DE3305674A1 - Schaltungsanordnung zur entregung von gleichstromerregten magnetspulen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Entregung von gleichstromerregten
• Magnetspulen (Zusatz zu Patentanmeldung P 32 32 217.8-33) Gegenstand der Hauptanmeldung ist eine Schaltungsanordnung zur Entregung von gleichstromerregten Magnetspulen, vorzugsweise von elektromagnetischen Schaltgeräten, mittels der Magnetspule zugeschaltctem Entregungspfad, wobei ein erregungsspannungsabhängig schaltender elektronischer Schalter zu der Magnetspule in Reihe geschaltet ist und zu dem Schalter ein spannungsabhängiger Widerstand parallel liegt, gemäß Hauptanmeldung P 32 32 217.8-33.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Gegenstand des Hauptpatentes dahingehend zu verbessern, daß der Offnungsverzug bei Bedarf über seinen Minimalwert hinaus einstellbar verlängert werden kann. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß zur Parallelschaltung von elektronischem Schalter und spannungsabhängigem Widerstand ein weiterer Widerstand parallel liegt. Durch diesen Widerstand wird zusätzlich die Energieaufnahme des spannungsabhängigen Widerstandes verringert. Den Offnungsverzug vor Ort an gewünschte Verhältnisse anzupassen, ohne hierbei Widerstände auswechseln zu müssen, wird möglich, wenn der Widerstand einstellbar ist.
• Anhand der Zeichnung werden Schaltungsanordnungen gemäß dem Ilauptpatent und der Erfindung beschrieben und die Funktion näher erläutert Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit Brückenglcichrichter-Gleichstromerregung, gemäß Iiauptpatent, Fig. 2 die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit einer Umschaltung von Brücken- auf Einwegglcichrichtung unter Vorschaltung eines Sparwiderstandes unter Einschaltung eines zusätzl ichen Gle ichrichters zur Steuerung der elektronischen Schaltung, Fig. 3 eine entsprechende Schaltungsanordnung mit einer Abtrennung der Magnetspule im Clcichstromkreis und Fig. 4 - 6 die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 bis 3 und den Zusatzwiderstand gemäß der Erfindung.
• Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sind an die Netzklemmen 1 , 2 über den Schalter 3 die zu einer Brückengleichrichtung zusammengeschalteten Dioden 4, 5, 6, 7 angeschaltet. Der Gleichspannungsausgang der Brückengleichrichterschaltung liegt mit den Klemmen 8, 9 an der Reihenschaltung aus Diode 10, Widerstand 11 und der Parallelschaltung von Zenerdiode 12, Kondensator 15 und Widerstand 16. Der Verbindungspunkt der Parallelschaltung von Zenerdiode 12, Kondensator 15 und Widerstand 16 liegt am Steuereingang eines Feldeffekttransistors 13 als elektronischen Schalter. Parallel zum Drain-Sorce-Anschluß des Feldeffekttransistors 13 liegt ein spannungsabhängiger Widerstand, im vorliegenden Fall ein Varistor 17. Die Parallelschaltung Drain-Sorce des Feldeffekttransistors 13 und Varistor 17 liegt mit dem einen Verbindungspunkt an der Klemme 9 und mit dem anderen Verbindungspunkt an dem einen Anschluß der Magnetspule 14, die mit dem anderen Anschluß an der Klemme 8 liegt.
• Wird der Schalter 3 geschlossen, so liegt an den Klemmen 8, 9 eine pulsierende Gleichspannung mit zweipulsiger Welligkeit. Die Klemme 8 ist der positivc, die Klemme 9 der negative Pol. ueber die Diode 10, den Widerstand 11 und die Zenerdiode 12 fließt ein l-lilfsstrom, der an der Zenerdiode 12 deren Zenerspannung abfallen läßt, solange die Spannung zwischen den Klemmen 8 und 9 diesen Wert zuzüglich der Schwellspannung der Diode 10 übersteigt. Der SpannungsabfalI an der Zenerdiode 12 bringt den leistungslos steuerbaren Feldeffekttransistor 13 in den leitfähigen Zustand, so daß die Magnetspule 14 erregt wird. Die Zeitkonstante des aus dem Kondensator 15 und dem Widerstand 16 gebildeten Netzwerks ist so gewählt, daß der Feldeffekttransistor 13 während der periodischen Einbrüche der zwischen den Klemmen 8 und 9 anliegenden Gleichspannung im leitfähigen Zustand gehalten wird. Wird nun der Schalter 3 geöffnet, so fällt die Spannung an den Klemmen 8, 9 schlagartig auf die zweifache Flußspannung der Dioden 4 bis 7. Der Kondensator 15 ist auf die Zenerspannung der Zenerdiode 12 aufgeladen, so daß nun die Diode 10 sperrt und Zenerdiode 12, Kondensator 15 und Widerstand 16 von der Klemme 8 entkoppelt sind. Der Kondensator 15 entlädt sich nun über den Widerstand 16; der Feldeffekttransistor 13 wird gesperrt. Der Freilaufstrom der Magnetspule kommutiert auf den Varistor 17, der so ausgelegt ist, daß die an ihm auftretende Spannung unter der höchstzulässigen Drain-Sorce-Spannung des Feldeffekttransistors liegt. Damit wird die in der Magnetspule 14 gespeicherte Energie schnell und verschleißfrei abgebaut.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist zwischen Diode 4 und Klemme 8 ein nacheilender Offnerkontakt 18 des elektromagnetischen Schitgerätes eingeschaltet. Durch Offenen des ffnerhontates 18 wird die Gleichrichterbrückenschaltung in eine Einwegschaltung umgeschaltet. Der Entregungspfad besteht aus den beiden Dioden 5, 7 und die Einwegschaitung aus den Dioden 5 und 6. Der nacheilende OfEnerkontakt 19 schaltet beim offenen einen Widerstand 20 vor die Magnetspule 14. Auf diese Art wird die llaltcleistung des Magneten wesentlich verringert.
• Da wegen der Einweggleichrichtung jede zweite lialbwelle der Spannung zwischen den Punkten 8 und 9 fehlt, müßte die Zeitkonstante des RC-Gliedes 15, 16 im Verhältnis zur Ausführungsform nach Fig. 1 so groß gewählt werden, daß der Feldeffekttransistor 13 während dieser Spannungseinbrüche leitfähig bleibt. Damit wäre jedoch eine E-höhung des Offnungsverzuges gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 verbunden. Aus diesem Grundc ist am Verbindungspunkt 22 der Dioden 4 und 6 eine Diode 21 mit der Anode angeschlossen. Die Kathode der Diode 21 liegt am Verbindungspunkt 23 von Diode 10 und Widerstand 11. Hierdurch wird die fehlende tialbwelle des l-lilfsstromes ergänzt. Die dann sperrende Diode 10 vcrhindert, daß die Umschaltung auf Einweggleichrichtung unwirksam gemacht wird. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes braucht bei dieser Schaltung nicht erhöht zu werden.
• In der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Schalter 24 auf der Gleichstromseite der Erregung für die Magnetspule 14 vorgesehen. Um auch hier den Abbau der in der Magnetspule 14 gespeicherten Energie sicherzustellen, ist die Diode 25 an den Klemmen 8, 9 angeschlossen, die den Entregungspfad für die Magnetspule 14 über den Varistor 17 schließt. Das Einschalten der Diode 25 hat zusätzlich den Vorteil, daß der Abbrand am Steuerschalter 24 verringert wird.
• Bei den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 4 bis 6 ist zu der Drain-Sorce-Strecke des Feldeffekttransistors 13 und zum spannungsabhängigen Widerstand 17 ein einstellbarer Widerstand 26 parallelgeschaltet. Dieser Widerstand bewirkt, daß der Uffnungsverzug über seinen Minimalwert hinaus verlängert wird. Geht der Wert des Widerstandes gegen unendlich, so stcllt sich der minimale Offnungsverzug ein. Geht der Wert des Widerstandes gegen Null, so erhält man den ursprünglichen Uffnungsverzug, der sich ohne Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltung einstellen würdc. Durch diesen Widerstand wird außerdem die Energieaufnahme des spannungsabhängigen Widerstandes 17 verringert.
• 2 Patentansprüche 6 Figuren - Leerseile -

Claims (2)

1. Patentansprüche Schaltungsanordnung zur Entregung von gleichstromerregten Magnetspulen, vorzugsweise von elektromagnetischen Schaltgeräten, mittcls der Magnetspule zugeschaltetem Entregungspfad, wobei ein erregungsspannungsabhängig schaltender clektronischer Schalter zu der Magnetspule in Reihe geschaltet ist und zu dem Schalter ein spannungsabhängiger Widerstand parallel liegt, gemäß Hauptanmeldung P 32 32 217.8-33, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß zur Parallelschaltung von elektronischem Schalter (13) und spannungsabhängigem Widerstand (17) ein weiterer Widerstand (26) parallel liegt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch (1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Widerstand (26) einstellbar ist.