DE2029327B2 - Steuerschaltung für eine Brenneranlage - Google Patents
Steuerschaltung für eine BrenneranlageInfo
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Description
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfin- der Niederspannungssteuerkreis eine Gleichstromdung
bei einer Steuerschaltung der eingangs erwähn- quelle zur Versorgung der ersten Spule enthält,
ten Art nun vorgeschlagen, daß der Triac über ein Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer in
Reed-Relais angesteuert ist, welches zwei in dem der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfüh-
Niederspannungssteuerkreis liegende Spulen mit sich 5 rungsform der Steuerschaltung nach der Erfindung
addierendem magnetischem Fluß aufweist, wobei der beschrieben.
Stromfluß durch die erste Spule durch den Thermo- Der Niederspannungssteuerkreis 10 der Steuerstaten,
der StroKfluß durch die zweite Spule durch schaltung gemäß der Erfindung weist einen Transfordas
Halbleiterelement und der Stromfluß durch beide mator 12 mit einer Primärwicklung 14 und Sekundär-Spulen
außerdem durch die Sicherheitszeiteinrichtung io wicklungen 16 und 18 auf, wobei die Primärwicklung
steuerbar ist, und daß die Spulen so ausgelegt sind, 14 mit einer 120-V-Wechselstromquelle verbunden
daß gleichzeitige Erregung beider Spulen zum Schlie- ist. In dem dargestellten Ausführungsbetspiel liegt an
ßen der Kontakte des Reed-Relais erforderlich ist, jeder der Sekundärwicklungen 16 und 18 des isolierwährend
die Kontakte bei Erregung nur der ersten ten, heruntertransformierenden Transformators 12
Spule geschlossen gehalten werden. 15 eine Wechselspannung von etwa 8 V.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat Die Steuerschaltung 10 umfaßt weiterhin einen Biden
Vorzug, daß sie sich mit relativ einfachen Mit- metall-Sicherheitszeitschalter 20, der normalerweise
teln aufbauen läßt, trotzdem aber äußerst zuverlässig geschlossene Kontakte 21 und 22 sowie eine Heizist
und sämtliche Sicherheitsanforderungen erfüllt. spule 23 aufweist. Weiterhin sind d^nn ein Thermo-Infolge
der erfindungsgemäßen Ausbildung der Steuer- zo stat 24 üblicher Bauart, ein Reed-Reiais 25 mit Konschaltung
wird erreicht, daß der Brenner nu. dann takten 26 und 28 und voneinander unabhängigen,
anläuft, wenn — wie gewünscht — sowohl der Ther- konzentrisch zueinander gewickelten Spulen .RCl und
mostat als auch die Sicherheitseinrichtung sowie der RC 2 vorgesehen, dessen Kontakte 26 und 28 inner-Flammendetektor
sich in einem Zustand befinden, halb eines hermetisch verschlossenen Glasgehäuses
der ein Anlaufen des Brenners erforderlich macht. 25 30 angeordnet sind, um welches die Spulen i?Cl und
Sofern jedoch in irgendeinem der Bauteile der Schal- RC2 konzentrisch gewickelt sind. Weiterhin sind in
tungsanordnung ein Defekt auftritt, ist gewährleistet, der Schaltung ein Triac Q1 und ein Thyristor SCR 1
daß der Brenner zumindest am Ende des gerade lau- vorgesehen. Die Steuerschaltung umfaßt weiterhin
fenden Zyklus stehenbleibt. Dabei läuft der Brenner — wie aus dem Schaltbild ersichtlich — einen Kaddann,
wenn der Thermostat geschlossen ist, bis zum 30 miumsulfid-Flammendetektor 32, Widerstände R1 bis
Öffnen des Brenners weiter, unabhängig von der je- /?9, Kondensatoren C 2 und C3, ein Potentiometer
weiligen Anzeige des Flammendetektors. Sollte aller- R 7 und Dioden D1 und D 2. Wie aus der Zeichnung
dings zu Beginn eines Arbeitszyklus der Brenner hervorgeht, ist die Steuerschaltung mit einem Brennicht
anlaufen, so schaltet die Sicherheitszeiteinrich- ner 34 eines nicht gezeigten Ofens zu dessen Steuetung
die gesamte Brennersteuerung ab. Ein wesent- 35 rung verbunden. Dabei ist der Anschluß 35 des Brenliches
Merkmal des Erfindungsvorschlages ist dabei, ners34 über eine Leitung Ll mit einer Energiequelle
daß der Brennermotor über den Triac, also ein Halb- verbunden, während der zweite Anschluß 3»* des
lehrelement, ein- und ausgeschaltet wird, während Brenners mit einer Elektrode 37 des TriacsQl über
zur Ansteuerung des Triacs selbst ein Reed-Relais, die Leitung L 2 in Verbindung steht. Die zweite
also ein mechanischer Schalter dient. Dieses Vor- 40 Elektrode 38 des Triacs Ql steht mit der Energiegehen
widerspricht den allgemeinen Überlegungen, quelle über eine Leitung L 3 in Verbindung, in der
nach denen üblicherweise als Steuerelement für die eine Sicherung Fl liegt.
höheren Ströme ein mechanischer Schalter eingesetzt Der Kontakt 28 des Reed-Relais 25 ist über eine
wird, der seinerseits über einen Halbleiterschalter ge- Leitung L 4 und über den Widerstand R 8 mit der
Heuert werden kann. 45 Leitung L 2 verbunden, während der Kontakt 26 mit
Es ist zwar auch bereits aus der OE-PS 255 015 dem Gate 39 des TriacsQl über die Leitung L 5 in
die Verwendung eines Reed-Relais in einer Brenner- Verbindung steht. Der Widerstand R 9 und der Koniteuerung
bekannt. Dort wird aber das Reed-Relais densator C3 liegen in den Leitungen L4, L6, die
an einer Stelle verwendet, wo verhältnismäßig hohe zum Schutz des TriacsQl den LeitungenL2 und L3
Ströme zu schalten sind. Dies führt dazu, daß das 50 parallel verlaufen.
Reed-Relais bei der bekannten Steuerschaltung ver- Hin Anschluß40 der Sekundärspule 16 ist mit dem
hältnismäßig häufig ausfällt, also sicher nicht zuver- Kontakt 21 des Si^herheitszeitschalters 20 über die
lässiger ist wie ein relaisbetätigter Schalter der Art, Leitung L7 verbunden, während der Kontakt 22 des
wie er beispielsweise bereits in der Anordnung ge- Sicherheitszeltschalters mit einem Anschluß 42 des
maß US-PS 3 453 063 verwendet wird. Demgegen- 55 Thermostats 24 über die Leitung L 8 in Verbindung
über bringt gerade der erfindungsgemäße Einsatz des steht. Der andere Anschluß 44 des Thermostats 24
Reed-Relais zum Ansteuern eines Halbleiterschalters, jst wiederum über die Leitung L9 und über die Wi-
nämlich des Triacs, den großen Vorzug, daß die derstände7?5 und R 6 sowie über die Spule .RCl an
Lebensdauer des Reed-Relais infolge der nur relativ die Kathode 46 der Diode Dl angeschlossen. Die
geringen Belastung der Kontakte äußerst hoch ist. Es 60 Anode 48 der Diode Dl steht mit einer Mittelanzap-
täßt sich in diesem Falle eine störungsfreie Lebens- fung 50 der Sekundärwicklungen des Transformators
dauer von bis zu 20 Jahren erreichen. 12 über eine Leitung LlO in Verbindung. Der Kon-
Es ist weiterhin günstig, wenn der Flammendetek- densator C 2 liegt parallel zu dem Widerstand R 6
tor ein CdS-Detektor ist, der den Stromfluß zur und der Spule RCl des Reed-Relais 25 in der Lei-Steuerelektrode
eines das Halbleiterelement bilden- 65 tungLll, während der Widerstands3 zwischen die
den Thyristors steuert, da dann die Steuerschaltung Leitungen L 9 und LlO in die Leitung L12 geschalbesonders
einfach wird. tet ist.
Schließlich liegt im Rahmen der Erfindung, daß Der Anschluß 44 des Thermostats 24 steht weiter-
hin mit der Kathode £2 der Diode D 2 über eine Leitung
L13 und über den Widerstand Λ 4 in Verbindung,
während die Anode 54 der Diode D 2 mit der Mittelanzapfung 50 des Transformators 12 über die
Leitung LlO verbunden ist. Wie die Zeichnung erkennen läßt, steht der Kontakt 22 des Sicherheitszeitschalters
20 mit der Anode 56 des Thyristors SCR 1 über die Heizspule 23 und die Spule RCl des Reed-Relais
in Verbindung. Das Potentiometer Rl liegt parallel zur Spule ECl. Die Kathode 58 des Thyristors
SCR 1 ist mit der Mittelanzapfung 50 des Transformators 12 über die Leitungen L14 und L10
verbunden, während das Gate 60 des Thyristors SCRi mit der Kathode 52 der Diode Dl über die
Leitung L15 und mit dem Anschluß 62 der Sekundärwicklung
18 des Transformators 12 über die Leitung L16 und über den Widerstand Rl, den Kadmiumsulfid-Flammendetektor
32 und den Widerstand R 2 verbunden ist.
Nachstehend seien zu einigen Teilen der dargestellten Schaltungsanordnung noch folgende Erläuterungen
gegeben.
Der Sicherheitszeitschalter 20 ist so ausgebildet, daß die beiden Kontakte 21, 22 über ein Bimetallelement
betätigt werden. Das Bimetallelement besteht aus zwei Bimetallstreifen, von denen sich der
eine bei einem Temperaturanstieg nach oben, der andere sich jedoch bei Temperaturanstieg nach unten
biegt, so daß der zweite als Kompensationselement für Schwankungen der Umgebungstemperatur dient.
Die Heizspule 23 ist auf den sich bei Temperaturanstieg nach oben biegenden Bimetallstreifen aufgewickelt,
um diesen zu heizen. Bei Beheizung über die Spule 23 bewegen sich beide Bimetallstreifen nach
oben, wodurch die Kontakte 21 und 22 geöffnet werden. Um ein erneutes Schließen der Kontakte herbeizuführen,
muß dann über ein besonderes Mittel, beispielsweise einen Bolzen, eine erneute Einrastung der
Kontakte an dem Bimetallelement bewirkt werden. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Kontakte
20, 21 des Sicherheitszeitschalters, wenn sie einmal geöffnet haben, nicht von selbst in die Schließstellung
zurückkehren können.
Der Thyristor SCR 1 kann beispielsweise eine Belastbarkeit von angenähert 4 A haben. Der Thermostat
24 kann jede gewünschte Art und Ausbildung besitzen, während das Reed-Relais 25 vorzugsweise
ein Kontaktpaar 26, 28 aus Schwingfedern besitzt, die hermetisch abgeschlossen in dem Glasgehäuse 30
angeordnet sind. Weiterhin umfaßt das Reed-Relais 25, wie bereits erwähnt, zwei elektrisch isolierte, voneinander
unabhängig gewickelte, konzentrische Spulen RCl und RC 2, deren magnetischer Fluß sich
addiert. Das Reed-Relais 25 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß eine sehr große Amperewicklungs-Differenz
zwischen Anzug und Freigabe besteht Beispielsweise können die Kontaktzungen bei etwa 60 Amperewindungen
anziehen, jedoch nicht frei werden bis unterhalb 20 Amperewmdungen, so daß also ein Verhältnis
von mindestens 3:1 besteht In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel liegt die Maximalspulenkraft der ersten Spule RCl gut unterhalb derjenigen,
die zum Anziehen und Schließen der Kontakte 26 und 28 erforderlich ist Die Kraft ist jedoch auf
Grund der sehr großen Differenz groß genug, um die Kontaktzungen 26 und 28 geschlossen zu halten,
wenn sie erst einmal geschlossen sind. Die zweite Wicklung RC 2 hat auf der anderen Seite zusammen
mit der ersten Spule ÄC1 eine ausreichend große Kraft, um das Reed-Relais 25 zum Anziehen zu
bringen.
