DE3036952A1

DE3036952A1 - Schaltungsanordnung zum unterdruecken von einschaltstromspitzen

Info

Publication number: DE3036952A1
Application number: DE19803036952
Authority: DE
Inventors: Günter 8230 Bad Reichenhall Hammerl
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1982-05-13

Description

Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Einschaltstromspitzen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsan ordnung zum Unterdrücken von Einschaltstromspitzen bei mit Strom zu versorgenden Verbrauchern, unter Verwendung eines den Einschaltstrom begrenzenden elektrischen Schaltungselementes, z.B. eines ohmschen Widerstandselementes.
Es ist bekannt, daß elektrische Schaltungen an ihren Anschlußklemmen neben einem statischen Widerstandsverhalten auch ein dynamisches Widerstandsverhalten in mehr oder. weniger hohem Maße aufweisen. Das statische Widerstandsverhalten wird durch ohmschelYidersindserte erzcugt, während Kapazitaten und Induktivi täten innerhalb des Verbrauchers je nach Größe und angelegte Versorgungsspannungen unterschiedliche dynamische Widerstandswerte ergeben. Bei Drosselspulen und Transformatorspulen ist gegenüber angelegten Wechselstrom-Versorgungsquellen der ohmsche Widerstand gegenüber auftretenden induktiven Viderständen im Normalfall bekannterweise relativ gering. Daraus ergeben sich insbesondere für die Einschaltphase derartiger induktiver Schaltungselemente vom Normalbetrieb stark abweichende lTiderstandsmomente, sodaß es wünschenswert bzw, sogar unumgänglich wird, Zusatzmaßnahmen zur Lösung dieses Problems zu ergreifen.
Als verbreitet gebräuchliche Maßnahme wird in der Phase unmittelbar nach dem Einschalten des Verbrauchers an die Stromquelle ein ohmscher Widerstand in Reihe mit dem Verbraucher und der Stromquelle geschaltet, um den Einschaltstrom zu begrenzen. Nach einer angenommen ausreichenden Einschaltphase, nach der erfahrungsgemäß der endgültige induktive Widerstandswert erreicht-ist, wird entweder von Hand, im allgemeinen jedoch durch entsprechende Schaltungsmaßnahmen automatisch dieser ohmsche Vorwiderstand durch ein parallel dazu geschaltetes Schalterelement überbrückt, sodaß die volle Versorgungsspannung dem Verbraucher zugeführt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsmaßnaiime bereitzustellen, die einerseits durch möglichst einfache Mittel zu realisieren ist und andererseits eine Reduzierung des dem Verbraucher zugeführten Stromes durch ein zusätzliches Widerstandselement tatsaclllich nur wlllrend der kritischen Einschaltphase bewerkstelligt.
Eine Schaltungsanordnung, die diesen Forderungen genügt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum elektrischen Vcrbraucher die Erregerwicklung eines zusam-.cn mit dem elektrischen Verbraucher über einen Betätigungsschalter an die Stromquelle anzuschaltenden Relais geschaltet ist und daß ein Kontakt des Relais parallel zu einem Widerstandselement in den Strompfad zur Rrersorgllng des Verbrauchers g.eschaltet ist.
Je nach Bauart der Relais werden verschiedene Ansprechzeiten erzielt. Diese Ansprechzeiten sind aus den Datenblättern für diese Relais entnehmbar. Somit ist es ohne weiteres möglich, aus der Fülle der angebotenen Relais typen ein Relais auszuwählen, welches den zumeist bekannten Aufbauzeiten von dynamischen Widerstandswerten nach dem Einschaltvorgang von Verbrauchern angepaßt ist. Insbesondere bei stark indul;tiven Verbrauchern,asie Drosseln und Transformatoren, welche an Wechselspannungsquellen anzuschließen sind, ist das Ansprechverhalten der ebenfalls induktiven Erregerspule des Relais sehr gut angepaßt. Es werden nicht nur feste Einschaltzeiträume erfaßt, sondern auch die jeweilige Phasenlage des angeschalteten Stromes mit ausgewertet.
Ein weiterer Vorteil liegt bei der Verwendung eines Relais darin, daß sich Umwelteinflüsse, insbesondere Temperatureinflüsse auf dieses Schaltungselement in ähnlicher Form auswirken wie auf die zu beschaltenden Induktivitäten. Dies ist besonders wichtig beim Einsatz in haushaltsgeräten, welche Wärme entwickeln, wie Automatikherden und Waschmaschinen, Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemüßte Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kontakt des Relais an eine Anzeigeeinheit angeschaltet ist. Damit kann ohne nennenswerten Aufwand die endgültige Betriebsbereitschaft des Verbrauchers nach Anschluß an die Stromquelle signalisiert werden, Ein nach den er£indungsgejnäßen Merkmalen ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
Die Figur zeigt eine Schaltungsallordnung für einen Mikrowellenherd.
Das die Mikrowellen abgebende Magnetron M im Mikrowellenherd wird über einen Transformator T unter Verwendung allgemein bekannter Schaltungsmaßnalimen mit Strom versorgt.
Dem Ralais Ri wird die Periodendauer für die Hochspannung zugeführt, die über den zugeordneten Schaltkontakt ri geschaltet wird. Die Versorgungswechselspannung 220 V wird über Sicherungselemente S zugeführt. Bei Erregung eines-Ein-Ausschalte-Relais R2 werden die zugeordneten Schaltkontakte rni und r22 geschlossen. Damit wird die Versorgungsspannung U an die Primarficklung des Transformators herangeführt und zwar, da in der Einschaltphase der Kontakt r51 geöffnet ist, über einen Widerstand R. Dieser Widerstand lt begrenzt den Einschaltstrom für den Transformator T auf einen begrenzten ,rert, der unter anderem nicht überschritten werden soll, um nicht die Stromsicherungen auszulösen. Über die Schaltkontakte r21 und r22 wird die Versorgungsspannung auch unmittelbar an ein Relais R 3 angelegt, welches parallel zur Primärwicklung des Transformators T geschaltet ist.
Während sich beim Einfließen des Einschaltstromes eine Gegeninduktivität im Transformator T als Widerstandswert aufbaut, zieht das Relais R3 an und der zugeordnete Schaltkontakt r3i wird geschlossen. Nunmehr liegt die gesamte Versorgungsspannung U an der Primärwicklung des Transformators T an und wird für den Mikrowellenbetrieb nutzbar gemacht. Die Strombegronzung erfolgt nunmehr im wesentlichen durch den Induktivitätswiderstand des Transformators T. Ein ebenfalls im Relais R3 zugeordneter weiterer Schaltkontakt r33 ist nun ebenfalls geschlossen und signalisiert damit die endgültige Betriebsbereitschalt über eine nicht näher dargestellte Anzeigeeinheit.
5 Patentansprüche i Figur Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Einschaltstromspitzen bei mit Strom zu versorgenden Verbrauchern, unter Verwendung eines den Einscnaltstrom begrenzenden elektrischen Schaltungselementes, z.B.
eines ohmschen Widerstandes, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß parallel zum elektrischen Verbraucher T die Erregerwicklung eines zusammen mit dem elektrischen Verbraucher T über einen Betätigungsschalter(r21, r22) an die Stromquelle (U) anzuschaltenden Relais (R3) geschaltet ist und daß ein Kontakt (r31) des Relais (R3) parallel zu einem Widerstandselement (R) in den Strompfad zur Versorgung des Verbrauchers (T) geschaltet ist 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbraucher (T) mit hoher Eigeninduktivität über den Betätigungsschalter (r21, r22) an eine Wechsel stromquelle (lot) unter Einbeziehung der Relaisschaltlmg 3, r31) und dem Widerstand (n) anschaltbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Kontakt (r32) des Relais an eine Anzeigeeinheit angeschaltet ist