DE3636369A1 - Laststeuersystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Laststeuersystem der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein derartiges
Laststeuersystem zur Steuerung von einzelnen oder an
mehreren Stellen angeordneten Lasten und schließt eine
Hauptsteuereinheit und, wenn gewünscht, eine oder mehrere
entfernt angeordnete Schaltereinheiten ein. Die Hauptsteuereinheit
schaltet die Leistung für eine oder mehrere
Lasten in Abhängigkeit vom Empfang eines Steuersignals
ein oder aus, das von einem von einem Menschen betätigbaren
Schalter oder geeigneten automatischen Schaltungen
erzeugt wird (beispielsweise von einer Zeitgeberschaltung).
Die Hauptsteuereinheit ist vorzugsweise in einem
einzigen Gehäuse angeordnet, das in eine übliche Wanddose
paßt.
Ein oder mehrere entfernt angeordnete Schaltereinheiten
sind an Positionen angeordnet, die von der Hauptsteuereinheit
entfernt sind. Diese Positionen können in dem
gleichen Raum wie die Hauptsteuereinheit oder in unterschiedlichen
Räumen liegen. Die entfernt angeordneten
Schaltereinheiten liefern ein Steuersignal an die Hauptsteuereinheit,
die auf dieses Signal dadurch anspricht,
daß sie den gesteuerten Lasten entweder Leistung zuführt
oder diese Leistung abschaltet.
Laststeuersysteme dieser Art mit an mehreren Stellen angeordneten
Lasten und/oder Schaltereinheiten sind allgemein
bekannt. Die am meisten verbreiteten Laststeuersysteme
dieser Art verwenden übliche einpolige Einschalter,
die an einer einzigen Stelle angeordnet sind, sowie Dreiweg-
Wandschalter. Weiterhin sind höherentwickelte Systeme
bekannt, bei denen eine Vielzahl von entfernt angeordneten
Schaltern Steuersignale an eine Hauptsteuereinheit
liefern, die die Leistung an eine Last steuert.
Jedes dieser bekannten Laststeuersysteme weist wesentliche
Nachteile auf, und zwar hinsichtlich des Verdrahtungsaufwandes
und der Schwierigkeit der Installation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laststeuersystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei
einfachem Aufbau die Verwendung einer Vielzahl von entfernt
angeordneten Schaltereinheiten bei einfacher Verdrahtung
und hoher Betriebssicherheit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Laststeuersystem beseitigt die Nachteile
bekannter Systeme und kann in üblichen Wanddosen
befestigt werden, und es benötigt keine Dreiweg- oder
Vierweg-Verdrahtung, und es ist insbesondere keine Verbindung
des Laststeuersystems mit der neutralen Leitung
erforderlich. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß die
Laststeuereinheit induktive, kapazitive und Ohmsche
Lasten steuern kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein
bidirektional leitendes eletronisches Schaltelement
(vorzugsweise ein Triac) in Serie zwischen einer Leistungsversorgung
und einer Last angeordnet und steuert
die Zuführung der Leistung an die Last. Eine Verriegelungssteuerschaltung,
die entweder eine elektronische,
eine mechanische oder eine magnetische Schaltung sein
kann, steuert den Betrieb des Triac und damit die Zuführung
der Leistung an die Last. Die Steuerschaltung schaltet
den Triac abwechselnd ein und aus (und liefert damit
Leistung an die Last und schaltet die Leistung ab), und
zwar in Abhängigkeit von einem der Steuerschaltung zugeführten
Steuersignal. Um sicherzustellen, daß der Steuerschaltung
Betriebsleistung zugeführt wird, wenn der Triac
eingeschaltet ist, zündet die Steuerschaltung den Triac
kurz nach jedem Null-Durchgang der Wechselspannungs-
Schwingungsform der Leistungsquelle, mit dem Ergebnis,
daß der Teil der Wechselspannungs-Schwingungsform, der
vor dem Zündzeitpunkt des Triac liegt, als Leistung für
die Steuerschaltung verwendet werden kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Leistungsbedarf
der Steuerschaltung derart, daß der Triac nach einer
Zeitperiode gezündet werden kann, die nicht mehr als ungefähr
5% jeder Halbperiode der Schwingungsform entspricht.
Wie es weiter unten ausführlich erläutert
wird, kann dies aufgrund der Eigenschaften der Rücksetz-
Kondensator-Ladeschaltung der bevorzugten Ausführungsform
erzielt werden. Dadurch, daß sichergestellt ist, daß
der Triac kurz nach jedem Null-Durchgang der Wechselspannungs-
Schwingungsform gezündet werden kann, wird bei der
erfindungsgemäßen Laststeuerschaltung sichergestellt, daß
der Last eine im wesentlichen sinusförmige Schwingungsform
zugeführt wird, so daß die Laststeuerschaltung mit
Ohmschen, kapazitiven und/oder induktiven Lasten verwendet
werden kann.
Die Steuerschaltung weist einen bistabilen Betrieb auf
und schaltet vorzugsweise zwischen einem EIN- und einem
AUS-Zustand jedesmal dann, wenn der Steuerschaltung ein
Steuersignal zugeführt wird. Wenn sich die Steuerschaltung
in der EIN-Position befindet, wird der Triac kurz
nach jedem Null-Durchgang der Wechselspannungs-Schwingungsform
der Leistungsquelle gezündet, wodurch der Last Leistung
zugeführt wird. Wenn sich die Steuerschaltung in
der AUS-Position befindet, schaltet sie den Triac ab, so
daß die Leistung von der Last abgeschaltet wird.
Das Steuersignal wird vorzugsweise durch einen von einem
Menschen betätigbaren Schalter erzeugt. Wenn dies erwünscht
ist, kann das Steuersignal jedoch auch durch eine
Zeitgeberschaltung oder irgendeine andere Steuereinrichtung
erzeugt werden.
Der grundlegende Bestandteil der Steuerschaltung ist ein
bistabiles Verriegelungselement, das zwischen den EIN-
und AUS-Zuständen jedesmal dann umschaltet, wenn das
Steuersignal erzeugt wird. Die Position des Veriegelungselementes
steuert den Zustand der Steuerschaltung.
Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform ist das
Verriegelungselement durch ein magnetisches Verriegelungsrelais
gebildet, das Setz- und Rücksetz-Wicklungen
und einen Kontakt aufweist, der sich zwischen einer EIN-
und einer AUS-Position jedesmal dann bewegt, wenn ein
vorgegebener Strompegel durch die Setz- bzw. Rücksetz-
Wicklungen fließt. Der Kontakt wird magnetisch in der
EIN- oder der AUS-Position durch jeweilige Permanentmagnete
verriegelt, wenn kein Strom durch die Setz- und
Rücksetz-Wicklungen fließt. Setz- und Rücksetz-Kondensatoren
sind den Setz- und Rücksetz-Wicklungen zugeordnet.
Setz- und Rücksetz-Kondensator-Ladeschaltungen sind zum
Laden der Setz- und Rücksetz-Kondensatoren vorgesehen,
wenn sich der Kontakt des Relais in der AUS- bzw. EIN-
Position befindet. Die Ladeschaltung schließt vorzugsweise
einen Stromregler ein, der die Verwendung von Ladewiderständen
mit geringem Widerstandswert ermöglicht, was
sicherstellt, daß die Kondensatoren schnell aufgeladen
werden. Der geladene Kondensator entlädt sich über seine
zugehörige Wicklung bei Zuführung eines Steuersignals an
die Steuerschaltung, wodurch die Position der Verriegelungsschaltung
(und damit die Betriebsweise des Triac)
geändert wird. Die Ladeschaltungen werden solange abgeschaltet,
wie das Steuersignal der Steuerschaltung zugeführt
wird, um sicherzustellen, daß kein Strom versehentlich
durch die falsche Wicklung fließt, während das
Steuersignal erzeugt wird.
Ein Steuersignal wird vorzugsweise durch einen manuell
betätigbaren, einen kurzen Hub und eine geringe Betätigungskraft
aufweisenden Schalter erzeugt, wie er in dem
US-Patent . . . (US-Patentanmeldung 5 41 368) beschrieben
ist. Der von einem Menschen betätigbare Schalter ist
vorzugsweise in dem gleichen Gehäuse angeordnet wie die
Steuerschaltung und das gesamte Gehäuse wird von einer
üblichen Wanddose aufgenommen. Weiterhin kann eine Anzahl
von entfernt angeordneten Schaltern zur Erzeugung des
Steuersignals verwendet werden. Die entfernt angeordneten
Schalter sind ebenfalls vorzugsweise einen kurzen Hub und
eine geringe Betätigungskraft aufweisende Schalter, die
in jeweiligen Gehäusen angeordnet sind, wobei jedes Gehäuse
vorzugsweise in seinem Aussehen identisch zu dem
Gehäuse ist, in dem die Steuerschaltung angeordnet ist.
Wenn es erwünscht ist, kann eine Anzahl von Laststeuersystemen
verwendet werden, wobei jedes Laststeuersystem die
Betriebsweise eines anderen Satzes von Lasten steuert.
Jedes Steuersystem schließt eine eigene Hauptsteuereinheit
ein, die ein in steuerbarer Weise leitfähiges Schaltelement,
eine Steuerschaltung und einen von einem Menschen
betätigbaren Schalter umfaßt. Damit zwei oder mehr
der Laststeuersysteme von einer einzigen entfernt angeordneten
Stelle aus betätigt werden können, ist eine Anzahl
von von einem Menschen betätigbaren Schaltern in
einem einzigen entfernt angeordneten Gehäuse angeordnet,
und jeder dieser von einem Menschen betätigbaren Schalter
ist mit der Steuerschaltung eines jeweiligen Laststeuersystems
verbunden, so daß das Steuersignal für dieses
System erzeugt wird.
Obwohl das Steuersignal vorzugsweise von einem von einem
Menschen betätigbaren Schalter erzeugt wird, kann auch
eine automatische Zeitgeberschaltung für die Erzeugung
des Steuersignals verwendet werden. Drahtlose Fernsteuereinrichtungen,
wie beispielsweise Infrarot-, Hochfrequenz-,
Ultraschall- oder Schallgeräte können ebenfalls verwendet
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform
eines Laststeuersytems,
Fig. 2 eine Reihe von Schwingungsformen, die an verschiedenen
Stellen in der Schaltung nach Fig. 1
auftreten,
Fig. 3 eine Darstellung von Schwingungsformen, die
zeigen, wie der Strom der Spannung nacheilt,
wenn die Ausführungsform in Verbindung mit induktiven
Lasten verwendet wird,
Fig. 4 ein Schaltbild, das zeigt, wie zwei Laststeuersysteme
nach Fig. 1 mit Hilfe einer einzigen
entfernt angeordneten Steuereinheit steuerbar
sind.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Laststeuersystems
gezeigt, das allgemein mit 10 bezeichnet
ist. Das Laststeuersystem 10 ist zwischen einer Leistungsquelle 12
und einer oder mehrerer Lasten 14 angeschaltet.
Obwohl die Last 14 in Form einer Glühlampe dargestellt
ist, kann das Laststeuersystem 10 auch in Verbindung mit
anderen Lasten Verwendung finden, und zwar unter Einschluß
von kapazitiven und induktiven Lasten. Zur
Steuerung der Betriebsleistungszuführung von der Leistungsquelle 12
zur Last 14 schließt das Steuersystem 10
vorzugsweise sowohl einen manuell betätigten Luftspalt-
Schalter 16 als auch ein bidirektional leitendes elektronisches
Schaltelement 18 ein, das polaritätsunabhängig
ist (jeder Hauptanschluß dieses elektronischen Schaltelementes
kann mit der Leistungsquelle 12 oder der Last 14
verbunden werden, ohne daß die Betriebsweise des Schaltelementes
beeinträchtigt wird). Die Betriebsweise des
elektronischen Schaltelementes 18 wird durch eine
Verriegelungssteuerschaltung 20 in Abhängigkeit von dem Empfang
eines Steuersignals gesteuert, das entweder von einem
örtlich angeordneten Tastschalter Pb oder irgendeiner der
entfernt angeordneten Schaltereinheiten 22 erzeugt wird.
Die Verriegelungssteuerschaltung 20 ist ebenfalls polaritätsunabhängig
und schließt ein bistabiles Verriegelungselement
ein, das zwischen dem EIN- und dem AUS-Zustand
jedesmal dann umschaltet, wenn der örtlich angeordnete
Tastschalter Pb (der vorzugsweise in dem gleichen Gehäuse
wie die Steuerschaltung 20 angeordnet ist) oder ein Tastschalter
Pb′ (der an einer der entfernt angeordneten
Schaltereinheiten 22 angeordnet ist) gedrückt wird. Im
AUS-Zustand beseitigt die Steuerschaltung 20 den Torstrom
von dem elektronischen Schaltelement 18 (vorzugsweise ein
Triac), wodurch die Leistung von der Last 14 abgeschaltet
wird. Im EIN-Zustand zündet die Steuerschaltung 20 den
Triac 18 kurz nach jedem Null-Durchgang der Wechselspannungs-
Schwingungsform Vs (Fig. 2), die von der Leistungsquelle 12
erzeugt wird, mit dem Ergebnis, daß der Last 14
eine im wesentlichen sinusförmige Schwingungsform zugeführt
wird.
Die Steuerschaltung 20 und der zugehörige Tastschalter Pb
sind vorzugsweise in einem einzigen Gehäuse angeordnet,
das in eine übliche Wanddose eingebaut werden kann. Ein
derartiges Gehäuse ist in den Fig. 11 bis 14 des US-
Patentes . . . (US-Patentanmeldung 5 41 368) gezeigt. Dieses
Gehäuse schließt einen einen kurzen Hub und eine geringe
Betätigungskkaft aufweisenden Tastschalter ein, der ein
sehr angenehmes Tastgefühl aufweist und nur über eine
kurze Strecke gedrückt werden muß, um ihn von der normalerweise
offenen in die momentan geschlossene Stellung zu
bewegen. Obwohl die Erfindung nicht auf die Verwendung
eines derartigen Schalters beschränkt ist (auch andere
mechaniche, berührungsempfindliche, einen Strahl unterbrechende
und Fernsteuerschalter können verwendet werden),
wird die Verwendung eines derartigen einen kurzen Hub und
eine geringe Betätigungskraft aufweisenden Schalters bevorzugt.
Ein derartiger Schalter kann bei dem beschriebenen
Laststeuersystem verwendet werden, weil die Tastschalter
Pb, Pb′ nur eine geringe Stärke aufweisenden
Steuerspannungen und nicht der vollen Netzspannung und
den Lastströmen ausgesetzt sind.
In dem genannten US-Patent ist lediglich der Tastschalter
in dem entfernt angeordneten Gehäuse angeordnet. Wenn die
Konstruktion nach den Fig. 11 bis 14 dieses Patentes in
Verbindung mit der hier beschriebenen Steuerschaltung 20
verwendet wird, so sind die Steuerschaltung 20 sowie der
Triac 18 und der Luftspalt-Schalter 16 alle vorzugsweise
in einem einzigen Gehäuse angeordnet. Der Luftspalt-
Schalter 16 wird manuell von dem Benutzer des Laststeuersystems 10
betätigt, beispielsweise durch einen Umschalter,
der in der unteren rechten Ecke der Abdeckplatte
angeordnet ist.
Jede der entfernt angeordneten Schaltereinheiten 22
schließt einen Tastschalter Pb′ in Serie mit einem einen
positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden Widerstand
36 ein, der den Tastschalter Pb′ gegen hohe Ströme in dem
Fall schützt, wenn die entfernt angeordnete Schaltereinheit 22
fehlerhaft verdrahtet ist. Ebenso wie die Hauptsteuereinheit
weist jede entfernt angeordnete Schaltereinheit 22
vorzugsweise die Form auf, die in den Fig. 11
bis 14 des genannten US-Patentes gezeigt ist. Diese Wandplatteneinheiten
sind an Stellen angeordnet, die von der
Steuerschaltung 20 entfernt sind, und sie senden ein
Steuersignal an die Steuerschaltung 20 jedesmal dann aus,
wenn einer der Tastschalter Pb′ gedrückt wird. Dieses
Niederspannungs-Steuersignal bewirkt, daß die Verriegelungssteuerschaltung
20 aus ihrem jeweiligen Zustand
(beispielsweise EIN-Zustand) in den entgegengesetzten
Zustand (beispielsweise den AUS-Zustand) kippt.
Die Verriegelungssteuerschaltung 20 kann entweder eine
elektronische, elektromechanische oder mechanische bistabile
Verriegelungsschaltung sein. Bei der bevorzugten
Ausführungsform wird eine elektromagnetische Verriegelungsschaltung
verwendet. Das Herz der Verriegelungssteuerschaltung 20
ist ein Verriegelungsrelais, das einen
bistabilen Kontakt 24, eine Setz-Wicklung 26 und eine
Rücksetz-Wicklung 28 aufweist. Der Kontakt 24 schaltet
immer dann in die EIN-Position, wenn ein Strom impulsförmig
in die Setz-Wicklung 26 geleitet wird. Wenn ein Strom
impulsförmig durch die Rücksetz-Wicklung 28 geleitet
wird, so schaltet der Kontakt 24 in die AUS-Position. Der
Kontakt 24 wird in den EIN- und AUS-Positionen mit Hilfe
von Permanentmagneten gehalten. Die Position des Kontaktes 24
bestimmt den Betriebszustand der Verriegelungssteuerschaltung 20
und damit die Betriebsart des Triac 18
Wenn sich der Kontakt 24 in der EIN-Position befindet,
so schaltet die Steuerschaltung 20 den Triac 18 kurz
nach dem Null-Durchgang jeder Halbperiode der Wechselspannungsschwingungsform Vs
der Leistungsquelle 12 ein,
mit dem Ergebnis, daß eine im wesentlichen sinusförmige
Schwingung Vl (Fig. 2) der Last 14 zugeführt wird. Wenn
sich der Kontakt 24 in der AUS-Position befindet, so wird
der Torstrom von dem Triac 18 abgeschaltet und der Triac
wird gesperrt, wodurch die Leistung von der Last 14 abgeschaltet
wird.
Die Betriebsweise der Steuerschaltung 20 und damit die
Betriebsweise des Triac 18 wird als Funktion der Position
des Relais 24 geändert. Das Relais 24 wird von der EIN-
in die AUS-Position jedesmal dann gekippt, wenn sich ein
Kondensator C 1 über die Rücksetz-Wicklung 28 entlädt, und
es wird von der AUS- in die EIN-Position gekippt, wenn
sich ein Kondensator C 2 über die Setz-Wicklung 26 entlädt.
Das Laden der Kondensatoren C 1 und C 2 wird durch
eine Rücksetz-Kondensatorladeschaltung 32 bzw. eine Setz-
Kondensatorladeschaltung 34 gesteuert. Die Entladung der
Kondensatoren C 1, C 2 wird durch einen Transistor Q 3
gesteuert, der durch Steuersignale eingeschaltet wird, die
seiner Basiselektrode über den örtlich angeordneten Tastschalter
Pb und/oder von den entfernt angeordneten
Steuerschaltereinheiten 22 zugeführt werden. Die Betriebsweise
der Rücksetz-Kondensatorladeschaltung 32 wird als
erstes beschrieben.
Wenn sich der Kontakt 24 in der EIN-Position befindet, so
versucht die Spannung am Knoten A der Spannung Vs der
Leistungsquelle zu folgen. Diese Sinusschwingung ist in
Fig. 2 dargestellt. Der Knoten A (Fig. 1) ist mit der
Torelektrode des Triac 18 über den Kontakt 24, einen
Widerstand R 1 und bilaterale Siliziumschalter 30, 31 verbunden
(irgendein geeignetes bilaterales Kipp-Bauelement
kann verwendet werden). Die bilateralen Siliziumschalter
30, 31 sind so ausgelegt, daß sie kippen oder durchschalten,
wenn die Größe der Spannung längs dieses bilateralen
Schalters einen vorgegebenen Pegel überschreitet. Die
Größe der Kippspannung ist so gewählt, daß sie ausreichend
klein ist, um sicherzustellen, daß die der Last 14
im wesentlichen eine Sinusspannung ist, während diese
Spannung gleichzeitig ausreichend groß ist, um einen
Ladestrom an den Kondensator C 1 zu liefern. Eine Kippspannung
von ungefähr 15 V hat sich als geeignet herausgestellt.
Dies ergibt eine Sperrzeit von ungefähr 100 µsec
für den Triac 18, ergibt jedoch eine ausreichende Ladespannung
für den Kondensator C 1. Als Ergebnis der Verwendung
der bilateralen Siliziumschalter 30, 31 ist die
Spannung Vg zwischen den Knoten A und B eine impulsförmige
Spannung mit einer kurzen Dauer und einem maximalen
Wert, der gleich dem Pegel ist, auf den der Kondensator
C 1 aufgeladen werden soll. Diese Spannung Vg ist in Fig. 2
gezeigt.
Obwohl der Maximalwert der Spannung Vg so gewählt ist,
daß sie gleich dem gewünschten maximalen Spannungspegel
ist, auf den der Kondensator C 1 aufgeladen wird, ist die
Dauer der Vg-Spannungsimpulse sehr kurz (vorzugsweise
nicht mehr als ungefähr 5% einer Halbperiode der
Wechselspannungsschwingungsform Vs). Die Verwendung eines
derartig kurzen Impulses ist erforderlich, um sicherzustellen,
daß die von dem Triac 18 zugeführte Lastspannung
im wesentlichen sinusförmig ist, wodurch ermöglicht wird,
daß das System 10 kapazitive Lasten steuert. Die kurze
Sperrzeit bewirkt weiterhin eine weitgehende Verringerung
möglicher Hochfrequenzstörungen sowie von Geräuschen, die
durch Lampen- oder Transformatorlasten hervorgerufen werden,
die durch das System gesteuert werden. Weiterhin
werden stoßförmige Strombelastungen für das Schalterelement
18 vermieden. Obwohl eine derartige kurze Impulsdauer
im Hinblick auf die der Last zugeführte Schwingungsform
wünschenswert ist, ergibt sie eine sehr kurze Zeitperiode,
während der die Leistungsquelle 12 Leistung an
die Steuerschaltung 20 liefern kann. Die Konstruktion der
Steuerschaltung 20 ermöglicht dies dadurch, daß sie nur
eine sehr geringe Leistung benötigt - nämlich die Leistung,
die erforderlich ist, um eine ausreichende Ladung
auf dem Kondensator C 1 oder C 2 (in Abhängigkeit von der
Position des Kontaktes 24) aufrechtzuerhalten, und zwar
mit einem Pegel, der ausreicht, um die Rücksetz- bzw.
Setz-Wicklungen 28, 26 anzusteuern.
Es ist wünschenswert, den Rücksetz-Kondensator C 1 sehr
schnell aufzuladen, weil der Benutzer des Systems 10 warten
muß, bis der Kondensator C 1 aufgeladen ist, bevor das
System in den AUS-Zustand geschaltet werden kann. Um sicherzustellen,
daß der Kondensator C 1 in einer sehr kurzen
Zeit (typischerweise 100 bis 200 msec) auf den erforderlichen
Wert aufgeladen werden kann, ist es erforderlich,
daß der Widerstand R 6, durch den der Ladestrom an
den Kondensator C 1 fließt, einen niedrigen Wert
aufweist. Die Verwendung eines derartigen Widerstandes
könnte jedoch Probleme hervorrufen, sobald der Kondensator C 1
auf den gewünschten Pegel aufgeladen wurde. Weil
der Kondensator C 1 aufgrund der Verwendung des niedrigen
Widerstandswertes des Widerstandes R 6 in einer derart
kurzen Zeitperiode aufgeladen wird, ist es sehr gut möglich
und sogar wahrscheinlich, daß der Benutzer des
Systems 10 immer noch einen der Tastschalter Pb, Pb′ gedrückt
hält, nachdem der Kondensator C 1 auf seinen maximalen
Wert aufgeladen wurde (der durch die Zener-Diode D 1
bestimmt ist). Weil der Tastschalter Pb, Pb′ immer noch
geschlossen ist, ist der Transistor Q 3 eingeschaltet, und
ein Strom könnte direkt über den Widerstand R 6 in die
Rücksetz-Wicklung 28 fließen, wodurch die Steuerschaltung 20
versehentlich zurück in die AUS-Position gekippt würde.
Um dieses Problem zu beseitigen, schließt die Rücksetz-
Kondensatorladeschaltung 32 den Transistor Q 1 ein,
der als Stromregler wirkt. Jedesmal dann, wenn der
Transistor Q 3 abgeschaltet ist (dies tritt ein, wenn alle
Tastschalter Pb, Pb′ offen sind), und der Relaiskontakt 24
sich in der EIN-Position befindet, ermöglicht der
Transistor Q 1 einen Stromfluß in den Kondensator C 1. Jedesmal
dann, wenn der Transistor Q 3 eingeschaltet ist
(dies tritt ein, wenn irgendeiner der Tastschalter Pb,
Pb′ geschlossen ist), ist der Transistor Q 1 abgeschaltet
(dies wird weiter unten ausführlich erläutert), so daß
verhindert wird, daß ein Strom direkt an die Rücksetz-
Wicklung 28 fließt.
Sobald der Benutzer des Systems 10 den von ihm ursprünglich
gedrückten Tastschalter Pb, Pb′ freigegeben hat und
der Kondensator C 1 aufgeladen wurde, kann der Benutzer
die Steuerschaltung 20 in den AUS-Zustand dadurch umschalten,
daß irgendeiner der Tastschalter Pb, Pb′ gedrückt
wird. Wenn irgendeiner dieser Schalter geschlossen
wird, steht eine Basisansteuerung (das Steuersignal an
das Laststeuersystem 10) am Transistor Q 3 zur Verfügung
und der Transistor wird eingeschaltet. Dies ergibt einen
Entladungspfad für die Spannung längs des Kondensators C 1
über die Rücksetz-Wicklung 28, eine Diode D 11 und den
Transistor Q 3. Der durch die Rücksetz-Wicklung 28 fließende
Stromimpuls bewirkt, daß der Kontakt 24 in die AUS-
Position umschaltet. Hierdurch wird der Triac 18 abgeschaltet
und sobald die Tastschalter Pb, Pb′ freigegeben
wurden, wird das Laden des Kondensators C 2 eingeleitet.
Im abgeschalteten Zustand steht die gesamte Versorgungsspannung Vs
längs der Knoten A und B zur Verfügung. Sobald
der Tastschalter Pb, Pb′, der den Übergang der Betriebsweise
der Verriegelungssteuerschaltung 20 von der
EIN- zur AUS-Betriebsart eingeleitet hatte, freigegeben
wird, schaltet der Transistor Q 2 ein und ein Ladestrom
fließt durch die Diode D 10, den Widerstand R 4 und den
Transistor Q 2 an den Kondensator C 2. Wenn sich der
Kondensator C 2 auf die volle Spannung der Leistungsquelle
aufladen könnte, so könnte der Strom, der inpulsförmig
durch die Setz-Wicklung 26 geleitet wird, wenn einer der
Tastschalter Pb, Pb′ nachfolgend gedrückt würde, die
Wicklung zerstören. Um dieses Problem zu beseitigen, ist
eine Zener-Diode D 2 in Serie mit einer Diode D 5 zwischen
dem Knoten B und der Basis des Transistors Q 2 eingeschaltet.
Sobald die Spannung längs des Kondensators C 2 die
Zener-Spannung der Zener-Diode D 2 erreicht, schaltet der
Kondensator Q 2 ab und der Stromfluß an den Kondensator C 2
wird beendet. Von diesem Zeitpunkt an kann sich der
Kondensator C 2 durch die Diode D 7, die Setz-Wicklung 26 und
den Transistor Q 3 entladen, sobald zum nächstenmal einer
der Tastschalter Pb, Pb′ gedrückt wird.
Wenn sich die Steuerschaltung 20 in der AUS-Betriebsart
befindet, so ist der Triac 18 abgeschaltet und der Stromfluß
zur Last 14 ist unterbrochen. In dieser Betriebsart
ist es äußerst wichtig, daß der Leckstrom durch die
Steuerschaltung 20 so gering wie möglich gehalten wird.
Der Transistor Q 2 regelt einwandfrei den Stromfluß in der
AUS-Betriebsart der Steuerschaltung 20, um irgendeinen
wesentlichen Leckstrom zu verhindern. Sobald der Tastschalter
Pb, Pb′, der den Übergang der Betriebsweise der
Verriegelungssteuerschaltung 20 von dem EIN- in den AUS-
Zustand eingeleitet hat, freigegeben wurde, schaltet der
Transistor Q 2 ein und liefert einen Strom an den Kondensator
C 2 über die Diode D 10 und den Widerstand R 4. Weil
dieser Strom zur Ladung des Kondensators C 2 verwendet
wird, ergibt sich ein gewisser Leckstrom. Sobald der Kondensator C 2
auf die durch die Diode D 2 bestimmte Spannung
aufgeladen wurde, schaltet der Transistor Q 2 ab, doch
fließt weiterhin ein Strom durch die Diode D 10, den
Widerstand R 3 und die Zener-Diode D 2. Der in Sperrichtung
durch die Zener-Diode D 2 fließende Leckstrom ist relativ
klein und wird weiterhin durch den einen hohen Widerstandswert
aufweisenden Widerstand R 3 (beispielsweise
560 kOhm) verringert. Wenn versucht würde, den Leckstrom
durch die Verwendung eines hohen Widerstandwertes für
den Widerstand R 4 und durch Fortlassen des Transistors Q 2
zu erreichen, so würde die Ladezeit des Kondensators C 2
äußerst lang werden (bis zu 1 sec). Dies wäre äußerst
unerwünscht, weil es verhindern würde, daß die Verriegelungssteuerschaltung 20
während einer Periode von mindestens
1 sec in den EIN-Zustand zurückgeschaltet werden
könnte. Durch Steuern des Stromes in der vorstehend beschriebenen
Weise vermeidet der Transistor Q 2 dieses Problem.
Wie dies weiter oben erläutert wurde, stellt der Transistor C 1
sicher, daß kein Strom von der Leistungsquelle 12
zur Rücksetz-Wicklung 28 fließt, während ein Tastschalter
Pb, Pb′ gedrückt ist (d. h. während das Steuersignal der
Steuerschaltung 20 zugeführt wird). Der Transistor Q 2,
der einen Teil der Setz-Wicklungs-Ladeschaltung 34 bildet,
dient einem ähnlichen Zweck.
Unter der Annahme, daß sich der Kontakt 24 zu Anfang in
der EIN-Position befindet und der Tastschalter Pb gedrückt
wird, so entlädt sich der Kondensator C 1 über die Diode
D 11, die Rücksetz-Wicklung 28 und den Transistor Q 3, wodurch ein Schalten des Kontaktes 24 in die AUS-Position
hervorgerufen wird. Wenn zugelassen würde, daß der
Transistor Q 2 zu dieser Zeit eingeschaltet ist (oder wenn
der Transistor forgelassen wäre), so könnte ein Ladestrom
unmittelbar von der Leistungsquelle 12 zum Kondensator C 2
fließen. Obwohl dies annehmbar wäre, würde ein
wesentliches Problem auftreten, sobald der Kondensator C 2
eine beträchtliche Ladungsmenge gesammelt hätte. Während
die Spannung längs des Kondensators C 2 ansteigt, steigt
auch die Spannung an, die zur Ansteuerung der Setz-Wicklung 26
zur Verfügung steht. Wenn der Tastschalter Pb
weiter gedrückt gehalten wird, so ist der Transistor Q 3
eingeschaltet und ein Strom kann durch die Wicklung 26
fließen. Wenn dies zugelassen würde, würde dies dazu führen,
daß der Kontakt 24 in die EIN-Position zurückkehrt.
Dieser Vorgang kann sich selbst wiederholen, solange der
Schalter Pb geschlossen ist, so daß ein dauerndes Kippen
erfolgen kann.
Um dieses Problem zu vermeiden, sind die Basiselektroden
der Transistoren Q 1, Q 2 mit dem Emitter des Transistors Q 3
über jeweilige Dioden D 4, D 6, gekoppelt. Jedesmal dann,
wenn ein Tastschalter Pb, Pb′ gedrückt ist, beseitigt der
Transistor Q 3 die Basisansteuerung der Transistoren Q 1
und Q 2 über die Dioden D 4 und D 6, wodurch diese Transistoren
abgeschaltet werden. Hierdurch werden die Ladeschaltungen
32, 34 während der Zeit unwirksam gemacht, zu
der irgendeiner der Tastschalter Pb, Pb′ gedrückt ist,
und es wird verhindert, daß ein Strom von der Leistungsquelle 12
durch die Wicklungen 26, 28 fließt. Obwohl dies
außerdem das Laden des Kondensators C 1, C 2 verhindert,
ist es annehmbar, weil der entsprechende Kondensator sehr
schnell geladen wird, wenn der Tastschalter Pb, Pb′ freigegeben
wird, und zwar aufgrund der Stromregeleigenschaften
der Transistoren Q 1, Q 2.
Zusammenfassend kann damit festgestellt werden, daß die
Wechselwirkung des Kontaktes 24, der einen niedrigen Widerstandswert
aufweisenden Widerstände R 6, R 4 und der
Transistoren Q 1 bis Q 3 sicherstellt, daß der entsprechende
Kondensator C 1, C 2 erst dann geladen wird, nachdem der
Tastschalter Pb, Pb′, der geschlossen wurde, in den offenen
Zustand zurückkehrt (so daß die Wicklungen 26, 28
nicht in unerwünschter Weise angesteuert werden können),
und daß die Kondensatoren C 1, C 2 sehr schnell geladen
werden, wenn der Tastschalter Pb, Pb′ freigegeben wird
(so daß sichergestellt ist, daß das System in gewünschter
Weise sehr schnell zwischen den AUS- und EIN-Betriebsarten
umgeschaltet werden kann.
Obwohl die vorstehend beschriebene Ausführungsform der
Schaltung sicherstellt, daß die Kondensatoren C 1, C 2 sehr
schnell aufgeladen werden (beispielsweise in 100 msec),
ist es möglich, daß zwei Tastschalter Pb, Pb′ nacheinander
in einem derart kurzen Zeitintervall geschlossen werden,
daß die Ladung in dem entsprechenden Kondensator C 1,
C 1 keinen ausreichenden Pegel erreicht, um die zugehörige
Wicklung 26, 28 vollständig anzusteuern. In einem derartigen
Fall ist es möglich, daß der Kontakt 24 zwischen
den EIN- und AUS-Positionen festgehalten würde (d. h. der
Kontakt würde sich in einer Zwischenstellung zwischen dem
EIN-Anschluß und dem AUS-Anschluß befinden). In diesem
Fall würde ein Ladestrom weder für den Kondensator C 1
noch für den Kondensator C 2 zur Verfügung stehen, mit dem
Ergebnis, daß das Schaltsystem effektiv im ausgeschalteten
Zustand festgehalten würde.
Um dieses Problem zu beseitigen, schließt die Steuerschaltung 20
eine Bootstrap-Schaltung ein, die einen
Transistor Q 4 zum automatischen Laden des Kondensators C 2
in dem Fall einschließt, in dem der Relaiskontakt 24 zwischen
den EIN- und AUS-Positionen festliegt. Einer der
Tastschalter Pb, Pb′ kann dann gedrückt werden, um den
Kondensator C 2 über die Setz-Wicklung 26 zu entladen und
damit den Relaiskontakt 24 in die EIN-Position zu bewegen.
Wenn der Kontakt 24 zwischen den EIN- und AUS-Positionen
blockiert ist, verläuft der Basis-Ansteuerstrompfad des
Transistors Q 4 vom Knoten A in den Emitter des Transistors
Q 4, aus der Basis des Transistors Q 4 heraus und
über die Widerstände R 10 und R 7. Es ist darauf hinzuweisen,
daß sich der Knoten A, bezogen auf das untere Ende
des Widerstandes R 7, auf der gegenüberliegenden Seite des
Triac 18 befindet. Es ist daher die Spannung längs des
Triac 18, die die Ansteuerung für den Basisstrom des
Transistors Q 4 liefert. Der Transistor Q 4 kann eine
Basisansteuerung empfangen, wenn Vs ≦λτ VC 1 (die Spannung längs
C 1) ist. Es ist nicht erforderlich, daß VC 1 = 0 ist, damit
der Transistor Q 4 einschalten kann. Wenn daher der
Transistor Q 4 eine Basisansteuerung aufweist und
Vs ≦λτ VC 2 (die Spannung längs C 2) ist, so schaltet der
Transistor Q 4 ein und lädt den Kondensator C 2 auf eine
Spannung auf, die durch die Zener-Diode D 2 begrenzt ist
(beispielsweise 18 V). Die Widerstände R 10 und R 7 sind so
gewählt, daß dann, wenn der Transistor Q 4 eingeschaltet
ist, der Kondensator C 2 in weniger als 1 sec vollständig
geladen wird, wobei diese Verzögerung von dem Benutzer
nicht bemerkt wird.
Der letzte Teil der Bootstrap-Schaltung ist der Widerstand
R 9, der ausschließlich als Ableitwiderstand wirkt.
Der Wert des Widerstandes R 9 ist so gewählt, daß irgendein
Leck- oder Störstrom durch den sich im abgeschalteten
Zustand befindenden Transistor Q 4 den Kondensator C 2
nicht auflädt, sondern über den Widerstand R 9 fließt. Der
Widerstand R 9 ist weiterhin groß genug, damit er unter
normalen Bedingungen den Kondensator C 2 in wesentlichem
Ausmaß entlädt.
Um die Steuerschaltung 20 gegen übermäßige Spannungen
aufgrund einer fehlerhaften Verdrahtung der Steuerschaltung
während der Installation des Laststeuersystems 10 zu
schützen, ist ein einen positiven Temperaturkoeffizienten
aufweisender Widerstand 42 in Serie mit der Diode D 12 in
der Steuerleitung 40 angeordnet. Die Diode D 12 ermöglicht
es, daß ein einziger entfernt angeordneter Schalter mit
einer Vielzahl von Laststeuersystemen gekoppelt ist, die
jeweils die Betriebsweise eines anderen Satzes von Lasten
steuern, so daß dieser einzige entfernt angeordnete
Schalter als Steuerschalter für jedes der Laststeuersysteme
wirkt. Dies ist ausführlich in der obengenannten
US-Patentschrift beschrieben, mit der Ausnahme, daß hierbei
die Dioden außerhalb der Laststeuerschaltungen angeordnet
sind.
Eine Dämpfungsschaltung mit einem Widerstand R 11 und
einem Kondensator C 4 ist parallel zum Triac 18 geschaltet,
um die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit längs des
Triac zu begrenzen, so daß dieser geschützt wird, wenn er
in Verbindung mit induktiven Lasten verwendet wird.
Unter normalen Bedingungen ist die Ladespannung des Kondensators
C 1 die ein geringes Tastverhältnis aufweisende
impulsförmige Spannung Vg gemäß Fig. 2. Diese Spannung
ist typischerweise nicht größer als 15 V. Wenn der Kontakt 24
zu irgendeinem Zeitpunkt, der von dem Spannungs-
Nulldurchgang der Wechselspannungs-Leistungsquelle 12 abweicht,
von der AUS- in die EIN-Position gekippt wird, so
könnte eine relativ große Spannung längs der Knoten A und
B auftreten, bevor der Triac 18 gezündet wird. Um den
Transistor Q 1 im Falle einer derartigen großen Spannung
zu schützen, ist eine Zener-Diode D 9 parallel zu Kollektor
und Emitter des Transistors Q 1 eingeschaltet.
Wie dies weiter oben erwähnt wurde, ist das Laststeuersystem 20
sowohl für induktive als auch für Widerstandslasten
ausgelegt. Wenn das System mit einer induktiven
Last verwendet wird, eilt der Strom der Spannung nach,
wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wie dies aus Fig. 3 zu
erkennen ist, läuft der Strom zum Zeitpunkt t durch Null
und der Triac 18 schaltet ab. Der Triac 18 benötigt einen
Torimpuls, um in der entgegengesetzten Richtung leitend
zu werden. Die längs des Triac 18 zur Verfügung stehende
Spannung hängt davon ab, wie stark induktiv die Last ist,
sie kann jedoch leicht bis zu 130 V erreichen. Dies würde
ein unmittelbares Zünden der Torelektrode bewirken und es
würde keine Zeit zum Laden des Kondensators C 1 zur Verfügung
stehen. Um dieses Problem zu beseitigen, ist ein
Kondensator C 3 parallel zu der aus den bilateralen
Siliziumschaltern 30 und 31 und der Torelektrode des
Triac 18 bestehenden Serienschaltung eingeschaltet und
verzögert den Zeitpunkt, zu dem der Triac 18 eingeschaltet
wird, um eine kurze Zeitperiode, die ausreicht, damit
sich der Kondensator C 1 aufladen kann. Diese kurze Zeitperiode
ist jedoch kurz genug, um die gewünschte im wesentlichen
sinusförmige Schwingungsform, die der Last 14
zugeführt wird, aufrechtzuerhalten.
Der Kondensator C 3 stellt zwar sicher, daß sich der Kondensator
C 1 selbst bei stark induktiven Lasten auflädt,
das verzögerte Zünden des Triac 18 führt jedoch zu Spannungen
längs der Knoten A und B, die größer sind als die
15 V, auf die der Kondensator C 1 aufgeladen werden soll.
Aus diesem Grund ist eine Zener-Diode D 1 parallel zum
Kondensator C 1 eingeschaltet, um die Ladung auf dem Kondensator
C 1 auf sichere Pegel zu begrenzen.
Die derzeit bevorzugten Werte der Widerstände, Kondensatoren
und Zener-Dioden nach Fig. 1 sind in der folgenden
Tabelle 1 angegeben:
Alle Dioden sind vom Typ 1N4004. Der Triac 18 ist vom Typ
MAC224-5. Der Transistor Q 1 ist vom Typ MPS-A13, der
Transistor Q 2 ist vom Typ 2N6517, der Transistor Q 3 ist
vom Typ MPS-A56 und der Transistor Q 4 ist vom Typ
MPS-A92.
Die beschriebene Ausführungsform des Laststeuersystems 10
weist verschiedene Vorteile auf. Weil die einzige Leistung,
die die Steuerschaltung 20 benötigt, die zum Laden
und Aufrechterhalten der Ladung auf den Kondensatoren C 1
und C 2 erforderliche Leistung ist, kann der Triac 18 im
wesentlichen für die gesamte Wechselspannungs-Schwingungsform
eingeschaltet bleiben. Dies ermöglicht es, das
Laststeuersystem 10 mit kapazitiven Lasten zu verwenden.
Die zum Aufladen des Kondensators C 1 und C 2 auf den
erforderlichen Pegel benötigte Zeit kann aufgrund der Verwendung
der einen niedrigen Wert aufweisenden Ladewiderstände R 6
und R 4 sehr kurz sein. Diese Widerstände können
aufgrund der Betriebsweise der Kondensatorladeschaltungen
32, 34 verwendet werden, die es ermöglichen, Ladewiderstände
mit niedrigem Widerstandswert zu verwenden und
gleichzeitig hohe Leckströme und die Möglichkeit zu beseitigen,
daß der Kontakt 24 in einen Kippzustand übergeht,
während der Tastschalter Pb gedrückt ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausführungsform
des Laststeuersystems besteht darin, daß die
Steuerschaltung 20 ausschließlich durch die Spannung
längs des Triacs 18 gespeist wird (sowohl im EIN- als
auch im AUS-Zustand der Steuerschaltung 20). Als Ergebnis
muß die Steuerschaltung nur zwischen der Leistungsquelle
12 und der Last 14 geschaltet werden und benötigt keine
Verbindung mit der neutralen Phase.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausführungsform
des Laststeuersystems besteht darin, daß es
polaritätsunempfindlich ist, d. h. daß die Knoten A und B
mit der Leistungsquelle 12 und der Last 14 oder mit der
Last 14 bzw. der Last 12 verbunden werden können.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Laststeuersystem
aufgrund seines Aufbaus einen Spannungsausfall-
Speicher in dem Sinne aufweist, daß die Steuerschaltung 20
speichert, ob sie im EIN- oder AUS-Zustand war, als
die Spannung von der Steuerschaltung 20 abgeschaltet wurde.
Wenn die Betriebsleistung zurückkehrt, schaltet die
Steuerschaltung 20 den Triac 18 entweder ein oder aus,
und zwar in Abhängigkeit von dem ursprünglichen Zustand
der Steuerschaltung. Diese Spannungsausfall-Speicherfunktion
wird als Ergebnis der Verwendung der bistabilen
Verriegelungsschaltung erreicht. Wenn eine elektronische
Verriegelungsschaltung für diesen Zweck verwendet würde,
so würde eine Lithiumbatterie oder eine ähnliche Leistungsquelle
erforderlich sein, um die Verriegelungsschaltung
in ihrem ursprünglichen Zustand zu halten, in
dem sie sich befand, bevor die Wechselspannungsleistung
an die Steuerschaltung 20 abgeschaltet wurde.
In Fig. 4 ist ein Schaltbild zur Erläuterung der Art und
Weise gezeigt, wie zwei Laststeuersysteme 10-1, 10-2 gemäß
der beschriebenen Ausführungsform mit entfernt angeordneten
Steuerschaltern zusammenwirken können. Das erste
Steuersystem 10-1 schließt ein Hauptgehäuse 38 (das einen
Triac 18, eine Steuerschaltung 20 und den örtlich angeordneten
Tastschalter Pb aufnimmt) und drei entfernt angeordnete
Steuerschaltergehäuse 42, 44 und 46 ein (wobei
die Gehäuse 44 und 46 außerdem einen Teil des Steuersystems 10-2
bilden, wie dies weiter unten erläutert
wird). Das Gehäuse 42 ist in seinem äußeren Aussehen im
wesentlichen identisch zu dem Gehäuse 38 und nimmt einen
einzigen entfernt angeordneten Schalterkreis 22 auf, der
den Tastschalter Pb′ einschließt. Die Gehäuse 44 und 46
sind ebenfalls in ihrem Aussehen im wesentlichen identisch
zum Gehäuse 38, mit der Ausnahme, daß sie jeweils
zwei entfernt angeordnete Steuerschalterkreise 22 einschließen,
die jeweils einen entsprechenden Tastschalter
Pb′-1, Pb′-2 einschließen. Die kombinierte Größe und Form
der Tastschalter Pb′-1 und Pb′-2 ist angenähert gleich
der Gesamtgröße und -form des Einzel-Tastschalters Pb′ in
dem Hauptgehäuse 38. Der Tastschalter Pb′-1 in jedem der
Gehäuse 44, 46 ist mit der Steuerschaltung 20 des Hauptgehäuses 38
gekoppelt und liefert ein Steuersignal an die
Steuerschaltung 20, wenn er gedrückt wird.
Die Tastschalter Pb′-2 der Gehäuse 44 und 46 sind mit dem
Hauptgehäuse 40 des Laststeuersystems 10-2 verbunden.
Ähnlich wie das Gehäuse 38 umgibt das Hauptgehäuse 40 die
Steuerschaltung 20, den Triac 18 und den Tastschalter Pb
des Laststeuersystems 10-2. Wenn irgendeiner der Tastschalter
Pb′-2 gedrückt wird, liefert er ein Steuersignal
an die Steuerschaltung 20, die in dem Gehäuse 40 angeordnet
ist. Das einzelne Gehäuse 44 (sowie das einzelne Gehäuse 46)
schließt zwei Tastschalter ein, und zwar jeweils
einen für jedes der Laststeuersysteme 10-1, 10-2,
so daß es möglich ist, zwei Sätze von Lasten von einer
einzigen entfernt angeordneten Stelle aus zu steuern.
Bei der dargestellten Ausführungsform schließt das Laststeuersystem
10-2 weiterhin ein Gehäuse 48 ein, das eine
einzige entfernt angeordnete Schaltereinheit 22 umgibt,
die den Tastschalter Pb′ einschließt. Obwohl jedes Laststeuersystem
10-1, 10-2 in Verbindung mit drei entfernt
angeordneten Schaltereinheiten dargestellt ist, von denen
zwei in dem gleichen Gehäuse angeordnet sind wie die entfernt
angeordnete Schaltereinheit für das andere Laststeuersystem,
ist die Erfindung nicht auf diese spezielle
Ausführungsform beschränkt und es können auch andere Kombinationen
verwendet werden.
In der vorstehenden Beschreibung der Fig. 4 wurden die
Betätigungsplatten an der Vorderseite jedes der Gehäuse
38 bis 46 als Tastschalter bezeichnet. Tatsächlich ist
jedoch jeder Tastschalter im Inneren des Gehäuses angeordnet
und das auf der Vorderseite des Gehäuses sichtbare
Element ist eine Betätigungsplatte, die mit dem Tastschalter
gekoppelt ist. Dies ist ausführlicher in der
obengenannten US-Patentschrift beschrieben. In den
Patentansprüchen bezeichnet der Ausdruck "Betätigungsplatte"
die in Fig. 4 mit Pb, Pb′, Pb′-1 und Pb′-2
bezeichnete Platte.
In der vorstehenden Beschreibung ist das in zwei Richtungen
leitende Schaltelement 18 als ein Triac dargestellt.
Es können auch andere bidirektionale Bauelemente verwendet
werden. Zusätzlich können Hybridschaltungen, die
effektiv als bidirektional leitende Schaltelemente wirken
(beispielsweise ein Paar von entgegengesetzt geschalteten
gesteuerten Siliziumgleichrichtern), ebenfalls verwendet
werden.
Claims (57)
1. Laststeuersystem mit einem Schaltelement, das erste
und zweite Hauptanschlüsse und einen Steueranschluß
aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerschaltung (20)
mit dem Steueranschluß gekoppelt ist und die Betriebsweise
des Schaltelementes (18) in Abhängigkeit
von periodischen Steuersignalen steuert, die
der Steuerschaltung (20) zugeführt werden, daß die
Steuerschaltung (20) zwischen den ersten und zweiten
Hauptanschlüssen (A, B) angeschaltet ist und
ihre Betriebsleistung aus der Spannung gewinnt,
die längs der Hauptanschlüsse (A, B) des Schaltelements (18)
auftritt, wenn das Schaltelement
zwischen einer Leistungsquelle (12) und einer Last
(14) eingeschaltet ist, daß die Steuerschaltung (20)
ein bistabiles Verriegelungselement (24, 26, 28)
einschließt, das in einem EIN- und einem AUS-
Zustand betreibbar ist, daß der Zustand des Verriegelungselementes
bestimmt, ob das Schaltelement (18)
im EIN- oder im AUS-Zustand betrieben wird,
und daß die Steuerschaltung (20) und das Schaltelement (18)
polaritätsunabhängig sind und richtig arbeiten,
unabhängig davon, ob der erste und der zweite
Hauptanschluß des Schaltelementes (18) mit de
Last (14) bzw. der Leistungsquelle (12) oder mit der
Leistungsquelle (12) bzw. der Last (14) gekoppelt
ist.
2. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schalter (Pb)
zur Erzeugung der Steuersignale und ein Gehäuse
(38, 40) vorgesehen sind und daß das Schaltelement (18),
die Steuerschaltung (20) und der Schalter (Pb)
in dem Gehäuse angeordnet sind.
3. Laststeuersystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter (Pb)
ein von einem Menschen betätigbarer Schalter
ist.
4. Laststeuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Luftspalt-
Schalter (16), der in Serie mit den Hauptanschlüssen
des Schaltelementes (18) geschaltet ist.
5. Laststeuersystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet
durch einen örtlich angeordneten
Schalter (Pb) zur Erzeugung der Steuersignale
und ein Gehäuse (38, 40), in dem das Schaltelement
(18), die Steuerschaltung (20), der Luftspalt-
Schalter (16) und der örtlich angeordnete Schalter (Pb)
angeordnet sind.
6. Laststeuersystem nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der örtlich angeordnete
Schalter (Pb) ein von einem Menschen betätigbarer
Schalter ist.
7. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement (24, 26, 28) seinen derzeitigen
Zustand beibehält, wenn die Betriebsleistung von der
Steuerschaltung (20) entfernt wird.
8. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20)
den Zustand des Verriegelungselementes
(24, 26, 28) in Abhängigkeit von jedem aufeinanderfolgenden
Steuersignal ändert, das der Steuerschaltung (20)
zugeführt wird.
9. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement eine elektronische Verriegelungsschaltung
ist.
10. Laststeuersystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch eine Energiequelle zur
Leistungsversorgung der elektronischen Verriegelungsschaltung
wenn keine Spannung längs der
Hauptanschlüsse des Schaltelementes (18) abfällt.
11. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein mechanisches Verriegelungselement
(24, 26, 28) ist.
12. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein magnetisches Verriegelungselement
ist.
13. Laststeuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen örtlich angeordneten
Schalter (Pb) zur Erzeugung der Steuersignale,
ein Gehäuse (38, 40), in dem die Steuerschaltung (20)
das Schaltelement (18) und der örtlich angeordnete
Schalter (Pb) angeordnet sind, und eine entfernt
angeordnete Schaltereinheit (42, 44, 46, 48),
die einen von einem Menschen betätigbaren Schalter
einschließt, der an einer von dem Gehäuse entfernt
angeordneten Position angeordnet ist und Steuersignale
in Abhängigkeit von seiner Betätigung erzeugt,
wobei die Steuersignale der Steuerschaltung (20) zugeführt
werden.
14. Laststeuersystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein magnetisches Verriegelungsrelais
(24, 26, 28) mit Setz- und Rücksetz-Wicklungen
(26, 28) und einem Kontakt (24) ist, der zwischen
den EIN- und AUS-Positionen beweglich ist, wobei die
Position des Kontaktes (24) den Schaltzustand des
Verriegelungselementes bestimmt.
15. Laststeuersystem nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20)
weiterhin Setz- und Rücksetz-Kondensatoren
(C 2, C 1), die der Setz- bzw. Rücksetz-wicklung (26, 28)
zugeordnet sind, Einrichtungen zum Laden der
Setz- und Rücksetz-Kondensatoren (C 2, C 1), wenn sich
der Kontakt (24) in der AUS- bzw. EIN-Stellung befindet,
und Einrichtungen zum Entladen des geladenen
Kondensators durch die zugehörige Wicklung in Abhängigkeit
von der Zuführung des Steuersignals an die
Steuerschaltung (20) einschließt.
16. Laststeuersystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Laden
eines vorgegebenen der Kondensatoren (C 1, C 2),
wenn der Kontakt (24) in einer Position zwischen den
EIN- und AUS-Positionen blockiert ist.
17. Laststeuersystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Abschalten
der Ladeeinrichtungen, solange das Steuersignal
der Steuerschaltung (20) zugeführt wird.
18. Laststeuersystem nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtungen
einen ersten Stromregler, der einen Strom an
den Setz-Kondensator (C 2) liefert, wenn sich der
Kontakt (24) in der AUS-Stellung befindet, und einen
zweiten Stromregler einschließen, der einen Strom an
den Rücksetz-Kondensator (C 1) liefert, wenn sich der
Kontakt (24) in der EIN-Position befindet, und daß
die Einrichtungen zum Abschalten der Ladeeinrichtungen
die Stromregler dann abschalten, wenn ein
Steuersignal der Steuerschaltung (20) zugeführt
wird.
19. Laststeuerschaltung mit einer Hauptsteuereinheit und
entfernt angeordneten Schaltereinheiten zur Betätigung
der Hauptsteuereinheit, dadurch gekennzeichnet,
daß
A) die Hauptsteuereinheit folgende Teile umfaßt:
A) die Hauptsteuereinheit folgende Teile umfaßt:
- 1) ein Schaltelement (18) mit ersten und zweiten Hauptanschlüssen (A, B) und einem Steueranschluß,
- 2) eine Steuerschaltung (20), die mit dem Steueranschluß gekoppelt ist und die Betriebsweise des Schaltelementes (18) in Abhängigkeit von ihr zugeführten Steuersignalen steuert, wobei die Steuerschaltung (20) polaritätsunabhängig ist und richtig arbeitet, unabhängig davon, ob der erste oder der zweite Hauptanschluß des Schaltelementes (18) mit der Last (14) bzw. der Leistungsquelle (12) oder mit der Leistungsquelle (12) bzw. der Last (14) gekoppelt ist,
- 3) örtlich angeordnete Einrichtungen zur Erzeugung der Steuersignale, und
- 4) ein Gehäuse (38, 40), in dem das Schaltelement (18) die Steuerschaltung (20) und die örtlich angeordneten Schalterelemente angeordnet sind,
daß
B) eine entfernt angeordnete Schaltereinheit (Pb′) zur Erzeugung von Steuersignalen an einer Stelle vorgesehen ist, die von der Hauptsteuereinheit (10) entfernt ist, und daß
C) Signalübertragungseinrichtungen (40) vorgesehen sind, die die von der entfernt angeordneten Schaltereinheit (Pb′) erzeugten Steuersignale der Steuerschaltung (20) zuführen.
B) eine entfernt angeordnete Schaltereinheit (Pb′) zur Erzeugung von Steuersignalen an einer Stelle vorgesehen ist, die von der Hauptsteuereinheit (10) entfernt ist, und daß
C) Signalübertragungseinrichtungen (40) vorgesehen sind, die die von der entfernt angeordneten Schaltereinheit (Pb′) erzeugten Steuersignale der Steuerschaltung (20) zuführen.
20. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalübertragungseinrichtung
durch eine Niederspannungs-
Steuerleitung gebildet ist, die die entfernt angeordnete
Schaltereinheit (Pb′) mit der Steuerschaltung (20)
verbindet.
21. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalübertragungseinrichtung
eine Steuerleitung für geringe
Leistung ist, die die entfernt angeordnete Schaltereinheit
(Pb′) mit der Steuerschaltung (20) verbindet.
22. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die entfernt angeordnete
Schaltereinheit einen von einem Menschen
betätigbaren Schalter einschließt, der in Serie mit
einem einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden
Widerstand (36) geschaltet ist.
23. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die entfernt angeordnete
Schaltereinheit (Pb′) in einem Gehäuse angeordnet
ist, dessen äußeres Aussehen im wesentlichen
identisch zu dem äußeren Aussehen des Gehäuses
des Hauptsteuerschalters ist.
24. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die örtlich angeordneten
Schaltereinrichtungen durch einen Signalempfänger
gebildet sind, der in dem Gehäuse angeordnet
ist und daß das System weiterhin eine drahtlose
Fernsteuereinheit zur Übertragung von Signalen an
die örtlich angeordneten Einrichtungen einschließt,
wobei die örtlich angeordneten Einrichtungen die
Steuersignale in Abhängigkeit von diesen drahtlos
übertragenen Signalen erzeugen.
25. Laststeuersystem nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die örtlich angeordnete
Schaltereinrichtung elektrisch mit einem
Fernsteuerempfänger verbunden ist und daß das System
eine drahtlose entfernt angeordnete Ansteuereinheit
zum Übertragen von Signalen an den Fernsteuerempfänger
einschließt, wobei der Fernsteuerempfänger
auf die ausgesandten Signale durch Zuführen von Signalen
an die örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen
anspricht, wodurch diese örtlich angeordneten
Schaltereinrichtungen die Steuersignale erzeugen.
26. Laststeuersystem, gekennzeichnet
durch
A) eine erste Hauptsteuereinheit mit einem ersten Hauptsteuereinheit-Gehäuse (38), mit einem ersten in dem ersten Gehäuse (38) angeordneten Schaltelement (18), mit einer ersten in dem ersten Gehäuse angeordneten Steuerschaltung (20) zur Steuerung der Betriebsweise des ersten Schaltelementes (18) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung zugeführten Signalen, und mit ersten örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen (Pb), die im ersten Hauptgehäuse (38) angeordnet sind und die Steuersignale zur Zuführung an die erste Steuerschaltung (20) erzeugen,
B) eine zweite Hauptsteuereinheit mit einem zweiten Hauptsteuereinheit-Gehäuse (40), mit einem zweiten Schaltelement (18), das in dem zweiten Gehäuse (40) angeordnet ist, mit einer zweiten Steuerschaltung (20), die in dem zweiten Gehäuse angeordnet ist und die Betriebsweise des zweiten Schaltelementes (18) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung zugeführten Steuersignalen steuert, und mit zweiten örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen, die in dem zweiten Gehäuse (40) angeordnet sind und die Steuersignale zur Zuführung an die zweite Steuerschaltung (20) erzeugen,
C) eine entfernt angeordnete Schaltereinheit mit einem Gehäuse (44) und ersten und zweiten von einem Menschen betätigbaren Schaltern (Pb′- 1, Pb′- 2), die in dem Gehäuse (44) angeordnet sind und Steuersignale in Abhängigkeit von ihrer Betätigung erzeugen, und
D) Signalübertragungseinrichtungen zur Zuführung der von dem ersten von einem Menschen betätigbaren Schalter (Pb′- 1) erzeugten Steuersignale an die erste Steuerschaltung und zur Zuführung von Steuersignalen, die von dem zweiten von einem Menschen betätigbaren Schalter (Pb′- 2) erzeugt werden, an die zweite Steuerschaltung.
A) eine erste Hauptsteuereinheit mit einem ersten Hauptsteuereinheit-Gehäuse (38), mit einem ersten in dem ersten Gehäuse (38) angeordneten Schaltelement (18), mit einer ersten in dem ersten Gehäuse angeordneten Steuerschaltung (20) zur Steuerung der Betriebsweise des ersten Schaltelementes (18) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung zugeführten Signalen, und mit ersten örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen (Pb), die im ersten Hauptgehäuse (38) angeordnet sind und die Steuersignale zur Zuführung an die erste Steuerschaltung (20) erzeugen,
B) eine zweite Hauptsteuereinheit mit einem zweiten Hauptsteuereinheit-Gehäuse (40), mit einem zweiten Schaltelement (18), das in dem zweiten Gehäuse (40) angeordnet ist, mit einer zweiten Steuerschaltung (20), die in dem zweiten Gehäuse angeordnet ist und die Betriebsweise des zweiten Schaltelementes (18) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung zugeführten Steuersignalen steuert, und mit zweiten örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen, die in dem zweiten Gehäuse (40) angeordnet sind und die Steuersignale zur Zuführung an die zweite Steuerschaltung (20) erzeugen,
C) eine entfernt angeordnete Schaltereinheit mit einem Gehäuse (44) und ersten und zweiten von einem Menschen betätigbaren Schaltern (Pb′- 1, Pb′- 2), die in dem Gehäuse (44) angeordnet sind und Steuersignale in Abhängigkeit von ihrer Betätigung erzeugen, und
D) Signalübertragungseinrichtungen zur Zuführung der von dem ersten von einem Menschen betätigbaren Schalter (Pb′- 1) erzeugten Steuersignale an die erste Steuerschaltung und zur Zuführung von Steuersignalen, die von dem zweiten von einem Menschen betätigbaren Schalter (Pb′- 2) erzeugt werden, an die zweite Steuerschaltung.
27. Laststeuersystem nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Aussehen
der ersten und zweiten Hauptsteuereinheit-
Gehäuse und der entfernt angeordneten Schaltereinheit-
Gehäuse im wesentlichen identisch ist.
28. Laststeuersystem nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und
zweiten örtlich angeordneten Schaltereinrichtungen
jeweils Tastschalter sind, die durch erste und
zweite Betätigungsplatten gesteuert werden, die auf
der Frontplatte der ersten und zweiten
Hauptsteuereinheit-Gehäuse angeordnet sind, daß die
ersten und zweiten von einem Menschen betätigbaren
Schalter Tastschalter sind, die durch dritte und
vierte Betätigungsplatten betätigbar sind, die auf
der Frontplatte des entfernt angeordneten Schaltereinheit-
Gehäuses angeordnet sind, und daß die kombinierte
Form und Größe der dritten und vierten
Betätigungsplatten im wesentlichen gleich der Form und
Größe jeder der ersten und zweiten Betätigungsplatten
ist.
29. Laststeuersystem, gekennzeichnet
durch ein elektronisches Schaltelement (18),
das in einem leitenden und einem nicht-leitenden Zustand
betreibbar ist und erste und zweite Leistungsanschlüsse
aufweist, die mit einer Leistungsquelle
(12) bzw. einer Last (14) verbindbar sind, und eine
Steuerschaltung zur Steuerung der Betriebsweise des
Schaltelementes bei Zuführung von Betriebsleistung
an die Steuerschaltung und als Funktion von Steuersignalen,
die der Steuerschaltung zugeführt werden,
wobei die Steuerschaltung Speichereinrichtungen (24,
26, 28) zur Speicherung des Schaltzustandes des
Schaltelementes unmittelbar vor dem Zeitpunkt, zu
dem die Betriebsleistung von der Steuerschaltung
entfernt wird, und zur Rückführung des Schaltelementes
in den gespeicherten Zustand einschließt, wenn
die Betriebsleistung an die Steuerschaltung wieder
angelegt wird.
30. Laststeuersystem nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung
ein bistabiles Verriegelungselement (24,
26, 28) ist, das einen Teil der Steuerschaltung (20)
bildet, daß das Verriegelungselement einen EIN- und
einen AUS-Zustand aufweist, daß die Steuerschaltung
das elektronische Schaltelement in den leitenden Zustand
überführt, wenn das Verriegelungselement sich
im EIN-Zustand befindet, und daß das elektronische
Schaltelement in den nicht-leitenden Zustand gebracht
wird, wenn das Verriegelungselement sich in
dem AUS-Zustand befindet.
31. Laststeuersystem nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein elektronisches Verriegelungselement
mit einer zugehörigen Energiespeicherquelle
ist, die das elektronische Verriegelungselement
mit Leistung versorgt, wenn die Betriebsleistung
von der Steuerschaltung (20) abgeschaltet
ist.
32. Laststeuersystem nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein mechanisches Verriegelungselement
ist.
33. Laststeuersystem nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement ein magnetisches Verriegelungsrelais
mit Setz- und Rücksetz-Wicklungen (26, 28)
und einen Kontakt (24) ist, der zwischen EIN- und
AUS-Positionen beweglich ist, wobei die Position des
Kontaktes den Zustand des Verriegelungselementes bestimmt.
34. Laststeuersystem nach Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20)
weiterhin Setz- und Rücksetz-Kondensatoren
(C 2, C 1) umfaßt, die den Setz- bzw. Rücksetz-Wicklungen
(26, 28) zugeordnet sind, daß Einrichtungen
zum Laden der Setz- und Rücksetz-Kondensatoren (C 2,
C 1) vorgesehen sind, wenn sich der Kontakt (24) in
der EIN- bzw. der AUS-Stellung befindet, und daß
Einrichtungen zum Entladen des geladenen Kondensators
durch die zugehörige Wicklung in Abhängigkeit
von der Zuführung des Steuersignals an die Steuerschaltung
vorgesehen sind.
35. Laststeuersystem nach Anspruch 34, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Laden
eines vorgegebenen der Kondensatoren (C 1, C 2),
wenn der Kontakt (24) in einer Position zwischen den
EIN- und AUS-Positionen blockiert ist.
36. Laststeuersystem nach Anspruch 34, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Abschalten
der Ladeeinrichtungen, solange das Steuersignal
der Steuerschaltung (20) zugeführt wird.
37. Laststeuersystem nach Anspruch 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Ladeeinrichtungen einen ersten Stromregler, der
einen Strom an den Setz-Kondensator (C 2) liefert,
wenn sich der Kontakt (24) in der AUS-Position befindet,
und einen zweiten Stromregler einschließen,
der einen Strom an den Rücksetz-Kondensator (C 1)
liefert, wenn sich der Kontakt (24) in der EIN-Position
befindet, und daß die Abschalteinrichtungen die
Stromregler abschalten, wenn die Steuersignale der
Steuerschaltung (20) zugeführt werden.
38. Laststeuersystem nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß das elektronische
Schaltelement (18) und die Steuerschaltung (20)
in einem einzigen Gehäuse angeordnet sind.
39. Laststeuersystem nach Anspruch 38, gekennzeichnet
durch einen örtlich angeordneten,
von einem Menschen betätigbaren Schalter (Pb),
der in dem Gehäuse angeordnet ist.
40. Laststeuersystem nach Anspruch 39, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein
entfernt angeordneter Schalter (Pb′) vorgesehen ist,
daß jeder entfernt angeordnete Schalter in einem jeweiligen
entfernt angeordneten Schaltergehäuse angeordnet
ist, und daß jeder der entfernt angeordneten
Schalter Steuersignale erzeugt, die der Steuerschaltung (20)
zugeführt werden.
41. Laststeuersystem nach Anspruch 40, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Aussehen
des Hauptleitergehäuses und des entfernt angeordneten
Schaltergehäuses im wesentlichen identisch
ist.
42. Laststeuersystem nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß das elektronische
Schaltelement (18) bidirektional leitend ist
und erste und zweite Hauptanschlüsse und einen
Steueranschluß aufweist, und daß die Steuerschaltung
(20) ihre gesamte Betriebsleistung von der Spannung
ableitet, die längs der Hauptanschlüsse des Schaltelements (18)
abfällt, wenn das Schaltelement (18)
zwischen einer Leistungsquelle (12) und einer Last (14)
angeschaltet ist, wobei die Steuerschaltung (20)
polaritätsunabhängig ist und unabhängig davon
arbeitet, ob die ersten und zweiten Hauptanschlüsse
des Schaltelementes (18) mit der Last (14) bzw. der
Quelle (12) oder mit der Quelle (12) bzw. der Last (14)
gekoppelt sind.
43. Laststeuersystem mit einem bidirektional leitenden
elektronischen Schaltelement mit ersten und zweiten
Hauptanschlüssen und einem Steueranschluß, wobei das
Schaltelement in einer leitenden und einer nichtleitenden
Betriebsart als Funktion von Freigabesignalen
betreibbar ist, die dem Steueranschluß zugeführt
werden, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerschaltung (20)
mit dem Steueranschluß verbunden ist und die Betriebsweise
des Schaltelementes (18) in Abhängigkeit
von periodischen Steuersignalen steuert, die der
Steuerschaltung zugeführt werden, daß die Steuerschaltung
in einer EIN- und einer AUS-Betriebsart
betreibbar ist, daß die Steuerschaltung das elektronische
Schaltelement (18) in den nicht-leitenden Zustand
überführt, wenn sich die Steuerschaltung in
der AUS-Betriebsart befindet, während sie das elektronische
Schaltelement (18) in den leitenden Zustand
über mindestens 95% jeder Halbperiode einer
Wechselspannungs-Schwingungsform bringt, die längs
der ersten und zweiten Hauptanschlüsse angelegt ist,
wenn sich die Steuerschaltung im EIN-Zustand befindet
und das elektronische Schaltelement (18) zwischen
einer Wechselspannungsquelle (12) und einer
Last (14) angeschaltet ist.
44. Laststeuersystem nach Anspruch 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20)
ihre gesamte Betriebsleistung von der Spannung
ableitet, die längs der Hauptanschlüsse des
Schaltelementes (18) abfällt, wenn das Schaltelement (18)
zwischen der Wechselspannungsquelle (12) und
der Last (14) eingeschaltet ist.
45. Laststeuersystem nach Anspruch 44, dadurch
gekennzeichnet, daß die Laststeuerschaltung
polaritätsunabhängig ist und unabhängig
davon arbeitet, ob die ersten und zweiten Hauptanschlüsse
des Schaltelementes (18) mit der Last (14)
bzw. der Quelle (12) oder mit der Quelle (12) bzw.
der Last (14) gekoppelt sind.
46. Laststeuersystem nach Anspruch 43, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung
ein bistabiles Verriegelungselement einschließt,
das in einen EIN- und einen AUS-Zustand schaltbar
ist, daß die Steuerschaltung (20) das Schaltelement (18)
für mindestens 95% der Halbperiode der Wechselspannungs-
Schwingungsform in den leitenden Zustand
bringt, wenn das Verriegelungselement sich im EIN-
Zustand befindet, während die Steuerschaltung das
Schaltelement in den nicht-leitenden Zustand bringt,
wenn das Verriegelungselement sich im AUS-Zustand
befindet.
47. Laststeuersystem nach Anspruch 46, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (20)
den Schaltzustand des Verriegelungselementes
bei Auftreten jedes aufeinanderfolgenden Steuersignals
ändert, das der Steuerschaltung (20) zugeführt
wird.
48. Laststeuersystem nach Anspruch 46, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement eine elektronische Verriegelungsschaltung
ist.
49. Laststeuersystem nach Anspruch 48, gekennzeichnet
durch eine Energiequelle zur
Leistungsversorgung der elektronischen Verriegelungsschaltung,
wenn keine Spannung längs der Hauptanschlüse
des Schaltelementes (18) abfällt.
50. Laststeuerschaltung nach Anspruch 47, dadurch
gekennzeichnet, daß das
bistabile Verriegelungselement ein magnetisches Verriegelungselement
ist.
51. Laststeuersystem nach Anspruch 46, dadurch
gekennzeichnet, daß das bistabile
Verriegelungselement durch ein magnetisches Verriegelungsrelais
mit Setz- und Rücksetz-Wicklungen (26,
28) und einem Kontakt (24) gebildet ist, der zwischen
EIN- und AUS-Positionen beweglich ist, wobei
die Position des Kontaktes (24) den Zustand des Verriegelungselementes
bestimmt.
52. Laststeuersystem nach Anspruch 51, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung
weiterhin Setz- und Rücksetz-Kondensatoren einschließt,
die den Setz- bzw. Rücksetz-Wicklungen
(26, 28) zugeordnet sind, daß Einrichtungen zum Laden
der Setz- und Rücksetz-Kondensatoren vorgesehen
sind, wenn sich der Kontakt in der AUS- bzw. der
EIN-Position befindet, und daß Einrichtungen zum
Entladen des geladenen Kondensators durch die zugehörige
Wicklung in Abhängigkeit von der Zuführung
von Steuersignalen an die Steuerschaltung vorgesehen
sind.
53. Laststeuersystem nach Anspruch 52, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Laden
eines vorgegebenen der Kondensatoren, wenn der
Kontakt (24) in einer Position zwischen den EIN- und
AUS-Positionen blockiert ist.
54. Laststeuersystem nach Anspruch 52, gekennzeichnet
durch Einrichtungen zum Abschalten
der Ladeeinrichtungen, solange Steuersignale
der Steuerschaltung zugeführt werden.
55. Laststeuersystem nach Anspruch 54, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtungen
einen ersten Stromregler, der einen Strom an
den Setz-Kondensator liefert, wenn sich der Kontakt
in der AUS-Position befindet, und einen zweiten
Stromregler einschließen, der einen Strom an den
Rücksetz-Kondensator liefert, wenn sich der Kontakt
in der EIN-Position befindet, und daß die Abschalteinrichtungen
die Stromregler abschalten, wenn ein
Steuersignal der Steuerschaltung zugeführt wird.
56. Laststeuersystem nach Anspruch 43, gekennzeichnet
durch einen Luftspalt-Schalter (16)
der in Serie mit dem elektronischen Schaltelement (18)
gekoppelt ist.
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