Da bekanntlich Reed-Relais außerordentlich rasch ansprechen, sind sie in der Lage, entsprechend einer Wechselspannung 60- oder 120mal je Sekunde zu öffnen oder zu schließen. Um dieses dauernde Offnen und Schließen und den damit verbundenen Verschleiß zu verhindern, sind die Diode D1 und der KondensatorC2 vorgesehen. Die Diode Dl ist vorzugsweise eine 200-mA-Diode, die einen zu Halbwellen gleichgerichteten Strom dem Kondensator C 2 zuführt. Der Kondensator Cl ist vorzugsweise ein 15-V-Gleichstromkondensator mit einer Kapazität von 47 μΡ. Die
Da bekanntlich Reed-Relais außerordentlich rasch ansprechen, sind sie in der Lage, entsprechend einer Wechselspannung 60- oder 120mal je Sekunde zu öffnen oder zu schließen. Um dieses dauernde Offnen und Schließen und den damit verbundenen Verschleiß zu verhindern, sind die Diode D1 und der KondensatorC2 vorgesehen. Die Diode Dl ist vorzugsweise eine 200-mA-Diode, die einen zu Halbwellen gleichgerichteten Strom dem Kondensator C 2 zuführt. Der Kondensator Cl ist vorzugsweise ein 15-V-Gleichstromkondensator mit einer Kapazität von 47 μΡ. Die
Diode Dl und der Kondensator Cl bilden für die
Haltespule RCl eine Gleichstromquelle, so daß ständig in der Spule RCl ein Fluß vorhanden ist, wenn
der Thermostat eine zu niedrige Temperatur anzeigt, somit Wärmezufuhr fordert. Dieser Fluß in der Spule
so ist jedoch sehr klein. Auf Grund dieser Konstruktion
und auf Grund dessen, daß durch die Kontakte 26 und 28 relativ kleine Ströme fließen, sind diese über
eine relativ lange Lebensdauer sehr zuverlässig.
Der Triac Ql, dessen Auslösung von einem Sperr-
»5 zustand zum leitenden Zustand für jede Polarität
einer angelegten Spannung getriggert werden kann, ist vorzugsweise in einer Ausnehmung eines außen
von einer Grundplatte abstehenden Randes angeordnet, um die übrigen Schaltelemente gegen die durch
den Triac Ql erzeugte Wärme abzuschirmen. Die Widerstände Rl und Rl sind vorzugsweise Kohlewiderstände
mit Werten von 150 bzw. 560 Ohm. Der Widerstand R1 dient dazu, die ungewollte Zerstörung
der Diode Dl, des Transformators 12 oder des Thyristors SCR 1 bei unsachgemäßer Wartung zu verhindern.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Widerstände Rl, Rl, RS und R9, die Diode Dl
und der Kondensator C 3 sämtlich nur zu dem Zweck vorgesehen sind, die übrigen Schaltelemente und
-komponenten gegen Fehlschaltungen bei der Montage zu schützen. Jedoch sind diese Elemente für
die grundsätzliche Funktion des Schaltkreises nicht wesentlich.
Zweckmäßige Werte für die in dem Steuersystem verwendeten Schaltelemente sind folgende:
Zweckmäßige Werte für die in dem Steuersystem verwendeten Schaltelemente sind folgende:
SCRl 4-A-Thyristor,
Dl 200-mA-Diode,
Dl 200-mA-Diode,
Dl 200-mA-Diode,
Dl 200-mA-Diode,
so Rl Kohlewiderstand, 150Ohm ±20%, 0,5W,
R 2 KoWewiderstand, 560 Ohm ± 20 %, 0,5 W,
A3 gewickelter Drahtwiderstand,
20Ohm±20%,5W,
R 4 Kohlewiderstand, 3300 Ohm ±20%, 0,5 W,
RS Kohlewiderstand, 47 Ohm ± 20 %, 0,5 W, R 6 gewickelter Drahtwiderstand,
680 0hm ±20%, IW,
Rl gewickeltes Potentiometer,
Rl gewickeltes Potentiometer,
1 Ohm ± 20%, 2 W,
R 8 Kohlewiderstand, 82 Ohm ± 20 %, 0,5 W, R9 Kohlewiderstand, 82 Ohm ± 20%, 0,5 W,
Cl 15-V-Gleichstromkondensator, 47 μΐ7,
C3 200-V-Kondensator, 22 μΡ, Mylarfolie.
C3 200-V-Kondensator, 22 μΡ, Mylarfolie.
Em typischer Thermostatzyklus läuft bei der vorstehend beschriebenen Schaltung in folgender Weise
ab:
So lange die Kontakte 26 und 28 geschlossen sind,
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fließt Strom von der Stromquelle 12 über die Leitung Ll, den Brenner 34, die Leitung L 2, den Widerstand
R 8 und die Kontakte 26 und 28 zum Gate des Triacs ßl und zur Leitung L 3. Wenn das Gate des Triacs
ßl erregt ist, fließt der volle Motorstrom durch den
Triac. Dies bewirkt das Anlaufen des Brenners.
So *&nge die Thermostatkontakte geschlossen sind,
wird ein kontinuierlicher Haltefluß in der SpuleRCl
durch die Gleichstromquelle aufrechterhalten, die aus der Diode Dl und dem Kondensator C 2 besteht.
Außerdem fließt Strom durch den Widerstand RA zum Gate 60 des Thyristors SCR 1. Wenn der Kadrniumsulnd-Flammendetektor
32 Dunkelheit feststellt, ist der Thyristor SCR 1 leitend. In diesem Zustand
fließt Strom durch die zweite Spule RCl des Reed-Relais 25 und die Heizspule 23 des Sicherheitszeitschalters
20. Bei in den Spulen RCl und RCl aufrechterhaltenem
Fluß ziehen die Reed-Kontakte 26 und 28 an, und der Triac ßl startet den Brenner.
Wenn der Kadmiumsulfid-Flammendetektor 32 nicht das Auftreten einer Flamme feststellt, bleibt der Thyristor
SCR 1 weiterhin leitend, und der Sicherheitszeitschalter 20 öffnet die Kontakte 21 und 22 auf
Grund der Heizwirkung der Heizspule 23. Vorzugsweise öffnen die Kontakte 21 und 22 nach etwa
15 Sekunden. Wenn dagegen der Kadmiumsulfid-Flammendetektor 32 das Vorhandensein einer Flamme
feststellt, dann nimmt der Widerstand des Flammendetektors ab, so daß dadurch ein »shunting« des Gates
60 des Thyristors SCR 1 eintritt. Dadurch leitet der Thyristor SCR 1 nicht mehr, und die Heizspule
23 des Sicherheitszeitschalters 20 wird nicht mehr gespeist. Dagegen hält die Spule RCl weiterhin die
Kontakte 26 und 28 geschlossen. Wenn der Kadmiumsulfid-Flammendetektor 32 das Vorhandensein
einer Flamme feststellt und aus irgendeinem Grunde die Flamme während des Thermostatzyklus ausgehen
sollte, wird der Thyristor SCR 1 wieder leitend, die Heizspule 23 erhält von neuem Strom und öffnet die
Kontakte 21 und 22. Wenn dagegen die Kontakte des Thermostats offen stehen, wird die Spule RCl
entregt. Dadurch öffnen auch die Kontakte 26 und 28 des Reed-Relais 25 und der Triac Q1 wird ebenfalls
entlastet. Daraufhin liegt über den Widerstand R 4 am Thyristor SCR 1 kein Strom, obwohl der
Kadmiumsulfid-Flammendetektor 32 kein Vorhandensein einer Flamme meldet. Es sei hier bemerkt,
daß sich der gleiche Arbeitszyklus einstellt, wenn der Thermostat in einer Zuleitung der Transformatorprimärwicklung
angeordnet ist und an Netzspannung liegt.
Wenn in der Steuerschaltung 10 an irgendeiner Stelle ein Fehler auftritt, macht sich das dadurch bemerkbar,
daß sich kein sicherer Betriebszustand mehr einstellt. Wenn beispielsweise der Thyristor SCR I
von der Anode zur Kathode kurzgeschlossen wird, fließt Strom von der Sekundärwicklung 16 des Transformators.
Der Kadmiumsulfid-Flamniendetektor 32 hat dadurch keinen Einfluß auf den Steuerkreis mehr.
Da der durch den ThyristorSCRl fließende Strom
aber auch durch die Heizspule 23 des Sicherheitszeitschalters fließen muß, öffnen sich dessen Kontakte
21, 22 nach etwa 8 Sekunden. Der einzige Weg, den Brenner wieder zu starten, besteht darin, den Sicherheitszeitsdialter
von Hand zu betätigen. Eine Unterbrechung im Thyristor SCRl bewirkt, daß kein
Strom in der Spule RCl fließt, somit die Kontakte
26, 28 nicht schließen. Auf diese Weise kommt der Brenner nicht zum Laufen. Ein Kurzschluß vom Gate
zur Kathode des Thyristors SCR 1 hat den gleichen Effekt wie eine Unterbrechung zwischen Anode und
Kathode des Thyristors. Auch eine Unterbrechung zwischen Gate und Kathode des Thyristors erzeugt
den Effekt.
Ein Versagen der Diode D1 im Sinne eines Kurzschlusses
bewirkt, daß an dem Kondensator C 2 eine Wechselspannung anliegt. Da diese den Kondensator
ίο C 2 zerstört, fällt dieser im allgemeinen ebenfalls
durch Kurzschluß aus. Daraus folgt, daß an der Spule RCl keine Spulenkraft auftritt und das Reed-Relais
flicht hält. Der Brenner fällt dadurch aus. Wenn die Diode Dl unterbrochen ist, erzeugt die Spule RCl
ebenfalls keine Kraft, und der Brenner steht still.
Ein Kurzschluß in der Diode D 2 bewirkt das gleiche wie ein Kurzschluß zwischen Gate und Kathode
des ThyristorsSCRl. Ist die DiodeD2 unterbrochen,
so bedeutet dies im allgemeinen die Zerstörung des
ao Thyristors SCR 1, so daß die durch dessen Ausfall
bedingten Folgen eintreten.
Ein Kurzschluß oder eine Unterbrechung im Kondensator C 2 verhindert das Anziehen des Reed-Relais
25 und damit das Laufen des Brenners. Das
a5 gleiche tritt ein, wenn eine der beiden Spulen RCl
oder RCl unterbrochen wird oder einen Kurzschluß erzeugt, da jedes Versagen in dieser Hinsicht das
Reed-Relais am Anziehen und am Schließen der Kontakte 26 und 28 hindert.
Der Widerstand R1 verhindert die ungewollte Zerstörung
der Diode D1 durch einen Wartungsmann. Dies könnte nämlich eintreten, wenn ungewollt einer
der Thermostatanschlüsse mit dem Anschluß des Kadmiumsulfid-Flammendetektors 32 kurzgeschlossen
würde. Ein Offenbleiben würde dagegen die gleichen Folgen haben, wie ein Offenbleiben des Flammendetektors
32 selbst. Ein Kurzschluß in einem der beiden Widerstände Rl oder Rl würde einfach tine
für den Schaltkreis vorgesehene Schutzmaßnahme beseitigen, jedoch nicht zum Versagen der Steuerung
führen.
Der Widerstand R 3 ist ein gewickelter Drahtwiderstand, so daß ein eventueller Kurzschluß vernachlässigbar
ist. Unterbrechung im Widerstand R 3 würde eine Ausschaltung des Thermostat-Treibstromes zur
Folge haben, der für die üblichen »Thermostat-Vorheizer« verwendet wird. Der Widerstand Λ 3 spielt
somit keine andere Rolle in dem Schaltkreis als die, den damit verbundenen Komfort zu gewährleisten.
Der Widerstand RA dient dazu, den Kadmiumsulfid-Flammendetektor
32 einzustellen. Wenn im Widerstand R 4 eine Unterbrechung auftritt, führt der
Thyristor SCi? 1 zwischen Gate und Kathode keinen Strom und tritt nicht in Funktion. Da jedoch der
Thyristor SCR 1 leitend sein muß, um über die Spule RCl das Reed-Relais zu betätigen, fängt der Brenner
nicht zu laufen an. Wenn der Brenner sich gerade mitten im Zyklus befindet und der Widerstand
R 4 ausfällt, läuft der Brenner beim nächsten Zyklus nicht mehr an. Tritt in dem Widerstand R 4 ein Kurzschluß
auf, dann wird keine der beiden Spulen KCl oder /?C2 erregt, die Koniakte 26,28 schließen nicht,
und der Brenner steht still.
Der Widerstand RS schützt die Diode Dl vor
Spannungsstößen am Kondensator C 2 im normalen Betrieb. Tritt im Widerstand R 5 ein Kurzschluß auf,
dann wird auch in der Diode Dl ein Kurzschluß auftreten, und der Brenner würde auf Grund der vor-
409585/49
stehend bereits erläuterten Folgen nicht mehr laufen. Wird der Widerstand RS dagegen undurchlässig,
dann erhält die Spule RCl keinen Strom, und die Reed-Kontakte 26, 28 schließen sich nicht. Auch
dann läuft der Brenner nicht.
Der Widerstand R 6 dient dazu, die der Spule RC1
zugeführte Leistung zu begrenzen. Er ist genau bemessen und legt die SpuleRCl bezüglich genau bestimmten
Abfallbereiches für das Reed-Relais 25 fest.
Bekanntlich können drahtgewickelte Widerstände keinen Kurzschluß erzeugen. Wird der Widerstand dagegen
unterbrochen, dann erhält die Spule RCl keinen
Strom, und das Reed-Relais zieht nicht an. In diesem Pail läuft der Brenner somit auch nicht.
Das drahtgewickelte Potentiometer K 7 dient dazu, die Anzugsspannung des Reed-Relais festzulegen.
Dies wird durch ein »shunting« der zweiten Spule RC 2 erreicht. Bleibt das Potentiometer R 7 offen, so
10
kann dadurch das Reed-Relais bei einer niedrigeren Netzspannung als der eingestellten, beispielsweise bei
90 V, anziehen. Bin Kurzschluß im Potentiometer R 7 verhindert, daß Strom zur Spule RC 2 fließt, so daß
S dadurch die Kontakte 26 und 28 nicht schließen«
In der Heizspule 23 des Sicherheitszeitschalters 20 kann ein Kurzschluß nicht auftreten. Wird diese
Spule unterbrochen, so treten die gleichen Folgen auf wie bei der vorstehend bereits erläuterten Unterbrechung
zwischen Anode und Kathode des Thyristors SCR 1.
Der KadmiUffisulfld-Detektor 32 weist einen Wi'
derstand von etwa ISOO Ohm bei einer Bestrahlung von einer Fußkerze auf. Ein Kurzschluß im Fiammendetektcr
verhindert das Anlaufen des Brenners, wenn der Thermostat schließt. Undurchlässigkeit des
Flammendetektors bewirkt die Auslösung des Sicher* heitszeitschalters 20.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1 werden soll. Weiterhin ist bei der bekannten Steuer-
«.hnltuna ein ganz spezieller Thermostat erforderlich,
Patentansprüche: SßÄ ilS bei^Unterbrechung oder Kurzschluß
u ι C «inVr Vielzahl von Bauelementen der bekannten
1, Mit Wechselstrom betriebene Steuerschal- in.«n« V«te«J» wη ^ erhebUch yer.
tung für eine Brenneranlage mit einem einen 5 S^'tu t ng^°™n esentliche Voraussetzung einer sol-Flaromendetektor
und einen Thermostatschalter minder ^e *es ni ^ ^. g fa
aufweisenden Niederspanmmgssteuerkre.s mit ^gJJtdne Abschaltung stattfindet. Dareinem
vom Flammendetektor gesteuerten Halb- "n e^h^le™S JSni gerechnet werden, daß bei
lehrelement, mit einer Sicberheitszeitemnchtung über hinaus rauuα | auftretenden Fehlern
zur Unterbrechung des Stromflusses durch das « ein«p^^Seitsverhalten nicht mehr ge-Halbleiterelement
sowie mit einem elektrisch be- ^as D^nkeMart Men .^n Schwierigkeiten
triebenen Brennennotor, der mittels eines Tnacs wahrleistet ™-/£^ & ß die bekannte Schaltungsem-
und ausschaltbar ist, dadurch gekenn- ^*^JÄjSf Von Bauteilen aufweist, so
ζ e i c h η e t, daß der Triac (Q 1) über ein Reed- ^^Α^Ζ^^ΛΛ«α Fehlern in den
Relais (25) angesteuert ist, welches zwei m dem 15 daß das Auttreten von ng
NiedersVannungssteuerkreis (10) liegende Spulen l^
(RCl RC2) i ih ddid etschen
(RCl RC2) i ih ddid etschen
NiedersVannungssteuerkreis (10) liegende p l^^^^i^ÄSLpWeuerung
(RCl, RC2) mit sich addierendem magnetischen Aus der US-Fb J «j>"<«»" zwischen einem
Fluß aufweist, wobei der Stromfiuß durch die Kr Brenner mit einer cüeVe^nd^zwsrteneujan
erste Spule (RCX) durch den Thermostaten (24), Wechselstromnetz und dem Brenn ^ he«el~
der Stromfluß durch die zweite Spule {RC2) .0 Brenncrsteuereinnchtung mi. emem
durch das Halbleiterelement (SCRl) und der detektor ^™^™™^^
Stromfluß durch beide Spulen außerdem durch mit einem vom nammen.d/n t
die Sicherheitszeiteinrichtung (20) steuerbar ist, Brennersteuerung schalten den
und daß die Spulen so ausgelegt sind, daß gleich- wie mit einem thermisch verzöge l
zeitige Erregung beider Spulen zum Schließen der *5 irischen Sicherheitsschalter zur U ^g
Kontakte (26, 28) des Reed-Rerais erforderlich Stromflusses durch das "^"«tereten-nt bekannt
ist, während die Kontakte bei Erregung nur der Bei dieser bekannten Steuerung erfolgt d,e Schaltung
ersten Spule (RCl) geschlossen gehalten werden. über ein Relais, welches ^r einen Steuerkre s m t
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch zwei Thyristoren angesteuert wi d Cie Art der Vergekennzeichnet,
daß der Flammendetektor (32) 30 wendung des Rela.s und die Vielzahl ^Kontakte
ein CdS-Detektor ist, der den Stromfluß zur bedeutet jedoch bei der bekannten Steuerung daß
Steuerelektrode (60) eines das halbleiterelement eine beachtliche Abnutzung stattfindet ud η
bildenden Thyristors (5CR1) ste« rt. dessen nur niedrige Zuverlässigkeit gege benι ist. W -
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, terhin besteht bei der bekannten SchaItungsanorddadurch
gekennzeichnet, daß der Niederspan- 35 nung der Nachteil, daß der fur die Torsteuerung genungssteuerkreis(10)
eine Gleichstromquelle(Dl, maß der Schaltungsanordnung nach der JJa-PS
C2) zur Versorgung der ersten Spule (RCl) ent- 3 453 063 hinsichtlich des Thyristors verwendete
hält 6 B FV/ Fül)lkreis von Hand für jeden verwendeten Thyristor
abgeglichen werden muß, was natürlich bei Serien-40
fertigung sehr unbefriedigend ist. Dabei ist sogar davon auszugehen, daß auch nach dem Abgleich der
Fühlkreis infolge des Drittens des Gatestromes des
Thyristors unstabil ist, was dazu führt, daß Unstabihtäten
bei der Abfühlung des Ausgangssignals der
Die Erfindung betrifft eine mit Wechselstrom be- 45 Kadmiumzelle durch den Thyristor auftreten
Iriebene Steuerschaltung für eine Brenneranlage mit Schließlich ist noch aus der US-PS 3 393 Jbb cmc
einem einen Flammendetektor und einen Thermostat- ähnliche Steuerschaltung bekannt. Hierbei handelt es
ichalter aufweisenden Niederspannungssteuerkreis, sich jedoch um c.ne Schaltungsanordnung die dann
mit einem vom Flammendctektor gesteuerten Halb- nicht verwendet werden kann wenn ganz bestimm e
leiterelement, mit einer Sicherheitszeiteinrichtung zur 5o Sicherheitsanforderungen erfüllt werden müssen Die
Unterbrechung des Stromflusses durch das Halbleiter- bekannte Steuerung benutzt eine Kadmiumzelle,
•lement sowie mit einem elektrisch betriebenen einen Triac und einen Thyristor. Dabei ist esι nicht
Brennermotor, der mittels eines Triacs ein- und aus- möglich, die Steuerung unter Verwendung üblicher
lchaltbai ist Spannungs-Thermostatelemente zu betreiben Sofern
Eine Steuerschaltung der vorstehend erläuterten 55 eine Unterbrechung in etlichen Bauteilen der be-Art
ist aus der US-PS 3 425 780 bekannt. Diese be- kannten Schaltung auftritt, ist auch furf d esetakannte
Steuerschaltung konnte sich nicht durch- kannte Steuerung keine Funktionssicherheit mehr
setzen, da sie im Betrieb unsicher sowie in der Her- gegeben. . . „„-„,„He
stellung teuer ist und nicht die Möglichkeit zu ther- Der Erfindung hegt nun die Aufgabe »ffunde,
mostatischer Steuerung mit verketteter Spannung 60 eine Steuerschaltung zu schaffen, dieι unte. ™κ*-
oder zur üblichen thermostatischen Steuerung bei dung der Mängel der bekannten·Steuerscha ltungen
niedriger Spannung gibt. Es ist beispielsweise darauf einerseits h.nsichthch ihres Aufbaues nicht allzu
hinzuweisen, daß die bekannte Steuerschaltung nicht kompliziert ist und «»^«rsei» die wrtratet geltenisoliert
ist, eine Forderung, die in den USA und in den Sicherheitsvorschriften,erfüllt. DieseSicherheiten
allen vergleichbaren Normen für Thermostatbetrieb 65 Vorschriften sind im wesentlichen darin zu sehen, daß
bei niedriger Spannung gestellt wird. Bei dem gezeig- bei Bruch oder Kurzschluß in irgendeinem der Bauten Schaltkreis wäre eine Isolierung nicht möglich, elemente der Brenner nach dem Abschalten nicht
wenn gleichzeitig die Betriebsbereitschaft beibehalten mehr anläuft.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |