DE2219043A1

DE2219043A1 - Laststromwaechter fuer wechselstromverbraucher

Info

Publication number: DE2219043A1
Application number: DE19722219043
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Phys Engel
Original assignee: CHEMIE ELEKTRONIK und VERFAHRE
Current assignee: CHEMIE ELEKTRONIK und VERFAHRE
Priority date: 1972-04-19
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1973-10-31

Description

Laststromwächter für Wechselstromverbraucher Die Erfindung betrifft einen Laststromwächter für Wechselstromverbraucher mit einem in Reihe hiermit liegenden Übertrager und einem in dessen Sekundärkreis liegenden Anzeigeelement.
Es sind bereits Einrichtungen der erwähnten Art-bekannt, bei denen das als Relais ausgebildete Anzeigeelement unmittelbar durch die sekundäre echselspannung des Übertragers beaufschlagt ist. Hierbei ergeben sich, da eine stromproportionale Ausgangsgröße angestrebt ist, verhältnismäßig große Abmessungen nebst einem entsprechend hohen Bauaufwand, so daß eine derartige Einrichtung für die Uberwachung einer größeren Anzahl von Verbrauchern unwirtschaftlich wird.
Andere Laststromwächter für Wechselstromverbraucher, welche ohne Übertrager arbeiten, sind zusätzlich bei Uberlastungen und Kurzschlüssen des Verbrauchers gefährdet.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Laststromwächters für Wechselstromverbraucher, welcher bei geringen Abmessungen verhältnismäßig billig herstellbar ist und demgemäß zur Überwachung einer größeren Anzahl von Verbrauchern eingesetzt werden kann. Erreicht wird dies dadurch, daß dem als Lichtemissionsdiode oder an sich bekanntes Relais ausgebildeten Anzeigeelement im Sekundärkreis eine Begrenzerdiode bzw.
ein Gleichrichter zugeordnet ist. Der Ubertrager arbeitet im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen im Sättigungsbereich, wodurch ein großer Primärstrombereich bei weitgehender Überlastungssicherheit erzielt wird und die Ansprechschwelle des Anzeigeelementes unterhalb des eigentlichen Arbeitsbereiches für den anzuzeigenden Laststrom liegt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laststromwächters unter Verwendung einer Lichtemissionsdiode als Anzeigeelement in Schaltbilddarstellung, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laststromwächters mit einem Relais als Anzeigeelement, in Schaltbilddarstellung, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laststromwächters mit optischem Koppler, in Schaltbilddarstellung, Fig. 4 ein gegenüber Fig. 3 weiter abgewandeltes Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laststromwächters mit Spannungswächter, dessen Ausgangsgröße einer logischen Verknüpfung D£klusiv-Oder einer dem Laststrom und einer der Versorgungsspannung zugeordneten Eingangsgröße entspricht, Fig. 5 ein gegenüber Fig. 4 abgewandeltes Åusfükrungs° beispiel eines erfindungsgemäßen Laststromwächters mit Spannungswächter, in Schaltbilddarstellung, bei dem die logische Verknüpfung Exklusiv-Oder durch Gegeninduktion zwischen Strom- und Spannungspfad erfolgt.
Der Laststromwächtergemäß Fig. 1 umfaßt einen Übertrager T, dessen Primärseite in Reihe zu einem Verbraucher RL an einer Versorgungsspannung UB liegt. Im Sekundärkreis des Ubertragers T ist einAnzeigeelement in Form einer Lichtemissionsdiode LD vorgesehen, welcher eine Diode D in Antiparallelschaltung als Begrenzer für die Sperrspannung von BD zugeordnet ist. Die Lichtemissionsdiode LD hat einen sehr geringen Leistungsbedrf, da praktisch die gesamte eingespeiste Energie in Lichtwellen umgewandelt wird. Demgemäß kann auch der Übertrager T für eine sehr geringe Leistung ausgelegt werden. Durch die Begrenzerdiode D kann auf eine Gleichrichtung für die Lichtemissionsdiode BD verzichtet werden. Der Übertrager T arbeitet in der Sättigung und ist dadurch weitgehend überlastungssicher.
Der Laststromwächter gemäß Fig. 2 umfaßt neben den bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Bauelementen, die nachfolgend in ihrer Wirkungsweise nicht mehr besonders erläutert werden, ein Relais R als Anzeigeelement, dem ein Gleichrichter G vorgeschaltet ist. Das Relais R kann hermetisch abgekapselte Kontakte K in einer Schutzgasatmosphäre aufweisen.
Bei der Einrichtung gemäß Fig. 3 ist eine Empfängerbaueinheit an die Verbraucherspannung U3 angeschlossen; sie besitzt im Ausgang ein zusätzliches Anzeigeelement in Form eines Relais Rz mit beispielsweise in einer Schutzatmosphäre eingeschlossenem Kontakt Kz. Eine Einrichtung, welche derjenigen gemäß Fig. 1 identisch entspricht und insbesondere die Lichtemissionsdiode LD als Anzeigeelement umfaßt, ist auf ein in der Empfängerbaueinheit EB enthaltenes lichtempfindliches Bauelement Ph gerichtet. Daher ist der Eingang des als zusätzliches Anzeigeelement wirksamen Relais Rz durch die Ausgangsgröße der das Anzeigeelement bildenden Lichtemissionsdiode LD beaufschlagt.
Bei der Einrichtung gemäß Fig. 4 entspricht der linke Teil der Einrichtung gemäß Fig. 2, mit der Ausnahme, daßdas Anzeigeelement lediglich durch eine zusätzliche Wicklung eines Relais Rz' gebildet ist, wobei das Relais Rz' ein zusätzliches Anzeigeelement eines Spannungswächters darstellt. Dem Relais Rz' sind beispielsweise in einer Schutzgasatmosphäre angeordnete Kontakte Kz' zugeordnet. Die Flüsse der beiden Wicklungen des Relais Rz' sind bei vorgegebenen Werten der Verbraucherspannung und des Verbraucherstromes auf entgegengesetzt gleiche Werte ausgelegt, so daß das Relais Rz' bezüglich seiner Ausgangsgröße als Exklusiv-Oder-Stufe wirksam ist. Die Baueinheiten G und Gz sind Gleichrichteranordnungen, den jeweiligen Versorgungsspannungen angepaßt.
Bei der Einrichtung gemäß Fig. 5 weist ein Ubertrager T' eine zusätzliche Primärwicklung W auf, an welcher die Verbraucherspannung UB bzw. ein Teil derselben liegt, der durch einen Justierwiderstand RV einstellbar ist. Der Pluß der von dem Verbraucherstrom durchsetzten Primärwicklung des Übertragers T' ist hierbei auf einen entgegengesetzt gleichen Wert gegenüber dem Pluß der an der Verbraucherspannung liegenden zusätzlichen Primärwicklung W eingestellt, so daß sich an einem lediglichals Schaltblock dargestellten Anzeigeelement A die Ausgangsgröße entsprechend einer Exklusiv-Oder-Stufe verhält.

Claims

P a t e n t a n s D r ü c h e

Laststromwächter für Wechselstromverbraucher mit einem in Reihe hiermit liegenden übertrager und einem in dessen Sekundärkreis liegenden Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, daß dem als iichtemissionsdiode (LD) ausgebildeten Anzeigeelement eine Begrenzerdiode oder als an sich bekarnftes Relais (R) ausgebildeten Anzeigeelement im Sekundärkreis ein Gleichrichter (D bzw. G) zugeordnet ist und der Ubertrager in der Sättigung arbeitet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtemissionsdiode (LD) eine Diode (D) in Antiparallelschaltung als Begrenzer für die Sperrspannung der LD zugeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (G) in Reihe zu dem Relais (R) liegt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anzeigeelement eine zusätzliche spannungsabhängige Eingangsgröße liegt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (T') in Fig. 5 eine zusätzliche Primärwicklung (W) aufweist, an welcher die Verbraucherspannung (UB) oder ein Teil derselben liegt, gegenphasig zur Spannung an der Primärwicklung, die im Verbraucherstromkreis liegt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Anzeigeverstarker EB.

dessen Stromversorgung aus der Verbraucherspannung UB erfolgt, im Ausgangskreis ein zusätzliches Anzeigeelement (Relais Rz) aufweist, dessen Eingang durch die Ausgangsgröße des Anzeigeelementes BD beaufschlagt ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Übertrager, welcher primärseitig an der Verbraucherspannung oder einem Teil derselben liegt, im Sekundärkreis ein zusätzliches Anzeigeelement aufweist, dessen Ausgangsgröße als zusätzliche Eingangsgröße an dem Anzeigealement liegt.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeige element eine Lichtemissionsdiode (XD in Fig. 3) nebst antiparallelgeschalteter Diode (D) ist, deren Strahlung auf ein in dem zusätzlichen Anzeigeelement (Empfängerbaueinheit ED) enthaltenes lichtempfindliches Bauelement (Ph) gerichtet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement eine zusätzliche Wicklung des als Relais (Rz' in Fig. 4) ausgebildeten zusätzlichen Ånzeigeelementes (Relais Rz') ist, welches in Reihe mit einem Gleichrichter (G) geschaltet ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß der zusätzlichen Wicklung (W in Fig. 5 bzw. zusätzliche Wicklung des Relais Rz 1 in Fig. 4) bei vorgegebenem Wert der Verbraucherspannung auf einen entgegengesetzt gleichen Wert gegenüber dem Fluß der von einem vorgegebenen Verbraucherstrom durchsetzten Relaiswicklung ausgelegt ist, so daß die Ausgangsgröße des Relais bzw. der Anzeigevorrichtung einer Exklusiv-Oder-Bunktion genügt.

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