DE1539073A1

DE1539073A1 - Schaltungsanordnung zur Speisung von Elektromagneten mit beschleunigtem Ankeranzug und -abfall

Info

Publication number: DE1539073A1
Application number: DE1965W0038568
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Haneke
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1965-02-16
Filing date: 1965-02-16
Publication date: 1970-01-22
Also published as: FR1428248A

Description

Schaltungsanordnung zur Speisung von Elektromagneten mit beschleunigtem Ankeranzug und -abfall. .Das Hauptpatent betrifft eine Schaltungsanordnung zur Speisung von Elektromagneten mit beschleunigtem Ankeranzug und -abfall, bei der ein Magnet aus einer Wechselstromquelle Über einen Gleichrichter, einen parallel geschalteten Kondensator und einen zwischen dem hondensator und dem Magneten angeordneten Schalter zum Ein- und Aussc'halten des Magneten mit üleichstrom gespeist wird, wobei zwischen dem Gleichrichter und dem hondensator ein Widerstand vorgesehen ist, der-Magnet als Wechselstrommagnet ausgebildet und fÜr die Spannung der Wechselstromquelle (z.B. 220'V) ausgelegt und der Widerstand derart bemessen ist, daß der nach dem Einschalten und nach dem Abklingen des Kondensator-Entladestroms durch den WechseIstrommagneten fließende, gleichgerichtete Dauerstrom dem Nennstrom des Wechselstrommagneter- entspricht. Dadurch wird die Aufgabe gelÖst, eine Anordnung zur Speisung von Hubmagneten zu s ' chaffen, die noch kÜrzere Anzugzei:ten als bei einem Wechselstrommagneten erreichbar mÖglich macht, die kurzen Abfallzeiten der Wechselstrommagneten liefert, eine sehr große Schalthäufigkeit zu erreichen gestattet, den Magneten unempfindlich gegen nicht vollständiges Anziehen macht und nur ein-en geringen Öf#nungsfunken beim Abschalten des Magneten bringt.
Der vorliegenden Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Magnetschaltung nach dem Hauptpatent die Anzugzeit des Hubmagneten noch weiter zu verkürzen. Ein Schaltschütz, wie es gewÖhnlich zum Schalten eines Magneten benutzt wird, benötigt zum Schalten bis zu 15 ms-Geht man von einer Yotozelle aus, so ist normalerweise zwischen dem-Schalts-chütz und der Fotozelle noch ein RÖhrenverstUrker und ein Relais erforderlich, um langsam ansteigend die zum Schalte?i des SchÜtzes'erforderliche Energie zu erzielen. Ein Relais benitigt zum Schalten aber auch wieder etwa 1U ms, so daß zum Schalten des Schaltschützes mit dem Relais ein Zeitbedarf von 25 ms ergibt. Diese b-D',.;haltzeit wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß bei einer Schaltung nach dem Hauptpatent der Schalter als Thyratron ausgebildet ist. Der besondere Vorteil eines Thyratrons liegt darin, dal# eS mittels geringer StrÖme, wie sie beispielsweise von einer Fotozelle geliefert werden, direkt geschaltet werden kann.. Ein weiterer Vorteil des Thyratrons ist seine eigene schnelle Schaltzeit, die nur wenige Mikrosek-inden erforderti-Durch den Einsatz eines Thyratrons kÖnnen also zeitlich bis zu.
25 ms eingespart werden. Schließlich eignet sich das Thyra-, tron im vorliegenden Fall für die Sicherheits-Schnell-Magnetschaltung nach dem Hauptpatent, in der zum AnZ'iehen des Magneten etwa der zehnfache Nennstrom fließt, weil man auch ein Thyratron kurzzeitig in dieser Größenordnung Überlasten kann.
In weiterer Ausgestaltung der Krfindung kann zum Zünden des Thyratrons eine Fotodiode dienen, die einerseits an dem mit der Kathode des Thyratronsverbundenen positiven Pol eines Gleichrichters und andererseits über einen Schutzwiderstand an dem Gitter des Thyratrons liegt, während der negative Pol des üleichrichters über einen Arbeitswiderstand und den Schutzwiderstand ebenfalls an dem Gitter des Thyratrons liegt, wobei ein Schalter zum Löschen des Thyratrons und damit zum Abschalten des Magneten vorgesehen ist.
in der Zeichnung ist die erfinaungsgemäße S..#hal tung dargestellt, wobei die Bezugszeichen der Besch-eibung des Hauptpatents für di-e entsprechenden Teile beit.ehalten sind. Zwischen den Wechselstrommagneten 1 und dem Kondensator ist ein Thyratron lü mit seiner Kathode 11 und seiner de 121 geschaltet. Zum LÖschen des-Thyratrons und damit zum Abschalten des Magneten 1 dient ein 32halter 13.
Zum Zünden cLes Thyratron.3 dient beispielsweise eine Fotodiode 1-1, die einerseits an dem mit der Kathode 11 verbundenen positiven Pol eines Glei.-nrichters 15 und andererseits über einen D,-,hutzwicier.-7.z-tar-d lt; an dem Gitter l'# des Thyratroiis liegt. De-- negative Pol des üleichrichters 15 liegt ebenfalls dber einen A--oeitswiderstand 18 und den Schutzwiderstand 16 an dem Gitter 1,-. 3obald die Fotodiode 1.# belichtet wird, steigt der Strom in dem durch den Arbeitswiderstand 18 und die Fotodiode 14 gebildeten Stromkreis so sehr an, daß der Spännungsabfall am Arbeitswiderstand so groß wird, daß an der Fotodiode nur noch eine Spannung von weniger als 2 Volt (negative Spannung) verbleibt. Dieses Spannungspotential liegt auch an dem Gitter-l'# des Thyratrons und fÜhrt zum Zünden desselben.
Von dem Augenblick der eintretenden Belichtung -bis zum Reagieren der Fotodiode 14 vergehen nur eta 0,1 ms. Das Thyratron zÜndet in wenigen Kikrosekunden,- so daß vom Eintritt des auslÖsenden Ereignisses bis zum Anziehen des Elektromagneten praktisch gar keine Zeit verstreicht. Durch das Zünden des Thyratrons wird dasselbe leitend und der Kondensator 3 entlädt sich über den geschlossenen Schalter 17 das Thyratron 10 und die Spule des Elektromagneten 1, wodurch dieser mit einem Strom gleich der zehnfachen Nennstromstärke erregt wird, so daß er sehr schnell (etwa in 7 ms) anzieht. Sobald der Kondensator sich entladen hat, fließt der durch den Widerstand 4 bestimmte Nennstrom zum halten des Elektromagneten. Der Nennstrom wird von einem Gleichrichter 5 an dessen Klemmen 8 und 9 abgegeben, wobei der Gleichrichter selbst von einer Wechselstromquelle 6,7 gespeist wird. Der Kondensator 3 lädt sich entsprechend der . - Dpitzenspannung des Wechselstromes auf, diedem 1,41-fachen der Effektivspannung des Wechselstromes entspricht. Zum Abschalten des Magneten wird der Schalter 13 kurzzeitig be-Vätigt, wodurch auch das Thyratron gelbscht und der Ausgangszustand wieder erreicht wird.

