DE29604056U1

DE29604056U1 - Einschaltstrombegrenzer

Info

Publication number: DE29604056U1
Application number: DE29604056U
Authority: DE
Original assignee: TRANSTECH TRANSFORMATOREN U AN
Current assignee: TRANSTECH TRANSFORMATOREN U AN
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2006-02-21

Description

Patentanwälte

European Patent Attorneys

Dr.-Ing.M.Held DipL-Ing. M.Bartels

Zugelassene Vertreter Patentanwälte · Lange Straße 51 · D-70174 Stuttgart beim Europäischen Patentamt

Reg.-Nr. 128 134 13. Februar 1996/3338

Tränstech Transformatoren u. Anlagentechnik AG, CH-4800 Zofingen

Einschaitstrombegrenzer

Die Erfindung betrifft einen Einschaitstrombegrenzer zur aktiven Begrenzung von Einschaltströmen, insbesondere solchen bei induktiven Lasten.

Der erfindungsgemäße Einschaitstrombegrenzer weist die Merkmale des Anspruches 1 auf.

Dadurch, daß als Strombegrenzungswiderstand ein NTC-Widerstand vorgesehen ist, nimmt die Begrenzungswirkung bis zu dem Zeitpunkt hin ab, zu dem der Begrenzungswiderstand durch die parallel zu ihm liegende Schaltstrecke des Relais kurzgeschlossen und damit vollständig unwirksam gemacht wird. Die im Begrenzungswiderstand anfallende Verlustwärme kann hierdurch relativ gering gehalten werden, ohne die Begrenzungswirkung zu beeinträchtigen. Da zum Schütze der Schaltung diese vorzugsweise vergossen ist, was die Wärmeabfuhr erschwert, ist eine Reduzierung der Veriustwärme von erheblichem Vorteil.

Die Verzögerungsschaitung ist zweckmäßigerweise auf eine Verzögerungszeit zwischen 20 msek. und 200 msek., vorzugsweise einen Wert von etwa 30 msek., ausgelegt. Diese Verzögerungszeiten lassen sich problemlos mit einer

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Verzögerungsschaltung erreichen, die einen Kondensator, einen den Ladestrom liefernden Gleichrichter, der an ein zweites Anschlußkiemmenpaar angeschlossen ist, und ein die Kondensatorspannung auf die Steuerelektrode des elektronischen Schalters übertragendes Netzwerk aufweist.

Mit" dem Gleichrichter ist vorzugsweise ein ohmerscher Widerstand in Reihe geschaltet, der der Strombegrenzung bei im Netz auftretenden Spitzen sowie der Ladestrombegrenzung dient. Ferner ist vorzugsweise mit dem ohmschen Widerstand ein Kondensator in Reihe geschaltet, der als kapazitiver Blindwiderstand für den die Betriebsspannung erzeugenden Teil der Schaltung dient und einen großen, verlustleistungsfreien Anpassungsspielraum für die Steuerspannung ergibt. Diese kann deshalb beispielsweise zwischen 80 Volt und 800 Volt liegen.

Das Netzwerk besteht vorzugsweise aus einem ohmschen Spannungsteiler, an dem die Kondensatorspannung anliegt und dessen Mittelabgriff mit der Steuerelektrode des elektronischen Schalters verbunden ist.

Als elektronischer Schalter ist vorzugsweise ein Thyristor vorgesehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt im Laststrompfad in Reihe mit dem NTC-Widerstand ein Temperaturauslöser, welcher bei der Überschreitung einer oberen Temperaturgrenze den Laststrompfad unterbricht.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt das Schaltbild des Ausführungsbeispiels und in schematischer Darstellung das die Schaltung enthaltende Gehäuse.

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Ein Einschaltstrombegrenzer, dessen gesamte Schaltung in einem Gehäuse 1 aus Kunststoff angeordnet und vergossen ist, weist zwei Anschlüsse 2 bzw. 3 auf, die den Anfang und das Ende eines Laststrompfades bilden, in dem als Strombegrenzungswiderstand ein NTC-Widerstand 4, also ein Thermistor, liegt, der im Ausführungsbeispiel einen Widerstandswert von 5 Ohm hat. In Reihe mit dem NTC-Widerstand 4 liegt ein mechanisch fest mit ihm gekoppelter Temperaturauslöser 5, welcher beim Überschreiten einer oberen Grenztemperatur den Laststromspfad unterbricht. Der Laststrompfad ist galvanisch von dem übrigen Teil der Schaltung des Einschaltstrombregrenzers getrennt.

Parallel zur Reihenschaltung aus den NTC-Widerstand 4 und dem Temperaturauslöser 5 liegt die Schaltstrecke 6 eines Relais, dessen Erregerspule mit 7 bezeichnet ist.

