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Schaltung für einen Feuerungsautomaten
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Beschreibung Der in der Fig. 1 dargestellte Feuerungsautomat 1 besteht
aus drei Zeitgebern 2, 3 und 4, einem Flammenrelais-Verstärker 5, vier Netzgeräten
6, 7, 8 und 9, einer Repetitionsschaltung 10, einem Entladewiderstand 11, einer
Entlade-Zenerdiode 12, einem Spannungsteiler 13, einem Lichtfühler-Spannungsteiler
14, zwei Vorwiderständen 15 und 16, einem Arbeitsrelais AR; arl; ar2, einem Hilfsrelais
HR; hrl; hr2, einem Flammenrelais FR; fr, einem Blockierrelais Br; br. Am Feuerungsautomat
1 sind zwei Betriebsstoffventilspulen BV1 und BV2 sowie ein Zündtransformator ZT
angeschlossen.
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Der erste Zeitgeber 2 besteht aus einem Referenzspannungsgeber 17,
einem Zeitglied 18 und einem positiv rückgekoppelten Verstärker 19, der die Ausgangsschaltung
des ersten Zeitgebers 2 bildet und sich aus einem Operationsverstärker 19a und einem
Rückkopplungsglied 19b; 19c zusammensetzt, das seinerseits aus der Reihenschaltung
einer Rückkopplungs-Zenerdiode 19b und eines Rückkopplungs-Widerstandes 19c besteht.
Der Ausgang des Referenzspannungsgebers 17 ist auf den invertierenden Eingang und
der Ausgang des Zeitgliedes 18 auf den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers
19a geführt, während das Rückkopplungsglied 19b; 19c zwischen dem letzten Eingang
und dem Ausgang des Operationsverstärkers 19a liegt.
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Der zweite Zeitgeber 3 besteht aus einem Steuerungsteil 20 und einem
von diesem angesteuerten Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21, während der dritte Zeitgeber
4 sich aus einem Verzögerungszeitglied 22 und einem von diesem angesteuerten Arbeitsrelais-Halbleiterschalter
23 zusammensetzt. Der Eingang des Verzögerungszeitgliedes 22 ist mit dem Ausgang
des rückgekoppelten Verstärkers 19 und somit auch mit dem Ausgang des ersten Zeitgebers
2 verbunden. Der Ausgang des Zeitgebers 3 ist einpolig auf einen Pol einer Hilfsrelaisspule
HR und der Ausgang des Zeitgebers 4 einpolig auf einen Pol einer Arbeitsrelaisspule
AR geführt.
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Die Schaltung des Flammenrelais-Verstärkers 5 ist an sich bekannt.
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Sie besteht aus einem Eingangsgleichrichter 24, einer von diesem
angesteuerten
Vorstufe 25, einer aus einem Halbleiterschalter bestehenden Endstufe 26, einem gegen
Masse geschalteten Vorstufen-Ausgangsspannungsteiter 27; 28, der aus zwei in Reihe
geschalteten Teilerwiderständen 27 und 28 besteht und dessen Eingang von der Vorstufe
25 gesteuert ist, während sein Ausgang mit dem Steuereingang der Endstufe 26 verbunden
ist. Der negative Speisepol der Vorstufe 25 und ein Pol des die Endstufe 26 bildenden
Halbleiterschalters liegen über einen gemeinsamen Emitterwiderstand 29 an Masse.
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Der Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 ist einpolig auf einen
Pol der Flammenrelaisspule FR geführt.
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Die Schaltungen der vier Netzgeräte 6 bis 9 sind an sich bekannt und
daher zeichnerisch nicht dargestellt.
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Das erste Netzgerät 6 besteht aus zwei Einweg-Gleichrichtern, die
je einen Wechselspannungs-Speisepol 6a bzw. 6b und einen gemeinsanien Referenzspeisepol
6c besitzen. Der Referenzspeisepol 6c ist gleichzeitig der Referenzpol der Ausgangs-Gleichspannung
des ersten Netzgerätes 6. Die beiden Pole 6a und 6c bilden einen ersten Wechsel
spannungs-Anschluss 6a; 6c und die beiden Pole 6b und 6c einen zweiten Wechselspannungs-Anschluss
6b; 6c des Netzgerätes 6. Die beiden Einweg-Gleichrichter des Netzgerätes 6 haben
einen gemeinsamen Glättungskondensator und keine Stabilisierungsglieder.
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Das zweite und das dritte Netzgerät 7 und 8 bestehen je aus einem
Einweg-Gleichrichter, einem Glättungskondensator und einer Zenerdioden-Stabilisierung.
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Das vierte Netzgerät 9 besteht nur aus einem Einweg-Gleichrichter
mit Glättungskondensator und hat keine Stabilisierungsschaltung.
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Die Wechselspannungs-Referenzspeisepole des zweiten bis vierten Netzgerätes
7, 8 und 9 sind gleichzeitig die Referenzpole von deren Ausgangs-Gleichspannungen
und liegen alle an Masse.
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Die Repetitionsschaltung 10 besteht aus einem Steuergerät 30 und einem
von diesem angesteuerten Rückstell-Halbleiterschalter 31,
dessen
erster Pol den Ausgang der Repetitionsschaltung 10 bildet.
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Der Ausgang des Zeitgebers 2, der am Eingang des gegen Masse geschalteten
Spannungsteilers 13 liegt, ist über den Spannungsteiler 13 mit einem ersten Eingang
3a des Zeitgebers 3 verbunden. Der Spannungsteiler 13 besteht aus drei in Reihe
geschalteten Lastwiderständen 13a, 13b und 13c und besitzt somit zwei Ausgänge.
Der eine niedrigere Spannung aufweisende Spannungsteiler-Ausgang liegt am ersten
Eingang 3a des Zeitgebers 3. Der eine höhere Spannung aufweisende Spannungsteiler-Ausgang
ist über die Flammenrelaisspule FR mit dem Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers
5 verbunden.
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Der Lichtfühler-Spannungsteiler 14 besteht aus einem Lichtfühler LF
und zwei Spannungsteiler-Widerständen 14a und 14b, die alle drei einen gemeinsamen
Pol besitzen, der mit dem Eingang des Eingangsgleichrichters 24 verbunden ist, so
dass der Flammenrelais-Verstärker 5 vom Lichtfühler LF angesteurt ist.
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Der Referenzspannungsgeber 17 ist ein gegen Masse geschalteter und
aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen bestehender Spannungsteiler. Die Zeitglieder
18 und 22 sind beide RC-Glieder, deren Kondensator jeweils einpolig an Masse liegt.
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Das Arbeitsrelais AR; ar1; ar2 besitzt einen ersten Schliesskontakt
arl und einen zweiten Schliesskontakt ar2. Das Hilfsrelais HR; hrl; hr2 hat einen
ersten Umschaltkontakt hrl und einen zweiten Unschaltkontakt hr2, wobei sich der
erste Umschaltkontakt hr1 aus einem ersten Schliesskontakt hrl a und einem ersten
Oeffnungskontakt hrlb zusammensetzt, während der zweite Umschaltkontakt hr2 aus
einem zweiten Schliesskontakt hr2a und einem zweiten Oeffnungskontakt hr2b besteht.
Das Blockierrelais BR; br besitzt einen Oeffnungskontakt br und das Flammenrelais
FR; fr einen Umschaltkontakt fr, der seinerseits aus einem Schliesskontakt fr a
und einem Oeffnungskontakt frb besteht. Das Blockierrelais BR; br ist ein bistabiles
Relais, z.B. ein Remanenzrelais. Seine Rückstellschaltung, d.h. sein Anzugs-Schaltkreis,
ist in der Fig. 1 aus Gründen der zeichnerischen Ein-
fachheit nicht
dargestellt.
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Eine Wechselspeisespannung, deren Referenzpol an Masse liegt, speist
mit ihrem anderen Pol über einen Regelschliesskontakt R einer Heizung einen Eingangspol
des Feuerungsautomaten 1. Sie erscheint anschliessend innerhalb des Feuerungsautomaten
1 nach dem Oeffnungskontakt br des Blockierrelais Br; br als einpolige Wechselspeisespannung
U1. Die Wechselspeisespannung U1 speist unter anderem je einen Wechselspannungs-Eingangspol
des zweiten und des vierten Netzgerätes 7 und 9, den vom Flammenrelais-Verstärker
5 abgewandten Pol des ersten Spannungsteiler-Widerstandes 14a sowie einen Störauslösepfad
frb; hrlb; 15; arl; 6a; 6c; BR. Der Störauslösepfad frb; hrlb; 15; arl; 6a; 6c;
BR besteht in der angegebenen Reihenfolge aus der Reihenschaltung des Oeffnungskontaktes
frb des Flammenrelais FR; fr, des ersten Oeffnungskontaktes hrlb des Hilfsrelais
HR; hrl; hr2, des ersten Vorwiderstandes 15, des ersten Schliesskontaktes arl des
Arbeitsrelais AR; arl; ar2, dem der erste Wechselspannungs-Anschluss 6a; 6c des
ersten Netzgerätes 6 parallel geschaltet ist, und der Blockierrelaisspule BR.
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Der gemeinsame Pol des Oeffnungskontaktes frb des Flammenrelais und
des ersten Oeffnungskontaktes hrlb des Hilfsrelais ist direkt mit einem ersten Pol
der Primärwicklung des Zündtransformators ZT und über den ersten Schliesskontakt
hr1 a des Hilfsrelais und den nachfolgenden zweiten Vorwiderstand 16 mit dem Wechselspannungs-Speisepol
6b des zweiten Wechselspannungs-Anschlusses 6b; 6c des ersten Netzgerätes 6 verbunden.
Der Gleichspannungs-Ausgang 6d; 6c des ersten Netzgerätes 6 speist zweipolig nur
den zweiten Zeitgeber 3 mit der dazugehörigen Hilfsrelaisspule HR, d.h. er speist
direkt den Steuerungsteil 20 und über die Hilfsrelaisspule HR den HilfsrelaisHalbleiterschalter
21. Der gemeinsame Pol des ersten Vorwiderstandes 15 und des ersten Schliesskontaktes
arl des Arbeitsrelais ist mit einem Wechselspannungs-Eingangspol 3c des Zeitgebers
3 verbunden.
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Der Schliesskontakt fra des Flammenrelais und der zweite Schliesskontakt
her2 des Hilfsrelais sind parallel geschaltet. Die Wechsel-
speisespannung
U1 erreicht als Speisespannung U2 über diese Parallschaltung unter anderem einen
Wechselspannungs-Eingangspol des dritten Netzgerätes 8 und den gemeinsamen Pol des
zweiten Vorwiderstandes 16 und des ersten Schliesskontaktes hrl a des Hilfsrelais.
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Die Speisespannung U2 speist ausserdem über den zweiten Schliesskontakt
ar2 des Arbeitsrelais einen ersten Pol der ersten Betriebsstoffventilspule BV1 und
über den zweiten Oeffnungskontakt hr2b des Hilfsrelais einen ersten Pol der zweiten
Betriebsstoffventilspule BV2 und einen mit diesem Pol verbundenen ersten Eingang
10a der Repetitionsschaltung 10. Zusätzlich liegt noch der vom Flammenrelais-Verstärker
5 abgewandte Pol des zweiten Spannungsteiler-Widerstandes 14b an der Speisespannung
U2.
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Der einpolige Gleichspannungs-Ausgang des zweiten Netzgerätes 7 speist
einerseits den Zeitgeber 2, d.h. den Eingang des Referenzspannungsgebers 17, den
Eingang des Zeitgliedes 18 und den positiven Speisepol des Operationsverstärkers
19a, und anderseits den positiven Speisepol der Vorstufe 25 des Flammenrelais-Verstärkers
5, einen ersten Speiseeingang 10c der Repetitionsschaltung 10 sowie über die Arbeitsrelaisspule
AR einen ersten Pol des Arbeitsrelais-H+lbleiterschalters 23 des Zeitgebers 4. Der
einpolige Gleichspannungs-Ausgang des vierten Netzgerätes 9 ist auf einen zweiten
Speiseeingang 10d und der Ausgang der Vorstufe 25 auf einen zweiten Eingang 10b
der Repetitonsschaltung 10 geführt, deren Ausgang über den Entladewiderstand 11
mit dem Ausgang des Zeitgliedes 18 und der Kathode der Entlade-Zenerdiode 12 verbunden
ist, während deren Anode ihrerseits auf den Ausgang des im Zeitgeber 4 enthaltenen
Verzögerungszeitgliedes 22 geführt ist.
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Der eine niedrigere Spannung aufweisende Ausgang des Spannungsteilers
13 liegt am ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3. Der einpolige Gleichspannungs-Ausgang
des dritten Netzgerätes 8 speist einerseits direkt den eine höhere Spannung aufweisenden
Ausgang des Spannungsteilers 13 und anderseits über die Flammenrelaisspule FR den
Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 und somit dessen Endstufe 26. Der zweite
Eingang 3b des Zeitgebers 3 ist seinerseits direkt auf den Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers
5 geführt.
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Der vom Flammenrelais-Verstärker 5 abgewandte Pol des Lichtfühlers
LF, der jeweils negative Speisepol des Operationsverstärkers 19a und des Steuergerätes
30, der Referenz-Speisepol des Eingangsgleichrichters 24 sowie der jeweils zweite
Pol der Primärwicklung des Zündtransformators ZT, der Blockierrelaisspule BR, der
ersten Betriebstoffventilspule BV1, der zweiten Betriebsstoffventilspule BV2, des
Arbeitsrelais-Halbleiterschalters 23 und des Rückstell-Halbleiterschalters 31 liegen
alle an Masse.
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Der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21, der Arbeitsrelais-Halbleiterschalter
23, der Halbleiterschalter der Endstufe 26 und der Rückstell-Halbleiterschalter
31 sind z.B. Transistoren. In der Zeichnung wurde die Verwendung von NPN-Transistoren
angenommen. Unter der Voraussetzung, dass die Polaritäten der Dioden und der Speisegleichspannungen
umgekehrt gewählt werden, können natürlich auch PNP-Transistoren als Halbleiterschalter
verwendet werden.
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Das Steuergerät 30 der in der Fig. 2 dargestellten Repetitionsschaltung
10 enthält am Ausgang einen Verstärker 32, dessen Eingang einerseits über einen
ersten Widerstand R1 mit dem negativen Speisepol des Verstärkers 32 und dem negativen
an Masse liegenden Speisepol des Steuergerätes 30 verbunden ist, während er anderseits
über eine erste Diode D1 auf eineF ersten Pol einer ersten RC-Reihenschaltung R4;
C1 geführt ist. Der andere, positive Speisepol des Verstärkers 32 liegt ain ersten
Speiseeingang 10c und der erste Pol der ersten RC-Reihenschaltung R4; C1 über einen
zweiten Widerstand R2 und eine Zenerdiode ZD an einem zweiten Speiseeingang 10d
der Repetitionsschaltung 10. Der zweite Pol der ersten RC-Reihenschaltung R4; C1
ist über eine zweite Diode D2 und einen dritten Widerstand R3 mit dem ersten Eingang
10a und über eine dritte Diode D3 mit dem zweiten Eingang 10b der Repetitionsschaltung
10 verbunden. Die Kathode der ersten Diode D1 liegt am Eingang des Verstärkers 32,
die Anode der zweiten Diode D2 und die Kathode der Zenerdiode ZD befinden sich auf
der Seite des Einganges 10a bzw. des Speiseeinganges 10d und die Kathode der dritten
Diode D3 liegt am Eingang 10b. Die beiden Dioden D2 und D3 sind somit von den Eingängen
10a und 10b der Repetitionsschaltung 10 aus gesehen in umgekehrter Richtung gepolt.
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Der Steuerungsteil 20 des in der Fig. 3 dargestellten zweiten Zeitgebers
3 besitzt an seinem Ausgang einen Vorverstärker 33. Der Eingang des Vorverstärkers
33 ist einerseits über einen fünften Widerstand R5 mit dem positiven Speisepol des
Vorverstärkers 33 und dem positiven Speisepol 3d des Zeitgebers 3 verbunden, und
anderseits über eine erste Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D4; D5; R6 auf den
anderen, jeweils negativen Speisepol des Vorverstärkers 33 und des Zeitgebers 3
sowie auf einen Pol des Hilfsrelais-Halbleiterschalters 21 geführt. Der Eingang
des Vorverstärkers 33 ist noch zusätzlich über eine zweite RC-Reihenschaltung R8;
C2 und eine nachfolgende zweite Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D6; R7 mit dem
Wechselspannungs-Eingangspol 3c des Zeitgebers 3 verbunden, wobei der vom Vorverstärker
33 abgewandte Pol der zweiten RC-Reihenschaltung R8; C2 über einen Eingangs-Halbleiterschalter
T1, dessen Steuereingang den ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3 bildet, an Masse
liegt. Die erste Dioden/Widerstands-Reihenschaltung D4; D5; R6 besteht in der angegebenen
Reihenfolge vom Eingang des Vorverstärkers 33 beginnend aus einer vierten Diode
D4, einer fünften Diode D5 und einem sechsten Widerstand R6, wobei die beiden Dioden
D4 und D5 in der gleichen Richtung gepolt sind. Der gemeinsame Pol der beiden Dioden
D4 und WS ist über eine dritte RC-Reihenschaltung R9; C3 auf den zweiten Eingang
3b des Zeitgebers 3 geführt. Die Anode der vierten Diode D4 liegt auf Seite des
Eingangs des Vorverstärkers 33 und diejenige der sechsten Diode D6 auf Seite des
Wechselspannungs-Eingangspols 3c des Zeitgebers 3. Der negative Speisepol des Zeitgebers
3 ist mit 3e bezeichnet. Der Eingangs-Halbleiterschalter T1 ist z.B. ein Transistor.
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Funkti onsbeschreibung Nachfolgend gilt die Annahme, dass der Feuerungsautomat
1 ein Oelfeuerungsautomat ist für einen zweistufigen Brenner mit oder ohne Nachzündung
oder für einen einstufigen Brenner mit Nachzündung.Zusätzlich wird angenommen, dass
das Blockierrelais BR; br sich im rückgestellten, d.h. angezogenen Zustand befindet,
und in diesem Zustand in der Fig. 1 dargestellt ist.
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Sobald eine Wechselspannung am Eingang des Feuerungsautomaten 1 erscheint,
z.B. durch Schliessen des Reglerschliesskontaktes R, liegen über den Oeffnungskontakt
br des Blockierrelais folgende Geräte bzw. Schaltungen an ihrer Speisespannung,
nämlich: - der Störauslösepfad erz frb; hrlb; 15; arl; 6a; 6c; BR, - die Primärwicklung
des Zündtransformators ZT über den Oeffnungskontakt frb des Flammenrelais, - das
erste Netzgerät 6 über seinen ersten Wechselspannungs-Anschluss 6a; 6c, - das zweite
Netzgerät 7, - das vierte Netzgerät 9 und - der Lichtfühler-Spannungsteiler 14 über
seinen mit dem ersten Spannungsteiler-Widerstand 14a verbundenen Eingang.
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Greichzeitig speisen die Ausgangs-Gleichspannungen der betroffenen
Netzgeräte 6, 7 und 9 die drei Zeitgeber 2, 3 und 4, die Vorstufe 25 des Flammenrelais-Verstärkers
5 und das Steuergerät 30 der Repetitionsschaltung 10. Die Relaisspulen HR und AR
besitzen jetzt ihre Versorgungsspannungen. Nur die Speisespannung der Endstufe 26
des Flammenrelais-Verstärkers 5 und diejenige der Flammenrelaisspule FR fehlt noch.
Durch das Erscheinen der Ausgangs-Gleichspannung des zweiten Netzgerätes 7 am Eingang
des ersten Zeitgebers 2 wird eine durch das Zeitglied 18 des Zeitgebers 2 erzeugte
Vorlüftzeit tv gestartet.
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Nach Ablauf der vom Zeitgeber 2 erzeugten Vorlüftzeit t erscheint
am Ausgang des ersten Zeitgebers 2 eine Spannung, die bedingt durch die positive
Rückkopplung des rückgekoppelten Verstärkers 19 so lange erhalten bleibt, wie der
Kondensator des Zeitgliedes 18 geladen bleibt. Dies unter der Voraussetzung, dass
die Speisespannung des Zeitgebers 2 vorhanden bleibt.
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Der Ausgang des gemeinsamen Zeitgebers 2 steuert einerseits direkt
den Zeitgeber 4 und anderseits über den Spannungsteiler 13 und dessen eine niedrigere
Spannung aufweisenden Ausgang den Zeitgeber 3. Nach Ablauf der Vorspülzeit tv wird
somit einerseits eine vom Verzögerungszeitglied 22 des Zeitgebers 4 erzeugte Anzugsverzögerungszeit
t gestartet, nach deren Ablauf das Arbeitsrelais anzieht, und anderseits eine vom
Zeitgeber 3 erzeugte Sicherheitszeit t5 gestartet. Die erste Betriebsstoffventilspule
BV1 ist jetzt angesteuert.
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Das Vorhandensein von Licht oder einer Flamme wird mit Hilfe des Lichtfühlers
LF und des nachgeschalteten Flammenrelais-Verstärkers 5 überwacht. Während der Vorlüftzeit
tv existiert noch keine Flamme, aber es kann Fremdlicht vorhanden sein. Ist Licht
vorhanden, dann ist die Endstufe 26 des Flammenrelais-Verstärkers 5 gegen Masse
leitend und schliesst den eine höhere Spannung aufweisenden Ausgang des Spannungsteilers
13 über die Flammenrelaisspule FR und den Emitterwiderstand 29 kurz. Ist das Fremdlicht
am Ende der Vorlüftzeit tv noch immer vorhanden, dann wird dadurch die Ansteuerung
des Zeitgebers 3 und damit der Start der Sicherheitszeit ts gesperrt. Da das dritte
Netzgerät 8 noch nicht in Betrieb ist und der vom Spannungsteiler 13 gelieferte
Strom zu niedrig ist, zieht das Flammenrelais jedoch noch nicht an. Da der gestartete
Zeitgeber 4 trotz des Vorhandenseins des Frenidlichtes weiter in Betrieb ist, schaltet
das Arbeitsrelais anschliessend nach Ablauf der Anzugsverzögerungszeit ta mit Hilfe
seines ersten Schliesskontaktes ar1 die Blockierrelaisspule BR ein und löst damit
die Störauslösung aus. Dies hat zur Folge, dass der Oeffnungskontakt br des Blockierrelais
die Speisung des Feuerungsautomates 1 ausschaltet. Der Störauslösepfad frb; hrlb;
15; arl; 6a; 6c; BR blockiert somit, beim Vorhandensein von Fremdlicht am Ende der
Vorlüftzeit tv, um die Zeit t verzögert nach Beendigung der Vorlüftzeit tv den Feuerungsautomaten
1. Während der Anzugsverzögerungszeit ta ist dagegen nur der Start des Zeitgebers3
gesperrt.
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Beim Nichtvorhandensein von Fremdlicht am Ende der Vorlüftzeit tv
wird um die Zeit ta verzögert die Sicherheitszeit t5 mit Hilfe des Zeitgebers 3
gestartet und das Hilfsrelais zieht direkt, also noch vor
dem Arbeitsrelais
an. Dadurch unterbricht der erste Umschaltkontakt hr1 den Störauslösepfad und legt
gleichzeitig die Wechselspeisespannung über den zweiten Vorwiderstand 16 an den
zweiten Wechselspannungs-Anschluss 6b; 6c des ersten Netzgerätes 6, so dass der
Zeitgeber 3 und die Hilfsrelaisspule HR weiterhin vom ersten Netzgerät 6 gespeist
sind trotz des spannungslosen Zustandes des ersten Wechselspannungs-Anschlusses
6a; 6c. Durch das Umschalten des Hilfsrelais wird ausserdem der zweite Spannungsteiler-Widerstand
14b parallel zum ersten Spannungsteiler-Widerstand 14a geschaltet und dadurch die
Empfindlichkeit des Lichtfühler-Spannungsteilers 14, der jetzt nicht mehr das Vorhandensein
von Fremdlicht, sondern das Erscheinen einer Flamme überwacht, reduziert. Ausserdem
ist jetzt auch das dritte Netzgerät 8 in Betrieb, so dass die Flammenrelaisspule
FR nun eine leistungsfähige Stromversorgung besitzt.
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Mit Beginn der Sicherheitszeit t5 zieht das Arbeitsrelais an und legt
über br, hr2a, ar2 die erste Betriebsstoffventilspule BV1 an Spannung, so dass jetzt,
da der Zündtransformator schon seit Beginn der Vorlüftzeit tv unter Spannung steht,
die Erzeugung einer Flamme gestartet wird.
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Entsteht aus irgendeinem Störungsgrund während der Sicherheitszeit
ts keine Flamme, so fällt das Hilfsrelais am Ende der Sicherheitszeit t5 ab und
löst mit Hilfe seines ersten Oeffnungskontaktes hrlb die Störauslösung aus, da ja
inzwischen der erste Schliesskontakt arl des Arbeitsrelais geschlossen wurde, während
das Flammenrelais wegen fehlender Flamme noch immer nicht angesprochen hat.
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Entsteht dagegen während der Sicherheitszeit ts korrekterweise eine
Flamme, so zieht einerseits das Flammenrelais an und startet anderseits der Ausgang
des Flammenrelais-Verstärkers 5 über den zweiten Eingang 3b im Zeitgeber 3 die Erzeugung
einer Intervall- bzw. Nachzündzeit t., die später endet als die Sicherheitszeit
t5. Das Hilfsrelais fällt jetzt erst nach Ablauf der Zeit t. ab und löst dabei diesmal
keine Störauslösung aus, da der Oeffnungskontakt frb des Flammenrelais inzwischen
den Störauslösepfad aufgetrennt hat. Das
Hilfsrelais legt gleichzeitig
ausserdem noch über br, fra, hr2b die zweite Betriebsstoffventilspule BV2 und den
ersten Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 an Spannung, so dass der Feuerungsautomat
1 jetzt voll in Betrieb ist. Gleichzeitig trennt der erste Schliesskontakt hr1 a
den Zündtransformator ZT von der Speisespannung. Nach Beendigung dieser Inbetriebnahme-Phase
sind das Hilfsrelais im abgefallenen und das Arbeitsrelais sowie das Flammenrelais
im angezogenen Zustand. Bei einem durch irgend einen Störungsgrund,verursachten
Flammenausfall während der nachfolgenden Betriebsphase ist in vielen Fällen bei
Brennern kleinerer oder mittlerer Leistung ein automatischer neuer Start des Feuerungsautomaten
1 erwünscht, ohne dass der Brenner unnötig blockiert wird. Dies geschieht mit Hilfe
der Repetitionsschaltung 10.
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Die Arbeitsweise der Repetitionsschaltung 10 wird nun unter gleichzeitiger
Berücksichtigung der Fig. 1 an Hand der Fig. 2 beschrieben.
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Da die Repetitionsschaltung 10 vom Beginn der Vorlüftzeit tv an mit
ihren Speisespannungen an den beiden Speiseeingängen lOc und 10d versehen ist und
die Reihenschaltung, bestehend aus der Zenerdiode ZD, dem zweiten Widerstand R2,
der ersten Diode D1 und dem ersten Widerstand R1, als Spannungsteiler geschaltet
ist, dessen erster Ausgang den Verstärker 32 steuert, ist der Ausgang des Verstärkers
32 gegen Masse durchgesch,attet und der Rückstell-Halbleiterschalter 31 nicht leitend
gegen Masse. Der erste Eingang 10a der Repetitionsschaltung 10 liegt über die zweite
Betriebsstoffventilspule BV2 (siehe Fig. 1) an Masse und die zweite Diode D2 ist
somit gesperrt. Solange während der Vorlüftzeit tv und der nachfolgenden Sicherheitszeit
ts kein Fremdlicht bzw. keine Flamme vorhanden ist, besitzt die Vorstufe 25 des
Flammenrelais-Verstärkers 5 keine Ausgangsspannung und der zweite Eingang 10b liegt
somit an Masse (siehe Fig 1). Dadurch ist in der Fig. 2 die dritte Diode D3 leitend.
Der erste Kondensator C1 wird allerdings über ZD, R2, R4 und D3 wegen einer vorhandenen
Spannungsbegrenzung nur leicht geladen. Entsteht nun die Flalrne während der Sicherheitszeit
ts, so entsteht eine Spannung am Ausgang der Vorstufe 25, die über den zweiten Eingang
10b die dritte Diode D3 sperrt. Aln Ende der Intervall- bzw. Nachzündzeit t. erscheint
über hr2b die Speisespannung U2 am ersten Eingang 10a der Repetitonsschal-
tung
10 (siehe Fig. 1), so dass die positiven Halbwellen der Speisespannung U2 über die
dann leitende zweite Diode D2 den ersten Kondensator C1 aufladen über R3, D2, R4,
D1 und R1. Dies führt noch zu keiner Aenderung am Ausgang der Repetitionsschaltung
10. Erfolgt jetzt aus irgendeinem Störungsgrund ein Flammenausfall, so fällt einerseits
das Flammenrelais ab und macht so mit Hilfe seines Schliesskontaktes fra die zweite
Betriebsstoffventilspule BV2 spannungslos, so dass der erste Eingang 10a der Repetitionsschaltung
10 wieder an Masse liegt. Die zweite Diode D2 ist wieder gesperrt.
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Anderseits wird auch wegen des Flammenausfalls der Ausgang der Vorstufe
25 spannungslos, so dass auch der zweite Eingang 10b der Repetitionsschaltung 10
wieder an Masse liegt (siehe Fig. 1). Durch das plötzliche mit Hilfe der dritten
Diode D3 an Masse Legen des positiv geladenen Pols des ersten Kondensators C1 wird
der Eingang des Verstärkers 32 an eine negative Spannung gelegt, so dass der Ausgang
des Verstärkers 32 nicht mehr gegen Masse leitend ist und dafür der Rückstell-Halbleiterschalter
31 gegen Masse leitend wird. Dadurch entladen sich die Kondensatoren, die in den
beiden Zeitgliedern 18 und 22 der Zeitgeber 2 und 4 enthalten sind, über den Entladewiderstand
11 und den Rückstell-Halbleiterschalter 31 bzw. über die Entlade-Zenerdiode 12,
den Entladewiderstand 11 und den Rückstell-Halbleiterschalter 31. Dadurch wird auch
das Arbeitsrelais als letztes noch angezogenes Relais zurückgestellt. Auch wird
dadurch der Ausgang des positiv rückgekoppelten Verstärkers 19 wieder spannungslos.
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In der Zwischenzeit lädt sich der erste Kondensator C1 der Repetitionsschaltung
10 wieder über ZD, R2, R4 und D3 um, so dass die Spannung am Eingang des Verstärkers
32 wieder ansteigt und nach einer gewissen Zeit der Ausgang des Verstärkers 32 wieder
leitend gegen Masse wird. Der Rückstell-Halbleiterschalter 31 ist dann wieder nichtleitend.
Der Feuerungsautomat 1 ist jetzt wieder in dem Zustand, den er zu Beginn der Vorlüftzeit
tv besass, und da der Reglerschliesskontakt R noch immer geschlossen ist, wird der
Feuerungsautomat 1 erneut wie gewünscht automatisch gestartet. Da es möglich ist,
dass die Feuerraumauskleidungen der wegen des vorhergehenden ersten Betriebs heissen
Brennkamcner noch nachglühen, stellt der Feuerungsautomat 1 in diesem Fall das Vorhandensein
von Fremdlicht
fest. Verschwindet das Nachglühen jedoch bevor das
erneute Anziehen des Arbeitsrelais erfolgt, so verzögert die verwendete Art der
Fremdlichtüberwachung höchstens den Start des Zeitgebers 3 und verursacht keine
unnötige Störauslösung, was ein grosser Vorteil der verwendeten Fremdlichtüberwachung
ist.
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Erfolgt ein Flammenausfall vor dem Ende der Intervall- bzw. Nachzündzeit
tj, so kann der erste Kondensator C1 nicht umgeladen werden und es erfolgt demnach
auch keine Rückstellung der Zeitglieder 18 und 22 sowie keine Rückstellung des Arbeitsrelais.
In diesem Fall verursacht der Abfall des Hilfsrelais am Ende der Intervall- bzw.
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Nachzündzeit t eine Störabschaltung.
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Der in der Fig. 3 dargestellte zweite Zeitgeber 3 arbeitet folgendermassen:
Während der Vorlüftzeit tv laden die positiven Halbwellen einer am Wechselspannungs-Eingangspol
3c anstehenden Wechselspannung den zweiten Kondensator C2 über D6, R7, R8, D4, D5
und R6. Am Ende der Vorlüftzeit tv erscheint vom Ausgang des Spannungsteilers 13
herkommend (siehe Fig. 1) am ersten Eingang 3a des Zeitgebers 3 eine Spannung, so
dass der Eingangs-Halbleiterschalter T1 leitend gegen Masse wird und der zweite
Kondensator C2 sich über R5, R8 und T1 umlädt. Zuerst aber wird durch das Durchschalten
des Eingangs-Halbleiterschalters T1 der positiv geladene Pol des zweiten Kondensators
C2 plötzlich an Masse gelegt, so dass eine negative Spannung am Eingang des Vorverstärkers
33 erscheint. Der gegen Masse geschaltete Ausgang des Vorverstärkers 33 wird nichtleitend
und der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 leitend, so dass das Hilfsrelais anzieht.
Durch den Umladevorgang des zweiten Kondensators C2 steigt die Spannung am Eingang
des Vorverstärkers 33 wieder an, so dass beim Nichterscheinen einer Flamme nach
Ablauf der Sicherheitszeit t5 der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 wieder nichtleitend
wird und das Hilfsrelais wieder abfällt. Zu Beginn der Sicherheitszeit ts wird auch
gemäss der Fig. 1 mit Hilfe des zweiten Schliesskontaktes hr2 a des anziehenden
Hilfsrelais das dritte Netzgerät 8 in Betrieb genommen, dessen Ausgang über die
Flammenrelaisspule FR den
zweiten Eingang 3b des Zeitgebers 3 speist,
so dass innerhalb desselben der dritte Kondensator C3 über R9, D5 und R6 geladen
wird. In dieser Phase entkoppelt die gesperrte vierte Diode D4 die beiden RC-Reihenschaltungen
R8; C2 und R9; C3. Erscheint nun während der Sicherheitszeit ts eine Flamme, so
wird vom Ausgang des Flammenrelais-Verstärkers 5 der zweite Eingang 3b des Zeitgebers
3 über den Emitterwiderstand 29 an Masse gelegt und so die Intervall- bzw.
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Nachzündzeit tj gestartet. Durch dieses plötzlich an Masse Legen des
positiv geladenen Pols des dritten Kondensators C3 wird über die nun leitende vierte
Diode D4 der Eingang des Vorverstärkers 33 noch stärker negativ vorgespannt, so
dass das Hilfsrelais auch nach Ablauf der Sicherheitszeit ts angezogen bleibt. Während
dessen wird der dritte Kondensator C3 über R5, D4 und R9 umgeladen, so dass die
Spannung am Eingang des Vorverstärkers 33 wieder ansteigt. Nach Ablauf der Intervallbzw.
Nachzündzeit t. hat die Eingangsspannung des Vorverstärkers 33 einen so hohen Wert
erreicht, dass der gegen Masse geschaltete Ausgang des Vorverstärkers 33 wieder
leitend und damit der Hilfsrelais-Halbleiterschalter 21 wieder nichtleitend wird.
Das Hilfsrelais fällt in diesem Augenblick ab.
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Da die Aufladung des dritten Kondensators C3 um die Zeit t vor dem
Start der Sicherheitszeit t5 beginnt, ist die Ladungsmenge des Kondensators C3 vom
Zeitpunkt der Flammenmeldung abhängig. D.h. bei früher Flammenmeldung hat der Kondensator
C3 nur eine geringe Wirksamkeit und die Intervall- bzw. Nachzündzeit ti endet nur
geringfügig nach dem Ende der Sicherheitszeit t5. Bei späterer Flammenmeldung hat
der Kondensator C3 eine entsprechend höhere Ladung, so dass der Abfall des Hilfsrelais
stärker verzögert und die Intervall- bzw. Nachzündzeit t. entsprechend später beendet
wird.
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Wie aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich, erzeugt der Zeitgeber
3 sowohl die Sicherheitszeit ts als auch die Intervall- bzw.
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Nachzündzeit t..
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Durch die Parallelschaltung des ersten Schliesskontaktes ar1 des
Arbeitsrelais
mit dem ersten Wechselspannungs-Anschluss 6a; 6c des Netzgerätes 6 wird erreicht,
dass während der Vorlüftzeit tv die Stromversorgung des Zeitgebers 3 über den Störauslösepfad
fliesst, ohne dass der Stromversorgungsstrom das Blockierrelais zum Abfallen bringt,
da er die falsche Polarität besitzt. Erfolgt ein störbedingter Unterbruch des Störauslösepfades
vor oder während der Vorlüftzeit tv, so wird auch die Stromversorgung des Zeitgebers
3 unterbrochen und so der Start der Sicherheitszeit t5 verhindert. Die Inbetriebnahme
ist damit trotz defektem Störauslösepfad unterbrochen und Betriebsstoff kann nicht
freigegeben werden. Der einzige Teil des Störauslösepfades, der von der Stromversorgung
des Zeitgebers 3 nicht durchflossen wird, ist der erste Schliesskontakt arl des
Arbeitsrelais mit seinen Anschlüssen. Erfolgt dort ein Leitungsunterbruch oder ein
fehlerhaftes Nichtschliessen des Schliesskontaktes arl, so bleibt die Betriebssicherheit
trotzdem voll gewährleistet.
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Das Vorhandensein des positiv rückgekoppelten Verstärkers 19 bewirkt
in diesem Fall, dass beim Vorhandensein einer zusätzlichen Betriebsstörung, wie
z.B. keine Flammenbildung während der Zeit ts, dies zu keinem gefährlichen Zustand
führt, da spätestens nach Ablauf der Zeit ts das Hilfsrelais die Betriebsstoffventilspulen
BV1 und BV2 spannungslos macht und die wegen der positiven Rückkopplung dauernd
anstehende Ausgangsspannung des Zeitgebers 2 einen erneuten automatischen Start
des Zeitgebers 3 verhindert. Der Feuerungsautomat 1 ist somit trotz des Nichtansprechens
des Blockierrelais zumindest so lange blockiert, wie der Feuerungsautomat 1 unter
Spannung steht.
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