschaltet und die Betriebsspannung
(Ub2) zum Ausgleich des Spannungsverlustes an
diesem Widerstand entsprechend erhöht ist.3. Circuit arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that a resistor (Rv) is connected in series with the working winding (AW) and the operating voltage (Ub 2 ) is increased accordingly to compensate for the voltage loss across this resistor.
4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Hilfsspannung (UH) den Kondensator (C) über einen hochohmigen Widerstand (RH) schon vor
dem ersten Einschalten des Elektromagneten (M) auflädt und die Entladung durch Isolationsverluste oder durch den Kollektorreststrom eines
etwa als Schalter verwendeten Transistors (Tr) verhindert.4. Circuit arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that an auxiliary voltage (UH ) charges the capacitor (C) via a high-resistance resistor (RH) even before the electromagnet (M) is switched on for the first time and the discharge is caused by insulation losses or by the Prevents collector residual current of a transistor (Tr) used as a switch.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings