DE2557690C3 - Mit Netzwechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Netzwechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Bei einem älteren Vorschlag dieser Art (deutsche Patentanmeldung P 24 48 098.6-13) wird durch die Zenerdiode eine Spannung festgelegt, mit der der Verstärkerkreis dauernd und der Spannungsteiler dann versorgt wird, wenn die Schaltung mit normaler Empfindlichkeit arbeiten soll. Ein zweiter, mit dem ersten Kondensator in Reihe liegender Kondensator kann durch eine Spannung an einem ersten Zusatzanschluß oder an einem zweiten Zusatzanschluß gleichsinnig oder entgegengesetzt zum ersten Kondensator aufgeladen werden, so daß die wirksame Spannung am Spannungsteiler größer oder kleiner und damit die Empfindlichkeit niedriger oder höher ist. An die Zusatzanschlüsse wird die normale Netzwechselspannung gelegt. Schwankungen der Netzspannung führen hierbei zu einem unterschiedlichen Ansprechverhalten des Flammenwächters. Diese Abhängigkeit von Netzspannungsschwankungen ergibt sich auch bei einer anderen bekannten Schaltung (Landis & Gyr-Verstärker LAI 2), bei der nur ein Zusatzanschluß vorgesehen ist. Wenn an ihn eine Wechselspannung gelegt wird, fließt ein Zusatzstrom über den einen Teil des Spannungsteilers, so daß sich die Spannung am Abgriff ändert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der eine größere Unabhängigkeit von Netzspannungsschwankungen und damit eine höhere Sicherheit beim Betrieb des Flammenwächters gegeben ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung mit einem Zusatzanschluß erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Wenn die Netzwechselspannung an einen mit der ersten Reihenschaltung verbundenen Hauptanschluß gelegt wird, wobei der andere Pol normalerweise am Null-Leiter liegt, werden der erste und der zweite Kondensator auf die gleiche Spannung aufgeladen, welche durch die erste Zenerdiode bestimmt ist. Dies

ergibt einen Zustand hoher Empfindlichkeit Wenn jedoch dieselbe Wechselspannung an den Zusatzanschluß gelegt wird, gleichgültig, ob die Wechselspannung am Hauptanschluß bleibt oder nicht, nimmt der zweite Kondensator eine höhere Spannung an, welche durch die Summe der Zenerspannungen beider Zenerdioden bestimmt ist, während der erste Kondensator die ursprüngliche Spannung beibehält Auf diese Weise wird auch für den Zustand geringerer Empfindlichkeit eine von Netzspannungsschwankungen unabhängige, definierte Versorgungsspannung am Spannungsteiler vorgegeben. Infolgedessen ergibt sich auch eine höhere Sicherheit beim Betrieb des Flammenwächters, weil der Ansprechpunkt von Schwankungen der an dem Zusatzanschluß angelegten Wechselspannung urabhängig ist

Bei einer mit zwei Zusatzanschlüssen ausgestatteten Schaltung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 2 gelöst In diesem Fall können drei Empfindlichkeitsstufen eingestellt werden, bei denen die Versorgungsspannung am Spannungsteiler durch die Zenerspannung der ersten Zenerdiode, die Summe der Zenerspannungen der ersten und zweiten Zenerdiode oder die Summe der Zenerspannungen aller drei Zenerdioden definiert ist Die unterschiedlichen Betriebsverhältnisse ergeben sich dadurch, daß entweder an keinem Zusatzanschluß oder an dem ersten oder an dem zweiten Zusatzanschluß Wechselspannung angelegt wird.

Die Merkmale der Ansprüche 3 oder 4 geben ^ine erhöhte Sicherheit gegen die Unterbrechung einer der Vorimpedanzen, weil bei dem Ausfall einer Vorimpedanz die andere noch wirksam ist, um die Wechselspannung am Zusatzanschluß für die Versorgung des Spannungsteilers wirksam werden zu lassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Flammenwächterschaltung mit zugehöriger Steuer- und Überwachungsschaltung und

Fig.2 eine Abwandlung des die Versorgungsspannungen für Spannungsteiler und Verstärkerkreis bestimmenden Teiles des Flammenwächters.

In F i g. 1 steuert die Schaltung einen Gebläsemotor M, ein Magnetventil MV für das Brennöl und einen Zündtransformator TT. Ferner ist ein Flammenwächterkreis mit einem Flammenrelais vorgesehen, das eine Magnetwicklung F aufweist und einen Schalter Fi steuert Des weiteren ist ein thermisches Zeitrelais vorhanden, dessen Heizwicklung P einen ersten am Ende der Vorzündperiode betätigten Schalter P\ und einen am Ende der Sicherheitszeit betätigten Sicherheitsschalter Pz aufweist. Der Schalter P\ wird, wie es durch die Sperre FL angedeutet ist, bei Erregung des Flammenrelais in derjenigen Stellung verriegelt, in der er sich gerade befindet.

Die Schaltung wird an den Netzklemmeu 1 und 2 mit einer Netzwechselspannung von beispielsweise 220 V betrieben. An die Netzklemme i ist eine spannungsführende Zubitung 3 angeschlossen, in der ein die Schaltung einschaltender Kesselthermostat KTund der Sicherheitsschalter P₂ liegen. An die Klemme 2 ist ein Null-Leiter 4 angeschlossen. In einem Störungsfall schaltet der Sicherheitsschalter Pi von seinem Ruhekontakt a auf seinen Arbeitskontakt b, wodurch die Schaltung abgeschaltet wird und statt dessen eine Anzeigelampe L über einen Widerstand R\ an Spannung

Der Flammenwächter FW hat einen mit der spannungsführenden Zuleitung 3 verbundenen Anschluß 5 und einen mit dem Null-Leiter verbundenen Anschluß 6. Zwischen diesen Anschlüssen liegt die erste Reihenschaltung aus einer ersten "Vorimpedanz R₂, Q sowie einer Parallelschaltung, die im ersten Zweig eine erste Zenerdiode Z\, im zweiten Zweig eine zweite Reihenschaltung eines ersten Gleichrichters A und eines ersten Kondensators C₂ und im dritten Zweig eine dritte Reihenschaltung einer zweiten Zenerdiode Z₂, eines zweiten Gleichrichters Di und eines zweiten Kondensators C₃ besitzt Die Zenerdiode Z\ hat eine Durchlaßrichtung, welche der Zenerdiode Zi und den GJeichrichtem A und Di entgegengesetzt ist Parallel zum Kondensator C₃, also zwischen dem Punkt 7 und dem Null-Leiter 4, liegt ein einen Fotowiderstand LD aufweisender Spannungsteiler. Zwischen dem Anschlußpunkt 7 und dem Abgriff 8 befindet sich ein Widerstand A3. Zwischen dem Abgriff 8 und dem Null-Leiter 4 befindet sich die Parallelschaltung des Fotowiderstandes LD und eines Widerstandes R₄. Parallel zum Kondensator Ci, also zwischen einem Anschlußpunkt 9 und dem Null-Leiter 4 liegt ein zweiter Spannungsteiler, der aus den Widerständen Rs und Rt, besteht Dessen Abgriff 10 ist mit dem Emitter eines Eingangstransistors Tn eines Verstärkers verbunden. Dessen Basis liegt am Abgriff 8 des erstgenannten Spannungsteilers und ist über eine Diode A mit dem Abgriff 10 verbunden. Sein Kollektor steht mit der Basis eines Ausgangstransistors 7h in Verbindung. Dessen Emitter ist über einen Emitterwiderstand A₇ an den Null-Leiter 4 angeschlossen. Sein Kollektor steht über die Parallelschaltung der Magnetwicklung F des Flammenrelais, eines Kondensators Ci und eines Gleichrichters A mit den Anschlußpunkten 9 sowie über einen Rückkopplungswiderstand R₈ mit der Basis des Eingangstransistors Tn in Verbindung.

Ein Zusatzanschluß 11 steht über eine zweite Vorimpedanz in Form zweier parallelgeschalteter Vorwiderstände Λ9 und Rm mit einem Punkt 12 zwischen der zweiten Zenerdiode Z₂ und der zweiten Diode Di in Verbindung. Er ist fest mit der zum Brennstoff-Magnetventil MV führenden Leitung 13 verbunden.

Wenn eine Wechselspannung zwischen den Anschlüssen 5 und 6 liegt, lädt sich der erste Kondensator Ci auf einen durch die Zenerspannung der Zenerdiode Z\ vorgegebenen Gleichspannungswert auf, z. B. auf 39 V. Auf diese Spannung lädt sich auch der zweite Kondensator C₃ auf. Der Spannungsteiler R₃, R₄, LD wird daher mit einer verhältnismäßig kleinen Gleichspannung gespeist. Die Spannung am Abgriff 8 sinkt daher schon bei verhältnismäßig schwacher Beleuchtung unter die Spannung des Abgriffs 10, so daß die Transistoren Tn und 7h leitend werden und das Flammenrelais anspricht. Der Flammenwächter hat daher eine hohe Empfindlichkeit. Der Verstärker hat ein Kipp- oder Schaltverhalten, wei! der Ausgang über den Rückkopplungswiderstand R» mit dem Eingang verbunden ist. Das bedeutet, daß das Flammenrelais erst wieder abfällt, wenn der Widerstandswert des Fotowiderstandes LD infolge geringerer Beleuchtung auf einen höheren Wert gestiegen ist, als es für das Ansprechen erforderlich war. Wird nun an den Zusatzanschluß 11 eine Wechselspannung gelegt, so lädt sich der zweite Kondensator C₃ auf eine Gleichspannung auf, die der Summe der Zenerspannungen beider

Zenerdioden Z\ und Zt entspricht. Diese höhere Gleichspannung macht eine stärkere Belichtung des Fotowiderstandes LD erforderlich, ehe die Spannung am Abgriff 8 unter die Spannung am Abgriff 10, die nach wie vor von der gleichbleibenden Spannung am Kondensator R₂ bestimmt ist, sinkt. Dies ergibt den Zustand der normalen, der Flamme angepaßten Empfindlichkeit

Die Diode D₃ dient dazu, die Gegenspannung über die Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors 7h zu begrenzen. Der Kondensator Q liegt parallel zur Relaiswicklung F um ein Abfallen des Flammenrelais zu verzögern. Die Diode Dt verhindert ein Umpolen des Kondensators Q, wenn der Ausgangstransistor Tr₂ den Strom unterbricht Der Emitterwiderstand Rj begrenzt einerseits den Ladestrom des Kondensators Q, wenn der Transistor Tr₂ leitend wird. Andererseits sorgt er dafür, daß das Flammenrelais Fnicht anzieht wenn der Fotowiderstand LD kurzgeschlossen ist. Wenn nämlich bei einem solchen Kurzschluß die Spannung am Punkt 8 zu Null wird, bricht sie auch im Punkt 10 zusammen, weil sich eine Verbindung über die Basis-Emitter-Strecke des Eingangstransistors Tn ergibt Folglich liegt an der Basis des Ausgangstransistors höchstens eine kleine Spannung an, die diesen Transistor unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls am Widerstand Rj nicht soweit aufzusteuern vermag, daß ein für das Anziehen des Flammenrelais F ausreichender Strom fließt Der Parallelwiderstand Ra ist vorgesehen, um einen gut definierten maximalen Widerstandswert zwischen der Basis des Transistors Tn .und dem Null-Leiter 4 zu erzielen. Die Vorwiderstände A₉ und Aj₀ sind parallelgeschaltet um eine höhere Sicherheit zu erzielen. Bei Unterbrechung eines der Vorwiderstände bleibt die Funktion voll erhalten. Zweckmäßigerweise werden die beiden Vorwiderstände mit Abstand voneinander montiert

Bei dieser Schaltung ergibt sich die folgende Betriebsweise:

Wenn der Kesselthermostat KT schließt wird der Gebläsemotor M angelassen. Gleichzeitig werden der Zündtransformator TT und die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Ruhekontakt a des Schalters Fi des Flammenrelais an Spannung gelegt Außerdem liegt die Spannung am Anschluß 5 des Flammenwächters. Damit ergibt sich eine Vorzündperiode, in der eine Entlüftung des Feuerungsraumes und gleichzeitig mit erhöhter Empfindlichkeit eine Prüfung auf Falschlicht stattfindet Am Ende der Vorzündperiode geht der Schalter Pi des Zeitrelais von seinem Ruhekontakt a an seinen Arbeitskontakt b. Hierdurch wird das Magnetventil MV geöffnet Gleichzeitig wird die Netzspannung an den Zusatzanschluß 11 gelegt der Flammenwächter FWauf normale Empfindlichkeit geschaltet Nach einiger Zeit spricht der Flammenwächter an; der Schalter Fi geht an seinen Arbeitskontakt b, und die Sperre FL verriegelt den Schalter P\ des Zeitschalters in seiner Arbeitsstellung. Gleichzeitig wird die Heizwicklung P des Zeitschalters und der Zündtransformator TTabgeschaltet so daß auch die Nachzündperiode beendet ist Nunmehr ist der Normalbetrieb erreicht In der Regel wird er durch das öffnen des Kesselthermostaten KT unterbrochen. Wenn die Spannung fortfällt schließt das Magnetventil MV, der Motor M kommt zum Stillstand und das Flammenrelais fällt ab, wodurch dessen Schalter Fi in die veranschaulichte Ruhelage zurückkehrt und die Verriegelung des Schalters P\ gelöst wird, der infolge Vorspannung ebenfalls in die Ruhelage zurückkehrt

Entsteht während des Einschaltprogramms keine Flamme, so bleibt die Heizwicklung P des Zeitrelais über den Schalter Fi an Spannung, bis der Sicherheitsschalter Pi anspricht und eine Störung gemeldet wird. In der Regel kann der Sicherheitsschalter Pi nur manuell zurückgestellt werden.

Erlischt die Flamme während des Betriebs, fällt das Flammenrelais ab, und die Sperre FL wird zurückgezogen. Hierdurch kehrt der Schalter P\ in die Ruhelage

to zurück, und das Magnetventil MVwird abgeschaltet In diesem Fall kann ein erneuter Zündversuch sofort anschließen, durch den festgestellt wird, ob die Flamme für dauernd fortfällt.

Wenn der Fotowiderstand LD während der Vorzünd-

periode von Falschlicht getroffen wird, geht der Schalter F, des Flammenrelais an den Arbeitskontakt b. Gleichzeitig wird der Schalter P\ durch die Sperre FL in seiner Ruhestellung verriegelt Infolgedessen wird die Heizwicklung P weiter beheizt, und der Sicherheitszeit folgt die Störabschaltung mittels des Sicherheitsschalters Pt. Bei einem Fortfall der Netzspannung ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie beim Abschalten des Kesselthermostaten KT. Beim Wiederauftreten der Spannung erfolgt eine neue Zündung.

Ein Kurzschluß des Fotowiderstandes LD verhindert ein Ansprechen des Flammenrelais. Der Heizkörper P wird daher kontinuierlich beheizt bis der Sicherheitsschalter Pi schaltet Bei einer Unterbrechung der Leitungen zum Foto widerstand LD fällt ebenfalls das Flammenrelais ab, und das Gerät schaltet aus.

Läuft die Feuerungsanlage an, ist sichergestellt daß auch die zweite Zenerdiode Z₂ und der zweite Gleichrichter Di in Ordnung sind. Sollten diese Komponenten unterbrochen sein, kann der Verstärker so ausgelegt werden, daß das Relais entregt bleibt oder auch daß es anspricht In beiden Fällen erfolgt eine Abschaltung über den Sicherheitsschalter P₂.

In F i g. 2 ist veranschaulicht daß der Parallelschaltung aus der ersten Zenerdiode Z\ und der zweiten Reihenschaltung aus dem ersten Gleichrichter D_x und dem ersten Kondensator C₂ eine dritte Reihenschaltung aus der zweiten Zenerdiode Z₃, dem zweiten Gleichrichter Ds und dem zweiten Kondensator Q parallel liegt Parallel zu der Reihenschaltung aus der zweiten Diode D% und dem Kondensator Q liegt eine vierte Reihenschaltung aus einer dritten Zenerdiode Z₂, einer dritten Diode D₂ und einem dritten Kondensator C₃. Ein erster Zusatzanschluß 15 ist über eine Vorimpedanz in Form eines Vorwiderstandes An mit einem Punkt 14 zwischen der zweiten Zenerdiode Z3 und der zweiten Diode Ds verbunden. Ein zweiter Zusatzanschluß ist über eine Vorimpedanz in der Form eines Vorwiderstandes Ä9 mit einem Punkt 12 zwischen der dritten Zenerdiode Z₂ und dem dritten Gleichrichter D₂ verbunden.

Diese Schaltung hat drei Empfindlichkeitsstufen. Wenn die Wechselspannung lediglich am Hauptanschluß 5 liegt tritt an sämtlichen Kondensatoren C₂, C₃ und Cs dieselbe Spannung auf, die durch die Zenerdiode Zi bestimmt ist Wenn eine Spannung an den ersten Zusatzanschluß 15 gelegt wird, bleibt die Spannung an dem Kondensator C₂ unverändert, die Spannungen an den Kondensatoren C₃ und C₅ erhöhen sich jedoch auf die Summe der Zenerspannungen der Zenerdioden Zi und Z₃. Wird dagegen eine Spannung an den Zusatzanschluß 11 gelegt, steigt die Spannung am Kondensator C₃ auf die Summe der Zenerspannungen der Zenerdioden Zi, Z₃ und Z₂. Hierbei ist es

gleichgültig, ob die Wechselspannung an den Anschlüssen 5 und 15 entfernt wurde oder nicht. Man erreicht durch Ansteuerung des Anschlusses 5 eine hohe Empfindlichkeit, durch Ansteuerung des Anschlusses 15 eine normale Empfindlichkeit und durch Ansteuerung des Anschlusses 11 eine geringe Empfindlichkeit Als Brennstoffzufuhrorgan kommt außer einem Magnetventil auch eine ölpumpe oder ein Relais, das seinerseits auf die ölförderung Einfluß nimmt, in Betracht. Das Brennstoffzufuhrorgan kann auch lediglich eine Zündölmenge zuleiten, während nach dem Ansprechen des Flammenrelais ein weiteres Brennstoffzufuhrorgan zur Förderung der Hauptmenge geöffnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Mit Netzwechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage, mit einem einen Fotowiderstand aufweisenden Spannungsteiler, mit einem vom Abgriff des Spannungsteilers gesteuerten, ein Flammenrelais aufweisenden Verstärkerkreis, mit einer Gleichspannungsversorgung für den Spannungsteiler und den Verstärkerkreis, die eine erste Reihenschaltung aus einer ersten Vorimpedanz und einer Parallelschaltung einer ersten Zenerdiode mit einer zweiten Reihenschaltung aus einem ersten Gleichrichter mit zur ersten Zenerdiode entgegengesetzter Durchlaßrichtung und einem ersten Kondensator aufweist, und mit einer Anordnung zur Umschaltung der Ansprechempfindlichkeit des F.ammeawächiers mit einem Zusatzanschluß, der über einen Schalter an Wechselspannung legbar und über eine zweite Vorimpedanz und einen zweiten Gleichrichter mit einem zweiten Kondensator zur Veränderung der Spannungsverhältnisse am Spannungsteiler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Reihenschaltung (D 1, C2) eine dritte Reihenschaltung aus einer zweiten Zenerdiode (Z2), dem zweiten Gleichrichter (D 2) und dem zweiten Kondensator (C3) liegt, wobei die zweite Zenerdiode (Z2) und der zweite Gleichrichter (D 2) eine zur ersten Zenerdiode (Zi) entgegengesetzte Durchlaßrichtung haben, daß die zweite Vorimpedanz (R 9, R10) einerseits mit dem Zusatzanschluß (11) und andererseits mit dem Punkt (12) zwischen zweiter Zenerdiode (Z 2) und zweitem Gleichrichter (D 2) verbunden ist und daß die Versorgungsspannung für den Spannungsteiler (R3, A4, LD) am zweiten Kondensator (C3) abgegriffen ist

2. Mit Netzwechselspannung gespeiste Schaltung für einen Flammenwächter einer Feuerungsanlage, mit einem einen Fotowiderstand aufweisenden Spannungsteiler, mit einem vom Abgriff des Spannungsteilers gesteuerten, ein Flammenrelais aufweisenden Verstärkerkreis, mit einer Gleichspannungsversorgung für den Spannungsteiler und den Verstärkerkreis, die eine erste Reihenschaltung aus einer ersten Vorimpedanz und einer Parallelschaltung einer ersten Zenerdiode mit einer zweiten Reihenschaltung aus einem ersten Gleichrichter mit zur ersten Zenerdiode entgegengesetzter Durchlaßrichtung und einem ersten Kondensator aufweist, und mit einer Anordnung zur Umschaltung der Ansprechempfindlichkeit des Flammenwächters mit einem ersten Zusatzanschluß, der über einen Schalter an Wechselspannung legbar und über eine zweite Vorimpedanz und einen zweiten Gleichrichter mit einem zweiten Kondensator zur Veränderung der Spannungsverhältnisse am Spannungsteiler verbunden ist, und mit einen zweiten an Wechselspannung legbaren Zusatzanschluß mit einem dritten Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur zweiten Reihenschaltung (DX, C2) eine dritte Reihenschaltung aus einer zweiten Zenerdiode (Zd), dem zweiten Gleichrichter (DS) und dem zweiten Kondensator (CS) liegt, daß parallel zur Reihenschaltung aus zweitem Gleichrichter (DS) und zweitem Kondensator (CS) eine vierte Reihenschaltung aus einer dritten Zenerdiode (Z2), dem dritten Gleichrichter (D 2) und einem dritten Kondensator (C3) liegt, wobei die zweite und dritte Zenerdiode (ZZ Z3) und der zweite und dritte Gleichrichter (D 2, DS) eine zur ersten Zenerdiode (Z 1) entgegengesetzte Durchlaßrichtung haben, daß die zweite Vorimpedanz ^f? 11) einerseits mit dem ersten Zusatzanschluß (15) und andererseits mit dem Punkt (14) zwischen zweiter Zenerdiode (Z 3) und zweitem Gleichrichter (DS) verbunden ist, daß eine dritte Vorimpedanz (R 9) einerseits mit dem zweiten Ziisatzanschluß (11) und andererseits mit dem Punkt

to (12) zwischen dritter Zenerdiode (Z2) und drittem Gleichrichter (D 2) verbunden ist und daß die Versorgungsspannung für den Spannungsteiler (R 3, R 4, LD) am dritten Kondensator (C3) abgegriffen ist

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorimpedanz aus zwei voneinander unabhängigen, parallel geschalteten Impedanzen (R 9, R10) besteht

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Vorimpedanz aus zwei voneinander unabhängigen, parallel geschalteten Impedanzen besteht