DE1562190C - Elektronisches Schütz für Drehstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Schaltschütz für Drehstrom auf Thyristorbasis.

Bekannt sind einerseits elektromechanische Schaltschütze, bei denen durch elektromagnetische Erregung einer Spule Kontakte geschlossen werden, und andererseits auch kontaktlose Halbleiterstcuerungen mit Thyristoren, die aber zur gleichzeitigen Aussteuerung aller drei Phasen sehr komplizierte Aussteuergeräte für die Steueranschlüsse der Thyristoren benötigen, da im Drehstromnetz alle drei Phasen zueinander phasenverschieden sind. So ist beispielsweise ein Drehstromschalter bekannt (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 147 980), bei dem in den Zuleitungen zweier Phasen zu den Anschlußklemmen einer Motorwicklung jeweils zwei antiparallel geschaltete Thyristoren oder Triacs liegen. Die Zündung der Triacs erfolgt über einen kleinen Übertrager, wobei eine Transistorsteuerung die Zündspannung für die Dauer einer, Periode oder ganzzahlige Vielfache einer Periodendauer liefert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,· ein solches elektronisches Drehstrom-Schaltschütz auf Thyristorbasis einfacher zu gestalten und damit auch wirtschaftlicher herstellbar zu mächen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je ein Triac zwischen der ersten und der zweiten und zwischen der zweiten und der dritten Phasenklemme vorgesehen ist, dessen Steueranschluß über einen Diac und· einen Widerstand bzw. über einen Diac mit einem einzigen gemeinsamen Schalter verbunden ist.

. Für den Fall, daß die Drehstromspannung höher als die Spannung ist, für die die erfindungsgemäß zu verwendenden Triacs ausgelegt sind, wird das Schütz gemäß der Erfindung so abgewandelt, daß je mindestens ein zusätzlicher Triac mit dem Triac in Reihe geschaltet ist und daß die Steueranschlüsse der zusätzlichen Triacs über je einen zusätzlichen Diac mit einem Widerstand verbunden sind.

Wenn der gemeinsame Schalter geöffnet ist, sperren die Triacs die drei Phasen des Drehstromnetzes zueinander. An jedem Triac liegt die volle Drehstromnetzspannung. Wird der Schalter geschlossen, steuern sich die Triacs gegenseitig auf, da durch die Phasenverschiebung zu keinem Zeitpunkt alle drei Phasen gemeinsam den· Nullpunkt durchlaufen und damit die Steueranschlüsse der Triacs spannungslos machen können. Weil also immer an den Steueranschlüssen mindestens eine Spannung anliegt, die höher als die Spannung ist, die zur vollständigen Öffnung des Triacs erforderlich ist, bleiben die Triacs für die Zeitdauer, in der der Schalter geschlossen ist, im leitenden Zustand. Beim öffnen des Schalters wird die Steueranschlußspannung' unterbrochen, und die Triacs gehen in den gesperrten Zustand über.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltbild des erfindungsgemäßen Schützes mit zwei Triacs,

F i g. 2 das Schaltbild eines modifizierten erfindungsgemäßen Schützes mit je zwei in Reihe geschal- . teten Triacs,

F i g. 3 den Schütz nach F i g. 2 auf einer Leiterplatte,

F i g. 4 das Anschlußgehäuse eines Drehstrommotors nach Entfernen der Klemmenverbindungslaschen,

F i g. 5 das Anschlußgehäuse gemäß F i g. 4 nach der Montage der den Schütz von F i g. 2 tragenden Leiterplatte gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 erkennt man Phasen U, V und W mit Klemmen x, y, z. Zwischen χ und y ist ein Triac Tr₁ und zwischen .y und ζ ein Triac Tr., geschaltet. Der Triac Tr₁ steht über einen Diac D₁. und einen Widerstand R, der Triac Tr., über einen Diac D., mit einem Schalter 5 in Verbindung. Die Wirkung des Öffnens bzw. Schließcns des Schalters S wurde bereits erläutert. Die Diacs D₁ und D., dienen zum Triggern und zur Strombegrenzung. Sie sind häufig mit den Triacs gemeinsam im Gehäuse eingebaut, können jedoch auch außerhalb angeschlossen sein. Der Widerstand R ist ein Schutzwiderstand zur Strombegrenzung des Steuerstroms. Ob und in welcher Größe er erforderlich ist, richtet sich nach dem verwendeten Triactyp.

In F i g. 2 sind zwischen χ und y zwei Triacs Tr₁ und Tr₁' und zwischen y und ζ zwei Triacs Tr., und Tr₂' in Reihe geschaltet. Der Triac Tr₁ steht über einen Diac D₁ und einen Widerstand R₂, der Triac Tr₂ über einen Diac D₂ und einen Widerstand R₃ mit Anschlüssen S₁ und S₂ des Schalters S in Verbindung* Die gegenüber dem Schütz von F i g. 1 zusätzlichen Triacs Tr₁ ürid Tr₂' sind über zusätzliche Diacs D₁ bzw. D₂' mit je einem Ende des Widerstands R₁ verbunden. Die zwei Widerstände R₂ und R₃ statt nur eines Widerstandes R des entsprechenden Kreises in Fig. 1. sind dann erforderlich, wenn statt des Schalters S hier ein anderes Steuerelement, z. B. Fotozelle, Transistor, Kaltkathodenröhre od. dgl. verwendet wird und die Gefahr besteht, daß z.B. ein anderes Spannungspotential mit eingespeist wird.

F i g. 3 zeigt den Schütz von F i g. 2 auf einer Leiterplatte 1, auf der man die räumliche Anordnung der Schalteranschlüsse S₁ und S„ der Klemmenbuchsen λ:', /und z', der TrIaCsTr₁, Tr₁, Tr./ und Tr₂ sowie der Widerstäride'K₂, R₁ und R₃ erkennt.

In F i g. 4 ist die Wand des Anschlußgehäuses eines Drehstrommotors dargestellt. Man sieht hier die Phasenanschlüsse U, V und W sowie die Phasenklemmen x, y und z.

Fig. 5 zeigt die Gehäusewand gemäß Fig. 4 nach Montage der gestrichelt angedeuteten, den Schütz von F i g. 2 tragenden Leiterplatte 1 gemäß F i g. 3, wobei die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Die Leiterplatte! ist auf die freien Anschlußklemmen χ, y und ζ aufgeschraubt, so daß der Schütz gemäß F i g. 2 verwirklicht ist. An die Anschlüsse S₁ und S₂ schließt man die Steuerleitung mit einem Schalter oder einem anderen Steuerelement an. Die den Schütz ergebenden Bauelemente sind so raumsparend, daß er ohne Änderung der Abmessungen üblicher Drehstrommotorgehäuse in diese hineinpaßt.

In entsprechender Weise läßt sich der Schütz auf der Leiterplatte an einem Transformator od. dgl. anbringen. ^f

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronisches Schütz für Drehstrom auf Thyristorbasis, gekennzeichnet durch je einen Triac (Tr₁, Tr₂) zwischen der ersten (x) und der zweiten (y) und zwischen der zweiten (y) und der dritten Phasenklemme (z), dessen Steueranschluß über einen Diac (D₁) und einen Wider-

stand (R)' bzw. über einen Diac (D₂) mit einem einzigen gemeinsamen Schalter (S) verbunden ist (Fig. 1).

2. Schütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je mindestens ein zusätzlicher Triac (Tr₁', Tr₂) mit dem Triac (Tr₁ bzw. Tr₂) in Reihe geschaltet ist und daß die Steueranschlüsse der zusätzlichen Triacs über je einen zusätzlichen Diac (D₁' bzw. D₂') mit einem Widerstand (R₁) verbunden sind (F i g. 2).

3. Schütz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Ober-

kante einer Leiterplatte Schaltsteueranschlüsse (S₁, S₂), dazwischen die Klemmenbuchsen (x', y', z') und darunter nebeneinander ein Begrenzungswiderstand (R₂), die Triacs (Tr₁, Tr₁'), der Widerstand (R₁), die zusätzlichen Triacs (Tr₂, Tr₂) und ein weiterer Begrenzungswiderstand (R_s) angeordnet sind (F i g. 3).

4. Schütz· nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte mit den Buchsen- (x', y', z') mit den Klemmen (x, y, z) eines Drehstrommotors, Transformators od. dgl. verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen