DE2043010A1 - Abfallverzogerte kondensatorbe schaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung - Google Patents

Abfallverzogerte kondensatorbe schaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung

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Description

Abfallverzögerte kondensatorbeschaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine abfallverzögerte kondensatorbeschaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung. Solche Schalteinrichtungen werden beispielsweise zur Überwachung von Versorgungsspannungen benötigt. Bei Ausfall der Veraorgungsspannungen wird durch die Schalteinrichtung ein Signal oder Schaltbefehl ausgelöst. Damit nicht bei einem momentanen Spannungsausfall bereits ein Signal ausgelöst oder eine Umschaltung auf eine andere Spannungsquelle vorgenommen wird, werden abfallverzögerte Schalteinrichtungen eingesetzt, die erst nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach dem Spannungsausfall einen Steuerbefehl abgeben·.
Als abfallverzögerte Schalteinrichtungen sind Relais bzw. Schütze bekannt, zu deren Steuerwicklung ein Kondensator parallelgeschaltet ist. Dieser Kondensator wird durch die Versorgungsspannung aufgeladen und liefert nach deren Ausfall die Haltespannung für das Relais bzw. Schütz. Durch die über die Steuerwicklung erfolgende Entladung sinkt die Spannung am Kondensator ab, so daß nach Unterschreiten der Haltespannung das Relais abfällt und ein Steuersignal auslöst. Mit dieser bekannten Schalteinrichtung lassen sich nur mit großen Toleranzen behaftete Abschaltzeiten erzielen. Pur eine Steuereinrichtung, bei der es auf genaue Schaltzeiten ankommt, ist diese bekannte Schalteinrichtung nicht geeignet. Außerdem werden, insbesondere zur Erzielung langer Verzögerungszeiten, Kondensatoren mit großen Kapazitäten benötigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abfallverzögerte kondensatorbeschaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung zu schaffen, bei der die Abgabe eines Steuerbefehls nach Ausfall der Versorgungsspannung jeweils zu einem genau bestimmten Zeitpunkt erfolgt und die mit kleinen Kondensatoren auskommt.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß zu der über eine Diode an eine Spannungsquelle angeschlossenen Reihenschaltung eines bistabilen polarisierten Relais mit einem Kondensator ein durch eine beim Ausbleiben der Spannung anlaufende Verzögerungsechalteinrichtung gesteuertes Schaltmittel parallelgeschaltet ist. Eine besonders einfache Verzögerungsschalteinrichtung ergibt sich nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß an die Gleichspannungsquelle die Parallelschaltung eines über eine Entladesperrdiode an einen Spannungsteiler angeschlossenen Kondensators und eines mit einer Entkopplungsdiode in Reihe liegenden Parallel-RC-Gliedes angeschlossen ist und ein richtungsabhängig auf eine Spannungsdifferenz ansprechendes Steuermittel zwischen dem an den Spannungsteiler angeschlossenen Kondensator und dem Kondensator des Parallel-RC-Gliedes angeschlossen und mit seinem Steuerausgang mit dem Steuereingang des Schaltmittels verbunden ist. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn als Steuermittel ein programmierbarer Unijunction-Transistor vorgesehen ist, der mit seiner Anode mit dem am Spannungsteiler angeschlossenen Kondensator,, mit seinem Anodengitter mit dem Kondensator des Parallel-RC-Gliedes und mit seiner Kathode über einen Kathodenwiderstand mit dem einen Pol der Spannungsquelle sowie
direkt mit dem Steuereingang eines steuerbaren Halbleiters verbunden ist. Durch die Parallelschaltung einer Zenerdiode zu der Verzögerungsschalteinrichtung besteht die Möglichkeit, die für eine der Zenerspannung entsprechende Nennspannung ausgelegte Verzögerungsschalteinrichtung auch an eine Versorgungsspannung anzuschließen, die höher als die Hennspannung ist.
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VPA 70/3203
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Schalteinrichtung nach der Erfindung nachfolgend näher beschrieben.
Eine aus einem Kondensator C1 und einem bistabilen polarisierten Relais PR gebildete Reihenschaltung ist über eine in Durchlaß-, richtung gepolte Diode D1 an eine GIeichspannungsquelle -U angeschlossen. Zu der Reihenschaltung liegt ein von der Verzögerungsschalteinrichtung V gesteuerter Thyristor T1 parallel. Die Verzögerungsschalteinrichtung selbst besteht aus der Parallelschaltung eines Spannungsteilers R1, R2 mit einem an seinem Abgriff über eine Entladesperrdiode D2 angeschlossenen Kondensator C2 und der Reihenschaltung einer Entkopplungsdiode D3 mit einem aus einem Widerstand R4- und einem Kondensator C3 gebildeten Parallel-RC-Glied, sowie einem mit seiner Anode zwischen der Entladesperrdiode D2 und dem mit dieser verbundenen Kondensator 02, seinem Anodengitter zwischen der Entkopplungsdiode D3 und dem Parallel-RC-Glied sowie mit seiner Kathode über einen Kathodenwiderstand R3 an den negativen Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossenen programmierbaren Unijunction-Transistor T2. Zum Abgleichen und Einstellen der Schalteinrichtung ist es zweckmäßig, wenn der Spannungsteiler R1, R2 und der Widerstand R4 des Parallel-RC-Gliedes einstellbar sind. Durch ein Verstellen des Spannungsteilers kann der Zündpunkt des programmierbaren Unijunction-Transistors festgelegt und durch den Widerstand R4· die Entladezeitkonstante des Parallel-RC-Gliedes verändert werden, so daß durch beide Verstellmöglichkeiten ein einfacher Abgleich und ein einfaches Einstellen möglich ist.
Wird die Schalteinrichtung nach der Erfindung an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen, fließt über die Diode D1 und die Wicklung des bistabilen polarisierten Relais PR ein Strom, durch den das Relais umgeschaltet und der Kondensator CM aufgeladen wird. Der zum Relais PR und Kondensator 01 parallelgeschaltete Thyristor T1 ist zu diesem Zeitpunkt gesperrt. Ferner werden die beiden Kondensatoren 02 und C3 der Verzogerungsschaltein-
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richtung V aufgeladen. Am Ende des AufladeVorganges steht am Kondensator 02 ein durch das Widerstandsverhältnis des Spannungs teilers R1, R2 bestimmte Spannung an, am Kondensator C3 dagegen eine Spannung, die in ihrer Höhe praktisch der Spannung der Gleichspannungsquelle entspricht. Somit ist der Kondensator C3 auf eine höhere Spannung als der Kondensator 02 aufgeladen. Damit ist auch die Spannung an dem mit dem Kondensator Q3 verbundenen Anodengitter des programmierbaren Unijunction-Transistors T2 höher als die Spannung an der mit dem Kondensator 02 verbundenen Anode, so daß der programmierbare Unijunction-Transistor T2 gesperrt ist.
Beim Ausbleiben der angelegten Spannung infolge eines Netzausfalls oder durch Öffnen eines Schalters können sich die Kondensatoren C1 und 02 nicht entladen, da einerseits der Thyristor T1 gesperrt und andererseits die Entladesperrdiode D2 in Sperrichtung im Entladestromkreis des Kondensators 02 angeordnet ist. Der Kondensator 03 des Parallel-RC-Gliedes kann sich dagegen über den Widerstand R4 entladen, so daß die Spannung an diesem Kondensator und damit auch am Anodengitter des programmierbaren Unijunction-Transistors absinkt. Sobald die Spannung am Kondensator 03 unter die am Kondensator 02 und damit auch an der Anode des programmierbaren Unijunction-Transistors T2 anstehende Spannung absinkt, wird der programmierbare Unijunction-Transistor T2 gezündet. Daraufhin entlädt sich der Kondensator 02 über den Kathodenwiderstand R3 und der Thyristor T1 wird durch die infolge des Entladestromes des Kondensators 02 am Kathodenwiderstand R3 abfallende Spannung ebenfalls gezündet. Nunmehr kann sich der Kondensator 01 über die Wicklung des bistabilen polarisierten Relais Pr entladen, das durch den Εητ-laclestrom in seine andere Lage umgeschaltet wird und über seine Kontaktglieder einen Steuerbefehl gibt.
Die Schalteinrichtung nach der Erfindung kann sowohl an eine Wechsel- als auch Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Schaltet man zu der Verzögerungsschalteinrichtung V eine Zenerdiode parallel, kann die Verzögerungsschalteinrichtung für eine
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bestimmte, der Zenerspannung der Zenerdiode entsprechende Nennspannung ausgelegt werden und es erübrigt sich eine spezielle, der jeweiligen Versorgungsspannung entsprechende Auslegung. Anstelle eines programmierbaren Unijunction-Transistors kann auch ein einfacher Unijunction-Transistor verwendet werden, der mit seiner Basis-Basis-Strecke zu dem Parallel-RC-Glied parallelgeschaltet und mit seinem Emitter an den Kondensator Ö2 angeschlossen ist. Mit dieser Schaltung lassen sich jedoch nicht so genaue Abschaltzeiten erzielen, wie mit einer Schaltung mit einem programmierbaren Unijunction-Transistor.
4 Patentansprüche
1 Figur
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Claims (4)

  1. Patentansprüche
    .)Abfallverzögerte kondensatorbeschaltete, elektromagnetisch betätigte Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zu der über eine Diode (D1) an eine Spannungsquelle (U) angeschlossenen Reihenschaltung eines bistabilen polarisierten Relais (PR) mit einem Kondensator (C1) ein durch eine beim Ausbleiben der Spannung anlaufende Verzögerungsschalteinrichtung (V) gesteuertes Schaltmittel (T1) parallelgeschaltet ist.
  2. 2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschalteinrichtung (V) aus einer an die Gleichspahnungsquelle (U) angeschlossenen Parallelschaltung eines über eine Entladesperrdiode (D2) an einen Spannungsteiler (R1, R2) angeschlossenen Kondensators (C2) und eines mit einer Entkopplungsdiode (D3) in Reihe liegenden Parallel-RC-Gliedes (R4, C3) sowie einem richtungsabhängig auf eine Spannungsdifferenz ansprechenden zwischen dem an den Spannungsteiler (R1, R2) angeschlossenen Kondensator (C2) und dem Kondensator (C3) des Parallel-RC-Gliedes (R4, C3) angeschlossenen Steuermittel (T2) besteht, dessen Steuerausgang mit dem Steuereingang des Schaltmittels (T1) verbunden ist.
  3. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuermittel (T2) ein programmierbarer Unijunction-Transistor vorgesehen ist, der mit seiner Anode mit dem am Spannungsteiler (R1, R2) angeschlossenen Kondensator (C2), mit seinem Anodengitter mit dem Kondensator (C3) des Parallel-RC-Gliedes (R4, C3) und mit seiner Kathode über einen Kathodenwiderstand (R3) mit dem einen Pol der Spannungsquelle (U) sowie direkt mit dem Steuereingang des steuerbaren Halbleiters (TI) verbunden ist.
  4. 4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Verzögerungsschalteinrichtung (V) eine Zenerdiode parallelgeschaltet ist.
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