Claims

Patent ansprüche . 1. Schaltungsanordnung zur Speisung von Elektromagneten mit beschleunigtem Ankeranzug und -abfall, bei der ein Magnet aus einer Wechselstromquelle Über einen Gleichrichter, einen parallel geschalteten Kondensator und einen zwischen dem Kondensator und dem Magneten angeordneten 2chalter zum Ein- und Ausschalten des Magneten mit Gleichstrom gespeist wird, wobei zwischen dem Gleichrichter und dem Kondensator ein Widerstand vorgesehen ist, der Magnet als Wechselstrommagnet ausgebildet una für die Spannung der Wechselstromquelle (z.,3.220 V) ausgelegt und der Widerstand derart bemessen ist, daß der nach dem Einschalten .,und nach dem Abklingen des Kondensator-.n;ntladestroms durch den Wechselstrommagneten fließende, gleichgerichtete Dauerstrom dem Nennstrom des Wechselstrommagnetenentspricht, nach Patent ... (Patentanmeldung P 14 39 956.5), dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Thyratron ausgebildet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß zum Zünden des Thyratrons eine Photodiode dient, die einerseit- an dem mit der Kathode des Thyratrons verbundenen pos:biven Pol eines Gleichrichters und andererseits-über einen Schutzwiderstand an dem Gitier des Thyratrons liegt, während der negative Pol des Gleichrichters über einen Arbeitswiderstand und den Schutzwiderstand ebenfalls an dem Gitter des Thyratrons liegt, und daß ein Schalter zum LÖschen des Thyratrons vorgesehen i st.