Zusätzlich zu den Anschlüssen 2 und 3 sind Anschlüsse 8 bzw. 9 vorgesehen, über welche an den Einschaltstrombegrenzer eine Steuerwechselspannung anlegbar ist, die im Ausführungsbeispiel im Bereich zwischen 80 V und 800 V liegen kann. An diese beiden Anschlüsse 8 und 9 ist eine aus einem Brückengleichrichter GL, einem ohmschen Widerstand R1 und einem Kondensator Cl bestehende Reihenschaltung angeschlossen. Der ohmsche Widerstand R1 dient zur Strombegrenzung gegenüber auftretenden Spitzen im Netz sowie zur Ladestrombegrenzung. Der Widerstand C1 wirkt als kapazitiver Blindwiderstand für die Betriebsspannungserzeugung. Er ermöglicht weiterhin einen großen verlustfreien Anpassungsspielraum an die Steuerspannung.

An den Ausgang des Gleichrichters GL ist ein Elektrolytkondensator C2 angeschlossen, parallel zu ihm liegt ein ohmscher Spannungsteiler, der aus den Widerständen R2 und R3 gebildet ist, sowie die Reihenschaltung aus der Erregerspule 7 des Relais und einem Thyristor TH. Der Mittelabgriff des Spannungsteilers ist mit der Steuereleketrode des Thyristors TH verbunden.

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Im Ausführungsbeispiel beträgt die Verzögerungszeit, d.h. die Zeit vom Beginn der Ladung des Kondensators C2 bis zum Erreichen der zur Zündung des Thyristors TH ausreichenden Spannung etwa 30 msek. Durch Veränderung des Widerstandswertes des ohmschen Widerstandes R1 und/oder der Widerstände R2 und R3 des Spannungsteilers können Verzögerungszeiten zwischen 20 msek". und 200 msek. eingestellt werden. Im Ausführungsbeispiel wird der Thyristor TH gezündet, wenn der Kondensator C2 eine Ladespannung von etwa 60 V erreicht hat Mit dem Übergang des Thyristors TH in den leitenden Zustand wird das Relais erregt und seine Schaltstrecke 6 geschlossen. In diesem Zustand bleibt das Relais, solange im Laststromkreis ein Strom fließt und damit auch an den Anschlüssen 8 und 9 Spannung anliegt. Erst wenn diese Spannung entfällt, was üblicherweise eine Unterbrechung des Laststromkreises erforderlich macht, geht das Relais wieder in den in der Figur dargestellten Schaltzustand über, in dem seine Schaltstrecke 6 geöffnet ist.

Claims

Ansprüche

1. Einschaltstrombegrenzer mit Anschlüssen (2, 3) als Anfang und Ende eines in den den Einschaltstrom führenden Laststromkreises einzufügenden 'Laststrompfades, in dem ein NTC-Widerstand (4) als Strombegrenzungswiderstand liegt, sowie mit einem Relais, dessen Schaltstrecke (6) parallel zum NTC-Widerstand (4) liegt und dessen Erregerspule (7) in Reihe mit einem elektronischen Schalter (TH) geschaltet ist, der, von einer Verzögerungsschaltung (R1, C2) gesteuert, den Erregerstromkreis des Relais schließt und öffnet.

2. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung (R1, C2) auf einen Verzögerungszeitbereich zwischen 20 msek. und 200 msek., vorzugsweise auf einen Wert von etwa 30 msek. ausgelegt ist.

3. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung einen Kondensator (C2), einen den Ladestrom und den Erregerstrom liefernden Gleichrichter (GL), der an ein Paar zweiter Anschlüsse (8, 9) angeschlossen ist, und ein die Kondensatorspannung auf die Steuerelektrode des elektronischen Schalters (TH) übertragendes Netzwerk (R2, R3) aufweist.

4. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gleichrichter (GL) ein ohmscher Widerstand (R1) in Reihe geschaltet ist.

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5. Einschaltstrombegrenzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ohmschen Widerstand (R1) ein Kondensator (C1) in Reihe geschaltet ist.

6. Einschaitstrombegrenzer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch 'gekennzeichnet, daß das Netzwerk als ohmscher Spannungsteiler (R2, R3) ausgeführt ist, an dem die Spannung des Kondensators (C2) der Verzögerungsschaltung anliegt und dessen Mittelabgriff mit der Steuerlektrode des elektronischen Schalters (TH) verbunden ist.

7. Einschaitstrombegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter (TH) ein Thyristor ist.

8. Einschaitstrombegrenzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Laststrompfad in Reihe mit dem NTC-Widerstand (4) ein Temperaturauslöser (5) liegt.