DE2858133C2 - Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung für eine Kühlgerättreibeinheit mit Thermostat - Google Patents

Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung für eine Kühlgerättreibeinheit mit Thermostat

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Description

65
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstrom/Glelchstrom-Versorgungselnrichtung für eine Kühlgerättreibeinheit gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit einer solchen Versorgungseinrichtung läßt sich ein Kühlgerät sowohl an das Stromnetz im Haushalt (Wechselstrombetrieb) als auch z. B. an eine Batterie im Auto oder in einem Boot (Gleichstrombetrieb) anschließen.
Eine ähnliche Wechselstrom/Glelchsirom-Veisorgungseinrichtung ist aus der DE-OS 21 24 390 bekannt. Diese Versorgungseinrichtung ist insbesondere für Reisezugwagen vorgesehen und soll den Anschluß sowohl an ein Hochspannungs-Wechselstromnetz als auch an ein Hochspannungs-Glelchstromnetz ermöglichen. Es ist ein einziger Schalter vorgesehen, der sowohl zum Einspeisen von Wechselspannung als auch zum Einspeisen von Gleichspannung dient.
Bei Haushaltsgeräten und dergleichen ist üblicherweise eine Eingangsbuchse für den Netzanschluß vorgesehen. Soll das Gerät, wie im vorliegenden Fall z. B. ein Kühlgerät, auch außerhalb des Haushalts verwendet werden können, wo kein Netzanschluß zur Verfügung steht, so Ist ein separater Anschluß zum Anschließen einer Batterie vorgesehen.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung der eingangs genannten Art, die durch die vorliegende Erfindung verbessert werden soll.
In Fig. 1 bedeuten: Bezugszlffer 1 einen Tansformator; 2 einen Kühlgerätkompressor; 3 einen Einzelkontakt-Thermostaten zum Steuern der Temperatur In dem Kühlgerät, das durch den Kompressor 2 gekühlt werden soll; 4 eine Inverterschaltung; 5 eine Ausgangswicklung; 6 eine Wechselstromwicklung; 7 eine Inverterausgangsanschlußwlcklung; 7-1 eine Mittelabzapfung der Wicklung 7; 8 eine Rückkopplungswicklung; 9 ein Relais zum Umschalten zwischen Wechselstrombetrieb und Gleichstrombetrieb; 10, 13 und 16 feststehende Kontakte im Relais 9 für Gleichstrombetrieb; 11, 14 und 17 feststehende Kontakte im Relais 9 für Wechselstrombetrieb; 12, 15 und 18 bewegliche Kontakte im Relais 9; 19 eine Erregerwicklung Im Relais 9; Symbol Cl einen Glättungskondensator zum Glätten von Spannungsschwankungen der der Inverterschaltung 4 zugeführten Eingangsgröße.
Wenn der Kühlgerätkompressor 2 mit einer Wechselstromquelle betrieben wird, wird Strom an die Erregerwicklung 19 des Relais 9 geliefert, wodurch eile beweglichen Kontakte 12, 15 und 18 mit den feststehenden Kontakten 11,14 bzw. 17 für Wechselstrombetrieb elektrisch verbunden werden. Somit wird ein Schaltkreis von einem Anschluß Ct1 der Wechselstromquelle zu einem Anschluß OC2 gebildet, und zwar über die Wechselstromwicklung 6, den feststehenden Kontakt 11 für Wechselstrombetrieb, den beweglichen Kontakt 12, den Elnzelkontakt-Thermostaten 3, den beweglichen Kontakt 15 und den feststehenden Kontakt 14 für Wechselstrombetrieb, so daß der Wechselstromwicklung 6 eine Wechselstromquellenspannung zugeführt wird. Hierdurch wird über den Transformator 1 in der Ausgangswicklung 5 eine Wechselstromniederspannung von etwa 24 Volt erzeugt, mit der der Kühlgerätkompressor 2 betrieben wird.
Wenn an die Wechselstromelngangsanschlüsse y.\ und ar2 keine Wechselspannung angelegt ist, wird der Kompressor 2 von einer Gleichstromenerglequclle gespeist. In diesem Fall wird ein Schaltkreis von einem positiven Anschluß zu einem negativen Anschluß der Gleichstromenergiequelle gebildet, und zv^ar über den feststehenden Kontakt 13 für Glelchstrornbetrlcb, den
beweglichen Kontakt 15, den Termostaten 3, den beweglichen Kontakt 12, den feststehenden Kontakt 10 für Gielchstrombetrieb und die Mittelanzapfung 7-1 der Inverterausgangsanschlußwicklung 7, da die feststehenden Kontakte 10, 13 und 16 für Gleichstrombetrieb irr. Relais 9 mit den beweglichen Kontakten 12, 15 bzw. 18 verbunden sind, wie es in Fi g. 1 gezeigt ist. Transistoren TR1 und TRl in der Inverterschaltung 4 werden abwechselnd geöffnet und gesperrt, so daß an die Inverterausgangsanschlußwlckiung 7 eine Wechselspannung geliefen wird. Folglich wird über den Transformator 1 in der Ausgangswicklung 5 eine Wechselspannung erzeugt, die den Kühlgerätkompressor 2 speist.
Die Rückkopplungswicklung dient zur Steuerung des Schaltens der Transistoren TRl und TR2. Der feststehende Kontakt 16 für Gleichstrombetrieb, der feststehende Kontakt 17 für Wechselstrombetrieb und der bewegliche Kontakt 18 im Relais 9 dienen zur Zuführung von Triggerstrom an die Transistoren TRl und TR2 in der Inverterschaltung 4, wenn der Kompressor 2 mit einer Gleichstromquelle gestartet wird.
Im Gleichstrombetrieb ist der Einzelkontakt-Thermostai 3 mit der Eingangsseite der Gleichstromschaltung verbunden, um Veriuste zu vermeiden, die z. B. dann entstehen, wenn die Inverterschaltung 4 ohne Belastung arbeitel, während der Thermostat 3 geöffnet ist. Hierdurch werden Beschädigungen der Transistoren durch Überspannungen verhindert. Die erwähnten Probleme würden auftreten, wenn der Einzelkontakt-Thermostat auf der Ausgangsseite angeordnet wäre.
Wenn bei dieser Art von Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung jedoch als Wechselstromquelle eine übliche 100-V- oder 220-Volt-Wechselstromquelle und als Gleichstromenergiequelle eine 12-V-Batterie verwendet wird, gelangt eine Wechselspannung von etwa 100 V (bzw. 220V) an die feststehenden Kontakte 11 und 14 für Wechselstrombetrieb und eine Gleichspannung von etwa 12 V an die feststehenden Kontakte 10 und 13 für Gieichstrumbetrieb im Relais 9. Der Abstand zwischen den feststehenden Kontakten 11 und 14 für Wechselstrombetrieb und den feststehenden Kontakten 10 und 13 für Gleichstrombetrieb Im Relais 9 ist jedoch relativ gering. Folglich besteht die Gefahr, daß eine Person einen elektrischen Schlag erhält oder daß Glelchslrombauelemente Schaden erleiden, und zwar aufgrund eines Übergreifens hoher Spannung auf die Schaltungen für Gleichstrombetrleb in den Niederspannungsschaltungen, falls während des Wechselstrombetriebs ein Stehspannungsdurchbruch zwischen den feststehenden Kontakten Il und 14 für Wechselstrombetrieb und den feststehenden Kontakten 10 und 13 für Gleichstrombetrieb erfolgt. Ferner wird im Gleichstrombetrleb eine hohe Wechselspannung in der Wechselstromwickiung 6 erzeugt, und diese Induzierte hohe Wechselspannung würde an die Punkte niedrigen Potentials gelangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der verhindert wird, daß bei fehlerhafter Umschaltvorrichtung eine hohe Spannng von Schaltungsteilen hohen Potentials auf Schaltungsteile niedrigen Potentials übergreift.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erlindungsgemäßen Versorgungseinrichtung hat der Thermostat also zwei separate Thermostatkontakic. so daß der eine Thermostaikontakt ausschließlich Tür den Gleichstrombetrleb verwendet werden kann. Der andere Thermostatkontaki steht dann zum Unterbrechen der von der Wechselstromquelle kommenden hohen Wechselspannung oder zum Unterbrechen der niedrigeren Wechselspannung, die den Kompressor speist, zur Verfügung. Hierdurch lassen sich Thermostat und Schaltervorrichtung derart verschalten, daß die Gefahr eines Übergreifens hoher Spannung auf normalerweise niedrige Spannung führende Schaltungsteile ausgeschaltet wird.
Vorreilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild einer herkömmlichen Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung, und
Fig. 2 und 3 Schaltbilder von Ausführungsformen einer e;findungsgemäßen Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung.
In Fig. 2 bedeuten gleiche Bezugszeichen und Symbole die den in Fig. I dargestellten Schaltungsteilen entsprechenden Teile. Im Gegensatz zu der Einrichtung gemäß Fig. 1, bei der der Thermostat 3 als Einzelkontakt-Thermostal ausgebildet ist, ist der in Fig. 2 dargestellte Thermostat als Doppelkontakt-Thermostat ausgebildet. Es enthält voneinander getrennte Thermostatkontaktpaare 51-1 und 51-2.
Der Schaltabschnitt EX enthält eine elektromagnetische Schaltervorrichtung 206 mit einer Erregungspule 366, feststehenden Kontakten 661 und 671 für Wechselstrombetrieb, feststehenden Kontakten 662 und 672 für Gleichstrombetrieb, sowie bewegliche Kontakte 681 und 682 für Wechselstrom- bzw. Gleichstrombetrieb.
Bei Wechselsirombetrieb wird die Erregerwicklung 366 der Schälvorrichtung 206 erregt, so daß der bewegliche Kontakt 681 die feststehenden Kontakte 661 und 671 miteinander verbindet, während der bewegliche Kontakt 682 die feststehenden Kontakte 662 und 672 voneinander trennt. Folglich wird eine Wechselstromquellenspannung an die Wechselstromwicklung 6 gelegt, und zwar über den Schaltkreis vom Anschluß J1 der Wechselstromquelle, die Wechselstromwicklung 6. die Kontakte 661, 681 und 671 und das Thermostatkontaktpaar 51-2 des Doppelkontakt-Thermostaten 51 zum Anschluß 7.2.
Im Gleichstrombetrleb werden die Kontakte 661 und 671 Im Aus-Zustand gehalten, während die Kontakte 662 und 672 elektrisch miteinander verbunden sind, wie es In der Figur dargestellt ist. Folglich wird eine Gleichstromquellenspannung an die Inverterschaltung 4 gelegt, und zwar über das Kontaktpaar 51-1 des Doppelkontakt-Thermostaten 51, die Kontakte 672, 682 und 662 und die Inverterschaltung 4 vom positiven Anschluß der Gleichstromquelle zu deren negativem Anschluß.
Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der In Fig. 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß
1. die elektromagnetischen Schaltervorrichtung 206 als Relais 207 ausgebildet 1st, und
2. Im Wechselstrombetrieb das Theimostatkontaktpaar 51-2 des Doppelkontakt-Thermostaten 51 zu der Ausgangswicklung 5 in Reihe geschaltet ist.
Das Relais 207 besitzt eine Erregerwicklung 367, festehende Kontakte 217 und 237 für Wechselstrombetrieb, feststehende Kontakte 247 und 267 für Gleichstrombetrleb, und bewegliche Kontakte 227 und 257 für Wechselstrom- bzw. Gleichstrombetrleb.
Beim Wechselstrombetrieb wird die Erregerwicklung 367 erregt, so daß eine Verbindung zwischen den Kontakten 227 und 237 hergestellt und die Verbindung zwischen den Kontakten 247 und 257 unterbrochen wird. Folglich wird eine Wechselstromquellenspannung an die Wechselstromwicklung 6 gelegt, und zwar durch den Schaltkreis, der von dem Wechselstromanschluß x\ über die Wechselstromwicklung 6 und die Kontakte 237 und 227 zum Anschlu cx2 führt. Der Thermostat-Kontaktpaar 51-2 des Doppelkontakt-Thermostaten 51 liegt in Reihe zur Ausgangswicklung 5.
