DE2450014A1 - Elektrische schaltungsanordnung - Google Patents
Elektrische schaltungsanordnungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE O Λ R Π Q 1 A
Dlpl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. 3CHMIED-KOWARZIK
Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD ■ Dr. D. GUDEL
281134 (SFRANKFURTAMMAIN
21. Oktober 1974
Gu/-mr-
Gu/-mr-
Fisons Limited
Fison House
Princes Street;Ip.svri.ch
Suffolk, England 1P1 1QH
Elektrische Scha lturigsa
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltungsanordnung. .
Es ist bereits eine Anzahl von Schaltungen zur Steuerung des Stromes durch Ladungen hindurch vorgeschlagen worden.
Ein Problem, das dort häufig anzutreffen ist, wo die Ladung für ihren Start einen Minimalstrom benötigt, besteht
darin, dass dieser Minimalstrom stärker sein kann, als
der Strom, der für den Fortgang des Betriebes benötigt wird. So kann beispielsweise ein Steuer- bzw. Regelkreis
dazu benutzt werden, einen Motor in einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich zu betreiben. . Wenn die Schaltungsanordnung
so eingestellt ist, dass sich eine geringe geschwindigkeit ergibt, so ist es möglich, dass dfe Stromstärke
nicht ausreicht, um den Motor zu starten. Zur Überwindung dieses Problems ist es oft erforderlich, die
Schaltungsanordnung für Umdrehungen bei hoher Geschwindig-
•v
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~~ C. —
keit einzustellen, um den Motor zu starten, und danach die Stromstärke so zu reduzieren, dass man die gewünschte
Geschwindigkeit erhält. Die Schaltungsanordnung muss also jedesmal, wenn sie benutzt wird, neu eingestellt werden.
Dieses Problem kann überwunden werden, wie sich jetzt gezeigt hat, inden man eine Umgehungcschaltung einführt, die einen
Anfangsstromstoss erzeugt, während der Steuer- bzw. Regelkreis geschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung sieht eine elektrische Schaltungsanordnung
vor. die einen Steuer- bzw. Regelkreis umfasst,
der den einer Ladimg zugeführten Strom variieren soll, wobei der Steuer- bzw. Regelkreis einen variablen Halbleiterschalter
umfasst, sowie einen Zündkreis für den variablen Schalter und einen variablen Widerstand zur Steuerung
der Einschaltzeit des Zündkreises. Die Erfindung umfasst ausserdem eine Urcgehungsschaltung, die den variablen Widerstand
umgeht, so dass das Schliessen der elektrischen Schaltungsanordnung während des Gebrauches einen Anfangsstromstoss
durch die Ladung hindurch erzeugt.
Die Erfindung besieht sich auf die Schaltungsanordnung unter Einschluss oder Ausschluss der Ladung, die an die
Anordnung angeschlossen ist.
Vorzugsweise ist der Steuer- bzw. Regelkreis ein durch einen Ganzwellenthyristor gesteuerter Kreis. Der variable Halbleiterschalter
kann ein Paar gegensinnig gepolter Thyristoren ■umfassen, und vorzugsweise umfas± er einen Triac.
Der Zündkreis kann beispielsweise einen Kondensator und
l-Doppelpasis-DIoae 7
einen Unijunction-Transistor^ oder einen Kondensator und •inen Diac umfassen.
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Der variable Widerstand, der mit solchen Zündkreisen ver-.
bunden ist, steuert den Strom, der zum Kondensator fliesst und steuert so durch den Diac oder den Unijunction /die
Einsctialtzeit der Zündung des variablen Halbleiterschal
ters.
Daiait die Umgehungsschaltung nur einen Anxangsstromstoss
erzeugt, ist es natürlich erforderlich, dass sie wirkungsvoll abgeschaltet wird, sobald ihre Aufgabe erfüllt ist.
V/irkungsvolles Abschalten bedeutet, dass der durch den Um-
£phungskreisla\if fliessende Strom nach dem Anfangsstoss
gleich Null oder so gering ist, dass er ohne erhebliche Wirkung im Vergleich mit dem Strom bleibt, der aus dem
Steuer- bzw. Regelkreis abgeleitet wird.
Vorzugsweise wird die Ausschaltung durch die Verwendung eines polarisierten Kondensators erreicht, d.h. eines Kondensators,
der an eine oder mehrere Dioden angeschlossen ist, um sicherzustellen, dass der Strom nur in einer
Richtung zum Kondenstor zufliesst. Die ausgewählte Kapazicans hängt von der verwendeten Schaltung
ab ; sie muss jedoch ausreichen, um einen Anfangsstrornstoss
durch die Schaltung hindurchzulassen, während sie auflädt. Wenn der Kondensator aufgeladen xs%
ist die Uingehungsschaltung wirkungsvoll von der übrigen
Schaltung ab ge schaltet.
Wenn die Schaltung abgeschaltet ist, entlädt sich der Kondensator selbst.. Dieser Entladungszeitraum kann für den
praktischen Einsatz zu lang sein, und so hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen geeigneten Widerstand über
den Kondensator anzuschliessen, so dass die Ladung abfliessen kann.
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24500U
Die Schaltung gemäss der.vorliegenden Erfindung hat sich
für einen breiten Bereich von Ladungen, die einen "Kick-Start" oder Stromstoss tenötigen, um ein Anfangs-Drehmoment oder
eine Trägheit zu überwinden, als geeignet erwiesen. Sie hat sich beim Start und Antrieb von Motoren als besonders nützlich
erwiesen, zum Beispiel bei den Spaltpolinduktionsmotoren, wie sie sich beispielsweise in Mixgeräten, in
Drehscheiben für Schallplatten u.a. befinden. Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert,
rtus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Die
Figuren zeigen bevorzugte Schaltungsanordnung^ nach der Erfindung.
Fig.1 zeigteinen Steuer- bzw. Regelkreis, der aus einen?
Triac 1 besteht, der so geschaltet ist, dass er durch einen Diac 2 gezündet werden kann. Die Einschaltzeit derZündung
wird durcheinen Kondensator 3 bestirnt, der in Reihe mit einem variablen Widerstand geschaltet ist. Die Ladegeschwindigkeit
des Kondensators 3 ist abhängig von der Einstellung des Widerstandes 4; je niedriger der Widerstand
ist, desto grosser ist die Zündungsfrequenz des Triacs, und umso stärker ist der Strom, der durch die Ladung hindurchfliesst.
Die Umgehungsschaltung besteht aus zwei Kondensatoren 6, 7»
die parallel zueinander geschaltet sind. Jeder Kondensator ist jeweils in Reihe mit Dioden 8 bzw. 9 geschaltet,
wodurch die wechselständigen Kondensatoren/je-
«weilsin den entgegengesetzten Stromhalbkreisenladen können.
Widerstände 10 , 11 sind über die Kondensatoren 8, 9 angeschlossen,
so daß diese entladen können, wenn die Schaltung offen ist. Für die Verwendung einer Wechselspannung 240 Volt
könnten die Kondensatoren eine Kapazitanz von 10-20 /MF haben, und die Widerstände 10, 11 könnten 10 bis 20 kOhm
betragenfciiese Zahlen variieren jedoch mit derLadung.
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Wenn die Schaltung geschlossen ist, werden die Kondensatoren alternierend geladen, wobei ein Anfangsganzwellenstrom so
lange durch die Xast hindurchgehen kann, bis die Kondensatoren vollständig geladen sind. Die Widerstände 10, 11 lassen
nicht so viel Strom hindurchgehen, als dass er eine wahrnehmbare Wirkung auf den Strom, der durch die Ladung hindurchgeht,
hätte. Wenn die Schaltung jedoch geöffnet wird, lassen sie ein schnelles Entladen des Kondensators zu.
In Fig.. 2 ' ist eine Alternativschaltung
gezeigt. In dieser Schaltung sind ein variabler Widerstand
4 und ein voreilige stelltes Potentiometer 12 in einer Gleichrichterbrückenanordnung
13, 14, 15, 16 geschaltet. Die Umgehuijtgsschaltung besteht aus einem festen Widerstand
10 und einem Kondensator 18, die mit dem variablen Widerstand 4 parallel geschaltet sind.
Die Schaltung nach Fig. 2 hat den Vorteil, dass ein kleinerer Kondensator, als der in Fig. 1 benutzte, erforderlih ist.
So kann man beispielsweise bei einer Wechselspannung von 240 Volt einen Kondensator 18 von 0,05 bis 0,5^F benutzen,
sowie einen Widerstand 17 von 50 bis 500K0hm ., ein voreingestelltes
Potentiometer 12 von 250 bis 750K0hm und einen variablen Widerstand 4 von 500 bis 5.000 KOhm. Wieder
muss betont werden, dass diese Werte mit Bezug auf die Ladung variiert werden können.
Wenn die Schaltung geschlossen wird, wird ein Anfangsstrom durch die Ladung hindurchgelassen, und die Gleichrichterbrücke
lässt einen Gleichstrom durch die Schaltung in der Brücke hindurch. Dieser Gleichstrom geht durch den
variablen Widerstand 4 hindurch zum Kondensator 18, der geladen wird. Das Laden des Kondensators .18 ergibt einen
Effekt, der vergleichbar ist mit der Einstellung eines niedrigen Widerstandes am Potentiometer. Auf diese Weise
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wird bewirkt, dass der Diac den Triac schneller zündet, und fast den vollen Arbeitsstrom hindurchlässt. Wenn der
Kondensator vollständig geladen ist, kann der variable Widerstand 4 in der üblichen Weise als Stromregler benutzt
werden.
Wenn die Schaltung geöffnet wird, entlädt sich der Kondensator 18 schnell durch die Widerstände 4, 12 und 17, und die
Schaltung ist schnell wieder zur Benutzung bereit.
Es sind eine Anzahl von Abwandlungen iait bezug aijf die
da?-gestellten Schaltungen möglich. Eine besondere Abwandlung
der Schaltung nach Fig. 2 besteht darin, dass man den Festwiderstand 17 durch einen \ariabl en V/i der stand oder
ein voreingestelltes Potentiometer ersetzt, wobei ein
Festwiderstand in Reihe geschaltet ist odor auch nicht.
Diese Abwandlung ermöglicht eine Einstellung 6er Schaltung auf eine niedrigere Netzspannung oder einen Ausgleich von
Abweichungen bei den Werten anderer Bauelemente.
/ Ansprüche
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Claims (7)
- Ansprüchedadurch gekennzeichnet, dass sie einen Steuer- bzw. Regelkreis zum Ändern des einer Last zugeleiteten Stroms umfasst, der einen variablen Halbleiter-Schalter einschliesst sowie einen Zündkreis für den variablen Gehälter und einen variablen Widerstand zur Steuerung der Elnschaltseit des Zündkreises, und dass eine Umgehungsechaltxmg vorgesehen ist, die den variablen Widerstand auf eine solche Weise umgeht, dass bei dem Schliessen der elektrischen Schaltung ein Anfangsstromstoss durch die Ladung hindurch erzeugt wird·
- 2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- bzw. Regelschaltung eine durch einen Ganzveilenthyriotor gesteuerte Schaltung ist.
- 3. Elektrische Schaltvng nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Halbleiterschalter zwei Thyristoren umfasst, die geg«nsinnig gepo.lt sind.
- 4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Halbleiter-Schalter einen Triac umfasst.einem der
- 5. Elektrische Schaltung nach/ vorhergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, dass der Zündkreis einen Kondensator und einen Unijunction-Transistor oder einen Kondensator und einen Diac einschliesst.509818/0865 BAD ORIGINALeinem der
- 6. Elektrische Schaltung nach/ vorhergegangenen Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsschaltung einen polarisierten Kondensator umfasst.
- 7. Elektrische Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dassein Widerstand über den polarisierten Kondensator geschaltet ist, wodurch ein Abfliessen der Ladung ermöglicht wird, sobald die Schaltung geöffnet ist.5.09818/0865
BAD ORiGfNAL
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB4986773 | 1973-10-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR (1) | FR2249477A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| FR2783981B1 (fr) | 1998-09-29 | 2000-12-08 | St Microelectronics Sa | Circuit de commande d'une charge a alimenter par une tension alternative |
-
1974
- 1974-10-22 DE DE19742450014 patent/DE2450014A1/de active Pending
- 1974-10-25 FR FR7435797A patent/FR2249477A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2249477A1 (en) | 1975-05-23 |
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