DE2834780A1

DE2834780A1 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines mit gleichstrom gespeisten elektromagneten

Info

Publication number: DE2834780A1
Application number: DE19782834780
Authority: DE
Inventors: Manfred Schmidt
Original assignee: RITTER AG
Current assignee: RITTER AG
Priority date: 1978-08-09
Filing date: 1978-08-09
Publication date: 1980-02-21

Description

In einer Vielzahl von Anwendungsfalls ist die vor.
einem Elektromagneten geforderte Haltekraft wesentlich geringer als oie notwendige anzugskraft. Dies trifft beispielsweise auch zu bei Elektromagnetventilen. in deren Srulen ein Grossteil der Erregerleistung in Wärme umgesetzt wird. Dies wirkt sich insbesondere auf sog. Hauptventile nachteilig aus deren Spulen über lange Zeitraume erregt sind und deren Durchsatz von nachgeschalteten Betriebsventilen in der Weise bestimmt wird, daß jeweils nur kurzzeitig eine Strömung im Hauptventil stattfindet, obwohl es geöffnet ist. Diese Betriebsart ist beispielsweise bei dentalmedizinischen Geräten gegeben. Die Folge davon ist eine ungenügende Warmeabfuhr sr das Fluid und damit eine Erwärmung des Ventils und des Fluids mit der weiterer Folge. daß im Falle von Wasser als Fluid die Mäglichkeit der K@lkausscheidung gegeben ist. was naturgemäß zu Undichtigkeiten eines solchen Ventils führt.
Unnötig hohe Erwärmung bei Dauererregung des Ventilmagneten kann vermieden werden. wenn nach Betatigen des Ventils die Erregerleistung auf den fur das Halten des Ankers notwendigen Wert reduziert wird.
Hierzu ist es bekannt. in dem Stromkreis der Magnetsnule einen Serienwiderstand anzuordnen; der nach einer vorwählbaren Zeit den Strom durch und die Spannung an der Magnetspule auf einen bestimmten Wert herabsetzt.
Eine bekannt gewordene Schaltung mit diesem Effekt arbeitet nach folgendem Prinzin: Dem Serienwiderstand ist die Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors narallel geschaltet, der im Einschaltmoment leitend ist. so daß in diesem Moment der Strom cJrch und die Spannung an der Magnetspule maximal sind.
Die Basis dieses Transistors wird von einem zweiten Transistor angesteuert, das im Einschaltmoment sperrt.
Zur Basis-Emitter-Strecke des zweiten Transistors ist ein Kondensator parallel geschaltet, nach dessen Aufladung dieser Transistor leitend ist und damit den ersten Trcnsistor sperrt, so daß der Serienwiderstand zur Magnetspule wirksam wird und in dieser die Erregerleistung reduziert. Durch die Verwendung von Transictoren benötigt diese Schaltung zur Vermeidung von Schwingungen im Steuerkreis in diesem eine geglättete Gleichspannung.
Daher müssen beim Betrieb mit pulsierender Gleichspannung ein Glättungskondensator und eine Diode zur Entkonnelung des Stromkreises vom Lastkreis vorgesehen werden. Mit einer weiteren Diode muß der Schwellenwert des Basispotentials am ersten Transistor vergrößert werden, um sicherzustellen, daß dieser nicht durch geringe Potentialunterschiede am zweiten Transistor in dessen leitendem Zustand öffnet und damit den Serienwiderstand wirkungslos macht. Zum Betrieb des zweiten Transistors ist ein Vorwiderstand erforderlich. Außerdem muß ein Parallelwiderstand zu dem zum Zeitglied gehörigen Kondensator vorgesehen werden. über den sich dieser Kondpnsator beim Abschalten der Magnetsnule entladen kann.
Eine solche Schaltung weist also eine Mehrzahl von aktiven und nassiven elektrischen Bauelementen auf. Damit ist zwangslaufig eine erhöhte Störanfälligkeit und ein erhöhter Platzbedarf verbunden.
Hieraus ergibt sich als Aufgabe der Erfindung. die Reduzierung der haltekraft eines mit Gleichstrom gespeisten Elektromagneten im Sinne des Oberbegriffs des Ansnuchs 1 mit einer geringst möglichen Anzahl von elektischen Bauelementen zu bewerkstelligen und eine betriebssichere und platzsparendere Schaltungsanordnung hierfür vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäR mit einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
Cie hiermit vorgeschlagene Schaltungsanordnung entholt neben dem besagten Serienwlderstand zur Magnet spule nur ein einziges elektrisches E@uelement. namlich einen Kondensator. Damit wird eine außerst betriebssicherp und platzsnarende Losung vorgestellt, die außerdem sehr kostengunstig ist.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung beim Betrieb mit Gleichspannung Fig. 2 die Schaltungsanordnung beim Betrieb mit @echselspannung Fig. 3 die Zusammenfassung der Bauelemente im Bereich (5) bzw. (6) der Schaltungsanordnung zu einer Vierpolbaueinheit.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltung wird die Reduzierung der Haltekraft nach einer bestimmten Zeit auf einen bestimmten Wert der Anzugskraft des Elektromagneten folgendermanen bewirkt.
Im Einschaltmoment wird der ohm'sche Widerstand (2) durch den Kondensator (1) überbrückt. Es flieht maximaler Strom durch die Magnetspule an welcher gleichzeitig auch die maximale Spannung abfallt. Mit wachsender Aufladung des Kondensators steigt der Snannungsabfall am ohm'schen Widerstand von Null auf seinen durch dessen Größe bestimmten Endwert und damit verringert sich din Spannung an der und der Strom durch die Magnetspule (3). Mit der Kapazität des Kondensators (1) und der Große des ohm'schen Widerstandes (2) ist die Aufladungszeit bestimmbar.
Nach erfolgter Aufladung des Kondensators (1) ist die Erregerleistung in der Magnetsnule auf einen mit der Größe des ohm'schen Widerstandes (2) bestimmbaren Anteil der Anzugskraft reduziert.
Wenn nur Wechselspannung zur Verfügung steht, kann der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ein Bruckengleichrichter (4) vorgeschaltet werden (siehe Fig, 2',.
Eine besonders vorteilhafte, platzsparende und montagefreudliche praktische Ausführung der Schaltung erhält man dadurch, daß die Bauteile in den Bereichen (5) bzw.
(6) zu einer Vierpoleinheit (7) zusammengefaßt werden.
Diese Vierpolbaueinheit kann beispielsweise in der Weise aufgebaut sein, daß die bauteile der genannten Bereiche in einen Hohizylineer beisnielsweise durch Eingießen eingeschlossen sind. Dieser läßt sich im praktischen Einbaufall mit einfachen Mitteln (Schnelle. Spannung usw.) montagefreundlich und nlatzsnarend unterbringen.
L e e r s e i t e

Claims

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines mit Gleichstrom gescheisten Elektromagneten Patentansprüche 1» Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einet mit Gleichstrom gespeisten Elektromagneten. dessen Haltekraft nach einer vorwshlbaren Zit mittels eines in Reihe liegenden Widerstandes auf einen bestimmbaren Anteil der Anzugskraft reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Serienwiderstand (2), ein Kondensator (1) parallel geschaltet ist.
2) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (1) und der Widerstand (2) und gegebenenfalls der Brückengleichrichter (4? zu einer Vierpolbaueinheit (7) zusommengefaßt sind.