Im Gleichstrombetrieb dagegen werden die Kontakte 237 und 227 unterbrochen, während die Kontakte 247 und 257 elektrisch miteinander verbunden sind, wie es In der Figur dargestellt ist. Foglich wird über den Doppelkontakt-Thermostaten 51 eine Gleichstromquellenspannung an die Inverterschaltung 4 gelegt, und zwar über den Schaltkreis, der den positiven Anschluß der Gleichstromquelle über die Kontakte 257 und 247, das Kontaktpaar 51-1 des Doppelkontakt-Thermostaten 51 und die Inverterschaltung 4 mit dem negativen Anschluß der Gleichstromquelle verbindet. Auch im Gleichstrombetrieb liegt das Thermostatkontaktpaar 51-2 des Doppelkontakt-Thermostaten 51 in Reihe zur Ausgangswicklung 5.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
30
35
40
50
55
60

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung für eine Kühlgerättreibeinheit, mit einem Transformator mit wenigstens einer Wechselstromwicklung, einer Inverterausgangsanschlußwlcklung und einer Ausgangswicklung,
einem an die Ausgangswicklung angeschlossenen und mit Wechselstrom betriebenen Kühlgerätkompressor, einem Thermostaten zur Steuerung der Temperatur des durch den Betrieb des Kühlgerätkompressors zu kühlenden Kühlgeräts,
einer Wechselstromquelle, die wahlweise an die Wechselstromeingangswicklung anschließbar ist, so is daß eine Wechselstromquellenspannung an der Wechselstromeingangswicklung anliegt,
einer Inverterschaltung, die mit der Inverterausgangsanschlußwicklung verbunden ist,
einer Gleichstromquelle, die wahlweise an die Inverterschaltung anschließbar ist, so daß eine Gleichstromquellenspannung an der Inverterschaltung anliegt,
und einem eine Schaltervorrichtung mit Erregerwicklung aufweisenden Schaltabschnitt zum selbsttätigen Umschalten vom Wechselstrombetrieb, in dem die Wechselstromquelle mit der Wechselstromeingangswicklung verbunden ist, zum Gleichstrombetrieb, In dem die Inverterschaltung mit der Gleichstromquelle verbunden Ist, wobei die Wechselstrom/Gleichstrom-Versorgungseinrichtung derart aufgebaut 1st, daß der Thermostat im Gleichstrombetrieb die Gleichstromquelle an die Inverterschaltung an- und von dieser abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (51) wenigstens zwei Kontaktpaare (51-1; 51-2) aufweist und derart verschaltet 1st, daß eines (51-1) der Kontaktpaare im Gleichstrombetrieb und das andere Kontaktpaar (51-2) Im Wechselstrombetrieb verwendet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Thermostatkontaktpaar (51-1) In Reihe in einem Schaltkreis liegt, der im Gleichstrombetrieb die Gleichstromquelle an die Inverterschaltung (4) legt, und daß das andere Thermostatkontaktpaar (51-2) in Reihe In einem Schaltkreis Hegt, der im Wechselstrombetrieb eine Wechselstromquellenspannung an die Wechselstromwicklung (6) legt. (Fig. 2)
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Thermostatkontaktpaar (51-1) in Reihe in einem Schaltkreis liegt, der Im Gleichstrombetrieb die Gleichstromquelle an die Inverterschaltung (4) legt, und daß das andere Thermostatkontaktpaar (51-2) sowohl im Wechselstrombetrieb als auch Im Gleichstrombetrieb in Reihe in einem Schaltkreis liegt, der die Ausgangswicklung (5) mit dem Kühlgerätkompressor (2) verbindet. (Fig. 3)
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltervorrichtung (206, 207) wenigstens zwei Kontaktpaare (681, 682; 237, 267) zum wahlweisen Schalten der Wechselstromquelle und der Gleichstromquelle aufweist.
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