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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur
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Begrenzung des Einschaltstromstoßes an eisenhaltigen induktiven Verbrauchern
mit einem dem Verbraucher vorgeschalteten Widerstand, einer den Widerstand überbrückenden
Leitung, in der ein Überbrückungsschalter zum Kurzschließen des Widerstandes anbeordnet
ist, und mit einer Einrichtung zum Betätigen des Überbrückungsschalters.
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Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der CS-PS 74 062 t'Protektorat
Böhen und Mähren, Patentamt Prag), der DE-OS 23 04 212 oder auch der CH-PS 596 693
bekannt. Als Verbraucher is dort ein eisenhaltiger Spannungstransformator eingesetzt,
dem ein als Dämpfungswiderstand wirkender Widerstand vorgeschaltet ist, um die Spitze
des Einschaltstromstoßes zu dämpfen. Der Einschalter für den Verbraucher befindet
sich in Reihe vor dem Widerstand. Der Widerstand ist von einer Leitung überbrückt,
in der ein Uberbrückungsschalter angeordnet ist, welcher wiederum von einer Einrichtung
zum Betätigen des Uberbrückungsschalters kurz nach dem Betätiggen des Einschalters
betätigt wird. Die Einrichtung zum Betätigen des Uberbrückungsschalters arbeitet
spannungsabhängig, so daß es für die angestrebte Wirkungsweise unumgänglich ist,
den Einschalter vorzuschalten, damit nach dem Scnließen des Einschalters die ';annung
an die Einrichtung zur Betätigung des Überbrückungsschalters angelegt wird. Die
Einrichtung zum Betätigen dns Uberbrückungsszhalters kann aus einem Spannungsrelais,
einem Zeitverzögerungsrelais oder einem sonstigen Schaltkreis, der mit Verzögerung
arbeitet, gebildet sein.
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Die Erkenntnisse dieser bekannten Schaltungen fußen letztlich auch
auf der bekannten Aussage, daß der Stromstoß vermindert werden kann, indem 3in Widerstand
vorgeschaltet wird, der nach den ersten Perioden kurzgeschlossen wird (Die Wechselstromtec'zni}.i',
Band II, Die Transformatoren E. Arnold 1910, Seite 1 Mitte).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß die unumgängliche Notwendigkeit
des Vorschaltens des Einschalters vor die Einrichtung zum Betätigen des UberbrUckungsschalters
entfällt.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Einrichtung zum
Betätigen des Überbrückungsschalters in Abhän-gigkeit eines Stromflusses arbeitend
ausgebildet ist. Im Gegensatz zu einer spannungsabhängig arbeitenden Einrichtung
ist es somit gleichgültig, wo sich der Einschalter für den Verbraucher befindet.
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Es können also Schaltungsanordnungen verwirklicht werden, die denjenigen
des bekannten Standes der Technik gleichen. Zusätzlich sind aber Schaltungsanordnungen
in Form einer Steckdose möglich, bei denen der Einschalter für den Verbraucher hinter
der Steckdose, also in Verbrauchernähe angeordnet ist.
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Die Einrichtung zum Betätigen des Überbrückungsschalters kann eine
Strommeßeinrichtung sein, deren Ausgangssignal verstärkt oder nicht verstärkt auf
den Uberbrückungsschalter im Sinne einer Schließbewegung desselben aufgegeben wird.
Insbesondere kann die Einrichtung also aus einem Stromtransformator und einem auf
den Überbrückungsschalter einwirkenden Verstärkerkreis bestehen, wobei die Primärwickhng
in Reihe mit dem Widerstand und die Sekundärwicklung mit dem Verstärkerkreis verbunden
ist. Diese Ausführungsform kann mit besonderem Vorteil in Verbindung mit Kleingeräten
und Maschinen, wie kleinen Schweiß- und Abtautransformatoren, Handkreissägen, Trennschleifern,
Staubsaugern und ähnlichen Geräten Einsatz finden; die Einrichtung kann deshalb
auch von ca. 25 bis 3.500 Watt entsprechend den gebäuchlichen 16A-Schutzorganen
ausgelegt sein.
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Die Einrichtung zum Betätigen des Über brückungs schalters kann aber
auch aus einem Stromrelais bestehen, welches in einer der verschiedenen Leitungen
zum Verbraucher angeordnet ist und ansonsten direkt auf den Uberbrückungsschalter
einwirkt.
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Weiterhin ergibt sich die Möglichkeit, die Einrichtung zum Betätigen
des Uberbrückungsschalters mit Hilfe eines Zusatzwiderstandes zu verwirklichen,
der mit dem Widerstand in Reihe geschaltet ist und dessen Ausgangssignal über einen
Verstärkerkreis auf den Überbrückungsschalter einwirkt.
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Damit ist der in Kauf zu nehmende Nachteil eines dauernden Spannungsverlustes
an dem Zusatzwiderstand verbunden.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 die Schaltungsanordnung in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 die Schaltungsanordnung in einer zweiten Ausführungsform und Fig. 3 die Schaltungsanordnung
in einer dritten Ausführungsform.
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Die Anschlüsse 1 und 2 dienen dem Netzanschluß. Vom Anschluß 1 führt
eine Leitung 3 zum Anschluß 4 einer Steckdose 5. Ebenso führt vom Anschluß 2 eine
Leitung 7 zum Anschluß 8 der Steckdose 5. Über die Steckeranschlüsse 9 und 10 führen
die Leitungen 11 und 12 zum Verbraucher 13. In der Leitung 12
(oder
in der Leitung 11) ist ein Einschalter 14 zum Ein-und Ausschalten des Verbrauchers
13 angeordnet. Es versteht sich, daß der Einschalter 14 unmittelbar am Verbraucher
13 vorgesehen sein kann.
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In der Leitung 7 ist ein Widerstand 15 angeordnet, der als Dämpfungswiderstand
wirkt. Die Leitung 16 überbrückt den Widerstand 15. In ihr ist ein Überbrückungsschalter
17 angeordnet. In Reihe mit dem Widerstand 15 ist in der Leitung 7 ein Stromtransformator
22 vorgesehen, dessen Primärwicklung in der Leitung 7 angeordnet ist, während die
Sekundärwicklung mit einem Verstärkerkreis 18 in Verbindung steht, der wiederum
über die Leitungen 19 den Überbrückungsschalter 17 betätigt.
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Fig. 1 zeigt die zusätzliche vorteilhafte Schaltungsmöglichkeit, die
insbesondere in der Ausbildung der Steckdose 5 besteht, so daß sich an der Lage
des Einschalters 14 zum Verbraucher 13 nichts ändern muß. So ist es beispielsweise
möglich, den Verbraucher 13 über eine Steckdose 5 mit Netzspannung zu versorgen
und trotzdem automatisch eine Einschaltstromdämpfung zu erreichen. Werden die Anschlüsse
1 und 2 mit dem Netz und die Anschlüsse 9 und 10 mit den Anschlüssen 4 und 8 verbunden,
wobei die Reihenfolge der Verbindung gleichgültig ist, dann fließt bei geöffnetem
Einschalter 14 kein Strom, so daß auch der Uberbrückungsschalter 17 in der Offenstellung
ist. Wird der Einschalter 14 für den Verbraucher 13 geschlossen, dann fließt ein
Strom, der durch den Widerstand 15 in seiner Einschaltspitze gedämpft wird. Dieser
Stromfluß im Stromtransformator 22 bewirkt ein Ausgangssignal an seiner Sekundärwicklung,
welches im Verstärkerkreis 18 verstärkt und über die Leitungen 19 im Sinne einer
Schließbewegung auf den Uberbrückungsschalter 17 gegeben wird. Der Widerstand 15
ist damit kurzgeschlossen.
Beim oeffnen des Einschalters 14 des
Verbrauchers 13 öffnet auch wieder der Überbrückungsschalter 17, weil das Signal
an dem Stromtransformator 22 verschwindet. Es ist ersichtlich, daß die Lage des
Einschalters 14 relativ zu den übrigen Teilen der Schaltungsanordnung belanglos
ist. Es ist also beispielsweise für die Funktion der Dämpfungseinrichtung gleichgültig,
ob der Verbraucher 13 mit der Steckdose 5 verbunden wird und dann erst die Verbindung
über die Anschlüsse 1 und 2 zum Netz hergestellt wird oder ob der Netzanschluß bereits
hergestellt ist und erst dann der Verhaucher 1 3 mit der Steckdose 5 verbunden wird.
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Es versteht sich, daß der Stromtransformator 22 auch in der Leitung
3 angeordnet sein könnte.
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Die Schaltungsanordnung läßt sich gut in Verbindung mit Xleingeräten
und Maschinen einsetzen und daher auch auf ca. 25 bis 3.500 Watt entsprechend den
gebräuchliden 16A-Schutzorganen auslegen. Es ist allerdings auch möglich, die Schaltungsanordnung
für größere Leistungen zu benutzen.
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Die Vorteile gegenüber den bisher bekannten Dämpfungseinrichtungen
bestehen darin, daß die Einrichtung zum Betätigen des Überbrückungsschalters vom
Verbraucherstrom ein- bzw.
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ausgeschaltet wird. Es ist möglich, die gesamte Schaltungsanordnung
in einer Steckdose integriert anzuordnen, so daß die Nachschaltung des Einschalters
14 für den Verbraucher 13 möglich wird. Weiterhin sind keine HF-Störungen vorhanden,
da keine Phasenanschnitt- oder Taktsteuerung verwendet wird.
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Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 zeigt hinsichtlich der Lage des
Einschalters 14 Gemeinsamkeiten mit den bisher üblichen Schaltungsanordnungen, obwohl
die Einrichtung zum Betätigen des Überbrückungsschalters 17 auch hier stromabhängig
arbeitet
und aus dem Stromrelais 20 besteht. Dieses Stromrelais 20 kann direkt auf den Uberbrückungsschalter
17, also ohne Zwischenschaltung eines Verstärkerkreises arbeiten.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 findet ein Zusatzwiderstand 21
in der Leitung 7 Verwendung, der über entsprechende Leitungen an den Verstärkerkreis
18 angeschlossen ist. Bei Stromfluß findet an diesem Zusatzwiderstand 21 ein Spannungsabfall
statt, der als Ausgangssignal im Verstärkerkreis 18 verarbeitet wird und auch hier
wieder so geschaltet ist, daß der Überbrückungsschalter 17 von der Offenstellung
in die Schließstellung überführt wird, damit der Widerstand 15 kurzgeschlossen werden
kann. Mit dieser Ausführungsform ist jedoch der Nachteil des Qannungsverlustes am
Zusatzwiderstand 21 verbunden, so daß am Verbraucher, der in üblicher Weise angeschlossen
sein kann, die volle Spannung nicht zur Verfügung steht. Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 2 und 3 ist analog derjenigen gemäß Fig. 1 mit den beschriebenen Unterschieden.