DE1526212B2 - Wechselstromgespeister Flammenwächter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen wechselstromgespeisten wüßt ausgenutzt, um den Zündaugenblick und damit

Flammenwächter mit einem als Flammenelektrode den Beginn der Steuerung der Diode bis in die dritte

(Ionengleichrichter) ausgebildeten Fühler und einem Halbwelle zu verschieben. Die Zeitkonstante des

Auslösekreis, der einen in Abhängigkeit vom Ionen- Kreises kann ohne Schwierigkeiten so gewählt wer-

strom aufgeladenen Kondensator, eine Glimmröhre 5 den, daß die Zündung zu Beginn und auf jeden Fall

und ein Ansprechglied einer Relaisanordnung auf- während der ersten Hälfte der dritten Halbwelle vor

weist. sich geht. Der Arbeitstakt der gesteuerten Diode er-

Der Strom durch die Flammenelektrode ist relativ folgt daher gleichzeitig mit der Aufladung des Ionenklein. Er beträgt beispielsweise bei einem Propan- Stromkondensators. Dies ist im vorliegenden Fall Butan-Gasgemisch etwa 0,4 μΑ. Daher benötigen die io möglich, weil die Zündung der Glimmröhre nicht üblichen, auf diesem Prinzip aufgebauten Flammen- von der Spannung am Ionenstromkondensator und wächter komplizierte Verstärkerschaltungen, die sich nicht von der Summe der Spannungen am Ionenfür einen robusten Betrieb nicht eignen. Stromkondensator und am zweiten Kondensator,

Es ist eine Schaltung bekannt, bei der ein Kon- sondern allein von der Spannung am zweiten Kondensator in Abhängigkeit vom schwachen, durch die 15 densator abhängt. Auf diese Weise ist es möglich, Flammenelektrode gleichgerichteten Ionenstrom auf- mit einfachen Mitteln für den das Relais steuernden geladen wird und sich über eine Glimmröhre und Strom einen großen Teil derjenigen Halbwellen ausdie Wicklung eines polarisierten Relais entlädt, so- zunutzen, in denen der Ionenstromkondensator aufbald die Zündspannung des Relais erreicht ist. Zu geladen wird.

dem Auslösekreis gehört ferner ein über einen 20 Besonders vorteilhaft ist eine Schaltung, bei der

Gleichrichter aufgeladener Vergleichskondensator, der zweite Kondensator — von der Stromquelle her

der sich über eine zweite Wicklung des polarisierten gesehen — mit dem Ionenstromkondensator in Reihe

Relais entladen kann, und eine zweite Glimmröhre, liegt, aber durch Fühler überbrückt ist und eine (!

die bei einer Spannungsdifferenz zwischen den bei- solche Kapazität besitzt, daß der an ihm liegende

den Kondensatoren zündet und die erste Relaiswick- 25 Teil der Wechselspannung der Stromquelle kleiner

lung im Gegensinn beeinflußt. als die Zündspannung der Glimmröhre ist.

. Nachteilig ist hierbei neben der relativ großen Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Glimm-

Teilezahl und dem komplizierten Aufbau auch, daß röhre nur zündet, wenn der Wechselspannung der

der in Abhängigkeit vom Ionenstrom aufzuladende Umladevorgang zwischen Ionenstromkondensator

Kondensator immer bis zur vollen Zündspannung 30 und zweitem Kondensator überlagert ist. Wenn die

der Glimmröhre aufgeladen werden muß. Flamme nicht brennt, wird der zweite Kondensator

Es ist ferner ein wechselstromgespeister Flammen- nur von der Wechselspannung beeinflußt. Wenn die wächter vorgeschlagen worden, bei dem die Glimm- Flammenelektrode kurzgeschlossen ist, liegt überröhre unter dem Einfluß der Summe der Spannungen haupt keine Spannung am zweiten Kondensator. In des Ionenstromkondensators und eines zweiten, den 35 beiden letztgenannten Fällen kann daher die Glimm-Änderungen der Wechselspannung folgenden Kon- röhre nicht zünden.

