DE4304690C1 - Elektronische Anlauf-Sicherheitsschaltung für den motorischen Antrieb eines Elektrogerätes - Google Patents
Elektronische Anlauf-Sicherheitsschaltung für den motorischen Antrieb eines ElektrogerätesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Sicher
heitsschaltung für ein elektrisches Arbeitsgerät, das einen motori
schen Antrieb, insbesondere mit Phasenanschnittssteuerung besitzt.
Geräte solcher Art sind vielfältig in verschiedensten Ausführungen
bekannt. Es können dies Drehbänke, Fräsmaschinen, Hebewerkzeuge und
dergleichen sowie auch Elektro-Kleingeräte sein. Solche Kleingeräte
können Handbohrmaschinen, Handkreissägen, Schrauber, Küchenmaschinen,
Küchen-Schneidgeräte usw. sein, um nur einige wenige der vielen auf
dem Markt befindlichen einschlägigen Geräte zu nennen. Gegebenenfalls
vorgesehene Phasenanschnittssteuerung dient der Drehzahlregelung des
Motors.
Schon seit mehr als einem Jahrzehnt ist es Aufgabe der Entwickler und
Hersteller solcher Geräte gewesen, den Sicherheitsstandard auch bezüg
lich der Probleme zu verbessern, die im Zusammenhang mit mehr oder
weniger kurzzeitigen Ausfällen der am Gerät anliegenden Versorgungs
spannung stehen. Solche Unterbrechungen der anliegenden elektrischen
Spannung, auch als "Strom"-Unterbrechungen bezeichnet, können auf
Ausfall des Stromversorgungsnetzes oder aber auch auf Wackelkontakten
bzw. Stromunterbrechungen beruhen, die ihre Ursache in mangelhaftem
Kontakt des Netzsteckers des Gerätes in der Steckdose oder in
Leitungsbrüchen im Anschlußkabel ihre Ursache haben. Insbesondere bei
solchen Elektrogeräten, deren Netzstecker nach Gebrauch des Gerätes
regelmäßig aus der Steckdose wieder herausgezogen wird, kann
(insbesondere auch im Zusammenhang mit einem vorherigen Netzausfall)
dann eine gefährliche Situation bei später erneutem Einstecken des
Netzsteckers entstehen, wenn der Netzschalter des Gerätes nicht zuvor
in die Stellung "AUS" zurückgeschaltet worden ist.
Im Stand der Technik finden sich zahlreiche Vorschläge und praktizier
te Lösungen, die darauf gerichtet sind, die voranstehend umrissenen
Probleme mit hohem Grade der Zuverlässigkeit zu lösen. Die bekannten
Lösungswege sind durchaus recht unterschiedlich, was zum Teil auf zu
berücksichtigenden Randbedingungen beruht, die sich im Zusammenhang
mit dem Betrieb eines jeweiligen motorisch getriebenen Elektrogerätes
ergeben.
Ältere Lösungen des voranstehend genannten Problems haben die Ver
wendung eines elektromechanischen Relais mit im Versorgungsstromkreis
liegendem Arbeitskontakt und mit Haltestromkontakt zur Grundlage, wie
z. B. aus den Druckschriften DE 25 40 356 A1, DE 26 56 915 A1, GM 78
00 032 U1, DE 30 36 133 A1 und DE 31 46 495 A1 hervorgeht. Alle diese
Lösungsvarianten haben gemeinsam, daß nach Ausfall der zugeführten
Betriebsspannung, z. B. bei Netzausfall, Wackelkontakt in der Stromzu
leitung oder auch nach bloßem Herausziehen des Netzsteckers bei
Wiederanliegen der Spannung, z. B. bei Wiedereinstecken des Steckers,
der Motor des Gerätes zunächst dann nicht wieder anläuft, wenn der
Netzschalter des Gerätes sich (weiterhin) in der Stellung "EIN"
befindet. Erst wenn der Netzschalter wieder auf "AUS" geschaltet
worden war, kann mit Wiedereinschalten des Schalters auf "EIN" der
Motor zum (erneuten) Anlaufen gebracht werden. Für die Lösungen nach
dem vorangehend beschriebenen Stand der Technik sind insbesondere auch
spezielle Netzschalterkonstruktionen mit z. B. einem zusätzlichen
Kontakt, mit gegenläufig betätigten Kontakten, mit elektromagnetischen
Kontaktverriegelungen und dgl. verwendet worden.
Entsprechend dem Fortschritt der Technologie der Leistungshalbleiter
ist bereits in den beiden oben zuletzt genannten Druckschriften auch
die Verwendung eines Halbleiter-Triac oder -Thyristors anstelle eines
Relais angegeben, wie dies für noch weitere Druckschriften der Fall
ist. Als solche weiteren Druckschriften seien genannt DE 31 46 495 A1,
DE 33 32 790 A1, DE 36 21 141 A1 und DE 27 20 503 A1.
Ein solches Triac oder ein solcher Thyristor kann dabei als einzelner,
im Versorgungsstromkreis des Gerätes liegender elektronischer
Unterbrecherschalter verwendet sein. Solche Halbleiterbauelemente
können aber auch Bestandteil einer vorgesehenen Phasenanschnitts
schaltung sein, wie sie vielfach in verschiedensten Varianten zur
Anwendung kommen.
Die Lösungsvorschläge dieser weiteren genannten Druckschriften haben
gemeinsam, daß sie einen zusätzlichen Ansteuerbaustein und/oder
komplizierte und daher aufwendige elektronische (Impuls-)Steuerungs
schaltungen zusätzlich zur Phasenanschnittsschaltung benötigen, die
Teil der Sicherheitsschaltung sind. Insbesondere für unter starkem
Wettbewerb stehende Geräte, insbesondere Elektro-Kleingeräte, kann
aber ein solcher Aufwand nicht in Frage kommen.
Weiter ist wenigstens zum Teil diesen bekannten Lösungen gemeinsam,
daß eine zusätzliche Detektorschaltung vorgesehen ist, die einen
Spannungszusammenbruch (Stromausfall) detektiert und ein Detektor
signal erzeugt. Mit diesem Detektorsignal wird die Steuerschaltung
gesperrt, die für die Phasenanschnittsschaltung vorgesehene Steuer
impulse liefert. Bei diesen bekannten Vorschlägen kommt es darauf an,
daß die Detektorschaltung und die elektronische Schaltung für das
Sperren der Phasenanschnittsspeisung des Motors in hohem Maße zuver
lässig arbeiten, und zwar auch dann, wenn man sich (wie für den
Anwendungsfall der Erfindung) mit geringem Aufwand begnügen muß.
Mehr ins einzelne gehend soll nachfolgend eine der bekannten
Schaltungen näher erörtert werden. Die DE 27 20 503 A1 beschreibt eine
elektronische Sicherheitsschaltung für einen drehzahlgeregelten
elektromotorischen Antrieb mit von der Regelung gesteuertem Phasen
anschnittsbetrieb. Die Lösung dieser Druckschrift sieht eine
zusätzlich hinzugefügte Schaltungsunterbrecher-Schaltung vor, die in
der elektrischen Schaltung dieses bekannten Gerätes zwischen dem
EIN/AUS-(Netz-)Schalter und dem Impulsgenerator eingefügt ist. Der
Impulsgenerator liefert die zur Drehzahlregelung notwendigen
Steuerimpulse, die an die Phasenanschnittsschaltung mit üblichen
Halbleiter-Triacs gehen. Bei Zusammenbruch der Versorgungsspannung am
Netzanschlußeingang des Gerätes wird naturgemäß das ganze Gerät
stromlos und fällt aus. Bei Wiederanliegen der Netzspannung, jedoch
Verbleib des Netzschalters in der Stellung "EIN", steht zwar wieder an
der Phasenanschnittsschaltung die für den Motor notwendige Betriebs
spannung an, jedoch bleibt diese Schaltung dadurch gesperrt, daß
infolge primärer Sperrung des Impulsgenerators der Drehzahlregel
schaltung die notwendigen Zündimpulse für die Triacs der Phasenan
schnittsschaltung fehlen. Dieser Impulsgenerator bleibt dadurch
gesperrt, daß die dort zusätzlich vorgesehene Schaltungsunterbrecher-
Schaltung in der Stellung "EIN" des Netzschalters nicht am Netz liegt,
d. h. nicht mit Spannung versorgt wird, also inaktiv bleibt. Erst durch
Zurückschalten des Netzschalters in die Stellung "AUS" wird die Schal
tungsunterbrecher-Schaltung an das Netz angelegt und dahingehend
aktiviert, daß ein in ihr enthaltenes Triac leitend geschaltet wird.
Das Gerät bzw. sein Motor kann in dieser Stellung aber noch immer
nicht anlaufen, weil der Netzschalter nun auf "AUS" steht. Erst mit
dem Wiedereinschalten des Netzschalters auf "EIN" kann der Motor über
die Phasenanschnittsschaltung Betriebsspannung erhalten. Wie voran
gehend angegeben, ist aber in dieser Stellung "EIN" die Schaltungs
unterbrecher-Schaltung nicht mehr mit Netzspannung gespeist, nämlich
damit sie nach beendetem Netzausfall bei Stellung "EIN" des Netzschal
ters den Motoranlauf des Gerätes zunächst sperrt. In der Schaltungs
unterbrecher-Schaltung ist noch ein Ladungsspeicher-Kondensator mit
einem Widerstand vorgesehen. Dieses RC-Glied dient dazu, daß nach dem
Wiedereinschalten des Netzschalters, durch das die Stromversorgung der
Schaltungsunterbrecher-Schaltung beendet wird, das Triac dieser
Schaltung doch noch kurzzeitig leitend bleibt. Damit wird der Impuls
generator der Regelschaltung jetzt mit Strom versorgt. Die Schaltungs
unterbrecher-Schaltung speist also während der Dauer der Schalter
stellung "AUS" des Netzschalters und in dessen folgender Schalter
stellung "EIN", dann aber nur noch während der kurzen Abklingzeit des
RC-Gliedes, den Impulsgenerator mit Versorgungsspannung. Die Phasen
anschnittsschaltung erhält die Versorgungsspanung erst bei Stellung
"EIN" des Netzschalters, so daß der Motor erst während der Abklingzeit
anläuft. Allein das Studium der dieses Gerät beschreibenden oben
genannten Druckschrift DE 27 20 503 A1 läßt den Aufwand erkennen, der
für die praktische Realisierung dieses Gerätes notwendig ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dem Stand der
Technik gegenüber zumindest nicht weniger betriebssichere Anlauf-
Sicherheitsschaltung für ein, insbesondere Phasenanschnittssteuerung
enthaltendes, elektromotorisch getriebenes Gerät anzugeben, die
möglichst wenig aufwendig zu realisieren ist und vorzugsweise für ein
solches Gerät vorteilhaft ist. Vorzugsweise ist die Erfindung für ein
mit Netzstecker versehenes Gerät vorgesehen. Bei einem solchen Gerät
sind beim Einstecken des Steckers in die Steckdose auftretende
Prellkontakte zu berücksichtigen, was besondere zu lösende Probleme
auftreten läßt. Außerdem muß die Aufgabe erfüllt sein, daß an den
blanken Stiften des (wieder aus der Steckdose herausgezogenen) Netz
steckers (nach einer Sekunde) keine Spannung höher als die maximal
zulässigen 34 V anliegen kann (wobei eine solche Spannung auf in dem
Gerät enthaltenen kapazitiven Bauteilen beruht).
Zur Betriebs-Zuverlässigkeit gehört auch, daß nicht nur Sperre eines
Wiederanlaufens bei noch (versehentlich) eingeschaltetem Netzschalter
sichergestellt ist, sondern daß die Sicherheitsschaltung nicht
fehlerhaft aktiv werden kann, z. B. aufgrund von Störimpulsen aus dem
Netz oder aus dem Gerät selbst.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und
besondere Ausführungsformen und weitere Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den weiteren Ansprüchen
hervor.
Das Gerät, bei dem die Erfindung angewendet wird, hat bekannterweise
mit dem Motor (oder wenigstens dem Anker oder der Feldwicklung) in
Reihe liegend, bezogen auf die Betriebsspannung wenigstens ein Triac,
einen Thyristor oder dgl. als stromkreisunterbrechendes Elemente.
Die Erfindung und die mit der Erfindung erreichte Vereinfachung des
Aufbaus beruht auf einem vom Stand der Technik noch nicht vorweg
genommenen Prinzip, nämlich die Sicherheitsschaltung so arbeiten zu
lassen, daß sie bei (noch) in der Stellung "EIN" stehendem Netz
schalter und dann eintretendem (erneutem) Anliegen der Netzspannung am
Gerät, z. B. bei (Wieder-)Einstecken des Netzsteckers in die Netzsteck
dose, bewirkt, daß die ansonsten normalerweise an der Zündelektrode
des Triac, Thyristors, z. B. der Phasenanschnittsschaltung, des
Stromkreises des Motors anliegende Zündspannung auf einen Wert
unterhalb der zum Zünden erforderlichen Spannung abgesenkt ist, und
dies so lange anhält, bis der Netzschalter auf "AUS" geschaltet worden
ist. Bei dann erfolgendem Wiedereinschalten des Netzschalters arbeitet
das Gerät normal, d. h. die Sicherheitsschaltung greift dann in keiner
Weise mehr ein, die zugeführte Zündspannung hat ihren normalen hohen
Wert, das Triac bzw. der Thyristor des Motorstromkreises wird leitend
geschaltet und der Motor läuft an.
Mit anderen Worten gesagt, besteht die Erfindung darin, daß dem
vorgesehenen Triac, Thyristor oder dgl. bzw. der ggf. vorgesehenen
Phasenanschnittsschaltung des Motors eine Sicherheitsschaltung im
wesentlichen parallel hinzugefügt ist, die eine derartige Absenkung
der an der (jeweiligen) Zündelektrode des (jeweiligen) im Stromkreis
des Motors vorgesehenen Thyristors oder Triacs (bzw. der Thyristoren/
Triacs der Phasenanschnittsschaltung anliegenden Spannung bewirkt, daß
dieser so lange nichtleitend bleibt, bis der noch eingeschaltete
Netzschalter erst einmal auf "AUS" geschaltet worden ist. Dabei ist in
der Sicherheitsschaltung durch zusätzliche einfache Schaltungsglieder
bzw. -zweige gewährleistet, daß die zeitlichen Abläufe und die
Spannungspegel jeweils derart sind, daß auch Kontaktprellungen und
sonstige impulsbedingte Störungen die Sicherheit nicht in Frage
stellen können.
Bei der Erfindung ist die vorgesehene Sicherheitsschaltung (ähnlich
wie bei bekannten Funkentstörungskombinationen) vorzugsweise ständig
mit dem Netzanschluß des Gerätes fest verbunden. Schon allein wegen
der Hochohmigkeit der Sicherheitsschaltung ist eine damit verbundene
Belastung vernachlässigbar. Hinzu kommt, daß mit Netzstecker versehene
Geräte, insbesondere Kleingeräte, für die die Erfindung speziell
vorgesehen ist und bei denen die wenig aufwendige Erfindung wirt
schaftlich ganz besonders ins Gewicht fällt, z. B. ein Küchen-Alles
schneider, vorzugsweise als Handgerät, ohnehin nicht ständig am Netz
belassen (sondern in Schränken oder Schubfächern verstaut aufgeräumt)
werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgend gegebenen
Beschreibung besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
hervor.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen je eine Ausführungsform.
Mit 1 ist eine erste Ausführungsform der gesamten Schaltung bezeich
net, deren bekannter Anteil, nämlich die eigentliche Betriebs
schaltung, mit 10 und deren erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung mit
2 bezeichnet ist.
Mit 11 ist der Netzeingang des Gerätes mit einem üblichen Störschutz
eingang 12 mit Drossel und Kapazität bezeichnet. Der Elektromotor des
Gerätes ist mit 14 und dessen Feldwicklungen sind mit 15 bezeichnet.
Mit 16 ist ein schon bei bekannten Geräten im Stromkreis des Motors
verwendeter Halbleiterschalter (Triac, Thyristor oder dgl.) bezeich
net. Es kann dies wie vorliegend ein Thyristor 16 einer Phasenan
schnittsschaltung sein. Es kann ohne weiteres auch eine komplizier
tere, insbesondere Zweiweg-/Vollwellen-Phasenanschnittsschaltung
vorgesehen sein. Die Zündelektrode 17 des Thyristors 16 wird der
gewünschten Phasenanschnittssteuerung entsprechend mit periodischen
Spannungspegeln gespeist, die an einem auch üblicherweise verwendeten
Potentiometer 18 abgegriffen werden und mit einer ebenfalls bekannten
Schaltung 19 für den jeweiligen Typ des Thyristors 16 passend bemessen
aufbereitet sind.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Schaltung 1
zusätzlich vorzugsweise noch eine Diode 119 zwischen der Kathode des
Thyristors 16 und dem Verbindungspunkt des Widerstandes der Schaltung
19 und dem Motor 14 eingefügt.
Dem vom Benutzer verstellbaren Potentiometer 18 ist z. B. noch ein
einstellbarer Widerstand 20 in Reihe geschaltet. Dieser Reihen
schaltung ist bei der Erfindung in bezug auf die anliegende
Netzspannung noch ein Vorwiderstand 21 in Reihe geschaltet. Weiter
ist eine nur eine gewünschte Stromrichtung zulassende Diode 22
eingefügt.
Wie aus der Schaltung 1 ersichtlich, ist erfindungsgemäß als Sicher
heitsschaltung zusätzlich ein Schaltungsanteil 2 vorgesehen, der
elektrisch an den Schaltungspunkten 30 und 32 an die Netzspannung
angeschlossen ist. Es ist vorgesehen, daß der Anschluß-Schaltungspunkt
30 vor dem Netzschalter 24 liegt, so daß die Sicherheitsschaltung (wie
schon oben erwähnt) solange unter Spannung ist, solange der Netzan
schluß besteht, d. h. der Netzstecker in die Netzsteckdose eingesteckt
ist. Der zweite Anschluß-Schaltungspunkt 32 liegt auf derjenigen Seite
der Schaltung 1, die (abgesehen von der Diode 22 und der einen Feld
wicklung 15 in der Darstellung der Figur) im wesentlichen eine
Sammelschiene ist.
Es wird nunmehr auf Einzelheiten des Schaltungsanteils 2 eingegangen.
Die zwischen dem Schaltungspunkt 30 und dem Schaltungspunkt 32 schon
vor dem Schalter 24, d. h. unbeeinflußt von der Stellung des Schalters
24, abgegriffene Netzspannung geht über einen relativ hochohmigen
Vorwiderstand 33 an einen Schaltungspunkt 34. Der Schaltungspunkt 34
ist mit dem Schaltungspunkt 32 über eine Reihenschaltung einer
(Speicher-)Kapazität 35 und einem Spannungsabfallwiderstand 36
verbunden. Vorzugsweise liegt parallel zu dieser Reihenschaltung eine
Zenerdiode 37. An einem Schaltungspunkt 38 zwischen der Kapazität 35
und dem Widerstand 36 ist gemäß der ersten Ausführungsform eine RC-
Kombination mit dem Entladewiderstand 39 und einer Kapazität 40
angeschlossen, die mit dem Schaltungspunkt 32 verbunden ist. Der
Schaltungspunkt 41 zwischen dem Widerstand 39 und der Kapazität 40 des
RC-Gliedes ist mit der Zündelektrode eines Thyristors 42 verbunden.
Dieser Thyristor 42 liegt mit Kathode und Anode in Reihe mit den
weiteren Schaltungselementen Widerstand 43 und Diode 44 zwischen dem
schon erwähnten Schaltungspunkt 32 und dem Schaltungspunkt 30. Der
Anodenstrom des Thyristors 42 fließt somit über den Schalter 24 und
den schon erwähnten Vorwiderstand 21.Ein durch den Thyristor 42
fließender Strom senkt daher das Potential am Schaltungspunkt 31, d. h.
an der Reihenschaltung der Schaltungselemente 18 und 20 ab, die den
Eingang der Phasenanschnittsschaltung des Motor-Stromkreises bilden.
Weitere Schaltungselemente sind die bei dieser Ausgestaltung nach
Fig. 1 vorgesehenen Kapazitäten 45 und 46.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäß der Schaltung 1 hinzugefügten
Schaltungsanteils 2 ist die folgende. Nach Einstecken des Netzsteckers
bzw. Anliegen der Netzspannung am Eingang 11 der Schaltung 1 fließt
über den Schaltungspunkt 30 ein Ladestromstoß, der die Kapazität 35
eines Zeitgliedes auflädt, zu dem diese Kapazität 35 und die
Widerstände 33 und 36 gehören. Wegen der Diode 22 ist dies ein Einweg
gleichgerichteter Halbwellenstrom. Dieser Ladestromstoß bewirkt einen
entsprechend kurzzeitigen Spannungsabfall am Widerstand 36. Die
Widerstände 33 und 36 sind so bemessen, daß der Spannungspegel am
Schaltungspunkt 38 gegenüber dem Schaltungspunkt 32 (= Spannungsabfall
am Widerstand 36) so hoch ist, daß über den Widerstand 39 an der
Zündelektrode des Thyristors 42 ausreichend hohe Zündspannung für
diesen Thyristor anliegt.
Wenn der Netzschalter 24 geschlossen ist, d. h. im Zustand "EIN" steht,
und erst dann die Spannung am Eingang 11 angelegt wird (nämlich der
Fall vorliegt, für den die Sicherheitsschaltung vorgesehen ist),
zündet bei der Erfindung der Thyristor 42. Damit ist der Thyristor 42
leitend solange der Schalter 24 in der Stellung "EIN" bleibt.
Der Strom durch den Thyristor 42 bewirkt aber infolge des entsprechend
hochohmig bemessenen Widerstandes 21, daß solange wie der Strom durch
den Thyristor 42 fließt, das Potential am Schaltungspunkt 31 so weit
abgesenkt ist, daß der Thyristor 16 (der Phasenanschnittsschaltung 16
bis 20) niemals zünden kann. Der Motor 14 bleibt dementsprechend
andauernd stromlos.
Erst in dem Moment, in dem der Netzschalter 24 geöffnet, d. h. in die
Stellung "AUS" gebracht wird, bricht der Strom durch den Thyristor 42
infolge Wegfalls seiner Anodenspannung zusammen.
Der Benutzer des mit erfindungsgemäßer Sicherheitsschaltung versehenen
Gerätes, bei dem der Netzschalter geschlossen, d. h. auf "EIN" steht,
stellt bei Einstecken des Steckers (oder nach einer erfolgten Unter
brechung der Zufuhr der Netzspannung) fest, daß sein Gerät nicht
funktioniert. Als erstes betätigt er dann instinktiv den Netzschalter,
indem er diesen dabei öffnet, d. h. in die Stellung "AUS" bringt. Da
das Gerät in dieser Schalterstellung natürlich ebenfalls nicht
anlaufen kann, schaltet der Benutzer den Netzschalter wieder auf
"EIN". Es hat sich jetzt aber gegenüber der obigen Beschreibung der
Zustand in der Sicherheitsschaltung dahingehend geändert, daß der oben
zuvor erwähnte hohe Aufladestromstoß der Kapazität 35, der beim ersten
Anlegen der Netzspannung an den Eingang 11 aufgetreten ist, und der zu
dem hohen Spannungsstoß am Widerstand 36 und zur Zündung des
Thyristors 42 führte, nunmehr ausbleibt. Der Thyristor 42 kann jetzt
bei Wiedereinschalten des Netzschalters 24 (bei schon am Geräteeingang
11 anliegender Netzspannung) nicht mehr zünden, d. h. die Sicherheits
schaltung ist nunmehr wirkungslos. Dies ist aber voll beabsichtigt,
denn das Anlegen der elektrischen Spannung am Eingang 11 bzw. das
Einstecken des Netzsteckers bei geöffnetem Netzschalter "AUS" und
anschließendes Einschalten des Netzschalters ist der normale,
regelmäßig vorgesehene Betrieb, der natürlich keine Sicherheits
schaltung erfindungsgemäßer Art benötigt. In diesem Falle funktioniert
die Phasenanschnittsschaltung wie üblich, denn der große Spannungs
abfall am Widerstand 21 bei durch den Thyristor 42 fließendem Strom
entfällt und zwischen den Schaltungspunkten 31 und 32 liegt die für
den regelmäßigen Betrieb vorgesehene elektrische Spannung am Eingang
der Phasenanschnittsschaltung 18, 19.
Es sei nunmehr auf weitere Einzelheiten der Sicherheitsschaltung
eingegangen. Wie schon erwähnt, bilden die Kapazität 40 und der
Widerstand 39 einen Tiefpaß, der verhindert, daß während des normalen
Motorlaufs ein unkontrolliertes Zünden des Thyristors 42 durch beim
Phasenanschnitt entstehende Spannungsschwankungen sowie durch sonstige
Störimpulse eintreten könnte.
Mittels der vorzugsweise vorgesehenen Zenerdiode 37 wird die Auflade
spannung der Kapazität 35 auf z. B. 9,1 V begrenzt.
Die Kapazität 45 und der Widerstand 43 bilden einen Haltestromkreis
für den Thyristor 42 für die durch die Diode 22 (und die Diode 44)
gesperrten Halbwelle, wofür die Kapazität 45 entsprechend groß
bemessen ist. Die Kapazität 45 glättet den Haltestrom und der Wider
stand 43 ist außerdem so bemessen, daß er eine Überlastung des
Thyristors 42 durch auf der Kapazität 45 während der Durchsteuerphase
beruhenden möglichen hohen Ströme ausschließt. Der Widerstand 43
verhindert andererseits eine zu schnelle Entladung der Kapazität 45
und vermeidet damit eine zu schnelle Entladung dieser Kapazität
während der gesperrten Halbwelle. Die entsprechende Bemessung sichert
damit auch ein Unterschreiten des für den Thyristor 42 notwendigen
(Mindest-)Haltestroms.
Die Diode 44 verhindert eine Rückwirkung des Haltestromkreises
(Kapazität 45, Widerstand 43) auf die Phasenanschnittssteuerung der
Schaltungselemente 18 bis 20.
Die Bemessung des Widerstandes 21 erfolgt so, daß ein passender
Haltestrom durch den Thyristor 42 fließt und die Absenkung der
Spannung am Schaltungspunkt 31 genügend groß ist. Bei wie hier
vorgesehenem Halbwellenbetrieb des Motors muß dies insbesondere
während der nichtgesperrten Halbwelle gewährleistet sein.
Es ist bereits oben erwähnt, daß nach erfolgter Aufladung des Konden
sators 35 der Aufladewiderstand 36 (der die Zündspannung für den
Thyristor 42 liefert) danach stromlos ist und bleibt. Während des
regelmäßigen Betriebs der Schaltung 1 wird auch die in der Kapazität
40 erfolgte Gleichstromaufladung über die Widerstände 36 und 39
abgebaut. Das bewirkt eine Verbesserung des Störspannungsabstandes
gegenüber dem Fall, daß die Tiefpaßkapazität 40 nicht in dieser Weise
entladen werden würde.
Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Sicherheitsschaltung ist ausge
schlossen, daß bei gezogenem Netzstecker an den blanken Stiften
desselben eine unvorschriftsmäßig hohe elektrische Spannung aufgrund
von in der Schaltung enthaltenen Kapazitäten auftreten könnte. In
jedem Augenblick ist die Aufladespannung der Kapazität 35 durch die
parallel liegende Zenerdiode 37 auf die vorgegebenen z. B. 9,1 V
maximal begrenzt. Eine Aufladung der an sich relativ großen Kapazität
45, nämlich der Glättungskapazität des Haltestromkreises des
Thyristors 42 wird über den hohen Sperrwiderstand der Diode 44 und die
Reihenschaltung der niederohmigen Widerstände der Potentiometer 18 und
21 auf eine zwischen den Schaltungspunkten 31 und 32 und damit an den
Steckerstiften mögliche Spannung auf Werte im Millivolt-Bereich herab
gesetzt. Die Diode 22 verhindert darüber hinaus die Rückwirkung der
beiden kleinen Spannungen durch ihre vorliegende Polung in Sperrich
tung.
Wie schon oben erwähnt, liegt die Sicherheitsschaltung 2 ständig
parallel dem Eingang 11 der Gesamtschaltung 1. Für einen gedachter
maßen eintretenden Störfall, daß der hochohmige Widerstand 33 durch
brennen könnte, d. h. zu nahezu Null werden könnte, würde die Zenerdiode 37
die Funktion einer Sicherung übernehmen, d. h. nicht-leitend
werden. In diesem Falle würde etwa vergleichsweise die regulär
vorgesehene Sicherheitsfunktion der Sicherheitsschaltung 2 das
Potential am Schaltungspunkt 41, d. h. an der Zündelektrode des
Thyristors 42 derart stark ansteigen, daß der Thyristor 42 nunmehr
(anders als regulär vorgesehen) zünden würde und mit dem Strom durch
den Thyristor 42 und dem Spannungsabfall am Widerstand 21 die
Phasenanschnittsschaltung blockiert und der Motor stillgesetzt werden
würde. Das Gerät ist dann damit andauernd funktionsunfähig und wird in
die Reparatur gebracht werden, ehe ein sonstiger, allerdings nicht
denkbarer Schaden, auftritt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsformen einer
erfindungsgemäßen Anlauf-Sicherheitsschaltung. Mit der Diode 119 ist
bereits möglichen unkontrollierten Aufladungen insbesondere in der
Phasenanschnittsschaltung 19 entgegengewirkt worden. Die Schaltung
nach Fig. 2 bietet aber eine noch höhere Störsicherheit, d. h. auch
bei extremen Randbedingungen, hinsichtlich unerwünschten Anlaufens des
Motors bei Netzanschluß bzw. Wiedereinsetzen der Netzspannung bei
(noch) eingeschaltetem Geräteschalter. Durch unkontrollierte
Aufladungen kann es dazu kommen, daß insbesondere ein sogenannter
"Soft-"Anlauf des Motors 14 unerwünschterweise auftreten kann.
Zur Fig. 1 bereits beschriebene Einzelheiten haben in den Fig. 2
und 3 dieselben Bezugszeichen mit derselben Bedeutung. Zu beachten
ist, daß nach Fig. 2 und 3 der Anodenwiderstand 43, d. h. der
Anodenstromkreis des Thyristors 42 der Sicherheitsschaltung 2′ vor dem
Widerstand 21 am Schaltungspunkt 311 angeschlossen ist.
Gemäß Fig. 2 ist zusätzlich ein Schaltungsteil 140 mit den
Widerständen 142 und 143 und dem Transistor 144 vorgesehen. Der
Widerstand 142 ist ein Kathodenwiderstand, der zwischen der Kathode
des Thyristors 42 und dem Schaltungspunkt 32 eingefügt ist. Wenn der
Thyristor 42 gemäß der zu gewährleistenden Sicherheitsfunktion leitend
ist, fällt an dem Kathodenwiderstand 142 eine Spannung ab, die über
den Basiswiderstand 143 des Transistors 144 den Transistor 144 leitend
macht. Da der Emitter-Kollektorstromkreis des Transistors 144 die
Schaltungspunkte 32 und 31 der Schaltung nach Fig. 1, d. h. den
Eingang der Phasenanschnittsschaltung des Motors 14 miteinander
verbindet, schließt der Transistor 144 in seinem leitenden Zustand
diese beiden Schaltungspunkte 31 und 32 kurz und ein unerwünschtes
Anlaufen des Motors 14 ist völlig ausgeschlossen. Bei Verwendung
dieses Schaltungsteils 140 in der erfindungsgemäßen Schaltung ist die
oben beschriebene zusätzliche Diode 119 im Motorstromkreis über
flüssig.
Der eben beschriebene Schaltungsteil 140 ist auch für eine zur Fig. 3
nachfolgend zu beschreibende ganz besondere Ausführungsform und Weiter
bildung der Erfindung notwendig.
Wie oben beschrieben, wird die Sicherheitsschaltung 2 der Ausführungs
form nach Fig. 1 dadurch wirksam, daß der Aufladekondensator 35 nur
einmal zu Anbeginn des Wirksamwerdens der Sicherheitsschaltung aufge
laden wird und nur ein Zündimpuls aufgrund des auftretenden Strom
stoßes im Widerstand 36 auftritt. Der Thyristor 42 wird nur einmal zu
Anbeginn gezündet und bleibt dann so lange (auch mit Hilfe des Halte
stromkreises 45, 43) leitend, bis durch Ausschalten des Geräteschalters
24 die Anodenspannung am Thyristor 42 unterbrochen wird (und die
Sicherheitsschaltung 2 ihre Aufgabe erfüllt hat).
Es ist bereits oben erwähnt worden, daß Probleme durch Kontaktprellen
insbesondere bei zögerlichem Einstecken des Netzsteckers in die
Steckdose auftreten können. Die Fig. 2 zeigt des weiteren Schaltungs
anteile, die einen ganz optimalen Grad an Zuverlässigkeit erreichen
lassen, daß der Motor 14 auch unter solchen Bedingungen bei schon
eingeschaltetem Geräteschalter 24 bei Anlegen der Netzspannung nicht
einmal einen Soft-Anlauf ausführen kann.
Mit 130 ist ein besonderer Entladestromkreis der Schaltung nach Fig.
2 bezeichnet, der mit dem Schaltungsteil 140 in der außerordentlich
vorteilhaften Weise zusammenwirkend ist. Diese Kombination der Ent
ladeschaltung 30 mit dem Schaltungsteil 140 macht auch die (für allein
das Schaltungsteil 140 noch notwendigen) Schaltungselemente Widerstand
39, Kapazität 40, Haltekondensator 45 und Diode 44 überflüssig. Diese
optimale Sicherheitsschaltung 2" nach Fig. 3 hat die nachfolgend
beschriebene Funktionsweise.
Wie schon zur Fig. 1 beschrieben, wird bei Anlegen der Netzspannung
mittels eines Stromstoßes durch die Widerstände 33 und 36 die Auflade
kapazität 35 aufgeladen, so daß am Widerstand 36 die erforderliche
Zündspannung für den Thyristor 42 auftritt. Ist der Geräteschalter 24
unerwünschterweise geschlossen, das ist der Fall, für den die Sicher
heitsschaltung vorgesehen ist, wird der Thyristor 42 leitend und die
Phasenanschnittsschaltung durch die kurzschließende Wirkung des
Transistors 144 gesperrt.
Da in der Ausgestaltung nach Fig. 3 kein Haltestromkreis wegen
Wegfalls der Kapazität 45 der Schaltung nach Fig. 1 vorhanden ist,
wird der Thyristor 42 mit dem Ende der durchgelassenen Halbwelle
wieder nicht-leitend. Mit der bei dieser Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehenen Entladeschaltung 130 mit dem Widerstand 131 und der Diode
132 erfolgt gleichzeitig mit dem Spannungsabfall der Beendigung der
durchgelassenen Halbwelle eine rasche Wiederentladung des Kondensators
35, nämlich über diesen Widerstand 131, die Diode 132 und den (gerade
noch) leitenden Thyristor 42. Bei dieser Ausgestaltung nach Fig. 2
erfolgt also die Aufladung der Kapazität 35, das Zünden, Leitendwerden
und Wiedernichtleitendwerden des Thyristors 42 sowie die Wiederent
ladung der Kapazität 35 während der einen durchgelassenen Halbwelle
der Netzspannung. Diese eben beschriebene Funktionsweise läuft bei der
Ausgestaltung nach Fig. 3 bei jeder durchgelassenen Halbwelle der
Netzspannung ab, nämlich während jeweils der Halbwelle, während der
der Motor 14 infolge seines Halbwellenbetriebes anlaufen könnte. Ein
wesentlicher Unterschied der Ausgestaltung der Fig. 3 gegenüber
denjenigen der Fig. 1 und 2 besteht somit darin, daß diese
Ausgestaltung nach Fig. 3 in der Lage ist, auf sogar extrem kurze
Spannungsunterbrechungen im 10 ms-Zeitbereich anzusprechen. Damit ist
diese Ausgestaltung der Erfindung in der Lage, auch auf kürzeste
Spannungsimpulse, wie sie z. B. beim Kontaktprellen auftreten, zuver
lässig anzusprechen. Für die Schaltungselemente der Ausgestaltung nach
Fig. 3 gilt, daß das Verhältnis der Summe der Widerstände 131 und 142
zum Wert des Widerstandes 33 größer/gleich dem Verhältnis der Zener
spannung der Diode 37 zur Netzspannung 220 V ist, nämlich
Ein Bemessungsbeispiel ist:
R131 = 22 kOhm, R142 = 20 KOhm, R33 = 470 KOhm mit R36 = 10 KOhm, R43 = 18 KOhm und R143 = 10 KOhm sowie der Zenerdiode 37 = 9,3 Volt, dem Aufladekondensator 35 = 0,47 µF, dem Transistor 144 mit UCE = 30 V und dem Thyristor 42 mit U KA = 400 V.
R131 = 22 kOhm, R142 = 20 KOhm, R33 = 470 KOhm mit R36 = 10 KOhm, R43 = 18 KOhm und R143 = 10 KOhm sowie der Zenerdiode 37 = 9,3 Volt, dem Aufladekondensator 35 = 0,47 µF, dem Transistor 144 mit UCE = 30 V und dem Thyristor 42 mit U KA = 400 V.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 3 dient das Schaltungsteil 140 der
zusätzlichen Sicherheit der Funktionsweise mit rascher Wiederent
ladung.
Ein Vorteil der Erfindung z. B. gegenüber der oben erörterten Sicher
heitsschaltung der Druckschrift DE-A-27 20 503 ist, daß die erfin
dungsgemäße Sicherheitsschaltung ständig mit den Eingangsanschlüssen
des Gerätes verbunden ist. Zwischen dem Netz und der Sicherheits
schaltung liegende Schalterkontakte, wie dies bei dem bekannten Gerät
der Fall ist, müssen nicht immer genügend zuverlässig sein, um aus
reichende Sicherheit zu gewährleisten. Auch ist ein einpoliger Abschal
ter ohne wie im Stand der Technik verwendetes zusätzliches und dazu
noch phasenentgegengesetzt arbeitendes Kontaktpaar weniger aufwendig.
Claims (13)
1. Sicherheitsschaltung (2) als Ergänzung einer Betriebsschaltung (10)
eines elektromotorisch betriebenen Elektrogerätes, wobei mit dieser
Sicherheitsschaltung (2) selbsttätiges Anlaufen des Motors (14) des
Gerätes ohne Betätigung des Geräteschalters (24) bei Anliegen
elektrischer Versorgungsspannung an den für diese Spannung
vorgesehenen Eingangsanschlüssen (11) des Gerätes ausgeschlossen
ist, wobei in der Betriebsschaltung (10) mit dem Motor (14) in
Reihe liegend ein steuerbarer Halbleiterschalter (Triac, Thyristor)
vorgesehen ist;
- - wobei diese Sicherheitsschaltung (2) einen ohne notwendige Trennung durch den Geräteschalter (24) mit den Eingangsan schlüssen (11) des Gerätes verbundenen Steuerschaltkreis (33, 35, 36) hat und einen über den Geräteschalter (24) mit den Eingangsanschlüssen (11) des Gerätes verbundenen, steuerbaren Schaltstromkreis (42/144) mit wenigstens nahezu in Kurzschluß funktion schaltbarem Element (41; 42, 44) hat, mit dem dieser Schaltstromkreis (42, 144) zu einem wenigstens weitgehend kurz schließenden Stromweg umschaltbar ist,
- - wobei zwischen diesem Steuerschaltkreis (33, 35, 36) und diesem Schaltstromkreis (42/144) eine Steuerverbindung (41) vorgesehen ist, über die bei Anlegen elektrischer Spannung an die Eingangs anschlüsse (11) des Gerätes bei gleichzeitig noch in der Stellung "EIN" befindlichem Geräteschalter (24) dieser Schaltstromkreis in die Kurzschlußfunktion gebracht wird und
- - wobei dieser Schaltstromkreis (42/144) der Sicherheitsschaltung (2) der in der Betriebsschaltung (10) vorhandenen Steuerschaltung (18, 19) des steuerbaren Halbleiterschalters (16) des Stromkreises des Motors (14) derart parallelgeschaltet ist, daß diese Steuerschaltung (13,19) der Betriebsschaltung (10) durch die kurzschließende Funktion des Schaltstromkreises unwirksam gemacht ist, den steuerbaren Halbleiterschalter (16) der Betriebsschaltung (10) leitend zu schalten.
2. Sicherheitsschaltung (2) nach Anspruch 1
- - mit einem ersten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2) an der Betriebsschaltung (10), der als ein erster Schaltungspunkt (30) der Betriebsschaltung zwischen dem einen der Eingangsanschlüsse (11) und dem Geräteschalter (24) liegt;
- - mit einem zweiten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2), der als ein zweiter Schaltungspunkt (32) der Betriebsschaltung (10) mit dem anderen Eingangsanschluß (11) verbunden ist;
- - mit einem dritten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2) an einem dritten Schaltungspunkt (31) der Betriebsschaltung (10), wobei dieser dritte Schaltungspunkt (31) einerseits über einen Vorwiderstand (21) mit demjenigen Anschluß des Geräteschalters (24) verbunden ist, der mittels des Geräteschalters (24) von dem einen Eingangsanschluß (11) des Gerätes zu trennen ist, und wobei dieser dritte Schaltungspunkt (31) andererseits über denjenigen Widerstand (18, 20), an dem die Steuerspannung für den steuerbaren Halbleiterschalter (16) der Betriebsschaltung (10) abzugreifen ist, mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) der Betriebsschaltung (10) verbunden ist;
- - wobei der steuerbare Schaltstromkreis aus einem weiteren an einer Zündelektrode steuerbaren Halbleiterschalter (42) in der Sicherheitsschaltung (2) besteht, der parallel zu dem dritten Schaltungspunkt (31) und dem zweiten Schaltungspunkt (32) an der Betriebsschaltung (10) so angeschlossen ist, so daß ein durch diesen weiteren Halbleiterschalter (42) fließender Strom von dem einen Eingangsanschluß (11) des Gerätes über den geschlossenen Geräteschalter (24) und den Vorwiderstand (21) fließt;
- - wobei der Steuerschaltkreis aus einem Zeitglied (33, 35, 36) besteht, das zwischen dem ersten (30) und dem zweiten Schaltungspunkt (32), den Geräteschalter (24) umgehend, angeschlossen ist, wobei dieses Zeitglied aus einem ersten, mit dem ersten Schaltungspunkt (30) verbundenen Reihenwiderstand (33), einem zweiten, mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) verbundenen Reihenwiderstand (36) und zwischen diesen beiden Widerständen liegender Kapazität (35) besteht;
- - mit einem vierten Schaltungspunkt (38) in der Sicherheitsschaltung (2), der zwischen der Kapazität (35) des Zeitgliedes und dem zweiten Reihenwiderstand (36) des Zeitgliedes liegt, wobei bei Aufladestrom der Kapazität (35) am vierten Schaltungspunkt (38) und der mit diesem verbundenen Zündelektrode des weiteren Halbleiterschalters (42) ein Zündspannungspotential auftritt
- - wobei der Vorwiderstand (21) in der Betriebsschaltung (10) und der Steuerschaltkreis (33, 35, 36) und der weitere Halbleiterschalter (42) der Sicherheitsschaltung (2) so bemessen sind, daß bei Auftreten der Versorgungsspannung zwischen dem ersten Schaltungspunkt (30) und dem zweiten Schaltungspunkt (32) am Eingang der Sicherheitsschaltung (2) in dieser Sicherheitsschaltung ein solcher Aufladestrom für die Kapazität (35) fließt, der an dem mit dem zweiten Schaltungspunkt verbundenen Reihenwiderstand (36) einen solchen momentanen Spannungsanstieg zu einem solchen Potential am vierten Schaltungspunkt (38) auftreten läßt, daß der weitere Halbleiterschalter (42) der Sicherheitsschaltung (2) in leitenden Zustand zu zünden ist und der durch den weiteren Halbleiterschalter (42) nunmehr fließende Strom am Vorwiderstand (21) in der Betriebsschaltung einen solchen Spannungsabfall auftreten läßt, daß zwischen dem zweiten Schaltungspunkt (32) und dem dritten Schaltungspunkt (31) das Potential an der Zündelektrode des mit dem Motor (14) in Reihe liegenden Halbleiterschalters (16) derart abgesenkt wird, daß Leitendwerden dieses Halbleiterschalters (16) so lange ausgeschlossen ist, bis der Strom durch den weiteren Halbleiterschalter (42) durch Öffnen des Geräteschalters (24) unterbrochen wird.
3. Sicherheitsschaltung (2′) nach Anspruch 1,
- - mit einem ersten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2′) an der Betriebsschaltung (10), der als ein erster Schaltungspunkt (30) der Betriebsschaltung zwischen dem einen der Eingangsanschlüsse (11) und dem Geräteschalter (24) liegt;
- - mit einem zweiten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2′), der als ein zweiter Schaltungspunkt (32) der Betriebsschaltung (10) mit dem anderen Eingangsanschluß (11) verbunden ist;
- - mit einem dritten Anschluß der Sicherheitsschaltung (2′) an einem dritten Schaltungspunkt (311) der Betriebsschaltung (10), wobei dieser dritte Schaltungspunkt (311) derjenige Anschluß des Geräteschalters (24) ist, der mittels dieses Geräteschalters (24) von dem einen Eingangsanschluß (11) des Gerätes zu trennen ist,
- - wobei der steuerbare Schaltstromkreis aus einem weiteren an einer Zündelektrode steuerbaren Halbleiterschalter (42) in der Sicherheitsschaltung (2′) besteht, der über einen Anodenwiderstand (43) mit dem dritten Schaltungspunkt (311) und über einen Kathodenwiderstand (42) mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) verbunden ist, so daß ein durch den weiteren Halbleiterschalter (42) fließender Strom mit einem Spannungsabfall am Kathodenwiderstand (142) ein erhöhtes Potential am Kathodenanschluß (149) des weiteren Halbleiterschalters (142) erzeugt;
- - wobei der Steuerschaltkreis aus einem Zeitglied (33, 35, 36) besteht, das zwischen dem ersten (30) und dem zweiten (32) Schaltungspunkt, den Geräteschalter (24) umgehend, angeschlossen ist, wobei dieses Zeitglied aus einem ersten, mit dem ersten Schaltungspunkt (30) verbundenen Reihenwiderstand (33), einem zweiten, mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) verbundenen Reihenwiderstand (36) und zwischen diesen beiden Widerständen liegender Kapazität (35) besteht;
- - mit einem vierten Schaltungspunkt (38) in der Sicherheitsschaltung (2′), der zwischen der Kapazität (35) des Zeitgliedes und dem zweiten Reihenwiderstand (36) des Zeitgliedes liegt, wobei bei Aufladestrom der Kapazität (35) am vierten Schaltungspunkt (38) und der damit verbundenen Zündelektrode des weiteren Halbleiterschalters (42) ein Zündspannungspotential auftritt;
- - mit einem Transistor-Schaltkreis (140), der mit dem Basisanschluß seines Transistors (144) am Kathodenanschluß (145) des weiteren Halbleiterschalters (42) angeschlossen ist, dessen Emitter-(Kollektor-)Anschluß mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) und dessen Kollektor-(Emitter-)Anschluß mit einem fünften Schaltungspunkt (31) der Betriebsschaltung (10) verbunden ist, wobei dieser fünfte Schaltungspunkt (31) einerseits über einen Vorwiderstand (21) mit demjenigen Anschluß (311) des Geräteschalters (24) verbunden ist, der mittels des Geräteschalters (24) von dem einen Eingangsanschluß (11) des Gerätes zu trennen ist und andererseits über denjenigen Widerstand (18, 20), an dem die Zündspannung für den steuerbaren Halbleiterschalter (16) der Betriebsschaltung (10) abzugreifen ist, mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) der Betriebsschaltung (10) verbunden ist; und
- - wobei der Steuerschaltkreis (33, 35, 36), der weitere Halbleiterschalter (42) und der Transistorschaltkreis (140) der Sicherheitsschaltung (2′) so bemessen sind, daß bei Auftreten der Versorgungsspannung zwischen dem ersten Schaltungspunkt (30) und dem zweiten Schaltungspunkt (32) am Eingang der Sicherheitsschaltung (2′) in dieser Sicherheitsschaltung ein solcher Aufladestrom für die Kapazität (35) fließt, der an dem mit dem zweiten Schaltungspunkt (32) verbundenen Reihenwiderstand (36) einen solchen momentanen Spannungsanstieg zu einem solchen Potential am vierten Schaltungspunkt (38) auftreten läßt, daß der weitere Halbleiterschalter (42) der Sicherheitsschaltung (2′) in leitenden Zustand zu zünden ist und der durch den weiteren Halbleiterschalter (42) nunmehr fließende Strom am Kathodenwiderstand (142) der Sicherheitsschaltung (2′) einen solchen Spannungsabfall auftreten läßt, daß der Transistor (144) leitend wird, so daß zwischen dem zweiten Schaltungspunkt (32) und dem fünften Schaltungspunkt (31) wenigstens nahezu ein Kurzschluß besteht und an der Zündelektrode des mit dem Motor (14) in Reihe liegenden Halbleiterschalters (16) so lange keine Zündspannung auftreten kann und das Leitendwerden dieses Halbleiterschalters (16) so lange ausgeschlossen ist, bis der Strom durch den weiteren Halbleiterschalter (42) durch Öffnen des Geräteschalters (24) unterbrochen wird.
4. Sicherheitsschaltung (2′′) nach Anspruch 3,
mit zusätzlich einem Entladestromkreis (130) für im Bereich der
Periodendauer der Versorgungsspannung liegend rascher
Entladezeitkonstante für den Kondensator (35) des Zeitgliedes
(33, 35, 36), der mit seinen Entladewiderstand (131) einerseits mit
einem sechsten, zwischen dem Kondensator (35) und dem mit dem
ersten Schaltungspunkt (30) verbundenen ersten Reihenwiderstand
(33) liegenden Schaltungspunkt (34) und andererseits mit dem
Anodenanschluß des weiteren Halbleiterschalters (42) verbunden ist,
wobei dieser vierte Schaltungspunkt (38) und die Zündelektrode des
weiteren Halbleiterschalters (42) miteinander, vergleichsweise dem
Entladewiderstand (131) niederohmig, verbunden sind und wobei dieser
Entladestromkreis (130) eine Diode (132) enthält, die eine
Aufladung der Kapazität (35) über diesen Entladestromkreis (130)
ausschließt.
5. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der zusätzlich in der Betriebsschaltung der Steuerschaltung
(19) des steuerbaren Halbleiterschalters des Motors (15) eine Diode
(119) parallelgeschaltet ist.
6. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der der weitere Halbleiterschalter ein Triac oder Thyristor
(42) ist.
7. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5, 6,
bei der ein Tiefpaß (39, 40) dem Steuereingang (41) des
weiteren Halbleiterschalters (42) der Sicherheits
schaltung (2) derart zugeordnet ist, daß störungsbedingte
Impulsspannungen am Steuereingang (41) des weiteren Halbleiter
schalters (42) kurzgeschlossen sind.
8. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 6, 7,
von der der eine Anschluß eines Widerstandes (39) des Tiefpasses
mit dem vierten Schaltungspunkt (38) und der eine Anschluß der
Kapazität (40) des Tiefpasses mit dem zweiten Schaltungspunkt (32)
sowie die jeweils anderen Anschlüsse des Widerstandes (39) und der
Kapazität (40) miteinander und mit dem Steuereingang des weiteren
Halbleiterschalters (42) der Sicherheitsschaltung (2) verbunden
sind.
9. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
bei der einer in dem Zeitglied (33, 35, 36) ent
haltenen Kapazität eine Zenerdiode (37) parallelgeschaltet ist, mit
der die maximal auftretende Spannung an dieser Kapazität (35) auf
die Durchbruchspannung der Zenerdiode (37) begrenzt ist.
10. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei der eine wenigstens einweg-wirksame Gleichrichtung (22) für die
Sicherheitsschaltung (2) vorgesehen ist.
11. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
bei der in die Verbindung des
weiteren Halbleiterschalters (42) mit der Betriebsschaltung (10)
eine in vorgegebener Flußrichtung gepolte Diode (44) in Reihe
geschaltet eingefügt ist.
12. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5 bis 11,
mit einer Kapazität (45) als Glättungskapazität, die dem
weiteren Halbleiterschalter (42) parallelgeschaltet ist.
13. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 12,
bei der in den Stromkreis, den der weitere Halbleiterschalter (42)
und die Glättungskapazität (45) miteinander bilden, ein
stromflußbegrenzender Widerstand (43) eingefügt ist.
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