DE1964924B2 - Einrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers gegen Übertempeiaturen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere eines Elektromotors, gegen Ubertemperatur mit einem in Reihe zur Auslösespule einer den Verbraucher schaltenden Schaltanordnung an eine Wechselspannungsquelle angeschlossenen Thyristor, mit einem thermisch mit dem zu schützenden Verbraucher gekoppelten Thermistor mit positivem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten, der mit der Zündelektrode des Thyristors und der Wechselspannungsquelle verbunden ist, und mit einer Vorrichtung zum Einleiten und zum Aufrechterhalten der Zündung des Thyristors, die so ausgebildet ist, daß sie oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Zuführung eines zum Zünden des Thyristors ausreichenden Stromes zu der Zündelektrode unterbindet und erst nach Abkühlung des Verbrauchers auf eine niedere Temperatur die Zuführung wieder freigibt.

Eine derartige Einrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 366 843 bekannt. Sie hat jedoch den Nachteil, daß sie in ihrer Vorrichtung zum Einleiten und zum Aufrechterhalten der Zündung des Thyristors Relaiskontakte verwendet, was ein störungssicheres Arbeiten in Frage stellt. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung dieser Art zu schaffen, die ohne Relaiskontakte auskommt, die betriebssicherer arbeitet, genauer anspricht und praktisch frei von Veränderungen ihrer Ansprechschwelle sowie unempfindlich gegen Schwankungen der Betriebsspannung sowie der Umgebungstemperatur ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers gegen Übertemperatur der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß statt eines Thyristors ein TRIAC verwendet ist, daß der Thermistor mit einem seiner Anschlüsse unmittelbar an die Zündelektrode des TRIAC und mit dem anderen seiner Anschlüsse über einen ersten Widerstand in Reihe mit einem Kondensator an eine Leitung zwischen der Auslösespule und der Wechselspannungsquelle sowie über einen zweiten Widerstand an eine Leitung zwischen dem TRIAC und der Wechselspannungsquelle angeschlossen ist und daß die beiden Widerstände derart dimensioniert sind, daß der zumindest beim Anschalten der Wechselspannungsquelle über den zweiten Widerstand und den Thermistor fließende Strom den TRIAC zu zünden und der über den ersten Wider-

stand und den Thermistor fließende Strom die Zündung des TRIAC aufrechtzuerhalten vermag, wenn der Thermistor eine Temperatur unterhalb der \<ox-. gegebenen Temperatur aufweist.

Diese Einrichtung hat den weiteren Vorteil, daß sie einfacher und damit zuverlässiger aufgebaut ist als die bekannten derartigen Einrichtungen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Widerstand ein zweiter Thermistor mit positivem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten. Der zweite Thermistor kann dabei derart ausgebildet und mit der Wechseispannungsquelle verbunden sein, daß er sich auf eine Temperatur selbst aufheizt, bei welcher er die Einleitung einer Zündung des TRIAC unterbindet, er kann aber auch thermisch mit dem zu schützenden Verbraucher gekoppelt und derart ausgebildet sein, daß er oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Einleitung einer Zündung des TRIAC unterbindet.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Widerstand ein drittel Thermistor mit negativem Widerstands - Temperatur - Koeffizienten, durch eine dem TRIAC parallelgeschaltete Heizvorrichtung aufheizbar und derart ausgebildet, daß er oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Einleitung einer Zündung des TRIAC ermöglicht. Vorteilhafterweise ist dabei die Heizvorrichtung ein vierter Thermistor, der einen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten aufweist.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist der zweite Thermistor thermisch mit dem TRIAC gekoppelt und gegebenenfalls in Reihe mit einem dritten Widerstand einem vierten Widerstand parallel geschaltet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild für eine erste Ausführungsform mit einem die Speisung des Verbrauchers steuernden TRIAC und einem auf die Temperatur des Verbrauchers ansprechenden Thermistors für die Steuerung des TRIACS.

F i g. 2 ein Schaltbild für eine ähnliche Anordnung wie in F i g. 1, bei der zusätzlich eine automatisch arbeitende Rückstelleinrichtung für die Wiederanschaltung der Wechselstromquelle an den Verbraucher nach dessen Abkühlung auf eine einstellbare Temperatur anschließend an eine Schutzabschaltung aufweist,

Fig. 3 ein Schaltbild für eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 1, die sich nach einer Schutzabschaltung wieder von Hand rückstellen läßt,

F i g. 4 ein Schaltbild für eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 3, die zusätzlich eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die eine automatische Rückstellung nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne nach einer Schutzabschaltung bewirkt, und

F i g. 5 ein Schaltbild für eine mit automatischer Rückstellung arbeitende Anordnung, die eine Abwandlung der in F i g. 1 dargestellten Anordnung ist.

In allen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile stets mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung dient zum Betriebe eines üblichen Dreiphasen-Wechselstrom-Motors M mit drei getrennten Wicklungen Wl, Wl und W 3 und zum Schütze dieses Motors gegen Überhitzung. Die Anordnung und der Motor M sind über drei Leitungen Ll, L 2 und L 3 an ein übliches Dreiphasen-Wechselstromnetz angeschlossen, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die Steuerung der Motorspeisung aus dem Wechselstromnetz erfolgt in Fig. 1 über einen TRIAC Q. Ein TRIAC ist bekanntlich ein steuei barer Halbleiterschalter. Der TRIAC ö besitzt eine Steuerelektrode und ein Paar von Hauptelektroden, zwischen denen durch Anlegen eines Triggerstromes an die Steuerelektrode eine leitende Verbindung hergestellt und so lange aufrechterhalten werden kann, bis der der Steuerelektrode zugeführte Triggerstrom unterhalb einer vorgegebenen Triggerschwelle liegt.

In Serie zu den Hauptelektroden des TRIAC Q zwischen den Leitungen L1 und L 2 liegt die Auslösespule KW eines üblichen Schalters. Über die Leitungen Ll und L 2 ist die erfindungsgemäße Steuerschaltung daher an eine Phase der Wechselstromquelle angeschlossen. Der Schalter besitzt Arbeitskontakte Kl, Kl und K3, die bei Speisung der Auslösespule KW geschlossen werden. In geschlossenem Zustand speisen die Arbeitskontakte Kl, Kl und K3 die Wicklungen Wl, Wl und W3 des Motors M mit den drei Phasen der Wechselstromquelle.

Mit dem Motor M ist ein Thermistor 51 thermisch gekoppelt, und außerdem ist der Thermistor Sl zwecks Steuerung des der Steuerelektrode des TRIAC Q zugeführten Triggerstromes mit dieser Elektrode verbunden. Der Thermistor Sl ist dabei so in dem Motor M untergebracht, daß er auf dessen jeweilige Temperatur anspricht. Der Thermistor 51 ist ein Kaltleiter und zeigt vorzugsweise beim Überschreiten einer Übergangstemperatur einen abrupten Anstieg seines Widerstandes. Als weiteres Mittel für die Speisung des TRIAC Q mit Triggerstrom sind ein Widerstand R1 und ein Kondensator C1 zwischen eine Phasee der Wechselstromquelle, also beispielsweise die Leitung Ll, und ein Ende des Thermistors 51 in Serie zueinander eingefügt, und schließlich ist zwischen eine andere Phase der Wechselstromquelle, also beispielsweise die Leitung L 2, und dem Thermistor 51 ein weiterer Widerstand R 2 eingeschaltet.

Nach Anschluß der Leitungen Ll, L 2 und L 3 an die drei Phasen der Wechselstromquelle arbeitet die in F i g. 1 dargestellte Anordnung in folgender Weise. Dazu sei zunächst angenommen, daß der Motor M sich nicht im aufgeheizten Zustand befindet, also keine hohe Temperatur aufweist, und dementsprechend auch der Thermistor 51 relativ kalt ist und dementsprechend einen geringen Widerstand zeigt. Auf diese Weise wird bei Anschluß der Wechselstromquelle der Steuerelektrode des TRIAC Q über den Widerstand R1 und dem Thermistor 51 aus der Leitung L 2 ein Strom zugeführt, der eine leitende Verbindung zwischen den Hauptelektroden des TRIAC Q entstehen läßt. Sobald der TRIAC Q leitend wird, erhält die Auslösespule KW über die Hauptelektroden des TRIAC Q Strom zugeführt. Dadurch werden die Kontakte Kl, Kl und K3 des Schalters geschlossen, und die einzelnen Wicklungen Wl, Wl und W3 des Motors M erhalten Strom zugeführt. Sobald auf diese Weise der TRIAC Q leitend geworden ist, so daß durch die Auslösespule KW des Schalters Strom fließt, werden der Widerstand R1 und der Kondensator C1 zur Quelle für den Triggerstrom für den TRIAC Q. Mit anderen Worten ausgedrückt, stellen also der Widerstand R1 und der Kondensator Cl dank ihrer Anschaltung an die

Steuerelektrode des TRIAC Q über den Thermistor 51 eine Speisequelle dar, die den TRIAC Q in leitendem Zustand hält, d. h. eine weitere leitende Verbindung zwischen seinen Hauptelektroden gewährleistet. Dies liegt daran, daß die Auslösespule KW des Schalters den Strom durch den TRIAC Q außer Phase mit der Spannung an seiner Steuerelektrode geraten läßt. Der Kondensator Cl stellt dabei eine zusätzliche Steuerspannungsquelle dar, die eine Triggerung des TRIAC Q sicherstellt. 1st dagegen die Induktivität der Auslösespule KW hinreichend groß, so kann der Kondensator Cl auch wegbleiben.

Steigt die Temperatur des Motors M an, beispielsweise infolge eines Blockierens des Rotors oder einer Überlastung, so wird durch diese Aufheizung des Motors M auch der Thermistor Sl aufgeheizt. Der Thennistor 51 ist so ausgewählt, daß seine Übergangstemperatur der maximal zulässigen Betriebstemperatur für den Motor M entspricht. Daher wird bei einer Überlastung des Motors M, die den Thermistor 51 über einen vorgegebenen der maximal zulässigen Betriebstemperatur des Motors M entsprechenden Grenzwert hinaus aufheizt, der Widerstand des Thermistors 51 sprungartig ansteigen, wodurch sich dann der der Steuerelektrode des TRIAC zugeführte Triggerstrom bis unter die vorgegebene Triggerschwelle vermindert. Daher wird der TRIAC Q nichtleitend, und die Erregerwicklung KW des Stromschalters wird nicht mehr mit Erregerstrom gespeist. Dementsprechend öffnen sich die Kontakte K1, K 2 und K 3 des Stromschalters und unterbrechen die weitere Speisung des Motors M aus der Wechselstromquelle.

Sobald der Motor M sich hinreichend abgekühlt hat, ist auch der Thermistor 51 so weit abgekühlt, daß er erneut einen relativ geringen Widerstand zeigt. Damit kann dann über den den Widerstand R 2 und den Thermistor 51 enthaltenden Zweig Triggerstrom zu der Steuerelektrode des TRIAC Q fließen und dadurch den TRIAC Q triggern und die Auslösespule KW des Schalters speisen. Dementsprechend schließen sich die Kontakte Kl, K2 und K3 und versorgen den Motor M erneut mit Strom aus der Wechselstromquelle. Es liegt also auf der Hand, daß d*^r Widerstand R 2 ein Mittel für die Rückstellung der Steueranordnung nach dem Abschalten des Verbrauchers von der Speisewechselstromquelle und seiner anschließenden Abkühlung darstellt. Auf diese Weise läßt die Steuerschaltung eine erneute Speisung des Verbrauchers erst dann zu, wenn er sich auf eine Temperatur abgekühlt hat, die ein wenig unter seiner maximal zulässigen Betriebstemperatur liegt Diese Rückstelltemperatur läßt sich durch eine Veränderung der Größe des Widerstandes R2 in gewissem Grade regeln.

Obwohl in Fig. 1 nur ein einziger Thermistor, nämlich der Thermistor Sl, für die Ermittlung der Temperatur des den Verbraucher darstellenden Motors M veranschaulicht ist, können auch mehrere Thermistoren zum Einsatz kommen. So können z. B., wenn die Thermistoren Kaltleiter sind, mehrere davon in Serie geschaltet werden. Derartige Thermistoren können dann so angeordnet werden, daß sie mit verschiedenen Stellen innerhalb des Verbrauchers, also beispielsweise des Motors M, thermisch gekoppelt sind, an denen eine Temperaturermittlung erwünscht sein kann. Thermistoren lassen sich bei solchen Anwendungsfällen mit gutem Wirkungsgrad verwenden, da bereits bei Aufheizung nur eines einzigen davon über seine Übergangstemperatur hinaus sein Widerstand wegen des steilen Anstiegs der Widerstands-Temperatur-Kennlinie in diesem Temperaturbereich in derart abrupter Weise zunimmt, daß es zu einer wesentlichen Zunahme des gesamten Widerstandes aller in Reihe geschalteten Thermistoren kommt.

Die in F i g. 2 veranschaulichte Steueranordnung arbeitet in ähnlicher Weise wie die in F i g. 1 dargestellte Anordnung, sie besitzt jedoch eine zusätzliche Rückstelleinrichtung, die eine automatische Rückstellung bewirkt, sobald sich der Motor M nach einer Schutzabschaltung auf eine gewünschte Rückstelltemperatur abgekühlt hat. Zu diesem Zweck ist in Fig. 2 noch ein zweiter Thennistor thermisch mit dem Motor M gekoppelt, der auf dessen Temperatur anspricht. Dieser zweite Thermistor S 2 übernimmt in der Schaltung nach Fig. 2 die Funktion, die der Widerstand R 2 in der Schaltung von F i g. 1 innehat.

so Der zweite Thermistor 52 ist in dem Motor M eingebaut oder in eine seiner Wicklungen eingekapselt. Auch der Thermistor S 2 ist ein Kaltleiter und hat vorzugsweise eine Übergangstemperatur, oberhalb der sein Widerstand einen relativ abrupten Anstieg zeigt.

as Dabei ist seine Übergangstemperatur entsprechend der gewünschten Rückstelltemperatur gewählt bei der der Verbraucher, also der Motor M, nach einer Schutzabschaltung wieder gespeist werden soll.

Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung arbeitet für die anfängliche Speisung des Motors M und dessen nachherige Schutzabschaltung in der gleichen Weise wie die Schaltung von Fig. 1. Jedoch ist eine Rückstellung der Schaltung im Sinne einer erneuten Speisung des Motors M so lange unterbunden, wie der ThermistorS2 auf eine oberhalb seiner Übergangstemperatur gelegene Temperatur aufgeheizt ist. Sobald sich der Thermistor S 2 hinreichend abgekühlt hat, um einen hinreichend großen Triggerstrom aus der Leitung L 2 über den Thermistor 52 zu der Steuerelektrode des TRIAC O fließen zu lassen, erhält die Auslösespule KW des Schalters erneut Strom zugeführt und bringt die Kontakte Kl, K2 und K3 zum Schließer-, wodurch der Motor M erneut aus der Wechselstromquelle gespeist wird. Verwendet man für den Thermistor S 2 sin Thermistormaterial mit einem scharfen Knick seiner Widerstands-Temperatur-Kennlinie bei einer Übergangstemperatur, so läßt sich eine vorgebbare Rücksteiitemperatur für den. Motor M mit hohem Genauigkeitsgrad festlegen. Mit dem Thermistor 52 hat man dann ein Mittel zur automatischen Rückstellung der Schaltung bei einer vorgegebenen Rückstelltemperatur, wobei man für ein gewünschtes Temperaturintervall zwischen der Schutzabschaltung des Verbrauchers, also des Motors M, und seiner nachfolgenden erneuten Speisung sorgen kann.

In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die ähnlich wie die Schaltung nach Fig. 2 einen zusätzlichen Thermistor S2 verwendet In F i g. 3 ist dieser zusätzliche Thennistor S2 jedoch nicht thermisch mit dem Motor M gekoppelt und spricht daher nicht auf dessen Temperatur an. Vielmehr liegt in Fig. 3 der Thermistor S2 in Reihe mit dem Widerstand R1 zwischen den Leitun-

6s gen L1 und L 2. Auf diese Weise kommt es beim Anschalten der Leitungen Ll und L 2 an eine Wechselstromquelle zu einer Selbstaufheizung des Thermistors S 2. Vorzugsweise besteht auch der Ther-

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mistor S 2 aus einem Kaltleitermaterial, das eine an den Thermistor Sl angeschlossen ist. Der Ther-Übergangstemperatur zeigt, oberhalb deren der Wi- mistor S3 ist ein Heißleiter, er zeigt also einen negaderstand relativ abrupt ansteigt. Bei einem solchen tiven Temperaturkoeffizienten seines Widerstandes. MaterialverhaUen heizt sich der Thermistor S2 bei Vorzugsweise hat auch der Thermistor S3 eine ÜberAnschluß der Leitungen Ll und L 2 an die Wechsel- 5 gangstemperatur, oberhalb der sein Widerstand eine stromquelle bis im wesentlichen zu seiner Übergangs- abrupte Änderung, und zwar eine Abnahme, erfährt, temperatur auf. Ein solcher in Selbstaufheizung be- Er arbeitet daher analog zu den oben beschriebenen triebener Thermistor stellt bekanntlich ein Schalt- Halbleitern mit ausgeprägtem Knick in der Widerelement dar, das sich selbst regelt. Das bedeutet, daß stands-Temperatur-Kennlinie. Als Heizelement für sein Widerstand bei der Ubergangstemperatur relativ 10 den Heißleiter S3 ist ein weiterer Thermistor S4 vorrasch zunimmt und eine weitere Selbstaufheizung be- gesehen, der die Hauptelektroden des TRIAC Q grenzt und der Thermistor sich daher ohne Rücksicht überbrückt, so daß bei Aufhören der leitenden Verauf Änderungen in der Speisespannung oder in der bindung zwischen diesen Hauptelektroden der Ther-Umgebungstemperatur praktisch auf seiner Über- mistor S 4 mit Strom versorgt wird, gangstemperatur hält. 15 Der Thermistor 54 gehört vorzugsweise zu der

Bei der ersten Inbetriebnahme der Steuerschaltung Bauart mit einer Ubergangstemperatur, oberhalb der nach F i g. 3 durch Anschluß der Leitungen L1, L 2 sich der Widerstand schnell vergrößert. Die Über- und L 3 an die Wechselstromquelle speist der Ther- gangstemperatur des Thermistors 54 liegt über der mistor S2, der zunächst einen relativ geringen Wider- des Thermistors S3, womit sichergestellt ist, daß letzstand aufweist, die Steuerelektrode des TRIAC Q 20 terer auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die etwas über den Kondensator Cl und den Thermistor Sl, über seiner eigenen Übergangstemperatur liegt, der sich ebenfalls in unerwärmtem Zustand befindet, Im praktischen Betriebe führt die Schaltung nach und führt so zu einer Speisung der Erregerwicklung F i g. 4 bei einer Überhitzung des Motors M, also des KW, des Stromschalters mit Erregerstrom, die ihrer- Verbrauchers, in der gleichen Weise zu dessen seits eine Speisung des Motors M aus der Wechsel- 25 Schutzabschaltung von der Wechselstromquelle wie stromquelle zur Folge hat. Nach diesem anfänglichen die Schaltung nach Fig. 3. Mit einer solchen Schutz-Triggern des TRIAC Q in dieser Weise übernehmen abschaltung endet die leitende Verbindung zwischen der Widerstand R1 und der Kondensator C1 die wei- den Hauptelektroden des TRIAC Q, und die über tere Versorgung des TRIAC Q mit Triggerstrom und den TRIAC Q abfallende Spannung führt dann zu halten ihn so lange in seinem leitenden Zustand, wie 30 einem Stromfluß durch den Thermistor S 4 und läßt keine Überlastung des Verbrauchers, also des Mo- diesen sich in der gleichen Weise bis zu seiner Übertors M auftritt, die zu einer Erwärmung des Ther- gangstemperatur aufheizen, wie dies oben für den mistorsSl führen könnte. Sobald sich jedoch in dem Thermistor 52 in der Schaltung von Fig. 3 beschrie-Motor H ein dessen Überlastung oder ein Blockieren ben ist. Dadurch wird dann auch der Thermistor S3 seines Rotors anzeigender Temperaturanstieg be- 35 aufgeheizt. Anfänglich zeigt der Thermistor S3 als merkbar macht, wird auch der Thermistor Sl aufge- Heizleiter mit scharfem Knick in der Widerstandsheizt und begrenzt den Triggerstrom für die Steuer- Temperatur-Kennlinie einen hohen Widerstand. Soelektrode des TRIAC Q und läßt diesen nichtleitend bald er jedoch durch den Thermistor 54 aufgeheizt werden, wodurch der Motor M von der Wechsel- wird, nimmt sein Widerstand bei Erreichen der Überstromqueiie getrennt wird. Sobald sich der Motor M 40 gangstemperatur rasch ab. Solange daher der Therabgekühlt hat wird auch der Widerstand des Ther- mistor S3 noch nicht bis zu einem Übergang zu einem mistorsSl tmeut relativ niedrig. Jedoch ist ein er- niedrigen Widerstand aufgeheizt ist fließt über ihn neutes Zünden des TRIAC unmöglich, da der Ther- und den Thermistor Sl noch kein Triggerstrom zu mistor 52 wegen der Spannung zwischen den Leitun- der Steuerelektrode des TRIAC Q. Durch Änderung gen Ll und L 2 weiterhin in seinem Zustand der 45 der thermischen Zeitkonstante entweder für den Selbstauf heizung verharrt. Auf diese Weise verhindert Thermistor S3, für den Thermistor S 4 oder für beide der Thermistor S 2 eine erneute Speisung des Mo- läßt sich auch die Zeitspanne zwischen einer Schutztors M aus der Wechselstromquelle, bis die Leitungen abschaltung des Verbrauchers und dessen nach-Ll oder L2 von der Wechselstromquelle abgetrennt folgender erneuter Speisung durch den Thermistor S3 sind, so daß sich der Thermistor 52 abkühlen kann. 5° innerhalb eines weiten Bereichs variieren. Der Ther-Der Thermistor 52 gestattet daher eine Rückstellung mistor S 2 gibt ein Mittel an die Hand, um die Schalder Steuerschaltung von Hand auf dem Wege über tung anfänglich zu speisen und eine automatische eine Unterbrechung der Speiseleitungen L1 oder L 2. Rückstellung vor Verstreichen der eingestellten Ver-

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der zögerung in der gleichen Weise wie in Fig. 3 zu verErfindung veranschaulicht, bei dem eine auf Unter- 55 hindern.

brechung der leitenden Verbindung zwischen den In F i g. 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung

Hauptelektroden des Halbleiterschalters infolge einer veranschaulicht die der Schaltung nach F i g. 1 sehi

Überhitzung des Verbrauchers ansprechende Verzö- ähnelt, in der jedoch der Widerstand R 2 aus Fig.]

gerungseinrichtung vorgesehen ist Diese Verzöge- durch ein Widerstandsnetzwerk ersetzt ist, das einei

rungseinrichtung sorgt für eine vorgebbare zeitliche 60 mit einem Thermistor S2 in Serie geschalteten Wider

Verzögerung zwischen einer Schutzabschaltung des stand R 3 und einen weiteren zu dieser Serienschal

Verbrauchers und dessen anschließender erneuter tung parallelliegenden Widerstand R 4 enthält De

Einschaltung. Der Thermistor 52 ist in Fig. 4 in der Thermistor S3 ist thermisch mit dem TRIAC Q ge

gleichen Weise geschaltet wie in Fig. 3. Außerdem koppelt indem er beispielsweise mit einer Wärme

besitzt die Schaltung nach F i g. 4 aber noch einen 65 abfuhreinrichtung für den TRIAC Q Wärmeleitern

dritten Thermistor S3, der zwischen der Verbindung verbunden ist Der Thermistor S2 ist ein Kaltleitei

zu der LeitungL2, d.h. einer der Hauptelektroden sein Widerstand nimmt also mit steigender Tempe

des TRIAC Q, und der Steuerelektrode des TRIAC Q ratur zu. Da nun der Widerstand des Thermistors S

wegen der thermischen Kopplung in Abhängigkeit von der Temperatur des TRIAC β variiert, nimmt auch der effektive Widerstand des Widerstandsnetzwerkes aus dem Thermistor 5 2, dem Widerstand R 3 und dem Widerstand R 4 mit steigender Temperatur des TRIAC zu. Dementsprechend erzeugt der Thermistor 52 eine Verminderung des der Steuerelektrode des TRIAC β über das Widerstandsnetzwerk zugeführten Triggerstromes, wenn der TRIAC β eine hohe Betriebstemperatur angenommen hat, und umgekehrt läßt der Thermistor 52 den Triggerstrom für die Steuerelektrode des TRIAC β zur anfänglichen Herstellung der leitenden Verbindung zwischen dessen Hauptelektroden ansteigen, wenn sich der TRIAC β auf niedriger Betriebstemperatur befindet. Mit anderen Worten ausgedrückt, arbeitet also der Thermistor 52 in der Weise, daß er die Rückstelltemperatur stabilisiert, bei der der TRIAC β erneut getriggert werden kann und dann eine erneute Speisung des Verbrauchers nach dessen Schutzabschaltung ermöglicht.

Außerdem ist in Fig. 5 ein Kondensator Cl zwischen die Steuerelektrode des TRIAC Q und dessen benachbarter Hauptelektrode eingefügt. Weiterhin sind noch ein Kondensator C 3 und ein Widerstand RS vorhanden, die in Serie zueinander parallel zu den beiden Hauptelektroden des TRIAC β liegen. Der Kondensator Cl verleiht der gesamten Schaltung eine geringere Empfindlichkeit gegen ein ungewolltes Umschalten, d. h. gegenüber Schwankungen der

ίο Speisespannung, die zu einem ungewollten Triggern des TRIAC β führen könnten. Die Serienschaltung aus dem Widerstand RS und dem Kondensator C 3 stellt ein Netzwerk zur Unterdrückung von zeitlichen Spannungsstößen dar. Es verhindert einen Verlust an Steuerfähigkeit und ein ungewolltes Triggern des TRIAC β durch die an seinen Hauptelektroden auftretende Spannung, wenn er sich in nichtleitendem Zustand und auf hoher Temperatur befindet, wie dies dann der Fall ist, wenn der Verbraucher eben eine Schutzabschaltung erfahren hat, der TRIAC Q abei noch keine Gelegenheit zur Abkühlung hatte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers, insbesondere eines Elektromotors, gegen Übertemperatur, mit einem in Reihe zur Auslösespule einer den Verbraucher schaltenden Schaltanordnung an eine Wechselspannungsquelle angeschlossenen Thyristor mit einem thermisch mit dem zu schützenden Verbraucher gekoppelten thermistor mit einem positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten, der mit der Zündelektrode des Thyristors und der Wechselspannungsquelle verbunden ist und mit einer Vorrichtung zum Einleiten und zum Aufrechterhalten der Zündung des Thyristors, die so ausgebildet ist, daß sie oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Zuführung eines zum Zünden des Thyristors ausreichenden Stromes zu der Zündelektrode unterbindet und erst nach Abkühlung des Verbrauchers auf eine niedere Temperatur die Zuführung wieder freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß statt eines Thyristors ein TRIAC (Q) verwendet ist, daß der Thermistor (51) mit einem seiner Anschlüsse unmittelbar an die Zündelektrode des TRIAC (Q) und mit dem anderen seiner Anschlüsse über einen ersten Widerstand (R 1) in Reihe mit einem Kondensator (C 1) an eine Leitung (Ll) zwischen der Auslösespule (KW) und der Wechselspannungsquelle sowie über einen zweiten Widerstand (R2) an eine Leitung (L2) zwischen dem TRIAC (Q) und der Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und daß die beiden Widerstände (R 1, R 2) derart dimensioniert sind, daß der zumindest beim Anschalten der Wechsel-Spannungsquelle über den zweiten Widerstand (R 2) und den Thermistor (51) fließende Strom den TRIAC (Q) zu zünden und der über den ersten Widerstand (R 1) und den Thermistor (51) fließende Strom die Zündung des TRIAC (Q) aufrechtzuerhalten vermag, wenn der Thermistor (51) eine Temperatur unterhalb der vorgegebenen Temperatur aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Widerstand ein zweiter Thermistor (52) mit positivem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Thermistor (52) derart ausgebildet und mit der Wechselspannungsquelle verbunden ist, daß er sich auf eine Temperatur selbst aufheizt, bei welcher er die Einleitung einer Zündung des TRIAC (Q) unterbindet (Fig. 3).

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Thermistor (52) thermisch mit dem zu schützenden Verbraucher (M) gekoppelt und derart ausgebildet ist, daß er oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Einleitung einer Zündung des TRIAC (Q) unterbindet(Fig.2).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Widerstand ein dritter Thermistor (53) mit negativem Widerstands-Temperatur-Koeffizienten ist, durch eine dem TRIAC (Q) parallelgeschaltete Heizvorrichtung (54) aufheizbar ist und derart ausgebildet ist, daß er oberhalb einer vorgegebenen Temperatur die Einleitung einer Zündung des TRIAC (Q) ermöglicht (F i g. 4).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung ein vierter Thermistor ist, der einen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Thermistor (52) thermisch mit dem TRIAC (Q) gekoppelt ist (Fig. 5),

8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Thermistor (52) in Reihe mit einem dritten Widerstand (R 3) einem vierten Widerstand (R 4) parallel geschaltet ist