densators steht. Der im Entladekreis der beiden Sehr zweckmäßig ist es, wenn die Steuerelektrode Kondensatoren fließende Strom kann zur Erzeugung über einen Differenzierkondensator an die Glimmeiner Steuerspannung benutzt werden, die eine im röhre angeschlossen ist. Da gesteuerte Dioden einen Gegensinn zum Fühler durchlässige, gesteuerte Diode 40 Thyratroneffekt besitzen, genügt ein Spannungsbeeinflußt. Dieser Steuerungsvorgang muß in der impuls zur Einleitung der Durchlässigkeit. Umgekehrt zweiten Halbwelle erfolgen, da in der ersten Halb- läßt sich dieser Spannungsimpuls von der zusammenwelle der Ionenstromkondensator zum Aufladen be- brechenden Spannung an der Glimmröhre mit der reit sein muß. Außerdem kann die Glimmröhre erst geringstmöglichen Zeitverzögerung und daher in einige Zeit nach Beginn der zweiten Halbwelle zün- 45 einem genau definierten Augenblick ableiten,
den, weil vorher die Spannungssumme noch nicht I_n weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zündspannung erreicht hat. Demzufolge kann man in an sich bekannter Weise die Relaisanordnung die gesteuerte Diode nur über einen Teil der zweiten aus einem durch einen Kondensator überbrückten Halbwelle leitend gemacht werden. Gleichstromrelais aufbauen. Da die gesteuerte Diode

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 50 beim Vorhandensein der Flamme Gleichstromwechselstromgespeisten Flammenwächter mit Flam- impulse abgibt, zeigt das Gleichstromrelais diesen menelektrode anzugeben, der einen möglichst ein- Zustand mit Sicherheit an, während der bei einem fachen Aufbau hat, betriebssicher arbeitet und dem Kurzschluß der Zuleitung zum Fühlerkopf aufnachgeschalteten Relais Gleichstromimpulse mit der tretende Wechselstrom am Gleichstromrelais vorbeilängst möglichen Dauer zuführt. 55 geleitet wird.

Die Erfindung besteht darin, daß der in der ersten Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

Halbwelle vom Ionenstrom aufgeladene Ionenstrom- der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels

kondensator mit einer solchen Zeitkonstante einen näher erläutert.

zweiten Kondensator auflädt, daß die Zündspannung Bei dem veranschaulichten Flammenwächter ist

der in dessen Entladekreis liegenden Glimmröhre 60 eine Flammenelektrode 1 mit einem Fühlerkopf 2 erst zu Beginn der dritten Halbwelle erreicht wird,. ■ verbunden, der über drei Zuleitungen 3, 4, 5 mit

und daß das Ansprechglied eine im gleichen Sinn einem Steuergeräte in Verbindung steht. Letzteres

wie der Fühler durchlässige, gesteuerte Diode ist, wird an den Klemmen 7 und 8 an ein Wechselstrom-

deren Steuerelektrode eine von der Zündung der netz angeschlossen. Die Flammenelektrode bildet

Glimmröhre abgeleitete Spannung empfängt. 6₅ gegenüber Erde 9 einen Ionengleichrichter 10.

Bei dem erfindungsgemäßen Flammenwächter wird Im Fühlerkopf liegt zwischen der Klemme 8 und

die in jeder mit Kondensatoren und Widerständen der Flammenelektrode 1 ein Kondensator C₁. Par-

behaftete Schaltung auftretende Zeitverzögerung be- allel zur Gleichrichterstrecke 10 ist die Reihenschal-

tung eines Widerstandes i?_t und eines zweiten Kondensators C₂ geschaltet. Eine Glimmröhre 11 liegt unter Zwischenschaltung eines Widerstandes R₂ parallel zum Kondensator C₂. Am Punkt 12 zwejgt ein Differenzierkondensator C₃ ab, der zu einer Steuerelektrode 13 einer gesteuerten Diode 14 führt. Ein Widerstand R₃ verbindet die Steuerelektrode 13 mit der Leitung 5.

Im Steuergerätö ist ein Spannungsteiler, bestehend aus einem Widerstand R_i und einem spannungsabhängigen Widerstand/?,, vorgesehen. Vom Verbindungspunkt zwischen diesen Widerständen zweigt die Parallelschaltung eines Gleichstromrelais 15 und eines Kondensators 16 ab. Diese Parallelschaltung ist über die Leitung 4 mit der Diode 14 verbunden.

Es sei angenommen, daß an die Klemme 7 der geerdete Null-Leiter des Netzes angelegt wird. In der positiven ersten Halbwelle ist dann die Reihenschaltung von R₁ und C₂ durch die Gleichrichterstrecke 10 überbrückt. Demzufolge wird der Ionenstromkondensator C₁ aufgeladen. Am zweiten Kondensator C₂ entsteht keine beachtenswerte Spannung. In der negativen zweiten Halbwelle ist die Gleichrichterstrecke 10 gesperrt. In der Reihenschaltung C₁, ^R₁ und C₂ überlagern sich zwei Einflüsse. Einerseits wirkt die normale Wechselspannung, andererseits entlädt sich der Kondensator C₁ teilweise und überträgt die Ladung auf den Kondensator C₂. Die Zeitkonstante des Kreises C₁, R₁ und C₂ (die Impedanz des Netzes ist normalerweise vernachlässigbar klein) ist so bemessen, daß der Umladevorgang sich über die gesamte zweite Halbwelle bis in die dritte Halbwelle hinein erstreckt. Ferner ist zu berücksichtigen, daß die Schaltung kapazitiven Charakter hat, so daß die von der Wechselspannung dem Kondensator C₂ aufgedrückte Spannung nacheilt. Es ist daher leicht zu erreichen, daß der Kondensator C₂ erst zu Beginn der positiven dritten Halbwelle denjenigen Spannungswert erreicht, der zum Zünden der Glimmröhre 11 ausreicht. In diesem Augenblick bricht die Spannung am Punkt 12 gegenüber Null von der Zündspannung auf die Brennspannung der Röhre 11 zusammen. Der Spannungssprung wird mit Hilfe des Kondensators C₃ in einen positiven Spannungsimpuls an der Steuerelektrode 13 umgewandelt. Demzufolge wird die in der positiven Halbwelle durchlaßbereite Diode 14 für den Rest dieser positiven dritten Halbwelle leitend gemacht. Das Gleichstromrelais 15 spricht an.

Wenn keine Flamme brennt, verteilt sich die Netzwechselspannung an den drei Komponenten C₁, R₁ und C₂, so daß an C₂ nur noch ein Teil der Wechselspannung liegt, der zum Zünden der Glimmröhre 11 nicht ausreicht.

Wenn die Elektrode 1 mit der Erde 9 in Berührung kommt, ist die Reihenschaltung von .R₁ und C₂ überbrückt. Die an C₂ liegende Spannung ist dann dauernd so gering, daß die Glimmröhre 11 nicht zünden kann.

Bei einem Kurzschluß in den Leitungen 3 bis 5 zwischen dem Fühlerkopf 2 und dem Steuergerät 6 fließt dauernd ein Wechselstrom, der durch den Kondensator 16 am Gleichstromrelais 15 vorbeigeführt wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel für einen Flammenwächter, der an ein 220-V-Wechselstromnetz angeschlossen werden soll, hatten die einzelnen Bauelemente die nachstehenden Daten

A₁ 22 Megohm

R₂ 22 Megohm

R₃ 8,2 Kiloohm

R₁ 15 Kiloohm

C₁ 500Pikofarad

C₂ 5000 Pikofarad

C₃ 100 Pikofarad

Die gesteuerte Diode war vom Typ Transitron TSW 200 C. Die Glimmröhre vom Typ HIVAC mit einer Spitzenspannung von 80 V.

Abwandlungen von dem Ausführungsbeispiel sind in vielerlei Richtung möglich. Beispielsweise kann zum Steuern der Diode 14 der Spannungsabfall am Widerstand R₂ verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wechselstromgespeister Flammenwächter mit einem als Flammenelektrode (Ionengleichrichter) ausgebildeten Fühler und einem Auslösekreis, der einen in Abhängigkeit vom Ionenstrom aufgeladenen Kondensator, eine Glimmröhre und ein Ansprechglied einer Relaisanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der in der ersten Halbwelle vom Ionenstrom aufgeladene Ionenstromkondensator (C₁) mit einer solchen Zeitkonstante einen zweiten Kondensator (C₂) auflädt, daß die Zündspannung der in dessen Entladekreis liegenden Glimmröhre (11) erst zu Beginn der dritten Halbwelle erreicht wird, und daß das Ansprechglied eine im gleichen Sinne wie der Fühler durchlässige, gesteuerte Diode (14) ist, deren Steuerelektrode (13) eine von der Zündung der Glimmröhre abgeleitete Spannung empfängt.

2. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kondensator (C₂) — von der Stromquelle her gesehen — mit dem Ionenstromkondensator (C₁) in Reihe liegt, aber vom Fühler (10) überbrückt ist und eine solche Kapazität besitzt, daß der an ihm liegende Teil der Wechselspannung der Stromquelle kleiner als die Zündspannung der Glimmröhre (11) ist.

3. Flammenwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (13) über einen Differenzierkondensator (C₃) an die Glimmröhre angeschlossen ist.

4. Flammenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Relaisanordnung aus einem durch einen Kondensator (16) überbrückten Gleichstromrelais (15)' besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen