DE610831C

DE610831C - Anordnung zum funkenlosen Abschalten eines induktiven Widerstandes in Gleichstromkreisen

Info

Publication number: DE610831C
Application number: DES103019D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Kafka
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-01-30
Filing date: 1932-01-30
Publication date: 1935-03-18

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
18. MÄRZ 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M610831 KLASSE 21c GRUPPE 35or

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Januar 1932 ab

Es ist bekannt, zur Vermeidung von Abreißfunken beim Abschalten eines induktiven Widerstandes in Gleichstromkreisen parallel zu diesem einen dauernd eingeschalteten Gleichrichter so zu legen, daß er die betriebsmäßig daranliegende Spannung sperrt, den beim Abschalten auftretenden Extrastrom aber hindurchläßt. Bei Anwendung dieser Schaltung muß demnach in den Fällen, wo der induktive Widerstand längere Zeit eingeschaltet bleibt, der Gleichrichter so bemessen werden, daß er gegen die volle Gleichspannung dauernd zu sperren vermag^ Wird ein Trockengleichrichter (ζ. Β. Kupferoxydulgleichrichter) verwendet, so ist zugleich darauf zu achten, daß dieser sich nicht zu stark erwärmt. Es muß dann also einerseits eine der Betriebsspannung entsprechende Anzahl von Trockengleichrichterelementen hintereinandergeschaltet werden; andererseits muß die Größe der Gleichrichterelemente so gewählt werden, daß der beim Abschalten des induktiven Widerstandes auftretende Extrastrom, der im ersten Augenblick so groß wie die Betriebsstromstärke ist, durch den Gleichrichter in der Durchflußrichtung hindurchtreten kann, ohne einen zu großen Spannungsabfall hervorzurufen. Anderenfalls würde dieser Spannungsabfall wieder größere Abschaltfunken am Schalter verursachen. Ein solcher Trockengleichrichter müßte also nicht nur für die volle Betriebsspannung, sondern auch ungefähr für die volle Betriebsstromstärke bemessen sein, d. h. also für eine Leistung, die der Leistungsaufnahme des abzuschaltenden Widerstandes gleichkommt. Er stellt daher eine verhältnismäßig große und ³^ kostspielige Hilfsvorrichtung dar.

Die Erfindung bezweckt, eine Anordnung zu schaffen, welche es gestattet, die Größe des zur Funkenlöschung verwendeten Trockengleichrichters wesentlich herabzusetzen. Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß der Trockengleichrichter nicht dauernd parallel zum induktiven Widerstände liegt, sondern erst kurz vor dessen Abschaltung zu ihm parallel geschaltet wird. Wenn dies beispielsweise erst V₁₀ Sekunde vor dem Abschalten geschieht, so braucht der Trockengleichrichter die volle Betriebsspannung nur während dieser kurzen Zeit auszuhalten, und er kann dann etwa mit dem fünffachen Spannüngsbetrage belastet werden, ohne Schaden zu leiden. Dies bedeutet, daß man nur den fünften Teil der erforderlichen Elementenzahl in Reihe zu schalten braucht. Gleichzeitig kann aber auch die wirksame Oberfläche der Gleichrichterelemente auf ¹J₅ bis ^x/io der sonst notwendigen Oberfläche verkleinert werden, da erst bei etwa zehnfacher Stromdichte wieder ein Spannungsabfall von solcher Größe auftreten wird, wie er bei der fünffachen Elementenzahl aufgetreten wäre. Es ist auf diese Weise also möglich, mit einem Trockengleichrichter auszukommen, dessen Dauerleistung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Wilhelm Kafka in Berlin-Siemensstadt.

etwa nur ¹I₅₀ der früher notwendigen beträgt. Da jedoch die vorstehend angegebenen Überlastungen für den kurzzeitigen Betrieb des Gleichrichters noch verhältnismäßig vorsichtig angenommen sind, so liegt es durchaus im Bereiche der Möglichkeit, die Größe des Trockengleichrichters noch weiter, nämlich bis auf einen Dauerleistungsbetrag herabzusetzen, der etwa ¹Z₂₀₀ des bei der bekannten Schaltungsweise übliehen entspricht.

Eine Schaltungsanordnung, welche die Forderung, daß der zur Funkenunterdrückung verwendete Gleichrichter nur ganz kurzzeitig beansprucht wird, in einfacher Weise erfüllt, ist in der Abbildung schematisch veranschaulicht. Es bedeutet 1 den funkenlos abzuschaltenden Widerstand, 2 ein Schaltschütz, das die Abschaltung bewirkt, 3 einen in Richtung des Extrastromes stromdurchlässigen Trockengleichrichter, 4 ein Hilfsschaltschütz, welches den Gleichrichter 3 erst kurz vor dem Abschalten des Schaltschützes 2 zum induktiven Wider-, stand ι parallel schaltet, und 5 einen Hilfsschalter, mit dem das Ein- und Ausschalten der Spule 1 von Hand gesteuert wird.

Durch die aus der Zeichnung ersichtliche Verriegelung der beiden Schaltschütze 2 und 4 ist Vorsorge getroffen, daß das Schütz 2 erst abschaltet, wenn das Schütz 4 den Stromkreis des Extrastromes geschlossen hat. Sobald das Schütz 2 abgeschaltet hat und der den Gleichrichter 3 und den induktiven Widerstand 1 durchfließende Extrastrom abgeklungen ist, wird der Gleichrichter natürlich wieder spannungslos. Wird nun das Schaltschütz 2 durch den Steuerschalter 5 wieder eingeschaltet, so fällt das Hilfsschaltschütz 4 infolge der erwähnten Verriegelung selbsttätig ab. Die Anordnung eines zweiten Schaltschützes 4 bedeutet keine merkliche Verteuerung der Anlage, da hierfür ein verhältnismäßig sehr kleines Relais verwendet werden kann. Denn es braucht Leistung weder ein- noch auszuschalten und es braucht auch den vollen Extrastrom nur wenige Bruchteile einer Sekunde durchzulassen; man kann dieses Schütz daher mit Strom stark überlasten. In vielen Fällen, besonders bei rein automatischen Steuerungen, kann das Einschalten des induktiven Widerstandes 1 in Abhängigkeit von irgendeinem ganz feinen Relais bewirkt werden. Zur Bewältigung der Einschaltleistung der Schützspule 2 wird dann ein Zwischenrelais erforderlich. Dieses Zwischenrelais kann dann auch zugleich für das Einschalten des Gleichrichters 3 verwendet werden, also die Funktion des Schützes 4 mitübernehmen.

Die Schaltung kann natürlich auch so abgeändert werden, daß die Magnetwicklung des Schaltschützes 4 nicht dauernd unter Strom liegt, wenn der induktive Widerstand 1 abgeschaltet ist.

Claims

Patentansprüche:
i. Anordnung zum funkenlosen Abschalten eines induktiven Widerstandes in Gleich-Stromkreisen mit Hilfe eines dem Widerstand parallel geschalteten, für den Extrastrom durchlässigen, für den Betriebsstrom dagegen nicht oder nur wenig durchlässigen Trockengleichrichters, dadurch gekennzeich- - net, daß der Trockengleichrichter mit der Unterbrechungsstelle eines Schalters, der nur während des Abschaltvorganges und erst kurz vor dem Abschalten des induktiven Widerstandes in seine Einschaltstellung gebrachte wird, in Reihe geschaltet ist. 2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher sowohl der den induktiven Widerstand ■ aus- bzw. einschaltende Schalter als auch der in Reihe mit dem Trockengleichrichter angeordnete Schalter als Schaltschütz ausgebildet und mit Hilfskontakten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskontakte derart angeordnet und geschaltet sind, daß sie den Schalter für den induktiven Widerstand in eine solche Abhängigkeit von dem Schalter für den Trockengleichrichter bringen, daß die Magnetwicklung des in der Einschaltstellung befindlichen ersten Schalters stromlos wird, wenn der zweite Schalter in seine Einschaltstellung gelangt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Umschalter (5), der in der einen Schaltstellung die Magnetwicklung des einen (2) und in der anderen Schaltstellung die Magnetwicklung des anderen Schaltschützes (4) an eine Stromquelle anschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen